• 한국정보전자통신기술학회논문지
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• 제12권2호
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• pp.135-141
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• 2019

사물인터넷이 활성화 되면서 많은 센서 디바이스들이 늘어나고 있다. 센서들은 네트워크 유선망을 설치하여 사용하거나 이동통신망을 사용할 수 있다. 이동통신망은 전송률 관점에서 볼 때 크게 고속 통신과 저속통신 두 가지로 분류 할 수 있다. 이동 통신망에서 수억 개의 센서들의 경우 고속 통신을 사용하기에는 자원 낭비가 심하게 발생하게 된다. 이러한 자원을 낭비하지 않고 전송 속도를 줄이고 자원을 적절히 할당하여 이용할 수 있는 통신이 필요하다. 최근 이동통신에서 저전력 기술 중 하나인 협대역 인터넷(NB-IoT)이 여러 기업에서 각광받고 있다. 현재 NB-IoT 또는 기타 저전력 통신들만이 빠르게 늘어나는 센서 디바이스들을 인터넷에 연결시킬 수 있는 가능성을 가지고 있다고 볼 수 있다. 본 논문에서는 화웨이 NB-IoT 통신 모듈을 이용한 히터 제어 장치, 제어 장치의 정보를 수집하는 서버, 장치에 기본 설정을 할 수 있는 응용프로그램을 설계 및 구현하였다. 이 시스템의 주요 기능은 온도 및 히터 상태 수집하여 서버에 주기 보고, 서버에서의 히터 제어, 히터가 자동으로 동작하기 위한 파라미터 설정이 있다. 본 시스템은 히터뿐만 아니라 도로 정보, 스마트 농업, 소규모 저수지 등 유선 통신이 구축 되지 않은 곳에 응용할 수 있다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제22권1호
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• pp.1-8
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• 2021

본 연구에서는 도로 포장 유지관리에 필요한 핵심정보를 생산해 낼 수 있는 저비용·고효율 포장상태 모니터링 기술을 개발하고자 하였다. 특히 시각정보와 고가 센서에 의존하는 기존 장비의 단점을 보완하기 위해 소음과 인공지능 기반의 포장상태등급 평가시스템을 고안하였다. 시스템 개발을 위한 아이디어 정립부터 기능 정의, 정보흐름 및 아키텍쳐 설계 과정을 거쳤으며, 생산된 프로토타입에 대한 성능 검증과 활용 전주기에 대한 실증 평가를 수행하였다. 그 결과, 높은 수준의 인공지능 평가 신뢰도가 확보되었으며, 하드웨어와 소프트웨어적 요소 외에도 시스템 활용에 관한 짜임새 있는 가이드라인이 개발되었다. 또한 현장평가 과정을 통해 비전문가도 쉽고 빠른 조사와 분석이 가능하고, 직관적인 시각적 정보 제공을 통해 관리자의 업무 지원이 가능함도 확인하였다. 반면에 학습에 고려되지 않은 외부 조건에 대한 선행 판별 기술, 시스템 간소화, 가변 주행속도 대응 기술 등 기술의 완성도 제고도 필요함을 알 수 있었다. 본 연구를 시작으로 1960년대 이후 반세기 이상 지속되어온 포장상태 모니터링 기술의 새로운 패러다임이 제시되길 기대한다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제22권6호
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• pp.127-139
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• 2021

