• 대한토목학회논문집
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• 제41권3호
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• pp.289-296
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• 2021

국내 건설산업은 에너지와 자원의 사용 및 오염물질 배출과 같은 환경 부담을 줄이고 쾌적한 환경을 조성하기 위한 목적으로 건축물의 환경성을 평가하는 녹색건축 인증제도를 시행하고 있다. 하지만 인증획득 절차의 시간이 오래 걸리고 과정이 복잡하며 인증 항목별로 자재의 경제성을 고려할 수 없는 점으로 인해 실무에서는 인증에 어려움을 겪는 문제점이 있다. 따라서 본 연구에서는 녹색건축인증의 문제점을 해결하기 위해 녹색건축 인증제도 인증 항목 중 실내공기 오염물질 저방출 제품의 적용을 그 대상으로 하고 생애주기비용 개념을 고려하여 자재 데이터베이스를 구축하였으며 경제성 평가의 최적화 기법으로는 유전 알고리즘을 활용하여 최적의 자재를 선정할 수 있는 경제성 평가모델을 개발하였다. 이를 실제 비주거용 건축물 사례에 적용하여 기존 비용과 비교한 결과 평균 74.5 %의 비용 절감률을 나타내어 본 모델을 녹색건축인증에서 경제적 효율성이 있는 도구로써 활용 가능할 것으로 판단된다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2011년도 제42회 하계학술대회
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• pp.932-933
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• 2011

지속적인 경제발전 및 이상 기후변화 등으로 인한 전력수요의 지속적 증가로 2010년에 최대 66,511MW, 2011년에는 4월 현재까지 최대 68,154MW를 기록하고 있어 원활한 전력공급을 위한 전력설비의 지속적인 건설이 요구되고 있다. 그러나 건설지역 주민들의 민원 등으로 인해 건설은 갈수록 어려워지고 있는 실정이다. 한전에서는 변전소 건설의 경제성을 확보하고 변전소 건설 부지면적 및 건물면적을 최소화한 154kV Compact형 변전소를 개발하게 되었다. 이를 위해서는 변전소 면적의 상당부분을 차지하고 있는 변압기 설치면적 최소화가 필수적이다. 이를 위해 변압기 설치공간 최소화하고 냉각효율 및 민원 등을 고려한 냉매냉각방식(HCFC:Hydro Chloro Carbons, 수소화염화불화탄소)의 적용을 추진하였으나 HCFC는 오존파괴물질로 규정되어 생산과 수입이 규제될 예정으로 한전은 냉매냉각방식의 대안으로 기존 수냉식 냉각방식의 환경문제, 냉각탑 관리의 어려움 등과 물 비산에 따른 상하수도 이용요금 부담 등의 단점을 개선한 공냉형 수냉식 냉각방식을 개발하게 되었다. 본 논문에서는 154kV 변압기 공냉형 수냉식 냉각방식의 개발내용 및 운전현황에 대해 기술하고자 한다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2009년도 제38회 동계학술대회 초록집
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• pp.168-168
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• 2010

InAs는 0.35eV의 낮은 밴드갭을 가지며 상온에서 약 $30,000cm^2/Vs$의 높은 전자이동도를 보여, GaAs/AlGaAs 및 InGaAs/InP 2DEG HEMT에 이은 차세대 초고속 전자소자의 2DEG용 물질로 각광을 받고 있다. 그러나 InAs의 격자상수는 약 0.61nm로 이에 적절한 반절연기판을 구할수 없어, GaAs상에 Al(Ga)Sb를 이용하여 성장하는 방법으로 2DEG을 실현하고 있다. 상기 방법으로 상온에서 ${\sim}30,000cm^2/Vs$ 전자이동도를 보이는 InAs/AlSb 2DEG HEMT 소자를 여러 연구팀에서 시현하였으나, 실제적으로 응용하기 위해서 etch-stop층 또는 contact층의 제작이 용이치 않아 실제의 회로구현에는 어려움을 격고 있다. 이에 InGaAs/InP 2DEG내에 InAs를 넣어 InAs 2DEG을 제작하는 방법이 NTT[1]에 의해 제안되어, SPINTRONICS등의 InAs 2DEG이 필요한 곳에 응용되고 있다. [2] 본 발표에서는 고품질의 InAs 2DEG을 실현하기 위해, 다양한 성장 변수 (온도, As 분압, 성장 시퀀스, InAs층의 두께등)와 2DEG의 전기적특성간의 관계를 발표한다. 최종적으로 상온전자이동도 ${\sim}12,000cm^2/Vs$의 InAs 2DEG을 제작할수 있었으며, 이를 다양한 전자소자에 차후 응용할 예정이다.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2016년도 추계학술대회 논문집
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• pp.149-149
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• 2016

