• 공업화학
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• 제28권6호
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• pp.607-618
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• 2017

석탄화력발전소를 포함한 다양한 산업설비에서 유해 대기오염물질이 배출되고 있으며, 이러한 오염물질은 인체 건강과 자연 생태계에 영향을 준다. 특히, 질소산화물($NO_x$)와 이산화황($SO_2$)은 인체 건강에 악영향을 주는 미세먼지($PM_{2.5}$) 형성에 원인물질로 알려져 있다. 이러한 $NO_x$와 $SO_2$ 배출을 저감하기 위해서 선택적 촉매 환원(SCR)과 습식 탈황 공정(WFGD)으로 결합된 혼합 시스템이 사용되고 있으나, 높은 설치비용 및 운전비용을 필요로 하며, 유지보수의 문제점, 기술적인 한계점을 가지고 있다. 최근에 이러한 혼합 시스템을 대체하기 위한 $NO_x$, $SO_2$ 동시 저감 기술이 연구되고 있으며, 제안된 기술들은 흡수, 고도 산화(AOPs), 저온 플라즈마(NTP), 전자 빔(EB) 등이 있다. 이러한 기술들은 강한 수용성 산화제 및 산화력을 가진 화학활성종에 의한 $NO_x$, $SO_2$를 $HNO_3$, $H2SO_4$ 형태로의 산화 반응, 기-액 계면에서 $HNO_3$와 $H2SO_4$ 흡수 반응, 화학 첨가제에 의한 중화 반응을 기본으로 하고 있다. 본 논문에서는 각각의 동시 저감공정에 대한 기술적인 특징과 대용량 처리 공정 응용을 위한 향후 전망을 정리하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제18권10호
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• pp.153-162
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• 2017

무기체계는 기술의 발달로 인하여 급속도로 발전하고 있다. 이러한 발전덕분에 과거 무기체계에서 보지 못했던 고가의 첨단 전자장비들이 포함된 무기체계가 등장하게 되었다. 더불어, 고도의 기술이 적용된 무기체계의 운영 및 유지보수를 위한 장비유지예산 또한 증가되고 있다. 그러나 장비유지예산은 장비자산대비 그 비율이 감소추세에 있어, 효율적인 무기체계 운영에 어려움이 초래되고 있다. 이처럼 고비용 환경이 되고 있는 국방경영 및 감소되고 있는 장비유지예산을 고려하는 연구가 필요하다. 본 연구는 무기체계를 운영 및 유지보수 하는데 필요한 정비장비에 초점을 두고 있다. 최신 무기체계는 계측장비와 같은 정비장비를 활용하여 무기체계의 정렬 및 검교정 절차를 수행 후, 적정한 무기 성능이 유효하다고 볼 수 있다. 이러한 계측장비는 주기적으로 업체 외주정비(검교정 절차)를 하여 계측장비 자체의 정렬 및 상태 이상 유무를 확인해야 한다. 일반적으로 계측장비는 신뢰성이 입증된 해외업체의 계측장비를 구매하게 되고, 이러한 계측장비는 주기적으로 해외 외주정비를 받을 수밖에 없게 된다. 즉, 정비장비가 해외 외주정비를 진행하는 동안, 해당 무기체계는 성능에 대해 신뢰할 수 없으며 불가용 상태라고 볼 수 있다. 본 연구의 목적은 정비장비의 해외 외주정비로 인해 발생하는 무기체계의 손실비용과 정비장비의 구매 비용을 비교하여, 적절한 정비장비의 구매 대수를 제시하고자 한다. 본 연구의 결과가 효율적 작전 수행 보장에 기여할 것으로 판단되며, 전력 공백 문제를 해결 가능한 방안이 될 것이다.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2018년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.128-128
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• 2018

