• 에너지공학
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• 제20권4호
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• pp.303-308
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• 2011

본 연구는 냉장고의 열전달 특성을 예측하기 위하여 냉장고를 가동하지 않은 상태에서 역열손실 방법에 대한 수치해석과 실험을 수행하였다. 측정된 온도와 투입한 열량의 관계로부터 투입한 열량은 거의 선형적으로 냉장고 내외부 온도차와 비례함을 알 수 있었다. 냉장고 문과 본체사이의 가스켓 영역에서 열손실에 관한 열전도율은 실험과 수치해석의 비교를 통해 도출하였다. 수치해석을 통해 구한 열손실은 실험을 통한 열손실과 비교할 때 오차 범위 1.8% 이하의 정확도로 예측되었다. 이러한 정확도의 수치해석 방법으로 냉장고 진공 단열재의 열전도도 변화에 대한 열손실 저감 효과를 살펴보았다.

• 천문학회보
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• 제36권2호
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• pp.154.2-154.2
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• 2011

행성 및 타이탄과 같은 태양계 내의 면천체(extended source)를 관측하기 위해서는 공간분해능이 높은 대형망원경과 파장분해능이 높은 분광기가 필요하다. 특히 분광 관측 자료를 이용하면 행성 및 타이탄의 대기 구성 성분 및 그 성분비, 온도 분포, 구름과 연무 등의 수직 구조 등을 알 수 있다. 최근 연구에서는 구름, 연무, 비 등의 생성 과정에 불포화/초과포화 상태의 메탄, 에탄, 에틸렌 등이 관여하는 것이 새롭게 알려져 보다 활발한 후속 연구가 필요하다. 현재 개발 중인 IGRINS는 적외선 영역의 H band($1.49{\sim}1.8{\mu}m$)와 K band($1.96{\sim}2.46{\mu}m$)를 동시에 관측할 수 있고, McDonald 2.7m 망원경에 부착할 때 R~40,000의 높은 분해능을 가지는 장비로서 태양계 천체를 관측하는 데에 매우 적합하다. 따라서 향후 IGRINS가 본격적으로 가동될 때 얻을 수 있는 자료에 대한 사전 연구가 필요하며, 이는 대형 망원경 및 고분산 분광기를 이용한 관측, 자료 처리 및 분석 등의 경험에 기반을 두어 진행되어야 한다. 이에 NIFS/Gemini에 의해 관측된 타이탄 분광 자료와 TEXES/IRTF에 의해 획득된 목성극지방의 분광 자료를 분석하는 사전 연구를 진행하고 있다. 목성에 대해서는, 극지방에서 관측되는 hotspot, warm, normal 지역의 근적외선 영역 분광선 분석을 통해 기존에 결정되어 있지 않은 극지방 성층권의 고도에 따른 온도분포를 알아본다. 타이탄에 대해서는, 근적외선 영역의 메탄흡수밴드에서 관측된 주연증광(Limb brightening) 현상을 복사전달모델로 구현함으로써 어떤 기작이 이 현상에 가장 큰 영향을 미치는지에 대해 알아본다. 이런 태양계 천체 자료에 대한 연구는 향후 mission 및 rover 작업을 수행함에 있어 기본적인 정보로서 활용될 수 있다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제29권9호
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• pp.31-41
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• 2013

최근 들어 경제적인 지열에너지 활용을 위하여 에너지 파일의 적용이 확대되고 있다. 특히 더 높은 열 교환 효율을 확보하고자 에너지 파일의 경우 보다 높은 열효율을 얻기 위해 통상적인 U자형 지중 열교환기가 아닌 코일형 지중열교환기를 매입하는 경우가 늘어나고 있다. 본 논문에서는 PHC 에너지 파일에 의한 지중 열 전달 거동에 대한 수치해석 및 실험적 연구를 수행하였다. 화강풍화토로 이루어진 현장에 PHC 에너지 파일을 설치하고 W자형과 코일형 지중 열교환기를 설치한 후 이에 대한 현장 열성능 실험을 수행하였다. 또한 3차원 유한요소해석을 수행하여 지중온도 및 지중 열교환기 내 순환수 온도 변화를 예측하였고 이를 실험값과 비교하였다. 냉방 부분 가동 조건 하에서 코일형 열교환기 이용시 W자형을 이용했을 때보다 10~15% 열교환율이 상승되는 것을 알 수 있었다.

