• 한국전산구조공학회:학술대회논문집
• /
• 한국전산구조공학회 2010년도 정기 학술대회
• /
• pp.618-619
• /
• 2010

LED는 기존의 발광원에 비해 훨씬 높은 파워와 효율성으로 인해 최근 들어 각종 조명이나 교통신호 등에서 사용이 급증하고 있다. LED 재료를 위해 지금까지 여러가지가 연구되어 왔는데, 갈륨 질화물 (Gallium Nitride, GaN)에 기반한 시스템이 최근들어 가장 큰 관심을 받고 있다. GaN 방식은 열적으로 매우 안정성이 있고, 1.9 ~ 6.2 eV 범위의 넓은 밴드의 Gap, 그리고 인듐이나 알루미늄과 결합하여 청, 녹, 백색등의 다양한 빛을 발생할 수 있는 장점을 가지고 있다. 예를 들어 청색 LED는 광학 방식의 기록매체에, 백색 LED는 기존의 조명램프의 대체용으로 활용이 가능하다. 이러한 장점 덕분에 GaN기반 LED 시장은 1994년에 최초로 상용화 된 이래 최근 급격한 성장을 보여 왔다. 그러나 GaN은 다른 III~V 타입의 반도체 재료와는 달리 재료가 성장하기 위해 사파이어와 같은 별도의 기판을 필요로 하는 문제가 있다. 이것은 결국 전위발생과 같은 격자의 부조화 같은 문제를 야기하여 결국 LED의 성능을 떨어뜨리는 요인이 된다. 이러한 문제를 해결하기 위해 HVPE(Hydride Vapor Phase Epitaxy) 방법이 개발되었는데, 이 방법은 시간당 100 미크론의 매우 빠른 성장속도로 높은 두께의 레이어를 만드는 장점이 있다. 이렇게 성장된 GaN 레이어는 베이스 기판에서 쉽게 분리되어 활용이 가능하다. 그러나 HVPE 기술은 성장 공정에서 두께를 균일하게 만들도록 제어하는 것이 매우 어렵다는 문제가 있다. 따라서 HVPE 방식에서는 이러한 조건을 만족시키기 위해 반응현상에 대한 물리적 해석을 토대로 공정조건을 정밀하게 설계해야 한다. 이를 위해 최근에 실험 또는 시뮬레이션을 활용하여 이러한 공정조건을 향상시키기 위한 여러 연구가 진행되었다. 본 연구에서는 이러한 연구의 일환으로 반응로에 투입되는 여러 기체의 유량과 존별 주변온도 조건을 입력변수로 하고, 이들이 GaN 성장에 미치는 영향을 분석하였다. HVPE 시스템에서 가장 이상적인 목표는 반응기체가 층류유동을 유지하면서 대부분의 반응이 기판위에서 이뤄지며, 기판위에서 성장되는 재료의 두께가 균일하게 되는 것이다. 입력변수들이 이러한 결과에 어떠한 영향을 미치는 지 분석하기 위해 전산유체역학(CFD, Computational Fluid Dynamics)을 수행하는 상용코드 FLUENT를 사용하였다. 보다 실제에 가까운 해석을 위해서는 기체간의 화학반응을 포함해야 하나, 해석의 편의와 효율을 위해 본 연구에서는 열 및 유동해석만을 수행하였다. 한편 실제 반응로의 우수성은 성장속도와 두께분포의 균일도를 통해 평가된다. CFD 해석을 통해 이들을 분석하기 위해 기존에 수행한 실험조건을 해석하고 해석결과의 유동패턴/압력분포를 실험결과의 성장속도/두께분포와 비교하고, 이중에서 관련성이 높은 해석결과변수를 우수성 평가에 활용하였다. 기존의 실험결과를 토대로 이러한 중요 결과변수와 함께 이들에 대한 목표값이 도출되고 나면, 입력 공정조건 - 사용기체의 유량과 주변온도 조건 - 에 대해 실험계획(DOE,Design of Experiment)을 수립하고 목표성능을 구현하기 위한 최적설계를 수행할 수 있다. 일반적으로 CFD를 통해 최적의 설계나 공정조건을 탐색하는 작업은 1회의 CFD 계산시간이 매우 오래 소요되기 때문에 쉽지 않다. 그러나 본 연구에서는 CFD와 DOE의 적절한 조합을 통해 적은 수의 해석을 가지고도 원하는 결과를 효율적으로 얻는 것이 가능함을 입증하고자 한다. 본 발표에서는 아직 이러한 연구가 완성되지 않은 시점에서 제반 연구개요를 소개하고 현 시점까지의 연구 결과 및 향후 계획을 소개하고자 한다.