최근 디스플레이 기술은 보다 가볍고, 얇고, 선명한 스마트 형태로 발전되고 있다. 특히 스마트산업의 성장으로 터치스크린패널(Touch Screen Panel, TSP)을 사용하는 기술이 다양해짐에 따라 더 높은 감도와 해상도를 달성하기 위한 핵심기술이 필요한 실정이다. TSP는 저항막 방식, 정전용량 방식, 적외선 방식, 초음파 방식 등 다양한 방식이 있다. 그 중 정전용량방식 터치 패널 (Capacitive type touch panel, CTTP)은 다른 유형에 비해 빠른 반응속도 및 멀티 터치 기능 등의 이점을 가지고 있기 때문에 연구의 초점이 되고 있다. 이를 실현하기 위해서 CTTP은 가시광영역의 높은 투과율과 낮은 비저항을 필요로 하기 때문에 박막의 초 슬림화 및 고 결정화도가 선행되어야만 한다. CTTP에 사용되는 투명전극 소재 중에서 40%의 비중을 차지하고 있는 ITO박막은 내구성과 시인성이 좋으나 생산 비용이 비싸다는 단점이 있다. 한편, 반응성 스퍼터링은 기존에 단일 소결체를 사용한 DC마그네트론 스퍼터링법보다 높은 증착률과 낮은 생산 비용으로 초박막을 만들 수 있다는 장점을 가진다. 본 실험에서는 In/Sn (2wt%) 금속 합금 타깃을 사용한 반응성 스퍼터링법을 이용하여 기판 온도 (RT 및 $140^{\circ}C$)에서 두께 30 nm의 In-Sn-O (ITO)박막을 증착하고, 대기 중 $140^{\circ}C$ 온도에서 시간에 따라 열처리한 후 박막의 물성을 관찰하였다. 증착 중 기판 가열을 하지 않은 ITO 박막의 경우, 열처리 시간이 증가함에 따라 비저항은 감소하였고, 홀 이동도는 현저하게 증가하였으며 캐리어 밀도에서는 별다른 차이가 없었다. 이를 통해 비저항의 감소는 캐리어 농도보다는 결정화를 통한 이동도의 증가와 관련 있다는 것을 확인할 수 있었다. 열처리 시간에 따른 박막의 핵 생성 및 결정 성장은 투과 전자 현미경(TEM)으로 명확하게 확인하였으며, 완전 결정화 된 박막의 grain size는 300~500 nm로 확인되었다. 기판온도 $140^{\circ}C$에서 증착한 박막의 경우, 후 열처리를 하지 않은 상태에서도 이미 결정화 된 것을 확인할 수 있었으며, 후 열처리 시에도 grain size에는 큰 변화가 없었다. 이는 증착 중에 박막의 결정화가 이미 완결된 것으로 판단된다. 또한, RT에서 증착한 박막의 경우에는 후 열처리 초기에는 산소공공등과 같은 결함들의 농도가 감소하여 투과율이 증가하였으나 완전한 결정화가 일어난 후에는 투과율이 약간 감소한 것을 확인할 수 있었다. 이는 결정화 시 박막의 표면 조도가 증가하였고 이로 인해 빛의 산란이 증가하여 투과율이 감소한 것으로 판단된다. 이러한 결과로 반응성 스퍼터링 공정으로 제조한 ITO 초박막은 후열처리에 의한 완전한 결정화를 이룰 수 있으며, 이를 통해 얻은 낮은 비저항과 높은 투과율은 고품질 TSP에 적용될 가능성을 가진다고 판단된다.

• KEPCO Journal on Electric Power and Energy
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• 제2권2호
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• pp.143-165
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• 2016

COP21에서 채택된 파리협정에서 명시한 지구 대기온도 $2^{\circ}C$ 이하 상승억제 목표를 달성하기 위해서는 현재 각 당사국이 제출한 감축 목표치로만은 부족한 상황이다. 이에 따라 향후 감축목표를 상향하기 위한 작업이 이루어질 것이다. $CO_2$ 배출량을 줄이기 위한 여러 수단 중 이산화탄소 포집 및 저장(CCS: Carbon Capture and Storage)은 필수 옵션으로 현재 전세계에서 대규모 실증이 진행되고 있다. 실증 단계에 있는 1세대 기술의 경우 높은 포집비용 및 발전원가 상승으로 정책적 뒷받침 없이는 시장보급이 어려운 실정이다. 이에 비용을 저감하기 위한 2세대, 3세대 혁신 포집기술들이 개발되고 있으며 2세대 기술들은 파일럿 규모로, 3세대 기술들은 벤치규모로 연구되고 있다. 본 리뷰 논문에서는 전세계 대규모 CCS 실증 사업 현황을 살펴보고, 2세대, 3세대 포집기술에 대해 연소전, 연소후, 신연소기술로 구분하고 습식 포집기술, 건식 포집기술, 분리막 기술, 산소연소기술의 세부 기술개발 내용에 대한 현재까지의 기술개발 결과를 요약정리하였다.