투명전극인 Indium Tin Oxide (ITO)는 높은 투과도와 낮은 면저항을 가지지만 brittle한 성질로 유연성이 떨어져 플렉서블한 디바이스에 적용하기에는 어려움이 있다. 이를 해결하기 위해서 ITO를 대체할 수 있는 CNT, Graphene, AgNW, 전도성 고분자 투명전극이 연구되어지고 있다. 투명전극 중에서도 AgNW는 용액공정으로 제조 단가가 비교적 저렴하며, 높은 투과도와 전기전도 특성을 가지는 투명전극으로 주목받고 있는 차세대 투명전극이다. AgNW는 나노와이어가 네트워크를 형성하고 있어 높은 전도성과 광 투과도를 가지지만 내열성이 좋지 않아 $200^{\circ}C$ 이상의 온도에서 손상된다. 또한 흡습성의 고분자 물질로 둘러싸여 있기 때문에 내환경성이 좋지 않다는 단점이 있다. 이를 해결하기 위해 본 연구에서는 AgNW전극에 플라즈마 처리를 통해서 $250^{\circ}C$ 까지 내열성을 향상시킬 수 있었으며 추가적으로 Overlayer를 형성하여 $300^{\circ}C$까지 열적 안전성을 확보하여 내열성을 향상시켰다. 습도 85%, 온도 $85^{\circ}C$에서 36일간 환경안정성테스트 결과, 기존 AgNW 전극은 저항이 164% 증가한 것에 비해 플라즈마 처리후 Overlayer를 형성한 AgNW는 49% 저항증가로 저항증가율이 3배 이상 감소하여 환경안정성이 향상된 것을 확인하였다. 이는 흡습성 고분자 물질이 플라즈마 처리에 의해 제거되고 Overlayer가 보호막 역할을 하여 산소와 반응하지 않았기 때문으로 판단된다. 플라즈마 처리와 Overlayer를 형성한 AgNW 전극을 적용하여 투명히터를 제작한 결과 유연 기판상 투명히터로 활용이 가능함을 확인하였고 내열성이 향상되어 높은 전압에서도 안정적인 구동을 보였다. 이를 투명히터 뿐만 아니라 다양한 디바이스에 적용한다면 보다 높은 효율을 기대할 수 있을 것이라 예상된다.

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제17권3호
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• pp.287-293
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• 2014

인명과 물질적 손실을 줄이기 위해서는 화재의 조기 감지는 매우 중요하다. 비디오 기반의 연기 감지방법은 야외에서 연기 감지의 어려움이 있는 기존의 센서 기반의 연기 감지 방법의 단점을 극복할 수 있다. 본 논문에서는 비디오 기반의 새로운 연기 감지 방법을 제안한다. 제안한 방법은 웨이블릿 변환 영역에서 각 부대역의 에너지의 비율을 이용하여 연기 영역을 검출한다. 잘못된 연기 검출을 감소시키기 위하여 YUV 칼라 공간에서 움직임, 색도의 감소, 블록의 명도를 이용하여 후보 연기 블록을 검출한다. 최종적으로, 웨이블릿 변환 영역에서 후보 연기 블록에 대한 부대역 에너지의 시간적 변화를 이용하여 연기 블록을 결정한다. 실험을 통하여 제안한 방법이 기존의 웨이블릿을 이용한 연기 감지 방법보다 연기의 검출율과 오검출율이 현저히 향상되는 것을 확인하였다.

