• 에너지공학
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• 제28권3호
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• pp.55-64
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• 2019

본 연구에서는 기후변화 대응의 관점에서 미국 지하수 기술을 특허 네트워크분석을 통해 핵심특허를 파악 할 수 있었다. 분석된 핵심 특허를 살펴보면, 오염된 지하수를 중금속 제거기술을 사용하여 지하수가 오염되지 않게 하여 음용수와 오염 지하수 문제를 해결할 수 있는 방법으로 높은 영향력을 보였고 기술 간 전파 되고 있었다. 또한 지하수 기술 특허 간의 특허들이 매개역할을 담당하고 있었지만 지하수 기술 간의 특허의 연결성은 높지 않게 나타나고 있다. 지하수 관련 특허 기술은 크게 양수, 모니터링, 오염정화로 구분이 가능하였다. 모니터링은 지하수 유량, 흐름 또는 수질 분석을 위한 지표, 지리적인 특성뿐만 아니라 오염물질의 종류, 농도 등 물리화학 및 생물학적 특성 파악을 가능하게 하는 기술을 포함한다. 오염정화 기술은 토양 및 지하수 정화를 위한 원위치 또는 비원위치에 적용된 물리화학적 및 생물학적 정화 처리 공정을 말한다. 미국의 기술적 사례를 발굴하여 분석하면서 미국이 수처리 분야에서 기술력이 높았고 기후변화로 인한 물부족 문제에 대응하기 위해서는 이러한 기술진흥과 특허를 통한 지재권보호도 필요한 것으로 보인다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2023년도 학술발표회
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• pp.143-143
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• 2023

최근 대청댐('17), 평림댐('19) 등 광역 취수원에서 망간의 먹는 물 수질기준(0.05mg/L 이하) 초과 사례가 발생되어, 다수의 민원이 제기되는 등 취수원의 망간 관리 중요성이 부각되고 있다. 특히, 동절기 전도(Turn-over)시기에 고농도 망간이 발생되는 경우가 많은데, 현재 정수장에서는 망간을 처리하기 위해 유입구간에 필터를 설치하고 주기적으로 교체하는 방식으로 처리하고 있다. 그러나 단기간에 고농도 망간 다량 유입 시 처리용량의 한계 등 정수장에서의 공정관리가 어려워지므로 사전 예측에 의한 대응 체계 고도화가 필요한 실정이다. 본 연구는 광역취수원인 주암댐을 대상으로 망간 예측의 정확도 향상 및 예측기간 확대를 위해 다양한 머신러닝 기법들을 적용하여 비교 분석하였으며, 독립변수 및 초매개변수 최적화를 진행하여 모형의 정확도를 개선하였다. 머신러닝 모형은 수심별 탁도, 저수위, pH, 수온, 전기전도도, DO, 클로로필-a, 기상, 수문 자료 등의 독립변수와 화순정수장에 유입된 망간 농도를 종속변수로 각 변수에 해당하는 실측치를 학습데이터로 사용하였다. 그리고 데이터기반 모형의 정확도를 개선하기 위해서 성층의 수준을 판별하는 지표로서 PEA(Potential Energy Anomaly)를 도입하여 데이터 분석에 활용하고자 하였다. 분석 결과, 망간 유입률은 계절 주기에 따라 농도가 달라지는 것을 확인하였고 동절기 전도시점과 하절기 장마기간 난류생성 시기에 저층의 고농도 망간이 유입이 되는 것을 분석하였다. 또한, 두 시기의 망간 농도의 변화 패턴이 상이하므로 예측 모델은 각 계절별로 구축해 학습을 진행함으로써 예측의 정확도를 향상할 수 있었다. 다양한 머신러닝 모델을 구축하여 성능 비교를 진행한 결과, 동절기에는 Gradient Boosting Machine, 하절기에는 eXtreme Gradient Boosting의 기법이 우수하여 추론 모델로 활용하고자 하였다. 선정 모델을 통한 단기 수질예측 결과, 전도현상 발생 시기에 대한 추종 및 예측력이 기존의 데이터 모형만 적용했을 경우대비 약 15% 이상 예측 효율이 향상된 것으로 나타났다. 본 연구는 머신러닝 모델을 활용한 망간 농도 예측으로 정수장의 신속한 대응 체계 마련을 지원하고, 수처리 공정의 효율성을 높이는 데 기여할 것으로 기대되며, 후속 연구로 과거 시계열 자료 활용 및 물리모형과의 연결 등을 통해 모델의 신뢰성을 제고 할 계획이다.