• 한국정보과학회논문지:데이타베이스
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• 제29권1호
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• pp.44-57
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• 2002

다중 공간 질의는 동시에 2개 이상 수행되는 영역 질의로 정의되며 인터넷 기반 지도 보기 응용의 주요 연산이 되므로, 질의 처리 속도의 개선을 위해서 병렬로 처리되어야 하고 질의 처리 비용 중 큰 비중을 차지하는 디스크 입출력 시간을 최대한 줄일 필요가 있다. 그런데 다중 CPU/다중 디스크 구조상에서 디클러스터링을 수행하더라고, 다중 공간 질의를 처리하는 도중 질의 간 임의 탐색이 발생하여 디스크 입출력 시간이 증가하는 문제점이 있다. 이 논문에서는 디클러스터된 공간 데이터베이스에서 다중 공간 질의를 처리할 때 발생하는 문제점인 질의 간 임의 탐색을 분석하고, 해결 방안으로 질의 스케줄링 기법을 제시하였다. 질의 스케줄링 기법은 질의 간 관련성을 이용해서 질의 우선 순위를 조정해서 질의 간 임의 탐색을 해결하는 방법으로써, 질의간의 공간 및 시간 관련성 부여를 위해 질의 간 위치 관련성과 질의 대기 시간을 이용하였다. 실험 결과, 질의 스케줄링을 수행하면 디스크 캐쉬의 적중률이 최대 34% 향상되어 디스크 입출력 비용을 최대 6%까지 줄일 수 있어 다중 공간 질의 처리 시의 성능을 개선할 수 있는 것으로 나타났다.

• 한국지리정보학회지
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• 제16권4호
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• pp.91-105
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• 2013

본 연구에서는 강원권 및 동남권에 해당하는 동해와 남해일부 해역을 대상으로 파력발전 시스템을 도입함으로서 기대할 수 있는 잠재성을 평가하였다. 연구지역 해역에 750kW급 파력발전기 28대를 설치하는 것을 가정하고, 미국 국립해양대기청(NOAA)의 NWW3(Noaa Wave Watch III) 모델로부터 구축된 평균 유의파고 및 첨두파주기 자료와 스텐포드 대학과 미네소타 대학이 공동 개발한 InVEST 소프트웨어를 이용하여 연간 전력 생산량과 경제적 효과를 분석하였다. 분석 결과 연구지역에서의 발전 전력량은 최대 1,207MWh/year, 최소 163MWh/year로 산정되었으며, 연안보다는 육지로부터 먼 해역으로 갈수록 발전 전력량이 점차 증가하는 공간적 분포 패턴을 보였다. 파력발전 시스템의 운영기간을 25년으로 가정하고 시스템 도입을 위해 투입되는 비용과 생산되는 전력의 판매 수익을 함께 고려하여 순현재가치(NPV)를 산정하였다. 그 결과 파력발전 시스템으로부터 생산된 전력을 해저 케이블과 강원권과 동남권 지역의 해안가에 위치한 10개의 발전소들의 설비를 이용하여 내륙으로 공급할 경우에는 NPV가 최대 5,882달러(약 6,600천원), 최소 -63,494달러(약 -71,000천원)인 것으로 분석되었다. 반면, 파력발전 시스템으로부터 생산된 전력을 울릉도와 독도의 전력망으로 공급할 경우, 해저 케이블 설치를 위해 투입되는 초기 비용이 크게 줄어들어 울릉도, 독도 인근 해역에서 NPV 값이 최대 28,095달러(약 31,600천원)까지 증가하는 것을 확인할 수 있었다. 또한, 전력 판매단가가 증가할수록 동해상의 NPV의 손익분기선이 육지 쪽으로 가까워지는 것으로 분석되었으며, 울릉도, 독도 인근 해역에서는 전력 판매단가가 현재 수준보다 100원 상승할 경우 NPV 값이 최대 88,158달러(약 99,000 천원)까지 증가하는 것으로 예측되었다.