• 대한기계학회논문집
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• 제16권5호
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• pp.965-973
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• 1992

본 연구에서는 산업용 가스전소자연순환보일러를 모델로 선정하여 이 모델에 영향을 주는 인자에 대하여 동적 해석을 하였다. 수위와 압력을 연결한 자연순환 보일러의 제어를 위한 총괄적인 블록 선도를 제시하였고, 이 선도를 토대로 전산프로 그램을 개발하고 계산치와 실제 측정치를 비교, 검토하여 이론 해석상의 모순이 없음 을 확증하였다. 연구결과를 산업용 자연순환 gas 보일러의 설계에 응용하도록 하여 보일러의 동특성을 제시하고 이것에 의한 전제어시스템의 신속하고 정확한 설계치를 제시하여 응용사용토록 하여 무엇보다도 전보일러시스템의 안전운전과 경제성(제작비 및 가동비)을 제고하는데 있다. 본 논문을 제1부, 제2부로 나누어 발표해야 하므로 제1부는 결론을 포함시키지 못하며 제2부에서 결론을 제시하겠으니 참조하여 주시기 바랍니다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제20권4호
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• pp.58-64
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• 2006

부분배연설비를 가지고 있는 침매터널에서 화재시 배연효율을 분석하기위해 풀화재를 이용하여 축소모형실험을 수행하였다. 화재가 발생하였을 때 주위 유동이 없는 경우인 자연배연과 임계속도로 제트팬을 가동하는 강제배연의 경우에 터널내의 온도와 연소가스 농도를 측정하였다. 자연배연에 비해 강제배연은 화재발생 초기에 화원과 터널 내 기류와의 급격한 혼합에 의해 성층화 정도가 미미해지고 보다 낮은 온도를 화원주위에서 얻을 수 있었다. 이러한 급격한 혼합은 터널 상부에 위치한 부분제연 갤러리의 효율을 변화시키는데, 자연배연인 경우에 약 30%의 배연효율이 증가되었다. 일산화탄소 농도계측으로 얻어진 배연효율은 등온기체모델을 사용한 선행연구와 비교하여 거의 일치하는 결과를 얻을 수 있었다. 이러한 결과는 침매터널 화재시 승객의 안전한 대피를 위한 부분배연설비의 최적 운전방안으로 제시된다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제24권10호
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• pp.1325-1330
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• 2020

의학적으로 특별한 주의가 필요한 신생아는 인큐베이터에 들어가게 된다. 인큐베이터는 이러한 유아들을 잘 돌볼 수 있도록 갖춰져 있지만 반드시 병원에 가야하고 너무 많은 비용이 든다. 본 논문은 이러한 인큐베이터의 편의적 그리고 비용적 측면의 문제를 해결할 수 있는 스마트 인큐베이터를 제안한다. 개발된 인큐베이터는 메인 제어 장치로 아두이노 우노를 사용하고 블루투스 통신을 이용하여 근거리 모니터링이 가능하도록 하였다. 인큐베이터 내의 환경은 DHT22 센서를 이용하여 온도와 습도를 측정하고 P5511 소리감지센서를 이용하여 소리를 측정한다. 사용자가 설정한 온도 및 습도 데이터가 기준 값보다 낮거나 높은 경우 컨트롤러를 이용하여 난방 패드를 가동하거나 팬을 돌려 공기 순환이 될 수 있도록 설계하였다. 인큐베이터 내의 측정값은 사용자의 스마트폰 모니터링 화면에 실시간으로 표시되며 앱 인벤터를 이용하여 프로그램하였다. 아기가 우는 경우에는 사용자에게 알람을 제공하여 아기의 상태를 부모가 즉시 알 수 있도록 설계하였다. 개발된 인큐베이터는 가정에서 저렴한 비용으로 유아를 돌보는 데 도움을 줄 수 있다.