• 한국지역지리학회지
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• 제12권1호
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• pp.94-107
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• 2006

본 연구는 지역농업의 생산 및 유통체계와 관련한 혁신환경을 분석하고 이를 토대로 지역농업의 발전적 대안을 제시하고자 하였다. 사례지역의 농업경영은 노동력과 수익성을 고려한 개별농가의 의사결정에 의해 크게 영향 받으며 생산자간 협력관계나 산 학 관 혁신 주체들 간의 네트워크 구축은 미약하다. 생산과 유통과정에서는 변화하는 경제환경에 대응하기 위한 기술혁신의 노력이 미약하고 혁신 주체들 간에는 신뢰수준이 낮다. 혁신 주체들간 낮은 수준의 협력관계는 불완전한 정보와 지식을 가진 개별농가의 의사결정에 대한 의존도를 높이게 되므로 타 지역과의 경쟁력확보와 지역농업의 발전에는 불리하게 작용된다. 따라서 지역농업의 경쟁력 확보와 발전을 위해서는 변화하는 유통환경을 고려하여 생산중심의 영농방법에서 벗어나 목표시장을 설정하고 시장지향적 생산구조로 전환시킬 필요가 있다. 또한 지역농업의 경영과 관련해서는 산 학 관 지역 혁신 주체들 간의 신뢰에 기초한 상호협력 체계를 구축하고 이들 혁신 주체들을 체계적으로 조직화할 필요가 있다. 결론적으로 지역농업의 발전을 위해서는 물리적 기반의 확충보다 지역특성을 고려한 혁신 환경을 조성하는 것이 더 중요한 문제일 수 있으며, 혁신 주체들 간에는 신뢰관계를 기반으로 한 상호협력 체계의 구축을 통해 시너지효과를 창출해야 한다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제29권2호
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• pp.57-64
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• 2013

본 논문에서는 정수슬러지의 고함수비 문제를 해결하고 재활용을 촉진하기 위해 정수슬러지와 화강풍화토를 다양한 배합비로 혼합하여 슬러지혼합토(sludge mixture)를 제작하고, 다양한 실내 시험을 통해 슬러지혼합토의 물리적 특성과 불포화 특성을 분석하였다. 시험 결과, 정수슬러지 함량이 증가함에 따라 동일한 모관흡수력에 대응하는 체적 함수비는 증가하였다. 또한 정수슬러지 함량 또는 세립분 함량이 증가함에 따라 공기함입치는 0.9kPa에서 2.4kPa로 증가하였다. 슬러지혼합토의 포화투수계수 값과 함수특성곡선의 결과를 활용하여 강우 시 침투해석을 수행하는데 있어서 중요한 인자인 불포화 투수함수를 산정하였다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2020년도 학술발표회
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• pp.91-91
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• 2020

IPCC (Intergovernmental Panel on Climate Change) 5차 평가보고서에 의하면 최근 배출 온실가스의 양은 관측 이래 최고 수준이며 온실가스로 인한 기후변화는 인간계와 자연계에 광범위한 영향을 주고 있다고 보고하였다. 기후변화의 영향은 국제적으로 빙하 감소, 사막화, 해수면 상승 등 뚜렷하게 나타나고 있다. 이러한 기후변화에 대응하기 위해 온실가스 완화 정책과 동시에 새로운 기후변화 환경에 적응하는 것이 필요하다. 기후변화 적응이란 현재 나타나고 있거나 미래에 나타날 것으로 예상되는 기후변화의 파급효과와 영향에 대응할 수 있도록 하는 모든 행동이며 이를 위해서는 기후변화 영향분석이 수반되어야 한다. MOTIVE 연구단에서는 기후변화 적응대책 수립의 지원을 목표로 7개 부문(건강, 물관리, 농업, 산림, 생태, 해양, 수산)에서 "한국형 통합평가 모형"을 개발하고 있다. 각 부문에서 개발하는 프로세스 모델은 시스템에 대한 지식을 가진 상황에서 사용하면 신뢰할 수 있는 예측 결과를 얻을 수 있지만, 부문별 통합을 통한 영향 분석 시 타 분야에 대한 지식이 수반되어야 하는 어려움을 가진다. 이를 위해 본 연구에서는 시스템 내의 물리적 프로세스에 대한 요구 없이 입출력 데이터만을 이용하여 결과를 신속하게 추정하는 데이터 모델링(기계학습)을 이용하였다. 데이터 모델링을 위한 데이터는 다양한 자연 현상에 대한 BANPOL(수질 프로세스 모델) 분석을 통한 자료를 이용하여 학습 자료를 구축하였다. 즉, 데이터 모델링은 BANPOL 모델을 대리하는 메타모델이며, 낙동강 표준유역에 대한 유량 및 수질을 높은 상관성으로 추정하였다. 원 모델보다 정확도는 낮을 수 있으나 메타모델의 개발을 통한 웹 시스템을 개발하여 비전문가의 구동 및 신속한 기후 시나리오를 적용할 수 있는 환경을 개발하였다.