이 연구는 부산광역시 사상공업지역에 입주한 기업의 지식산업혁신거점 조성에 대한 요구를 분석하여 공업지역 활성화를 위한 관련 제도의 개선방향을 제시하고자 한다. 이를 위해 부산 사상공업지역의 물리적 현황분석과 입주기업을 대상으로 한 설문조사를 이용하였다. 연구의 주요결과는 다음과 같다. 첫째, 산업물류를 다루는 공업지역임에도 도로율이 낮고, 필지 규모가 작아 대부분의 입주기업이 영세성을 면치 못하고 있다. 둘째, 공업지역 활성화 시범사업의 인지도는 낮지만 공업지역 혁신과 시범사업 필요도, 기대효과는 상대적으로 높았다. 셋째, 시범사업의 혁신거점조성에 대한 기대가 높으며(90.3%), 핵심적 도입기능으로는 연구개발센터 입주를 강하게 희망하고 있다. 이러한 분석에 기초하여, 공업지역 활성화를 위한 법·제도의 시행에 따른 정비계획의 방향을 제안하면 다음과 같다. 첫째, 대상지 내 업종 간 연계성, 어떤 업종이 성장우위에 있는지 세부적인 기초조사를 통한 검토가 선행되어야 한다. 둘째, 산업혁신거점 조성은 주변 공업지역에 파급력이 있고 업종별 지원을 할 수 있는 센터로 운영될 수 있도록 조처해야 한다. 셋째, 공업지역의 혁신적인 변화는 주요 이해당사자가 협력하여 활성화 방안을 지속적으로 개발하고 연구함으로써 실행력을 높여야 한다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제8권4호
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• pp.421-428
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• 2020

겨울철 도로는 내부 수분의 빙결현상으로 인한 블랙아이스가 발생하여 많은 피해를 유발한다. 최근에는 다양한 기능을 가진 Multi-walled carbon nanotube(MWCNT)와 콘크리트를 복합하여 열적 및 전기적 성능이 우수한 건설 재료에 대한 연구가 진행되고 있다. 이러한 나노-콘크리트 복합재료를 활용하여 시공한 구조물은 표면에 결함이 발생하여 일반적인 보강재를 사용할 경우 열적 및 전기적 성능이 현저하게 저하된다. 본 연구는 표면에 결함이 발생한 콘크리트 구조물을 단시간 내에 보강할 수 있는 초속경 나노-시멘트 복합체의 발열성능과 소비전력을 분석하고자 한다. 실험은 초속경 시멘트계 재료, 양생일, 공급전압을 매개변수로 설정한 뒤 수행하였다. 초속경 시멘트계 재료는 시멘트 페이스트, 모르타르, 콘크리트로 구분하였다. 실험결과, 양생일이 1일인 경우에는 전압을 20V 공급할 시 모든 초속경 나노-시멘트 복합체에서 10℃ 이상의 발열성능이 확인되었다. 양생일이 28일인 경우에는 1일에 비하여 동일 전압에서의 발열성능이 소폭 감소하였으나, 전압을 30V까지 공급하여도 안정적으로 발열성능이 유지되는 것으로 분석되었다. 결과적으로 초속경 나노-시멘트 복합체는 콘크리트 구조물 표면 결함을 보강한 후 단시간 내에 발열성능을 발현할 수 있고, 일정시간이 지나도 발열성능이 유지되는 것으로 판단된다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제21권12호
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• pp.227-233
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• 2020

다공성 아스팔트 혼합물을 이용한 도로포장은 수막현상의 저감으로 교통사고가 줄고 교통소음을 획기적으로 줄이는 등 다양한 기능을 갖기 때문에 수요는 점점 늘어가고 있다. 그러나 다공성 아스팔트 혼합물은 혼합물 속에 20%정도의 공극을 포함하고 있기 때문에 골재의 탈리 등 내구성에 대한 우려 때문에 적용이 지연되고 있다. 따라서 다공성 아스팔트혼합물의 내구성을 증진시키기 위한 방법에 대한 연구가 필요한 상황이다. 본 연구의 목적은 다공성 아스팔트 혼합물의 최대입경, 온도 그리고 공극률이 혼합물의 내구성에 미치는 영향을 평가하는 것이다. 이를 위해 다공성 아스팔트혼합물의 내구성 척도를 칸타브로 손실률로 설정하고 공극률이 20%로 동일하고 최대입경이 13mm, 10mm, 8mm인 혼합물에 대하여 상온과 저온에서 칸타브로 시험을 실시하였다. 그리고 최대입경 10mm인 동일한 재료로 공극이 20%와 22%인 혼합물에 대하여 칸타브로 시험을 실시하였다. 실험결과 공극률은 20%로 동일하고 최대입경의 변화가 있는 경우 내구성의 척도인 칸타브로 손실률에서는 차이를 보이지 않았다. 그러나 실험온도에 대해서는 상온과 저온에서 분명한 차이를 보였다. 그리고 공극률의 변화에 대해서는 20%와 22% 사이에 2% 차이 이지만 내구성에서는 분명한 차이를 보였다. 본 연구의 결과는 예상되었던 결과이기는 하지만 시험과 통계적 분석에 의해 정량적으로 제시되었다는 데 의의가 있다. 또한 앞으로 다공성 아스팔트 혼합물을 위한 고점도 아스팔트 바인더를 포함한 다공성 아스팔트 혼합물의 내구성에 미치는 요소들이 정량적으로 평가되어 내구성을 향상시켜 나가는데 기여할 것으로 판단된다.