• 한국지구과학회:학술대회논문집
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• 한국지구과학회 2010년도 춘계학술발표회 논문집
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• pp.88-89
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• 2010

최근 인간의 활동범위와 영역이 확대되고 산업이 발전하면서 인간의 삶과 지속가능한 발전 등 도시 기후에 관한 관심도 높아지고 있다. 산업혁명 이후 도시화와 산업화로 인해 인구가 증가하고 도시지역으로 집중됨으로써 도시 열섬화 현상에 대한 도시환경문제가 부각되고 있다. 이는 최근까지도 도시개발에 있어서 기능과 효율성이 우선시 되어 도시기후에 대한 배려가 이루어지지 못하고 있으며, 오히려 과도한 냉난방을 가동하는 등 쾌적한 실내 환경 조성을 위한 노력만을 행해왔다. 도시화에 따른 도시의 열환경 구조의 변화는 토지이용의 변화에 따른 피복상태와 밀접한 관련이 있다는 연구들이 수행된 바 있다. 이렇듯 도시화가 진행됨에 따라서 도심 지표면을 덮고 있는 포장재도 변하고 있다. 대표적인 토지피복재로는 콘크리트와 아스팔트 등의 인공포장재, 수계, 삼림 등으로 크게 나누어 볼 수 있다. 최근 도심의 발달로 인해 도심의 표면은 점차 인공포장재인 아스팔트와 콘크리트로 덮여지고 있다. 인공포장재는 맑은 여름철 낮에 받아들인 열을 야간에도 머금고 있어 도시열섬현상의 주요원인이 된다. 도시화가 진행됨에 따라 토지이용형태가 변화하고 있으며 이러한 토지피복의 변화는 그 지역의 기온과 풍향, 풍속뿐만 아니라 지표온도도 변화시키므로 도시 열환경 구조에 적지 않은 영향을 미치고 있다. 과거에는 자연 환경과 도시공간에 대한 인식이 다른 분야로 나누어져서 다루었지만 현재 위성영상 기술의 발달로 많은 공간 정보를 파악할 수 있게 된 바 도시기후변화에 더욱 직접적이고 근본적인 접근이 쉬워졌다. 원격탐사기법의 활용은 위성자료를 이용하여 동시간대 평면적인 열구조를 정량적으로 파악하는데에 중요한 자료를 제공하여 도시지역을 덮고 있는 인공자재의 존재가 도시열섬의 형성과 밀접하게 연관이 있다는 사실을 짐작할 수 있다. 따라서 도시기후변화의 문제점을 더욱 적극적으로 해결하기 위해서는 토지이용에 따른 지표면 온도 상승의 현황을 파악하고 이를 저감 시킬 수 있는 대책들이 수립되어야 한다. 본 연구는 보다 세분화된 도시 열환경을 정량적으로 분석 평가하기 위해서 토지피복별 분류를 3가지로 대구시 중구 경북대학교 부속 고등학교(이하 사대부고 지점)를 도심지역으로, 경상남도 창녕군 창녕읍 우포늪(이하 우포지점)을 수계지점으로, 경상북도 안동시 길안면 만음리(이하 안동지점) 지점과 대구시 칠곡군 동명면 득명리 팔공산 한티재 도립공원(이하 팔공지점)을 산림으로 분류하여 연구하였다. 대구 계명대학교 기후환경연구실에서 보유하고 있는 AWS(Automatic Weather Station) 자료로 기상요소를 분석하였으며, MODIS Terra 위성영상을 이용하여 지표온도를 추출하고 분석하였다. 또 기상요소와 지표온도를 이용해 회귀식을 도출하여 추정기온을 산출하였다. 그 결과 첫째, 계절에 따른 기온의 시간변화는 여름의 평균기온이 $25.13^{\circ}C$와 $24.12^{\circ}C$로 사대지점과 우포지점의 평균기온이 가장 높게 나타났으며, 이는 도심에서 발생되는 인공열의 영향으로, 우포지점은 수계의 특징이 반영된 결과라 할 수 있다. 둘째, 계절에 따른 풍속의 시간변화는 여름의 경우 우포지점의 풍속이 1.63m/s로 가장 높은 반면 안동지점의 풍속이 0.27m/s로 가장 낮은 것으로 나타났다. 겨울의 경우 팔공지점의 풍속이 1.82m/s로 가장 높게 나타났다. 토지피복에 따른 지표면의 변화가 도시기후에 미치는 영향을 정량적으로 평가하고, 또 지표면 온도와 기온과의 차이를 알아보기 위하여 MODIS 위성 영상을 이용하여 세 지점을 대상으로 토지피복에 따른 열환경을 평가 분석하여 다음과 같은 결론을 얻을 수 있었다. 첫째, MODIS 위성영상을 이용하여 산출한 지표면 온도는 여름철 주간에 안동지점의 경우 주변지역에 비해 지표면 온도가 약 $26^{\circ}C$로 낮게 나타났으며 우포지점의 경우 수계가 가지는 열 완충능력으로 약 $27^{\circ}C$의 낮은 지표면 온도를 나타내었다. 사대지점의 경우 약 $34^{\circ}C$이상의 높은 지표면 온도를 나타내었다. 둘째, MODIS 위성영상을 이용하여 산출한 지표면 온도와 관측된 기온과의 회귀식을 도출하여 상관분석 한 결과, 모든 지점의 값에서 상관성 및 신뢰도가 높은 것으로 나타났다. 셋째, 상관분석의 결과를 통하여 추정한 기온은 지표면 온도와의 차이가 있지만 유사한 패턴의 결과로 추출되었다. 이러한 결과로 볼 때 도시의 인공자재를 이용한 건축과 개발이 도시열섬현상을 유발하는데 중요한 역할을 하는 것을 정량적으로 평가할 수 있었다. 따라서 본 논문의 연구결과를 바탕으로 도시계획에 있어서 인공구조물에 의한 기온과 풍속이 받는 영향을 고려하여 도심의 인공구조물의 배치나 자재에 대한 개발이 이루어져야 할 것이며 열교환의 방해 및 바람순환이 확보되는 구조로 개선되어야 할 것이다.