• 시큐리티연구
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• 제17호
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• pp.301-316
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• 2008

우리들 대부분은 어렸을 적 없었던 동화 가운데 “아기돼지 삼형제”이야기를 기억하고 있을 것이다. 늑대의 공격으로부터 아기돼지 삼형제를 구한 것은 막내 돼지의 벽돌집이었다는 것을 알 수 있다. 이 이야기가 경호 경비 관련자에게 시사하는 바는 "잘 설계된 물리적 환경이 범죄의 예방에 얼마나 중요한가"라는 것이다. 범죄 방지를 위한 지역 경찰의 능력은 치안수요에 비해 턱없이 부족하여 국민이 범죄에 대한 두려움을 해소시키지 못하였으며, 급기야는 공권력의 불신으로 이어져 심각한 사회위기 요인으로 작용하게 되었다. 사회에서 보는 것처럼 범죄대응체계와 방범체계를 비웃기라도 하듯이 순식간에 범행을 마치고 경찰이 출동하여 현장에 도착하기 전에 도주하는 경향이 보여 정부의 치안력 한계를 느끼게 하는 한다. 환경설계를 통한 범죄예방(CPTED: Crime Prevention Through Environmental Design)기법의 도입을 통해 범죄예방의 효율성의 기하는 한편 체계적인 범죄예방 프로그램과 가장 적합한 모델을 선정하여 활용하는데 과제를 안고 있으며, 지역 사회 범죄활동에 대해 경호활동의 중요성을 인식하고, 다양한 지역사회의 치안활동을 분석하여 이에 대한 전략으로 경호활동의 참여를 통한 접근에 초점을 맞추며, 현재까지 빈번하게 발생하고 있는 크고 작은 지역사회 범죄예방책으로 CPTED기법을 경찰과 민간경호경비업체에 적용하여 유효적절한 모델을 설정하고 지능화되고 흉포화 하는 범죄에 대응하고 예방하는 지표를 삼고자 하는 데에 이 연구의 궁극적인 목적이 있다.

• 한국수학사학회지
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• 제21권3호
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• pp.1-30
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• 2008

뉴턴의 중력이론의 성공은 수학물리학을 태동시키는 바, 최초로 19세기 초의 분자력의 모델성립에 중요한 요소로 등장하였다. 라플라스는 여기서 회전타원체의 작용이라는 모델을 이용하였고 회전타원체의 작용은 이계편미분방정식으로 표현이 되었다. 이것을 풀어서 유체를 담은 용기의 기하학적 모습과 와 유체와 고체의 접촉각에 대응시켰다. 알 수 없는 분자간거리는 추상적이고 미지의 힘 함수 $\varphi(f)$를 써서 표현하여, 분자 작용반경이라는 개념을 도입하여 이론적인 포텐셜 함수의 이론적인 토대를 구축하였다. 뉴턴의 중력이론은 라플라스이론에서 완성을 이루었고, 이후 분자력의 모델로서 작용을 하였다. 라플라스-영의 모세관이론은 수학적으로는 극소 곡면론에서 물리학적으로는 표면장력현상으로 설명이 된다.

• 스마트미디어저널
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• 제12권1호
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• pp.17-23
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• 2023

보안 설계 방법론은 물리적 공격으로부터 집적회로를 방어하는 것을 목적으로 하며, 칩 외부에서 발생하는 비정상적인 접근을 감지하는 회로를 내부에 추가로 배치하여 구현된다. 비정상적인 접근 중 microprobing과 FIB 장비를 이용한 회로 수정 공격은 직접적인 접근이 가능한 만큼 가장 강력한 공격 수단이다. microprobing은 프로브를 통해 회로의 와이어에 의도적으로 결함을 주입하거나, 데이터를 읽고 변경한다. FIB 회로 수정 공격은 회로를 재연결하거나 파괴하여 회로를 무력화하거나 데이터에 접근하는 방식이다. 기존에는 두 공격에 대응하기 위해 두 신호의 도착 시간 불일치를 검출하거나, 암호화 통신을 기반으로 입출력 데이터를 비교하는 연구가 진행됐었다. 본 논문에서는 하드웨어 오버헤드 감소를 목표로 연구를 진행했으며, 프로브 접촉과 회로 수정을 통해 발생하는 반사 신호의 비대칭을 감지한 후, 비교를 통해 공격을 검출한다. 제안하는 보안 회로는 기존 연구 대비 회로의 크기와 테스트 주기를 감소시켜, 보안에 사용되는 비용을 절감할 수 있다.