• Journal of Radiation Protection and Research
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• 제40권2호
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• pp.101-109
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• 2015

대기 중에 존재하는 우라늄 동위원소 분석을 위해서 일반적으로 알파분광분석법(alpha spectrometry)이 사용되고 있으며, 정확한 분석을 위해서는 정밀한 방사화학 전처리가 요구된다. 보편적인 방사화학 전처리 방법으로는 회화법(ashing method) 및 알칼리 용융법(alkali fusion method)가 있다. 그러나 회화법의 경우 전처리 시간이 길어 빠른 분석이 어렵다는 단점이 있으며, 이와 달리 알칼리 용융법은 단시간 내에 전처리가 가능하다는 장점은 있으나 보편적으로 전처리 장비의 무게가 무겁고 분석 소요 비용 역시 상당히 높다는 단점이 있다. 이러한 단점들은 신속한 분석 결과가 요구되는 방사능 사고 분석 또는 IAEA 안전조치 물자재고 검사(Physical Inventory Verification, PIV) 수행시, 효율성을 저하시키는 원인이 된다. 이에 본 연구에서는 간편하면서도 주어진 짧은 시간 내에 공기 중 우라늄 동위원소 분석을 완료하는 것을 목적으로, 초음파 세척법(ultrasonic cleaning method)을 이용한 새로운 방사화학 전처리 방법을 개발하였다. 또한 초음파 세척법의 효율성 분석을 위해 전처리 소요시간, 편의성, 소요비용, 우라늄 동위원소 회수율의 측면에서 기존의 방법들과 비교 분석하였다. 동일 조건의 공기 포집시료에 대해 비교실험을 수행한 결과, 본 연구에서 개발한 초음파 세척법을 활용한 공정은 상대적으로 전처리 시간도 짧고, 이동이 간편하며, 저가이며, 단순함에도 불구하고 기존 방식과 비교하여 유사한 회수율을 보였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제40권10호
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• pp.2068-2079
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• 2015

최근 유연근무제에 대한 관심이 높아지고 있고, 일부 중앙부처와 대기업 등에서 유연근무제를 시행하고 있다. 유연근무제의 도입으로 근무자는 편의를 얻을 수 있게 되었으나, 관리자가 근무자의 근무시간을 관리하는 비용이 증가하게 되었다. 본 논문에서는 근무자의 근무시간을 관리하는 비용을 줄이고 효율적으로 관리할 수 있는 방법을 제시한다. 스마트폰과 Wi-Fi 지문을 통한 실내 위치 추적 기법을 이용하여 근무자의 위치를 정확히 파악하고, 근무자가 지정된 근무지에 위치하고 있는 시간을 근무시간으로 기록한다. 기존의 근태관리 시스템은 대부분 출퇴근 기록 장치가 필요하며, 근무자의 출퇴근 처리를 통해 출퇴근 시간을 기록한다. 본 시스템은 출퇴근 기록 장치가 필요 없고 근무자가 출퇴근을 처리할 필요 없이 자동으로 근무시간을 기록한다. 그리고 기존의 근태관리 시스템은 출퇴근 시간만 기록하였지만 본 시스템은 출퇴근 시간과 근무자가 지정된 근무지에서 근무한 시간을 기록한다. 본 시스템이 기록한 근무자의 근무시간을 이용하여 근무자의 다양한 근무형태에 따라 효율적인 근태관리를 할 수 있다. 실험을 통해 본 시스템이 근무자의 근무시간을 파악하여 평균 98.7%의 정확성을 보여주었다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제19권2호
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• pp.319-333
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• 2017

초장대 해저터널의 건설은 건설공간의 제약 및 건설비용 측면에서, 공사중에 사용되는 환기 시스템 설치에 유리한 조건을 갖고 있지 않다. 공사중 환기시스템을 제공하기 위해, 환기갱이 설치되는 인공섬들이 해저터널의 루트를 따라서 일부위치마다 건설됨으로써, 건설 비용이 많이 소요된다. 따라서 이러한 인공섬의 수를 최소화하는 것이 경제적으로 필요하다. 그러나 이것은 환기갱 사이의 거리가 더 길어지게 되므로, 필요한 환기풍량을 이송하기 위한 높은 팬 압력으로 인해 환기 덕트 접속부에서 누풍이 더 많이 발생하게 된다. 선행 연구에서 공기 누설이 중요한 문제임을 조명하였다. 본 연구는 개선된 덕트 접속 방식을 개발하기 위한 실험들을 소개하고, 또한 SIA 의 "S" 등급 누풍율 및 다양한 조건들을 비교하여 터널 연장에 따른 달성된 누풍율의 환기 성능을 제시한다. 본 연구의 결과로 누풍율이 $1.46mm^2/m^2$인 새로운 접속방식을 개발하였으며, 개선된 방식이 30 km규모의 장대터널에 적합한 것으로 분석되었다.