• 한국항해항만학회지
• /
• 제41권6호
• /
• pp.445-450
• /
• 2017

항로 설정은 통항 선박들의 안전을 위해 교통 흐름을 반영할 필요가 있으며, 선박들이 항로를 잘 준수하는지 지속적인 경과 분석이 필요하다. 본 연구에서는 완도항 인근해역 추천항로의 문제점을 도출하고 이에 대한 개선안을 제시하였다. 효율적인 항로 중앙선을 설정하기 위해 선박 항적을 기반으로 서포트 벡터 머신을 이용하였다. 추천항로 중앙선을 기준으로 우측으로 항해해야 하므로 통항 선박들의 항적이 2개의 군집으로 분할된다. 서포트 벡터 머신은 패턴 인식 등 많은 분야에서 이용되고 있으며, 특히 이진 분류 기능이 뛰어나다. 연구 결과 장죽수도 방향의 2.4 NM 추천항로 구간에서 동진하는 상선은 약 79.5%가 추천항로를 준수하지 않는 것으로 나타나 선박 충돌 사고 위험이 상존하는 것을 확인하였다. 추천항로를 현 위치에서 북쪽으로 약 300 m 재설정할 경우, 동진하는 상선은 항로를 역주행할 비율이 79.5%에서 30.9%로 낮아지는 것으로 나타났다. 본 연구에서 적용한 서포트 벡터 머신은 선박 항적을 두 군집으로 분류가 가능하므로 항로 중앙선을 효과적으로 설정하는데 응용할 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국항해항만학회지
• /
• 제43권4호
• /
• pp.250-255
• /
• 2019

본 연구는 유선, 어선 등이 관제대상으로 확대됨에 따라 해당 선박이 VTS(Vessel Traffic Service) 관제사에게 미치는 충돌사고 위험도를 분석하는 데 목적이 있다. 이를 위해 VTS 관제사를 대상으로 설문을 하고 소형선박의 범위를 정하여 부산 VTS 관제 구역을 항해하는 일반상선과 소형선박의 침로 등을 3일간 조사하였다. 이를 VTS 관제사 관점에서의 충돌위험 평가모델(CoRI)로 위험도를 구한 결과, 침로 편차에 따른 위험도의 증가 감소 패턴은 비슷하였고, 최댓값과 최솟값은 큰 차이가 없었다. 또한 대부분 VTS 관제사는 선박근접상황에 대해 안전하게 관제할 수 있는 최소 시간으로 3분이 필요하다 응답하였는데, 소형선박의 충돌위험도는 3분의 시간 동안 매우 급격하게 위험도 변화를 보여 VTS 관제사의 업무량 증가와 집중도 저하 우려가 있다고 판단된다. 본 연구는 소형선박의 관제대상 포함 여부가 VTS 관제사에게 미치는 영향을 충돌위험도로 검토한 것으로, 향후 다양한 사례를 통한 CoRI 모델의 각 지수에 대한 분석과 검증을 통해 관제 대상 선박의 적절한 범위 설정을 위한 방안 마련에 기여할 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국측량학회지
• /
• 제37권3호
• /
• pp.129-141
• /
• 2019