• 한국항만경제학회지
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• 제32권1호
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• pp.123-133
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• 2016

환경오염에 따른 기후변화의 심각성이 대두됨에 따라 전 세계적으로 환경규제가 강화되고 있으며, 국제해사기구(IMO)에서도 선박연료유의 황함유량 제한 및 배출제한지역 설정 등 해운분야의 환경규제를 강화하고 있다. 이러한 환경규제 강화로 선박 연료유 교체에 대한 검토가 이루어져 왔으며, 가장 경쟁력 있는 대안으로써 LNG가 부각되고 있다. LNG는 기존 연료유 대비 유해가스 배출량을 대폭 줄일 수 있으며, 비용도 저렴하다. 따라서 해운에서는 LNG 추진선박의 건조가 확대되고 있고, 항만에서는 LNG 벙커링을 위한 터미널의 구축과 시범사업 등이 추진되어 있다. 부산항도 이러한 변화에 대응하기 위해 LNG 벙커링 터미널 개발을 준비하고 있다. 그러나 터미널 개발 이후 성공적인 사업운영을 위해 핵심적인 가격경쟁력 확보방안에 대한 연구는 거의 없는 실정이다. 기존 선행연구들도 대부분 LNG 벙커링 터미널의 설계, 안전과 LNG 추진선 도입의 타당성을 중심으로 수행되어 왔다. 따라서 본 연구에서는 향후 부산항에 LNG 벙커링 터미널이 개발된다면 어떻게 가격경쟁력을 확보할 수 있을지에 대한 검토를 수행하였다. 이를 위해 본 연구에서는 우선, 해외 주요 항만의 사례를 기반으로 LNG 벙커링 공급구조와 가격구조를 분석하였다. 또한 벙커링 시장의 가격특성과 우리나라 LNG의 도입비용에 대해서도 분석 하였다. 연구 결과 부산항의 경우 해외 항만과 동일한 사업 구조 및 벙커링 방식으로는 경쟁항만인 싱가포르항 대비 가격경쟁력을 확보하기 어려울 것으로 나타났다. 또한 우리나라는 싱가포르에 비해 LNG 를 수입할 경우 톤당 약 50$이 더 높은 프리미엄이 책정되어 있다. 따라서 부산항은 LNG 벙커링 사업 구조를 LNG를 수입하고 벙커링용으로 판매하는 구조가 아닌 중개 방식의 사업구조를 도입함으로써 우리나라의 높은 '프리미엄'을 배제시켜 도입비용에서 경쟁력을 갖출 수 있을 것으로 판단된다. 또한 벙커링 방식도 하부시설 건설 시 공동구가 설치되어 있는 부산항 신항의 물리적인 장점을 활용하여 파이프라인을 이용한 벙커링을 함으로써 서비스 비용을 최소화할 수 있고, 초기 투자비의 최소화하는 관점에서 최적입지 선정도 중요하다.

• 시큐리티연구
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• 제24호
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• pp.125-146
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• 2010

이번 11월에 서울에서 개최되는 G20 정상회의는 전 세계적 경제위기 도중에 치러진다는 점에서 매우 중요한 의미를 가지는 것으로 평가되고 있다. 그러나 이전의 G20 정상회의와 마찬가지로 서울 정상회의시에도 대규모 반세계화 집회시위가 있을 것으로 예상된다. 그러므로 이번 정상회의의 경호경비를 책임지고 있는 우리 경찰은 회의에 참가하는 각국 정상의 안전을 보장하고 원활한 회의진행을 위하여 이러한 반세계화 집회시위에 효과적으로 대처해야 할 것이다. 본 연구에서는 2009년 G20 런던 정상회의 도중 경찰의 물리력에 의해 사망한 이안 톰린슨(Ian Tomlinson) 사건을 문헌조사를 통해 사례분석하고, 이를 바탕으로 G20 서울 정상회의에 적용 가능한 집회시위 경비방안을 제시하였다. 사례분석결과, G20 런던 정상회의시 영국경찰은 집회시위 대응과 관련하여 물리력 사용에 대한 기준 및 훈련부족, 언론에 대한 미숙한 대처, 시위대와의 의사소통 부족, 케틀링(Kettling) 기법의 남용, 경찰관 인식표 미착용 등의 문제점을 가지고 있었던 것으로 밝혀졌다. 본 연구에서는 이러한 분석결과에 근거하여 평화시위의 유도, 물리력 사용의 기준 확립과 훈련의 강화, 언론 및 시위대와의 의사소통 증진, 경찰관의 책임성 향상 등을 G20 서울 정상회의시의 집회시위 경비방안으로 제시하였다.