• 한국습지학회지
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• 제18권3호
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• pp.324-329
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• 2016

인공습지는 오염물질 저감기능을 포함하는 여러 가지 생태서비스 기능 때문에 다양하게 적용되고 있다. 그러나 인공습지에 많은 입자상 물질이 유입하게 되면 유지관리의 어려움과 기능의 저하를 초래한다. 따라서 본 연구는 인공습지 내입자상 물질의 제거효율 향상을 위한 침강지내 최적 baffle 설치방안을 도출하고자 수행되었다. 최적 저류판 설치방안은 침강지내 유체와 입자의 흐름을 해석함으로써 도출가능하며, 이를 위해 전산유체역학(Computational Fluid Dynamics, CFD) 이론을 활용하였다. 연구결과는 baffle이 유속을 저하시키고 입자상 물질의 침강효율을 증가시키는 것으로 나타났으며, 경사각을 가진 저류판보다는 수직 저류판이 효과적인 것으로 나타났다. 이러한 연구결과를 활용하여 공공지역 비점오염저감시설로 설치된 소규모 하이브리드 인공습지의 침강지 효율개선 방안을 도출하였다. 수직각을 이용한 저류판을 설치할 경우 침강효율이 1.2~1.3배 정도 증가하는 것으로 나타났다. 이러한 침강지 내 저류판의 설치에 따른 결과는 인공습지의 전반적인 저감 효율을 증가시킬 뿐만 아니라 유지관리 빈도를 줄임으로써 비용효율적 인공습지 설계에 기여할 것으로 평가된다.

• 한국습지학회지
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• 제23권1호
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• pp.35-43
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• 2021

도시지역의 강우유출수를 관리하기 위하여 자연기반해법의 LID 및 그린인프라 적용이 늘고 있다. 식물이 LID 시설에 적용되는 이유는 광합성을 이용하여 오염물질 저감효율을 높이고, 시설 내부 오염물질 축적을 줄여 유지관리 기능을 향상시키기 위해서이다. 그러나 LID 시설 내부에서 작용하는 식물의 오염물질 흡입능력의 불확실성으로 인하여 식재 선정시 어려움이 많다. 따라서 본 연구는 도로변, LID 시설 및 조경공간에 식재되어있는 식물의 건물률 및 영양물질 함량을 비교하여 오염물질 제거기작을 분석하기 위해 수행되었다. 실험대상인 7종의 초본류, 관목류 및 교목류의 월별 건물률은 60~90% 범위를 보였다. 초본류 몸체 내 TN 함량은 여름철까지 지속적으로 성장하다가 감소하는 추세를 보였다. 그러나 관목류와 교목류는 초봄과 늦여름에 높은 TN 함량을 보였다. 패랭이를 제외한 LID 시설에 식재된 모든 식물에서 높은 TP 함량을 보였다. 이는 LID의 식물이 인 제거에 효율적이라는 것을 의미한다. 식물별 영양염류 함량은 유입수 농도에 영향을 끼치는 도시환경에 크게 의존하는 것으로 나타났다. 따라서 이러한 결과들은 향후 LID 적용 시 식생 선정에 있어 유용한 자료로 활용 가능할 것으로 판단된다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2016년도 제50회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.135-135
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• 2016

차세대 가스터빈 엔진 및 초음속 항공기 내 고온부의 온도가 증가함에 따라, 기존의 초내열합금 기반 소재를 사용하기 어려워지고 있다. 초고온 세라믹스는 높은 기계적 물성, 화학적 안정성 등 우수한 고온 특성을 가지고 있어 기존의 초고온 소재를 대체 할 수 있는 물질로 부상되고 있다. 하지만 기존의 금속 기반 소재 대비 높은 밀도로 인하여 초고온 세라믹 단일체를 비행체 부품에 적용하기에는 어려움이 있다. 이에 초고온 세라믹스와 탄소섬유를 포함하는 세라믹 복합체(Ceramic Matrix Composite, CMC)를 제작하여 동등한 기계적 물성을 보이면서 무게를 감소시키는 연구들이 진행 중에 있다. 초고온 세라믹스가 함침 된 세라믹 복합체의 경우 우수한 내삭마, 내산화 특성을 보이지만, 장시간 고온에 노출되어 탄소 섬유가 드러나게 되면 급격한 산화로 인해 소재 특성의 열화가 진행되는 단점을 가지고 있다. 따라서, 탄소 섬유가 드러나지 않도록 복합체 표면에 코팅층을 형성하여 세라믹 복합체 모재를 보호하는 방법이 활발히 연구되고 있다. 본 연구에서는 진공 플라즈마 용사 공정을 이용하여 다양한 공정조건 하에서 초고온 세라믹 코팅층을 형성하였다. 수십 마이크론 크기 분포를 갖는 HfC 분말을 Ar 유송 가스를 이용하여 플라즈마 화염 내부로 투입하였다. 플라즈마 화염 가스는 Ar 과 H2를 혼합하여 구성되었으며, 분위기 가스로는 N2를 사용하였다. 코팅에 사용된 모재로는 ZrB2 단일체와 SiC가 미량 포함된 HfC 단일체를 사용하였다. 다양한 공정 조건하에서 형성된 HfC 코팅층의 두께, 미세 조직구조를 SEM을 이용하여 관찰하였으며, XRD를 이용하여 형성된 HfC 코팅층의 결정구조를 분석하였다.