• Radiation Oncology Journal
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• 제8권1호
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• pp.7-15
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• 1990

원자력병원 치료방사선과에서는 자입온열치료 등을 위한 역동적 조직 등가물을 자체 고안하여 제작된 역동적 조직등가물에서 얻은 결과와 실제 가묘 대뇌실질에 자입온열치료를 시행해서 얻은 결과에서 다음과 같은 결론에 도달하여 향후 인위적으로 유발시킨 가묘 대뇌실질 내 악성종양에 대한 실험적 연구의 기초가 되고 암치료율 향상을 위한 시발로 삼으려 한다. 1, 915MHz 극초단파를 이용한 자입온열기 단말의 치료가능 용적은 $50\%$ S.A.R. (specific absorption rate)에 의하면 $2\;cm\times\;cm\times6\;cm$이었다. 2, 순환이 되지 않는 정적 조직등가물에서는 공기 중 압력분포와 같았고 자입온열치료기 가동후 $5\~10$분 내에 극초단파에 의해 간섭받지 않는 Ga-As fiberoptic thermistor로 측정되지 않는 $55^{\circ}C$ 이상의 온도 이상으로 상승됨이 관찰되었다. 3, 생리식염수를 순환시킨 역동적 조직등가물에서 자입온열치료기 가동 후 5분 이내의 경과기(transit period)를 거쳐 45분 이상의 안정기 (steady peroid)를 얻을 수 있었다. 4, 역동적 조직등가물에서 순환을 차단하면 정적 등가물과 같은 온도 상승이 관촬되었다. 5, 가묘 대뇌실질에 대한 자입온열치료를 5 Watts이하의 출력으로 사용하는 경우 비교적 안정되게 시행 가능했고 순환차단에 의한 급격한 온도상승이 관찰되었고 최고 $55^{\circ}C$ 이상까지 걸리는 시간이 출력 5, 10 및 15 Watts에서 각각 15.2 (SE 0.4), 9.7 (SE 0.3) 그리고 6.3 (SE 0.4)분 이었다. 본 연구는 기초 생물학적 실험이지만, 그 결과는 임상 암치료 방법에 직접 이용되는 것이며 또한 치료수행을 위해 반드시 필요한 과정이다. 따라서 치료방법의 결정, 성적분석, 치료 부작용의 예측 및 대책확립 등에 적용될 뿐만 아니라, 외국의 치료결과와 비교시 본원 온열치료의 특성제시에 활용될 수 있다.

