• 공업화학전망
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• 제24권6호
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• pp.19-31
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• 2021

자극응답성 액정 엘라스토머(liquid crystal elastomer)는 하이드로겔(hydrogel), 형상 기억 고분자(shape memory polymer)와 더불어 생체 특성을 모방한 인공 근육, 소프트 액추에이터 및 소프트 로봇을 위한 스마트 소재로 최근 높은 관심을 받고 있다. 특히, 액정 엘라스토머는 고무 탄성과 액정 이방성이 결합된 비등방성 탄성 고분자로, 열, 빛, 전기 및 수분과 같은 외부자극에 반응하여 가역적이며, 액정 분자들의 배향조절을 통한 프로그램된 변형이 가능하다. 액정 엘라스토머가 개념 증명을 하는 수준을 넘어 실제로 유용한 소프트 액추에이터 및 로봇 시스템에 적용되기 위해서는 우수한 구동력 및 작업 용량, 높은 구동 변형률, 빠른 응답 시간, 낮은 구동 온도, 다양한 외부 자극반응성 및 높은 에너지 전환 효율 등을 확보하는 것이 중요하다. 본 기고문에서는 액정 엘라스토머의 개념에 대해 소개하고, 이러한 소재가 소프트 액추에이터로써 광범위하게 활용될 수 있도록 다양한 성능들을 향상시킬 수 있는 방법에 대해 소개하고자 한다.

• 공업화학전망
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• 제24권3호
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• pp.14-27
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• 2021

수소 에너지는 환경 문제를 최소화하고 고갈되는 화석연료를 대체할 수 있는 에너지원으로 각광을 받고 있다. 수소연료전지는 이러한 수소를 에너지원으로 사용하고 수소를 전기에너지로 전환하여 그 부산물로 물을 만드는 대표적인 친환경 전기화학 장치이다. 고분자 전해질막 연료전지는 수소이온교환 특성을 갖는 고분자막을 전해질로 사용하는 연료전지로 막전극집합체의 전극층은 촉매가 포함된 고분자 전해질막 연료전지의 주요 요소 중의 하나이다. 소재개발 측면에서 고분자 전해질막 연료전지 전극층 핵심 소재의 물성 발현 원리 등을 이해하고 최적화된 소재 설계를 위해서는 원자레벨에서의 소재 설계 접근법이 필요하다. 따라서 실험적인 연구가 어려운 부분과 원자단위에서의 물질 현상에 대한 이해 그리고 연구 개발의 효율성 증진을 위해 전산재료과학(computational materials science) 기술이 광범위하게 활용될 수 있다. 본 기고문에서는 고분자 전해질막 연료전지에서의 전극층 소재에 대한 분자동역학 기반의 전산모사 활용과 연구동향에 대하여 소개하고자 한다.

• 공업화학전망
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• 제23권6호
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• pp.3-13
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• 2020

저출산 고령화 사회로의 진입은 대한민국뿐만 아니라 전 세계적으로 많은 사회 문제를 야기하고 있다. 그 중에서 고령 인구 증가로 인한 의료 수요 증가와 이를 뒷받침 할 의료인력 부족은 곧 다가올 사회문제이다. 4차 산업 혁명으로 인해 다양한 사회문제에 대한 혁신적인 해법들이 제시되고 있는데, 본 기고문에서는 다가올 고령화 사회에서 의료인력 부족 등에 의한 해결법으로 원격의료 지원을 위한 인공지능 활용을 다루고자 한다. 병 진단 및 예측을 위한 여러 가지 인공지능 알고리즘은 이미 많이 개발 되어 있으나, 일반적으로 딥러닝에 많이 쓰이는 인공신경망 구조인 합성곱 뉴럴네트워크(convolution neural network)나 기존 퍼셉트론(perceptron) 구조에서 벗어나 확률론적 인공신경망 중에 하나인 베이지안 뉴럴네트워크(Bayesian neural network)를 다루고자 한다. 그중에서 연산효율적이며 뉴로모픽 하드웨어로 구현 가능성이 높고 실제 진단 예측(diagnosis prediction) 문제 해결에 강점을 보이는 알고리즘으로써 naive Bayes classifer를 활용한 연구를 소개하고자 한다.