최근 급속도로 성장하는 도시에는 많은 인구와 시설물들이 증가하고 집중이 심화함에 따라 재해와 재난에 취약함을 나타낸다. 특히, 화재는 우리나라의 도시 내에서 교통사고와 더불어 가장 많이 발생하는 재해 중 하나로 많은 인명 및 재산피해를 준다. 따라서 본 연구에서는 화재 발생에 대한 영향요인을 분석하기 위해 진주시를 대상으로 2007년부터 2017년까지 10년간 화재데이터를 취득하였다. 먼저 공간 자기 상관성 분석을 시행하여 진주시 화재 발생의 공간 분포 패턴을 파악한 후, 상관관계 및 다중 회귀 분석을 통해 인문 사회 요인과 물리적 요인 간의 공간적 종속성 및 비정상성을 확인하였고 이를 토대로 화재 발생 위치와 각 요인별 위치를 고려하여 공간 가중치를 활용한 OLS 회귀 분석을 실시하였다. 그 결과로 첫째, 진주시 화재 발생의 LISA분석 결과 화재 발생 빈도가 높은 용도지역은 중심상업지역, 공업지역, 주거지역 순으로 나타났다. 둘째, 인구 사회적 변수 및 물리적 변수를 통합하여 다중회귀분석의 최종 모형으로 도출된 요인들을 중심으로 공간가중치를 적용하여 OLS회귀모형을 분석한 결과 제2종 근린생활시설이 화재 발생과 가장 높은 상관성을 보였으며 다음으로 단독주택, 판매시설, 제1종 근린생활시설, 가구수의 순으로 상관성이 있는 것으로 분석되었다. 이러한 연구 결과를 통해 도시 지역의 시설물별 화재 발생 요인을 분석하고 화재 안전대책을 수립하는데 유용한 자료로 활용될 것으로 예상된다.

• 지역연구
• /
• 제35권1호
• /
• pp.3-18
• /
• 2019

도시 스프롤 현상은 녹지와 오픈스페이스의 잠식, 교통 혼잡 및 대기오염의 증가, 중심도시 쇠퇴의 촉진, 사회적 자본의 감소, 도시기반시설 비용에 대한 납세부담의 형평성 등 부정적 효과로 인해 비판을 받아왔다. 이 연구는 미국 대도시 지역에서 확인되는 도시 스프롤 특성과 다른 것으로 알려진 한국 수도 지역에서의 도시의 무질서한 확장을 측정한다. 특히 이번 연구에서는 수도권 지역이 교외지역의 저밀도 주택개발 확대로 중심도시의 쇠퇴 경험 여부를 조사한다. 인구밀도의 스프롤 지수, 인구 변화에 대한 도시화 지역의 변화 비율, 인구밀도 변화율 등 세 가지 척도를 채택하였으며, 도시 스프롤 현상을 측정하기 위해 GIS 지도와 서술적 분석을 사용하여 중심 도시의 쇠퇴와 교외지역의 개발 패턴의 특성을 조사하였다. 그 결과, 한국의 수도 지역이 중앙 도시의 쇠퇴와 교외지역의 단독주택의 증가로 미국식 스프롤형식으로 이동하고 있음을 보여주며, 정책 입안자들이 도시스프롤과 미국 대도시들이 겪고 있는 도시스프롤의 부정적 영향을 예방하기 위해 성장관리 전략을 개발할 필요가 있음을 나타낸다.

• 한국ITS학회 논문지
• /
• 제19권6호
• /
• pp.163-179
• /
• 2020

플랫폼 기반의 택시서비스의 확대로 이용자의 이동성 및 편의성이 개선되고 있으나, 수익성의 문제로 공급 취약지역이 발생할 것으로 예상된다. 이에 따라 본 연구에서는 대중교통이 종료되는 심야시간을 중심으로 수요 공급의 불균형에 따른 택시 서비스의 공간적 취약성을 분석하였다. Hot-spot 분석결과 승차대비 공차량 및 승차대비 하차량의 경우 도시 외곽지역 및 주거밀집 지역에서 높게 도출되었고, 반대로 도심 및 부도심에서 낮게 나타나는 것을 확인하였다. 중심성 분석 결과 또한 Hot-spot 분석결과와 유사한 패턴으로 분석되었다. 이는 운전자의 관점에서 내향 대비 외향중심성이 낮은 지역은 다음 영업에 한계로 간접승차 거부의 문제가 발생할 수 있으며, 승객의 입장에서는 대기시간 증가로 이어질 것으로 예상된다. 이에 향후 수요공급의 불일치에 의한 공간적 취약성 개선이 필요할 것으로 판단되며, 본 연구의 결과를 기초자료로 활용 할 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국항해항만학회지
• /
• 제46권3호
• /
• pp.251-258
• /
• 2022