• 한국건설관리학회논문집
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• 제23권2호
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• pp.85-94
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• 2022

건설산업은 생산성, 인력, 산업재해 측면에서 어려운 과제에 직면해 있다. 4차 산업혁명과 함께 다양한 첨단기술이 대두되면서, 건설분야에서는 이런 문제들을 첨단기술을 활용해 해결하려 노력하고 있다. 그 일환으로 다수 및 다종의 건설장비가 투입되는 토공현장에서 생산성과 안전성을 높이기 위한 건설장비 관제시스템을 개발하고 있는 중이다. 건설장비 관제시스템은 건설장비의 이동경로를 최적화해 생산성을 높이는 기능이 필수이다. 트럭의 현장 내 이동경로를 최적화하려면, 가설도로 위치를 최적화해야만 한다. 하지만 현재 가설도로의 품질에 관한 사항만 규정되어 있을 뿐, 효율적인 방식으로 가설도로의 위치를 결정하는 정형화된 프로세스는 없는 상황이다. 이에 본 논문에서는 현장조사와 면담/설문조사를 통해 가설도로의 위치결정과 관련된 요소 및 그 중요도를 파악한 뒤 이를 기반으로 가설도로의 위치 결정을 위한 방법론을 제시하였다. 이후 사례연구를 통해 해당 방법론이 토공작업의 생산성 향상에 도움이 됨을 확인하였다.

• 한국지리정보학회지
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• 제25권4호
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• pp.107-118
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• 2022

최근 자율주행 기술이 상용화 단계로 접어들며, 자율주행기반 모빌리티 서비스를 제공하는 서비스 플랫폼이 늘어나고 있다. 현재 자율주행 기반 모빌리티 서비스들은 자율주행차량의 주행 성능과 기능에 초점을 맞추어 서비스를 제공하고 있으므로 모빌리티 수단별 교통수요와 통행 특성을 고려한 서비스 지역을 선정하는 데에 한계가 있다. 따라서, 본 연구에서는 기존 모빌리티 서비스인 택시와 수요응답형 교통수단, 특별교통수단의 실제 교통 데이터를 활용하여 모빌리티 수단별 통행 특성을 분석하고 자율주행 적용 가능성을 검토한다. 이를 위해 모빌리티 서비스별 주요 사용 네트워크를 도출하고 전문가 조사를 기반으로 네트워크별 자율주행 난이도를 산정하여 모빌리티 서비스별 자율주행 적용 지수를 산출한다. 분석 결과, 수요가 분산된 형태의 모빌리티 서비스보다는 밀집된 형태의 서비스에서 자율주행 서비스 제공이 효율적인 것으로 확인된다. 또한 네트워크에 할당된 통행수요가 높고 자율주행 난도가 낮은 분포가 가장 큰 것은 특별교통수단으로 도출되었다.

• 감성과학
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• 제26권2호
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• pp.129-140
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• 2023

