• KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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• v.41 no.3
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• pp.289-296
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• 2021

The Korean construction industry has been implementing G-SEED, a certification system that evaluates the environmental properties of buildings for the purpose of reducing environmental burdens such as energy and resource consumption and pollutant emissions. Also, creating a pleasant environment in general is one more purpose of G-SEED certification system. However, G-SEED certification in practice is difficult and time consuming due to the complexity of the certification acquisition process coupled with little economic consideration for the materials of each certification item. Therefore, in this study, we present a model for the optimal selection of materials and economic assessment using a genetic algorithm. The development of the model involves building a material database based on life-cycle costing (LCC) targeted at "Application of Indoor Air Pollutant Low Emission Material" from G-SEED. Next, the model was validated using a real non-residential building case study. The result shows an average cost reduction rate of 74.5 % compared with the existing cost. This model is expected to be used as an economically efficient tool in G-SEED.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2011.07a
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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.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2010.02a
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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.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2016.11a
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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.

• Journal of Korea Multimedia Society
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• v.17 no.3
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• pp.287-293
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• 2014

Early fire detection is very important to avoid loss of lives and material damage. The conventional smoke detector sensors have difficulties in detecting smoke in large outdoor areas. The video-based smoke detection can overcome these drawbacks. This paper proposes a new smoke detection method in video sequences. It uses the ratio of variation rate of subband energy in the wavelet transform domain. In order to reduce the false alarm, candidate smoke blocks are detected by using motion, decrease of chromaticity and the average intensity of block in the YUV color space. Finally, it decides whether the candidate smoke blocks are smokes or not by using their temporal changes of subband energies in the wavelet transform domain. Experimental results show that the proposed method noticeably increases the accuracy of smoke detection and reduces false alarm compared with the conventional smoke detection methods using wavelets.

• Journal of Wetlands Research
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• v.18 no.3
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• pp.324-329
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• 2016

Constructed wetlands are widely applied in urban and rural areas for various purposes such as pollutants reduction, acquisition of eco-spaces and habitats, flooding reduction, acquisition of water resources and environmental education. Since the design of constructed wetlands utilizes ecosystems, special consideration must be given to ecological mechanisms, environmental mechanisms and hydrological mechanisms. To ensure the sustainable functionality of constructed wetlands, it is necessary to achieve stable flow rate and velocity, and remove sediments to ensure sufficient space for detention. To enhance the efficiency of constructed wetland sedimentation basins, this study determined the optimal position for baffle installation, and applied Computational Fluid Dynamics (CFD) to the cross-sectional design of wetlands. CFD analysis revealed that the decrease in flow velocity with baffle installation enhanced the efficiency of sedimentation of particulate matters. Vertical baffles had higher sedimentation efficiency than those with an inclined angle. When vertical baffles were installed in the sedimentation basin of a hybrid constructed wetland to reduce non-point source pollutants in urban areas, the average flow velocity within the basin decreased by 10~30%, while the sedimentation efficiency improved by 1.3~1.5 times. The application of CFD to constructed wetlands is expected to improve the cost efficiency of designing hybrid constructed wetlands with high removal efficiency.

• Journal of Wetlands Research
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• v.23 no.1
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• pp.35-43
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• 2021

The application of nature-based solutions, such as low impact development (LID) techniques and green infrastructures, for stormwater management continue to increase in urban areas. Plants are usually utilized in LID facilities to improve their pollutant removal efficiency through phytoremediation. Plants can also reduce maintenance costs and frequency by means of reducing the accumulation of pollutants inside the facility. Plants have long been used in different LID facilities; however, proper plant-selection should be considered since different species tend to exhibit varying pollutant uptake capabilities. This study was conducted to investigate the pollutant uptake capabilities of plants by comparing the dry matter and nutrient contents of different plant species in roadsides, LID facilities, and landscape areas. The dry matter content of the seven herbaceous plants, shrubs, and arboreal trees ranged from 60% to 90%. In terms of nutrient content, the total nitrogen (TN) concentration in the tissues of herbaceous plants continued to increase until the summer season, but gradually decreased in the succeeding periods. TN concentrations in shrubs and trees were observed to be high from early spring up to the late summer seasons. All plant samples collected from the LID facility exhibited high TP content, indicating that the vegetative components of LID systems are efficient in removing phosphorus. Overall, the nutrient content of different plant species was found to be highly influenced by the urban environment which affected the stormwater runoff quality. The results of this study can be beneficial for establishing plant selection criteria for LID facilities.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2016.02a
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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.

• Ceramist
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• v.3 no.1
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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.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2018.05a
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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.