• 제목/요약/키워드: 공과대학 연구실

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미래 강우량 및 홍수피해 전망을 위한 인공지능 기법의 적용성 검토 (Applicability of Artificial Intelligence Techniques to Forecast Rainfall and Flood Damage in Future)

  • 이호용;김종성;서재승;김삼은;김수전
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2021년도 학술발표회
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    • pp.184-184
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    • 2021
  • 2020년의 경우 대기 상층 제트기류가 크게 강화됨에 따라 작은 규모의 저기압의 발달이 평년보다 두 배 이상 증가하였고, 그로 인해 장마가 최대 54일가량 지속되며 1조 371억 원 가량의 대규모 침수피해가 발생하였다. 이와 같이 최근 기후변화로 인한 이상 기후가 빈번하게 발생하고 있으며, 그로 인해 홍수, 태풍과 같은 재난의 강도 및 파급되는 재산피해가 점차 증가하고 있는 추세이다. 따라서 본 연구에서는 기후변화를 고려하여 향후 30년간 강우량 변화 추이를 파악하고, 이에 따라 파급되는 재난피해 규모의 증가 추세를 확인하고자 하였다. 기후변화 시나리오는 IPCC AR6(Intergovernmental Panel on Climate Change - Sixth Assessment Report)에서 제시하고 있는 시나리오 중 극한 시나리오인 SSP5-8.5와 안정화 시나리오인 SSP2-4.5 시나리오를 활용하고자 하였다. GCM(General Circulation Model) 자료는 전 지구적 모형으로 공간적 해상도가 낮은 문제가 있기 때문에, 국내 적용을 위해서는 축소기법을 적용해야 한다. 본 연구에서는 공간적 축소를 위해 통계학적 기법 중 인공지능 기법을 적용하고 Reference data와 종관기상관측(ASOS)의 실측 강우 자료(1905 ~ 2014년)를 통해 학습된 모형의 정확도 검증을 수행하였다. 또한 연 강수량과 연도별 홍수피해의 규모 및 빈도를 확인하여 연도별 강수량 증가에 따른 피해 규모의 증가를 관계식을 도출하였다. 이후 최종적인 축소기법으로 모형을 통해 향후 2050년까지 부산광역시의 예측 강우량을 전망하여 연 강수량의 증가량과 피해 규모의 증가량을 전망해보고자 하였다. 본 연구 결과는 부산광역시의 예방단계 재난관리의 일환으로 적응형 기후변화 대책 수립에 기초 자료로써 활용될 수 있을 것이다.

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특별초대석 - 충북대학교 공과대학 안전공학과 정국삼

  • 최종덕
    • 안전기술
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    • 99호
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    • pp.40-41
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    • 2006
  • 우리는 정을 너무 쉽게 지나치며 잊고 살아가는 것은 아닌지, 강렬하고 화려한 햇빛에 가려진 달빛의 우아함을 잊고 살아가고 있는 것은 아닌지 새삼 생각게 한다. 하지만 어쩌면, 잊고 살아간다는 것은 숨 가쁘게 돌아가는 인생을 살아가고 있는지도 모른다. 이처럼 숨 가쁘게 지난 20년이 넘도록 안전만 바라보며, 우리 나라의 안전의 뿌리를 내리게 한 한사람이 있다. 충북대학교 안전공학과 정국삼 교수님이다. 안전은 더불어 살아가는 삶이 자신의 낙이라고 말하는 이분을 훈풍으로 봄을 재촉하는 따뜻한 오후 연구실에서 만나 보았다.

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직접구동 SCARA 로봇 머니퓰레이터에 대한 적응견실제어 (Adaptive robust control for a direct drive SCARA robot manipulator)

  • 이지형;강철구
    • 한국정밀공학회지
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    • 제12권8호
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    • pp.140-146
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    • 1995
  • In case the uncertainty existing in a system is assumed to satisfy the matching condition and to be come-bounded. Y. H. Chen proposed an adaptive robust control algorithm which introduced adaptive sheme for a design parameter into robust deterministic controls. In this paper, the adaptive robust control algorithm is applied to the position tracking control of direct drive robots, and simulation and experimental studies are conducted to evaluate control performance.