• 세라미스트
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• 제3권1호
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• pp.45-52
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• 2000

전자싸이클로트론공명플라즈마 화학기상증착법(ECR-PECVD)에 의한 Pt 및 $RuO_2$ 기판에서의 PZT 박막의 증착특성 및 전기적 특성을 조사하였다. $RuO_2$ 기판에서는 Pt 기판에 비하여 Pb-관련 이차상이 형성되기 쉬웠고, PZT 페로브스카이트 핵생성이 어려웠다. 하지만, $RuO_2$ 기판에서도 금속유기 원료기체의 정확한 유량조절(특히, $Pb(DPM)_2$ 유량)과 Ti-oxide 씨앗층의 도입을 통하여 $450^{\circ}C$의 비교적 낮은 증착온도에서 단일한페로브스카이트 박막 제조가 가능하였으며, $RuO_2$ 기판에서도 미세구조가 향상된 PZT 박막의 경우 $10^{-6}A/cm^2@100kV/cm$의 우수한 누설전류 특성을 나타내었다. 4 가지 전극배열의 PZT 커패시터들 중에서 $RuO_2//RuO_2$ 커패시터는 누설전류밀도가 $10^{-4}A/cm^2@100kV/cm$ 정도로 높았지만, 피로현상은 나타나지 않았다. 일방향 전계 (unipolar) 피로특성에서 나타난 polarization-shift 현상과 양방향 전계 (bipolar) 피로특성의 온도의존성 결과는 PZT 박막내 charged defect의 이동이 어려움을 나타내었다. Bipolar 신호에 의한 피로현상은 인가전계에 의한 분극반전 과정에서 Pt 계면에서 charged defect의 형성과 관련이 있는 것으로 판단되었다. 또한, 상하부 전극물질 이 다른 경우에는 상하부 계면의 charged defect 밀도에 차이가 생겨 내부전계가 형성되는 것으로 판단되었다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2018년도 학술발표회
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• pp.53-57
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• 2018

고도의 산업화에 따라 도시의 성장과 인구의 밀집으로 인하여 물의 수요가 증가하고 이에 따라 각종 오염원의 유입이 증가함에 따라서 적절한 수질 관리에 대한 필요성이 대두되고 있다. 그리고 산업이 다양화됨에 따라 배출되는 하 폐수의 특성도 다양해져 기존의 수질처리장은 효율적인 처리를 하는데 있어 많은 어려움이 발생되고 있다. 굴 패각은 하수처리의 담체로 이용할 경우 살수여상의 문제점 중 하나로 나타나는 막힘 현상을 다소 감소시킬 수 있고, 다공질체로서 표면적이 불규칙하고 비표면적이 크기 때문에 반응기내에 공기를 원활하게 공급할 수 있으며, 중금속 이온과 유기물에 대한 흡착 효율이 뛰어나 미생물이 쉽게 부착, 성장할 수 있는 장점을 가지고 있다. 천연광물질은 전 세계적으로 발견되어 활용된 역사가 짧지만, 그 특징은 산소결핍보충, 유해원소 흡착 성능, 반도체 작용, 인체 면역력 강화, 바이러스성 질병의 예방, 중금속 해독 등의 다양한 특징으로 환경호르몬 제고, 음이온 원적외선 발생으로 세포의 노화방지, 인체 노폐물 제거와 같은 특징을 지닌 매우 유용한 자원으로 확인되고 있으며, 수질정화 능력이 탁월한 것으로 보고 있다. 이에 본 연구는 어촌폐기물인 굴 패각과 수질정화에 탁월한 천연 광물질을 혼합하여 경제적이고, 효율성이 높은 다공성 수질개선 담체를 개발하고, 수목여과용 비점오염시설 장치에 적용하여 혼합 담체가 수처리 시설의 담체로서 사용이 가능한지, 수목여과용 비점오염시설 장치에 적용할 수 있는지 검토하고자 수행하였다. 이 연구는 2017년 중소기업청 기술개발사업에서 연구지원을 받아 연구되었습니다.