• 공업화학전망
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• 제23권2호
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• pp.40-50
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• 2020

소프트 로봇의 수요와 관심이 증가함에 따라 생체 모방형 액추에이터 연구가 큰 관심을 받고 있다. 액추에이터란 외부 에너지를 기계적인 동작으로 변환하는 장치이며, 재료 자체가 유연하여 부드러운 움직임을 재현할 수 있는 소프트 액추에이터의 연구가 활발히 진행되고 있다. 고분자 연성 재료 중에 하나인 하이드로겔은 90% 이상이 물로 구성되어 있기 때문에 생체 친화적이면서 동시에 환경 친화적인 재료이며 이를 기반으로 한 액추에이터 연구가 새로이 각광받고 있다. 최근에는 하이드로겔 액추에이터의 성능 향상을 위해 나노재료를 하이드로겔에 첨가하는 연구가 진행되고 있으며, 나노재료가 갖는 고유의 특성을 활용함으로써 하이드로겔 액추에이터의 자극 감응성 향상, 변형 방향의 제어, 높은 변형 효율 그리고 기계적 물성 증가가 보고되고 있다. 이는 헬스케어를 위한 웨어러블 장치, 재활을 목적으로 한 인공 근육 등에 적용이 가능하다. 본 기고문에서는 자극 감응성 고분자와 나노재료를 이용한 하이드로겔 액추에이터 연구에 대해 자극(전기장, 빛, 열, 자기장)의 종류에 따라 분류하여 소개하고, 합성 전략 및 구동 원리에 대해 간략하게 설명하고자 한다.

• 공업화학전망
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• 제22권6호
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• pp.26-40
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• 2019

고령화 사회에 접어들면서 신경, 정신질환으로 인한 사회경제적 부담이 늘어나고 있다. 이를 해결하기 위해서는 관련된 신경 회로를 직접적으로 자극하거나 그곳에서 일어나는 일을 실시간으로 감지할 수 있는 장비의 개발이 필수적이다. 하지만 이를 위한 수많은 공학적 도구의 개발에도 불구하고, 뛰어난 공간적/시간적 분해능, 세포형의 선택성, 장시간 안정성을 보유한 신경 인터페이스의 개발은 아직까지도 연구가 필요한 분야이다. 특히 신경전달 원리를 모두 이용하고자 하는 다기능 인터페이스의 개발은 최근 많은 연구자들의 관심 주제이고, 유연성을 가지는 인터페이스 개발 또한 안정성뿐만 아니라 신경 신호의 수명을 좌우하는 중요한 요소이기에 그 중요성을 인정받고 있다. 이를 해결하기 위한 여러 가지 과학적 시도 중에서도, 열 인장 공정으로 제작되는 섬유 형태의 장비는 그 통합적 기능을 수행하는 한 가지 방법으로써 많은 관심을 받고 있다. 이 기술은 다양한 기하학적 구조, 기능적 요소 등을 통합하는데 매우 유리하며, 또한 기존 반도체 공정으로 다루기 어려운 유연성 물질로 마이크로 스케일의 인터페이스를 제작하는 데에 매우 효과적이다. 본 기고문에서는 먼저 현재까지 개발되고 있는 다기능 유연 신경 인터페이스의 연구동향을 소개하고, 특히 그 중에서도 최근에 주목받고 있는 광섬유 기반의 인터페이스 개발에 대해 이야기하고자 한다.

• 시멘트
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• 통권59호
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• pp.26-38
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• 1975

본고는 일본 소야전Cement Co.의 중앙연구소주임연구원으로 있는 Hiroshi Uckikawa 박사가 일본의 Ceramics-Japan지(''74.10)에 기고한 것을 번역한 것으로서 그 내용에 의한 목차는 다음과 같다. 즉 근년에 개발된 새로운 cement로서는 1. 속경성 cement 2) 초속경 cement(jet cement, regulated set cement) 2) Alumina cement 3) 초조강 cement 4) 급경 cement 2. 고강도 cement 3. 내구성 cement 1) 내유산균 cement 2) 내화 cement (1) alumina cement 계 (2) barium, strontium 계 cement (3) 인산 aluminium 계 cement 3) 방사선차폐용 cement 4. 팽창 cement 1) alumine 산, 유산 calcium 수화물의 생성에 의한 것 2) 수산화 calcium의 생성에 의한 것 3) 기타 5. 시공성을 개선한 cement (예: 유정용 cement, 도장용 cement) 등이 있다. 머지 않아 우리나라에서도 cement 품종의 다양화가 필연적인 문제로 대두될 것을 생각하여 본번역문이 다소나마 도움이 되기를 바란다.