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반사거울형 태양광 채광시스템의 성능 평가 (A Performance Evaluation of Solar Mirror Sunlighting Systems)

  • 이범석;김정태
    • 한국조명전기설비학회:학술대회논문집
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    • 한국조명전기설비학회 2005년도 춘계학술대회논문집
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    • pp.30-37
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    • 2005
  • 태양광 채광시스템은 자연광의 유입이 어려운 공간에 주광을 유입하기 위하여 개발된 장치로써 에너지를 절약하고 인간의 쾌적성을 향상시키는 등 지속가능한 건축을 위해 도입 및 확대가 크게 기대 되는 장치이다. 이에 본 연구는 기존에 본 연구실에서 개발된 시스템의 문제점을 보완하고 개선하여 건축물 적용시의 채광성능을 평가하는데 연구목적이 있다. 본 시스템의 설치는 2004년 10월 25일 (주) 동아산전과의 공동작업으로 설치되었으며, 수원에 있는 K대학 공과대학 5층 옥상 파라펫에 설치하였다. 평가실험은 2005년 4월 5일 9시30분부터 15시30분까지 청천공 상태에서 실시하였고, 총32개의 측정점을 선정하여 주광조도비로 채광성능을 평가하였다. 실험결과, 반사거울을 설치 시 창이 있을 경우 실내의 주광조도비는 평균 20.3[%] 상승하였고 창을 제거할 경우 실내의 주광조도비는 평균 38.2[%]정도 상승하여 채광학적으로 유효한 것으로 분석되었다. 따라서 본 시스템은 건축물의 실내 및 옥외의 음영진 곳에서 유용하게 사용될 수 있음이 입증되었다.

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코로나19로 인한 공과대학 교수자의 온라인 수업 경험 탐색 (Exploring the Experience of Engineering College Professors in Teaching Online Course Due to COVID-19)

  • 정재원;허정은;박효원
    • 공학교육연구
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    • 제23권6호
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    • pp.60-67
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    • 2020
  • This study was conducted to understand the experiences of engineering college professors teaching classes online due to COVID-19. Instructional strategies were proposed based on these results. This study qualitatively analyzed interviews of four engineering college professors who switched from teaching classes offline to teaching them online in the first semester of 2020. The results showed that the professors had difficulties in creating video content, interacting with students, and conducting online assessments. The results also showed that the professors had difficulties in switching to online teaching. This study was significant in that it produced empirical data about online teaching based on the experiences of engineering college professors teaching classes online.

위성원격탐사자료와 GIS를 이용한 인공어초 시설지 적지 선정 공간분포도 작성 연구 (A Study on Suitability Mapping for Artificial Reef Facility using Satellite Remotely Sensed Imagery and GIS)

  • 조명희;김병석;서영상
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제17권1호
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    • pp.99-109
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    • 2001
  • 연안해역의 어장환경정비와 인공어초(Artificial Reef) 어장조성사업을 효과적으로 실시하기 위해서는 어장환경과 해양환경과의 관련을 종합적으로 분석하여 어초적지 지역을 선정하는 기법의 도입이 필요하다. 본 연구에서는 남해안 통영만 지역을 대상으로 인공어초 시설지 적지 선정에서 가장 중요하다고 판단되는 어초 적지조사 1단계 요소 중 수온, 클로로필, 투병도, 수심 해저지질조선을 위성원격탐사 자료와 GIS를 이용하여 공간분포도를 작성하고, 인공어초 시설지 적지조건에 따른 가중치를 부여하여 공간분석을 실시함으로써 인공어초 시설 예정지에 대한 적지를 선정하였다. 위성원격탐사와 GIS를 이용한 인공어초 적지 선정기법은 어초의 적지선정에 있어 필요한 다량의 자료를 정성 및 정량적으로 데이터베이스화하여 분석함과 동시에 가시화함으로써 지방자치단체에서 보다 효율적인 어초시설의 관리를 하도록 하는데 본 연구의 목적이 있다.