동해항은 주거 생활권인 송정동, 북평동과 매우 인접한 거리에 위치하고 있으며 송정동에는 총 21,179세대, 북평동에는 5,754세대가 거주하고 있다. 동해항에서 처리되는 주요화물은 석회석, 시멘트, 무연탄, 유연탄 등으로 분진성이라는 특성을 갖는다. 따라서 동해항 운영으로 인해 산화물 분진, 미세먼지 등 대기오염물질이 발생하여 확산되는 과정에서 인근 주거지역에 심각한 대기공해를 유발하고 있다. 이는 주민들의 생활과 건강에 악영향을 미치고 있으며, 배후 주거지에 거주하는 주민들은 동해항을 혐오시설로 인식하고 있는 실정이다. 현재 동해항에서는 항만산업에 기인한 미세먼지 배출량을 저감하기 위한 목적으로 장기적인 관점에서 항만 인프라와 장비운영 환경을 개선하고자 단계적인 접근을 하고 있으나 항만 인근지역의 대기공해에 대한 개선효과가 점진적으로 나타나기까지 오랜 시간이 소요될 것으로 판단된다. 본 연구에서는 단기적인 관점에서 항만 인근지역 주민들이 상시적으로 체감할 수 있는 미세먼지 농도 관리가 실현될 수 있도록 주간, 야간 및 계절주기에 따른 동해항 주변지역의 미세먼지 농도추이, 미세먼지 확산 패턴, 고농도의 미세먼지가 발생하는 공간분포를 풍향, 풍속 변수를 고려하여 분석하였다. 현재 추진되고 있는 미세먼지 저감 장기계획과 더불어 동해항 배후 주거권역에 대한 미세먼지 확산 영향권과 오염도 분석결과를 기반으로 주간, 야간 및 계절 주기에 따른 상시적 미세먼지 농도관리가 병행된다면 더욱 효과적인 대기질 관리가 가능할 것으로 판단된다.

• 청정기술
• /
• 제28권3호
• /
• pp.227-231
• /
• 2022

고전압 전력반도체의 수요는 산업의 전반에 걸쳐 증가하고 있는 추세이며, 특히 자율주행이나 전기자동차와 같은 교통 수단에 이용되는 경우 전동차의 동력 추진 제어 장치에 3.3 kV 이상의 IGBT 모듈 부품이 사용되고 있으며, 전동차의 신설과 유지 관리에 따른 부품의 조달이 매년 증가하고 있다. 게다가 기술 진입 장벽이 매우 높은 기술로서 해당 산업계에서는 고전압 IGBT부품의 최적화 연구가 절실히 요구되고 있다. 3.3 kV 이상 고전압 IGBT 소자 개발을 위해 웨이퍼의 비저항 범위 설정과 주요 단위 공정의 최적 조건이 중요한 변수이며, 높은 항복 전압을 위한 핵심 기술로 junction depth의 확보가 무엇보다 중요하다. 최적의 junction depth를 확보하기 위한 제조 공정 중에서 단위 공정 중 한 단계인 확산 공정의 최적화를 살펴보았다. 확산 공정에서는 주입되는 가스의 종류와 시간 그리고 온도가 주요 변수이다. 본 연구에서는 단위 공정의 시뮬레이션을 통하여 고전압 IGBT 소자 개발을 위한 웨이퍼 저항의 (Ω cm) 범위를 설정하고, 확산 공정의 온도에 따른 확산 공정의 WDR(Well drive in) 조건 최적화에 대하여 연구한 결과 링 패턴의 width 23.5 ~ 25.87 ㎛에 대하여 junction depth는 7.4 ~ 7.5 ㎛를 얻어 3.3 kV 고전압 전력반도체 지지에 최적화할 수 있었다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
• /
• 한국정보통신학회 2021년도 춘계학술대회
• /
• pp.47-51
• /
• 2021