• 전자통신동향분석
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• 제23권3호
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• pp.138-143
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• 2008

우리는 전파를 기반으로 하는 유비쿼터스 통신 시대를 향해 살고 있다. 새로운 통신 시대를 꿈꾸며 살아가는 현대인은 거의 매일 무선 통신을 이용하고 있으며 그것을 가능케 하는 안테나 기술은 눈부시게 발전하고 있다. 그러나 요즘처럼 무선 통신 서비스가 다양해지고 전파가 전파(propagation)되는 환경은 열악해지고 있는 상황에서 무선통신의 품질은 안테나의 성능에 좌우된다. 또한 통신방송융합서비스가 가시화되면서 더욱 성능이 우수한 안테나 모델을 개발하기 위해 다양한 기술적 접근이 시도되고 있다. 본 기고에서는 지상파 DMB 단말기로 대표되는 통방융합 무선통신 단말기에 적합한 소형 안테나 기술, RF 및 밀리미터파 시스템의 소형화, 고효율화, 집적화 추세에 따른 능동형 안테나 기술, 소형화된 다중대역 안테나 기술, 그리고 신소재 응용 안테나에서 재구성 안테나 기술까지 다양한 안테나 기술의 동향을 살펴보고자 한다.

• 광학세계
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• 통권142호
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• pp.27-35
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• 2012

17세기부터 시작된 인류의 화성탐사 역사는 광학 망원경의 발달과 함께 점점 발전하기 시작하면서 21세기에 이르러 마침내 화성에 무인 탐사선을 보내게 된다. 본고는 2012년 8월 성공적으로 화성에 착륙한 화성 탐사로봇 'Curiosity(큐리오시티)'에 탑재된 17개 카메라에 대한 설명과, 2004년 화성 탐사로봇에 탑재되었던 'Opportunity(오퍼튜니티)', 'Spirit(스피릿)'의 카메라 렌즈 설계에 대한 것으로 2006년 SPIE 출판사에서 출간한 'Camera Lenses FromBox Camera to Digital'의 발췌문으로 구성되어 있다. 미항공우주국(NASA)은 이들 카메라의 렌즈 설계를 위해 ZEMAX 광학설계 소프트웨어를 사용했으며, 국내에서도 많은 광학 설계 엔지니어들이 ZEMAX를 사용하고 있다. 멀지 않은 미래에 대한민국의 광학설계 기술이 우주탐사 역사에 한획을 그을 수 있기를 기대해 본다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2022년도 추계학술대회
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• pp.221-223
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• 2022

항로 표지 수집정보의 관리에 있어서 데이터의 품질을 높이고 진단하는 것은 중요하다. 본 연구에서는 디지털 항로표지에서 수집되는 정보의 품질을 향상시키기고 진단하기 위해 다양한 데이터 알고리즘을 비교 분석하였으며, 공정능력지수를 이용하여 데이터 품질진단지수를 개발하였다.

• 한국언론정보학보
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• 제80권
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• pp.40-114
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• 2016

이 연구는 지난 몇 년간 한국사회에서 상당한 관심과 조명을 받고 있는 '헬조선' 현상을 진단한다. 특히 이 작업은 정파성을 달리하는 주요 언론들 속에 제시된 헬조선 관련 기사와 기고문, 그리고 특집을 텍스트 분석으로 진단하면서, 이 매우 복합적인 현상의 재현적인 측면의 함의와 명암을 다면적으로 탐구하고자 한다. 헬조선으로 지칭되는 특정한 문제의식과 감정의 생산이 현재 청년층이 대면하는 매우 심각하고 불안한 사회경제적인 현실 속에서 부상했다는 맥락성을 고려할 때, 이러한 문제의식과 방향성을 탐구하는 연구가 일정한 지적 비판적인 기여를 할 수 있을 것으로 판단된다.