• 원자력산업
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• 제37권9호
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• pp.58-90
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• 2017

'공포의 값비싼 대가(The High Cost of Fear)'는 공개된 자료 중 동료 평가를 마친 최신의 자료와 간단한 계산 방법을 통해 한국의 탈원전 정책이 가져올 경제적, 환경적 영향을 분석한 보고서이다. 우리는 탈원전 정책이 다음과 같은 영향을 미칠 것으로 예측한다. ${\cdot}$천연가스 구매에만 최소 매년 100억 달러의 비용이 들 것이다. 이는 한국 평균임금인 연소득 29,125달러를 받는 일자리 343,000개에 해당하는 금액이다. ${\cdot}$비용의 대부분은 연료 수입에 사용될 것이며, 한국의 무역 수지가 악화될 것이다. ${\cdot}$한국의 부족한 재생에너지 자원을 고려할 때, 상당한 양의 화석 연료를 추가로 사용하게 될 것이다. ${\cdot}$LNG 발전소가 석탄 발전소를 대체하지 못하고 원자력발전소를 대체하면서 대기 오염으로 인한 조기 사망자 수가 증가할 것이다. ${\cdot}$한국의 전도유망한 원전 수출 산업이 아예 붕괴되거나 큰 타격을 입을 것이다. ${\cdot}$평균적 미국 자동차의 연간 주행거리를 기준으로 150만대에서 270만대의 미국 자동차가 배출하는 배기가스의 양만큼 연간 탄소 배출이 증가할 것이고, 한국은 파리기후협정에서 약속한 탄소 배출 감축 목표를 달성할 수 없게 된다. 본 보고서는 현재 계획된 탈원전 정책의 역사적 사회적 배경을 분석하여 다음과 같은 결론을 도출하였다. ${\cdot}$'그린피스(Greenpeace)', '지구의 친구들(Friends for the Earth)' 등 막대한 자금 지원을 받는 해외 환경단체들은 탈원전 거짓 정보의 근원이며, 이들은 저렴하고 풍부한 에너지라는 개념을 반대한다. ${\cdot}$후쿠시마 원전 사고와 그 여파의 주된 원인은 일본 원자력산업계의 오만과 원자력에 대한 과장된 집단 공포이다. ${\cdot}$반핵 진영의 논리에는 산업계와 정부에 대한 불신과 원자력, 방사선에 대한 몰이해가 반영되어 있다. ${\cdot}$반핵 진영은 후쿠시마 사고를 2014년 한수원 납품 비리 사태의 심각성을 과장하는 데 사용하고 있다. 2014년의 비리 사태는 한국 원자력 규제기관의 독립성을 증명했으며, 2016년의 경주 지진은 2011년 후쿠시마에서 쓰나미와 노심 용융을 초래한 동일본 대지진의 1/350,000의 크기밖에 되지 않는다. 본 보고서는 한국과 타국가의 반핵 운동이 주는 교훈을 다음과 같이 정리하였다. ${\cdot}$어떠한 국가도 에너지 자원 최빈국인 프랑스나 한국 같은 국가조차도 탈원전 '전쟁'에서 자유롭지 않으며, 이는 전 세계적으로 원자력산업이 쇠퇴하는 원인이다. ${\cdot}$원자력산업계, 정부, IAEA 등은 한국과 세계 여러 국가에서- 문화적, 제도적, 재정적 원인으로 원자력산업의 보호와 확대라는 목표를 달성할 수 없다. ${\cdot}$원자력산업을 구하기 위해서는 새로운 비전과 새로운 제도, 그리고 새로운 리더십이 필요하다. ${\cdot}$원자력의 근원적이고 혁신적인 비전 원자력 인본주의(atomic humanism)에 대한 재조명이 필요하다. ${\cdot}$원자력을 지키고 대중과 소통하기 위해 과학 연구단체, 대학교, 사단법인, NGO 등의 새로운 기관들을 후원해야 한다. ${\cdot}$공포를 조장하는 반원전 세력에 맞서 공포를 극복해야 하고, 대중의 공포를 극복해왔던 다른 기술들의 사례에서 교훈을 얻어야 한다.