1. 연구배경 및 목적 정신건강과 육체건강을 놓고 이 두 가지 중에서 어떤 건강이 더 중요한지 여러 가지 의견을 놓고 있다. '건강한 육체에 건강한 정신이 깃든다'는 말도 있지만 이 역시 어느 정도는 맞는 말이다. 육체가 건강하지 못하고 망가지면 제대로 활동하기가 힘들기 때문에 의지력도 약해지고 게을러지기 쉽다. 반대로 정신적으로도 너무 충격을 받으면 육체가 상하는 경우도 있다. TV에서도 보면 충격적인 일을 겪거나 과도한 스트레스를 받으면 혈압이 오르는 경우도 있고, 심장마비까지 오는 경우를 보게 된다. 교통사고도 다친 육체적인 상처보다 사고로 인한 정신적인 충격 때문에 몸이 더 안 좋아지는 경우도 있다. 정신건강을 중요하게 생각하는 이유로 이러한 부분 때문인 것도 있지만, 살아감에 있어서 사회생활을 필요로 하기 때문에 요즘 시대에는 정신건강도 매우 중요하게 여기고 있다. 정신적으로도 너무 위축되어 버리면 할 수 있을 거 같은 일도 제대로 해내기 어렵고, 자기능력을 제대로 발휘를 못하게 되는 경우도 있기 때문이다. 이러한 것을 채우기 위해서는 자존감을 찾는 것이 매우 중요하다. 자존감이 저하되고, 자존감이 상실하게 되면 자신을 스스로 초라한 존재라고 생각하기 쉽고, 스스로가 아무것도 해낼 수 없는 존재라고 생각하게 된다. 그러한 생각들 때문에 결국 우울증으로 이어지게 된다. 우울증도 극복하지 못하고, 방치하다 보면 결국 육체에 심한 질병이 있어 아무 것도 할 수 없는 사람처럼 우울증도 아무 일도 하지 못하고, 무기력해진다. 우울증은 최악의 경우 자살과 자해까지 이어지기도 한다. 결국 정신건강이 인생의 모든 것까지 좌우한다는 걸 알 수 있다. 최근에는 일반인들도 그렇지만 연예인들도 우울증을 극복하지 못하고, 자살하는 사람도 늘어나고 있는 추세이다. 그렇기 때문에 우울증의 심각성, 자존감 상실의 심각성도 매우 중요하게 여겨지고 있다. 그래서 어떤 요소 및 원인이 자존감 상실로 이어지는지 알아보고, 연구하고자 한다. '텍스트 마이닝'이라는 기능을 통해서 분석하고자 한다. '텍스트 마이닝'이란 비정형 텍스트 데이터를 통해서 유용한 정보들을 찾아내고 통계적인 의미가 있는 개념이나 특성을 추출하고 이것들 간의 패턴이나 추세 등 정보를 끌어 오는 과정이다. 이러한 기능들을 이용하면 자존감 상실의 원인이 무엇인지 자존감 상실이 어떤 것을 가져다주는지 알 수 있을 것이다. 데이터를 수집하기 위해 먼저 키워드를 '자존감 상실', '자괴감', '모멸감', '수치심', '죄책감', '고독감'등 자존심 상실과 연관된 단어로 정하고, SNS '트위터'를 통해서 정해진 키워드를 검색하고, 검색으로 얻어진 문장들을 수집해서 단어들을 추출해서 빈도 횟수도 분석하고, 연관성 있는 단어들 끼리 묶어서 어떤 특성을 가지고 있는지도 분석하고자 한다.

• 한국ITS학회 논문지
• /
• 제22권5호
• /
• pp.19-29
• /
• 2023

우리나라 도로 사고원단위는 도로 종류와 차로 수에 따라 단순 구분하고 있으나, 국외는 사고에 영향을 미치는 다양한 요소를 적용하고 있다. 본 논문은 TAAS(Traffic Accident Analysis System)의 사고 자료를 이용하여 일반국도 사고원단위를 도시부, 지방부, Older, 및 Modern 도로로 세분하였으며, 사고절감비용 산정 모형을 제시하였다. 국도 1,416.2km의 표본을 토대로 분석된 사망원단위(인/억대·km)는 도시부-Older 4.21, 도시부-Modern 1.37, 지방부-Older 2.18 및 지방부-Modern 0.99로 Older가 Modern 도로보다 높고, 도시부가 지방부보다 높게 분석되었다. 부상원단위(인/억대·km)는 도시부-Older 182.63, 도시부-Modern 103.42, 지방부-Older 67.44 및 지방부-Modern 42.96으로 사망원단위와 유사한 패턴으로 분석되었다. Modern 도로의 경우 KDI 지침의 사고원단위보다 매우 낮은 수준이다. 본 연구의 사고원단위를 적용하여 편익을 산정한 결과 사고비용절감편익 비율이 0.6%에서 14.1%로 증가하였으며, B/C는 0.626에서 0.724로 개선되었다.