• 한국컴퓨터정보학회:학술대회논문집
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• 한국컴퓨터정보학회 2016년도 제54차 하계학술대회논문집 24권2호
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• pp.13-15
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• 2016

에너지 소비가 큰 건물은 내부 온/습도, 이산화탄소 농도, 미세먼지 농도 등의 일정 공기 질을 유지하면서 에너지 비용을 최소화할 수 있는 제어계획을 수립하는 것이 필요하다. 기존 건물에서 실내 환경의 운영은 설정된 실내 환경 값을 기준을 벗어나면 설비 기기를 제어하는 방식으로 이루어진다. 이는 단 시간에 고에너지를 투입하여 장비를 가동시키므로 에너지 소모가 크며 peak 전력이 높아 에너지 비용이 크다는 문제가 있다. 따라서 온도를 포함한 환경이 변해가는 상황을 예측하고 사전에 에너지 사용 계획을 수립하여 관리 제어를 수행함으로써 예열부하 등의 불필요한 에너지 손실을 절감하려 한다. 이를 위해 실내 환경이 변화하는 것을 예측하고 후보 제어계획으로 제어를 수행할 때 소요되는 에너지가 어느 정도인지 시뮬레이션하여 제어계획의 적합도를 평가한다. 기존 EnergyPlus와 같은 시뮬레이션 도구는 모델이 복잡하여 시뮬레이션에 많은 시간이 필요하기 때문에 환경 변화를 반영하기 위해 주기적으로 재수립되는 수많은 제어계획 데이터를 단시간에 시뮬레이션하기에 부적합하다. 본 논문에서는 빠른 시뮬레이션을 위해 실제 운영 데이터와 에뮬레이션을 통해 획득한 운영 데이터를 기반으로 학습 알고리즘을 이용하여 제어계획 적용 시의 미래 상황을 예측한다.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2002년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.1-13
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• 2002

최근 자동차가 편리성과 안전성을 추구함에 따라서 자동차 부품도 과거의 기계식 동작 방법에서 전자 제어 장치가 부착된 전자식 동작 방법으로 발전되어 가고 있는 추세입니다. 또한 연비 향상을 위하여 부품의 소형화가 급속히 추진되고 있습니다. 이러한 전자화, 소형화를 실현시키기 위해 자동차 부품에서의 정밀성이 요구되어 지고 있고, 부품 제조 측면에서는 고속화, 정확성이 요구되고 있는 실정입니다. 당사의 경우 CBS (Conventional Brake System)를 생산하다가 전자 제어 장치가 부착된 ABS (Anti-lock Brake System)의 생산을 시작할 때, 부품의 정밀도를 좌우하는 각 치수의 공차 영역이 전체적으로 CBS 대비 약 1/5 수준밖에 되지 않고, 가공 속도는 약 2 배가 빨라야 하기 때문에 생산 준비 단계에서 많은 시행 착오를 겪어야만 했습니다. 여기서 당사가 ABS를 양산하면서 겪은 경험을 토대로 기술토록 하겠습니다. 가공 기술의 경우 고속, 정밀 가공을 실현시키기 위해서 크게 4 가지 측면을 고려해야만 하며, 그 4가지는 설비, Tool Holder, Tool, Chip 측면입니다. 먼저 설비가 고정도가 되기 위해 고강성을 필요로 하는 것은 물론 가동중에 필연적으로 발생하는 열변형에 대한 대책을 수립하지 않으면 안됩니다. 이러한 열변형은 설비 설계 단계에서 대책을 수립할 수 있는 것도 있지만 주위 온도 변화에 의한 열변형처럼 사용 중에 발생되는 것은 설비 사용자가 장시간에 걸친 Data 를 확보하여 대책을 수립하지 않으면 안됩니다. 또한 Tool Holder의 정도도 일반적으로 사용하는 것보다는 고정도의 것이 요구되어지므로 Tool Holder Maker 에 반드시 요구 정도를 명기하여 주문하여야 합니다. Tool도 고속화를 실현시키기 위해 고정도의 다이아몬드 공구가 필요하였고 이를 국내에서 개발하기 위해 많은 시행 착오를 겪어야만 했습니다. 또한 Chip 배출이 고정도의 필수 고려 항목으로서 당사에서는 경우에 따라 여러 가지의 방법을 사용하고 있습니다. 조립 기술의 경우 스테인레스 박판을 열변형을 최소로 하면서 용접을 하기 위해서 레이저 용접을 도입하였고, 부품을 압입하면서 정확하고 정밀한 치수 셋팅을 위하여 서버 모타를 이용한 압입 방법을 사용하였습니다.