본 연구에서는 첫째, 국제표준에서 규정한 형광직물과 재귀반사 소재에, 아동들이 선호하는 동물의 문양을 재귀반사 필름과 검정색 직물로 디자인하여 부착한, 2벌의 안전의복과 안전조끼를 제작하였다. 둘째, 야간에 주변광원이 없어도 원거리에서 생체를 인지할 수 있도록 안전의복에 스마트 포토닉 디바이스를 장착함으로써, 어린이들이 어두운 때 버튼 원터치만으로 상황에 따라 3가지 발광이 가능하도록 구현하였다. 제작한 스마트 안전의복을 마네킹에 착용시켜 주야간의 시인성을 비교한 결과, 시인성의 차이가 야간에 확연히 나타났는데, 기존의 안전의복 착용 시에는 주변광원 없이는 착용자가 표출되지 않은 반면, 스마트 안전의복 착용 시는 약 70m의 원거리에서도 표출됨을 확인하였다. 따라서 야간이나 기상악화 시에 주행하는 운전자가 원거리에서 생체를 인지할 수 있어 교통사고나 도로상의 안전사고 예방에 기여할 것으로 기대된다. 셋째, 광섬유의 발광기능 안정성 유지와 발광시간의 연장을 위하여 에너지 소진 시 태양전지로 수확한 전기에너지를 사용함으로써, 장시간 안정되게 광섬유 발광이 가능하여 시인성의 안정성을 확인할 수 있었다. 이로써 스마트 포토닉 안전의복은 야간 작업자용으로도 활용 가능함이 증명되었다. 그러므로 광섬유 안전의복은 태양전지에 의한 에너지 하베스팅 적용으로 안정적인 충전에 의해 실생활뿐만 아니라 어두운 산업현장에서도 착용 가능성이 높을 것으로 기대된다.

• 한국음향학회지
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• 제42권2호
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• pp.152-160
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• 2023

방음벽은 도시 주거환경의 소음문제에 대응하기 위한 가장 기본적인 방법이다. 방음판의 가장 중요한 음향적 기능은 음향투과손실과 흡음률로 표시된다. 특히 주거시설이 밀집되어있는 도심구간의 철도나 간선도로에서 원하지 않는 반사음에 의한 2차 소음 문제를 최소화하기 위하여는 방음판의 흡음성능이 중요하다. 그러나 아직까지 우리나라는 방음판의 흡음률 측정방법에 관한 규격이 마련되어있지 않다. 또한 방음판의 전반적인 음향규격이 이미 만들어져 있는 유럽규격에서조차 흡음률에 관해서는 일반적인 건축마감재료의 흡음률 측정기준을 준용하고 있을 뿐, 방음벽과 방음판의 특성을 감안한 별도의 측정방법을 제시하지 못하고 있다. 흡음률은 재료의 내부로 흡수된 에너지 뿐 아니라 재료를 투과한 에너지까지 합산하여 평가되어야 하는데 현재의 유럽규격은 투과음 에너지를 감안하지 못하고 있는 문제를 안고 있다. 이 논문에서는 현재 제시되고 있는 방음판의 흡음률 측정 규격에 대해 고찰하고, 우리나라에서 실제 사용되고 있는 방음판을 대상으로 투과음을 감안한 새로운 측정방법과의 결과 차이를 검증하였다. 아울러 새로운 방음판 흡음률 측정규격의 마련을 위한 기초적 아이디어를 제시하였다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제26권12호
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• pp.5-17
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• 2010

조립재료는 철도, 도로, 댐 등의 대형 지반구조물의 중요한 성토재료로 활용되고 있다. 따라서 이러한 조립재료에 대한 정확한 물성산정은 합리적인 설계와 시공을 위해 필수적이다. 하지만 대입경의 조립재료를 실험하기 위한 장비가 부족하여 이에 대한 연구가 매우 제한적이었다. 이에 본 연구에서는 직경 500mm, 300mm, 150mm 등의 공시체에 대한 실험이 기능한 대형삼축압축시험장비를 구축하였다. 본 장비에서는 로드셀을 삼축셀 안에 설치하고, 미소변형률 수준에서의 제어와 변위측정의 정확도를 높이기 위해 시편 중간 영역의 변형을 측정하였다. 본 장비의 동적물성실험 검증을 위해 같은 강성으로 직경 300mm와 50mm의 우레탄 5쌍을 제작하였다. 대형삼축압축시험장비를 이용해서는 직경 300mm의 대형 우레탄 시편에 대한 실험을 수행하였으며, 소형(직경 50mm) 우레탄 시편에 대한 RC/TS, 충격반향기법시험 등을 수행하였다. 시험 결과에서 본 장비의 합리적 시험 결과를 확인할 수 있었다.