저온 분사를 이용한 Cu계 비정질 코팅층의 제조 및 특성 연구 (Fabrication and Characterization of Cu-based Amorphous Coatings by Cold Spray Process)

  • 정동진;박동용;이진규;김형준;이기안
    • 대한금속재료학회지
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    • 제46권5호
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    • pp.321-327
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    • 2008
  • Cu based amorphous ($Cu_{54}Zr_{22}Ti_{18}Ni_6$) coating was produced by cold spraying as a new fabrication process. The microstructure and macroscopic properties of amorphous coating layer was investigated and compared with those of cold sprayed pure Cu coating. Amorphous powders were prepared by gas atomization and Al 6061 was used as the substrate plate. X-ray diffraction results showed that Cu based amorphous powder could be successfully deposited by cold spraying without any crystallization. The Cu based amorphous coating layer ($300{\sim}400{\mu}m$ thickness) contained 4.87% porosity. The hardness of Cu based amorphous coating represented $412.8H_v$, which was correspond to 68% of the hardness of injection casted bulk amorphous material. The wear resistance of Cu based amorphous coating was found to be three times higher than that of pure Cu coating. The 3-point bending test results showed that the adhesion strength of Cu based amorphous coating layer was higher than that pure Cu coating. It was also observed that hard Cu base amorphous particle could easily deform soft substrate by particle collisions and thus generated strong adhesion between coating and substrate. However, the amorphous coating layer unexpectedly represented lower corrosion resistance than pure Cu coating, which might be resulted from the higher content of porosity in the cold sprayed amorphous coating.

장기간의 서울지점 강우자료에 나타난 월간 기후변화 특성 (Characteristics of Inter-monthly Climatic Change Appeared in Long-term Seoul Rainfall)

  • 황석환;김중훈;유철상;이정호
    • 대한토목학회논문집
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    • 제30권1B호
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    • pp.1-11
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    • 2010
  • 본 논문에서는 측우기 관측 자료계열(CWK)과 근대우량계 관측 자료계열(MRG)의 월별 장기변화 특성을 파악하기 위하여 통계적 경향성 검정방법 5가지를 이용하여 각 자료계열의 경향성 여부를 검정하였다. 더불어 각 자료계열별로 연도별 시간축과 월별 시간축을 동시에 고려한 2차원 LOWESS 회귀분석을 실시하여 강우의 변동 특성을 분석하였다. 경향성 분석결과 검정방법별로 95% 신뢰수준에서 경향성에 대해 큰 유의성이 있다고 보기는 어려웠다. 4가지 강우특성에 대한 2차원 LOWESS 회귀분석 결과, 1980년 이후부터 강우의 양적 증가추세와 더불어 강우의 월간 변화폭도 급격한 증가추세를 보이고 있는 것으로 나타났다.

알럼 슬러지 기반 흡착제를 이용한 수용액상 불소 및 비소 흡착에 관한 연구 (A Study of Fluoride and Arsenic Adsorption from Aqueous Solution Using Alum Sludge Based Adsorbent)

  • 이준학;지원현;이진수;박성숙;최궁원;강찬웅;김선준
    • 자원환경지질
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    • 제53권6호
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    • pp.667-675
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    • 2020
  • 본 연구에서는 정수 처리장 침전지에서 채취한 알럼 기반의 슬러지를 수열합성 방법으로 흡착제(Alum Sludge Based Adsorbent, ASBA)를 제조하고, 이를 인공 수용액 및 광산배수 내 불소와 비소의 제거에 적용하여 ASBA의 흡착 특성을 평가하였다. ASBA의 광물학적 결정 구조, 구성 성분 및 비표면적을 조사한 결과, ASBA는 표면에 불규칙한 기공과 87.25㎡ g-1의 비표면적을 갖는 흡착에 유리한 구조로 나타났다. ASBA를 구성하는 주요 광물 성분은 석영(SiO2), 몬모릴로나이트((Al,Mg)2Si4O10(OH)2·4H2O), 알바이트(NaAlSi3O8)임을 확인하였다. 다음으로 회분식 흡착실험을 수행하여 pH, 흡착 반응시간, 초기 농도 및 온도 등의 인자가 ASBA를 활용한 불소와 비소 흡착에 미치는 영향을 살펴보았다. 실험 결과, 용액의 pH 환경이 염기 영역으로 갈수록 불소와 비소의 흡착률은 감소하는 경향을 보였으며, 흡착제의 영전하점은 pH 7 부근으로 나타났다. 등온 흡착실험을 통해 확인한 불소와 비소의 최대 흡착량은 각각 7.6mg g-1, 5.6mg g-1이었고, 동적 흡착실험에서 불소와 비소는 반응이 시작한 후 각각 8h, 12h이 경과하면서 흡착농도의 증가율이 감소하는 것으로 나타났다. 한편 흡착평형 실험을 통한 ASBA의 흡착 메커니즘을 알아본 결과. 불소와 비소의 흡착은 Langmuir 등온 흡착모델 및 Freundlich 등온 흡착모델과 높은 상관관계를 가지며 일치하는 경향을 보여주었다. 또한 열역학적 연구에서는 25℃부터 35℃까지의 온도 증가에 따른 불소와 비소의 흡착 양상을 실험하여, 양의 값을 갖는 열역학적 상수 ΔH°와 ΔG°을 도출함으로써 ASBA의 흡착 특성은 흡열반응이자 비자발적인 반응임을 검증하였다. 재생실험 결과, ASBA는 1N NaOH을 이용하여 재생 가능하였으며, 광산배수를 이용한 불소와 비소의 흡착실험에서 각각 77%, 69%로 비교적 높은 제거율을 보여 현장 적용 가능성을 지닌 것을 알 수 있었다. 분석 결과를 종합하여 볼 때, 소규모 유량을 가지며 pH 환경이 산·중성 영역인 광산배수 내 불소와 비소가 흡착되어 제거되는 데 흡착제로서 ASBA가 효과적임을 제안한다.

응답면 기법을 이용한 강교의 열화 및 보수보강 정량화 이력 모델 (Quantitative Deterioration and Maintenance Profiles of Typical Steel Bridges based on Response Surface Method)

  • 박승현;박경훈;김희중;공정식
    • 대한토목학회논문집
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    • 제28권6A호
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    • pp.765-778
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    • 2008
  • 리스크 관리에 기반한 교량관리를 위해서는 시간 및 환경에 따른 성능변화를 예측하기 위한 성능이력모델이 필수적이다. 일반적으로 성능이력모델의 산출은 어려운 작업이므로 전문가 의견 또는 교량의 겉보기 상태 진단평가 기록을 이용한 상태 성능 이력모델이 많이 사용되어 왔다. 하지만 상태성능 이력모델은 교량의 실제 안전도와는 일치하지 않은 경우가 많아 근본적인 문제를 내포하고 있다. 성능 평가 및 이에 따른 성능이력모델의 정확도는 교량 유지관리 시스템(Bridge Management System, BMS)의 정확도와 직접적인 관계가 있으며 유지관리 예산의 합리적인 분배를 위한 최적 대안 산출을 위해 매우 중요하다. 본 연구에서는 기존의 방법, 즉 정성적 전문가 의견 및 불충분한 정기점검 기록에 의해 작성되는 상태 성능 이력모델의 단점을 극복하기 위하여 열화를 고려한 수치해석결과를 바탕으로 산출되는 안전성능이력모델을 제안하였다. 제안한 성능이력모델 구축을 위해서 다양한 교량 형식이 검토 되었으며, 그 중 설계 변수 간 종속성이 높아 고려되어져야 할 설계 변수의 수가 비교적 적은 강박스 교량을 중심으로 다양한 환경 조건 및 시간에 따른 안전성능이력의 변화를 분석하였다. 교량 유지관리 시스템 내에서의 안전성능 이력모델의 역할은 특정 환경 하에서 시간에 따른 안전성능변화 예측에 있으며 안전성능이력모델의 산출 속도는 시설물 관리시스템의 효율성에 직접적인 영향을 미치기 때문에 일반적으로 실시간 해석을 수행하기 보다는 기 작성된 예측모델을 사용하는 방법이 주로 사용된다. 본 연구에서는 정량적 성능이력의 신속한 산출을 위하여 주요 설계 변수로 구성된 응답면 기법(Response Surface Method, RSM)을 사용하였다. 응답면 기법 적용을 위한 설계 변수 및 설계 값의 범위는 국내 강상자형교 설계 기준, 가이드라인 및 유지관리 자료를 근거로 산정하였다.