• 터널과지하공간
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• 제32권5호
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• pp.312-326
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• 2022

암반의 표준 파괴기준식의 하나로 인정받고 있는 일반화된 Hoek-Brown (GHB) 식은 암반공학적 활용에 특화되어 있으며 넓은 범위의 암반조건을 고려할 수 있다. 이에 따라 암반 구조물의 안정성 해석과정에서 GHB 식을 적극적으로 활용하기 위한 많은 연구 노력이 진행 중이다. 이 연구에서는 탄소성 해석법의 일종인 slip-line 해석법을 GHB 파괴기준식과 결합하여 원형터널 주변의 소성반경과 응력분포를 간편하게 계산할 수 있는 해석적 수식들을 유도하였다. 관련 수식 유도과정에서는 파괴 후 거동으로 완전 소성 거동을 가정하였고, 초기지압은 정수압 상태로 가정하였다. 이 연구를 통하여 소성반경은 터널 벽면과 탄성-소성 경계면에 대응되는 두 접선 마찰각을 이용하여 해석적으로 계산할 수 있음을 밝혔다. 또한 유도한 해석 식들을 이용하여 계산한 소성반경과 응력분포는 2008년에 발표된 Lee & Pietruszczak의 수치해석적 방법의 결과와 일치함을 보였다. 이 논문의 후반부에서는 유도한 해석 식을 활용하여 암반의 양호도가 소성영역의 크기, 응력분포, 접선마찰각의 변화에 미치는 영향을 분석하였다.

• 한국환경보건학회지
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• 제49권4호
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• pp.183-189
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• 2023

Background: The indoor air quality of classrooms, in which the capacity per unit area is high and students spend time together, must be managed for safety and comfort. It is necessary to develop an eco-friendly indoor air quality reduction method rather than biased management that relies solely on air purifiers. Objectives: In this study, plants and air purifiers were installed in middle school classrooms to evaluate the indoor PM_2.5 reduction. Methods: Four middle school classrooms were selected as test beds. Air quality was monitored in real-time every one minute using IoT equipment installed in the classrooms, corridors, and rooftops. After measuring the background concentration, plants and air purifiers were installed in the classroom and the PM_2.5 reduction effect was analyzed through continuous monitoring. Results: After installing the plants and air purifiers, the average PM_2.5 concentration was 33.7 ㎍/m³ in the classrooms without plants and air purifiers, 25.6 ㎍/m³ in classrooms with plants only, and 21.7 ㎍/m³ in classrooms with air purifiers only. In the classroom where plants and air purifiers were installed together, it was 20.0 ㎍/m³. The reduction rates before and after installation were 4.5% for classrooms with plants only, 16.5% for classrooms with air purifiers only, and 27.6% for classrooms with both plants and air purifiers. The I/O ratio, which compares the concentration of PM_2.5 in classrooms with corridors and outside air, also showed the lowest in the order of plants and air purifiers, air purifiers, and plant-only classrooms. Conclusions: The PM_2.5 reduction effect of using plants was confirmed, and it is expected to be used as basic data for the development of environmentally-friendly indoor air quality improvement methods.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2022년도 춘계학술대회
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• pp.27-30
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• 2022

기존의 공정방식에 비해 효율성이나 환경적 면에서 많은 장점을 가진 플라즈마 공정은 반도체 제작에서 널리 사용되고 있다. Plasma Sheath란 플라즈마 bulk와 그 것을 둘러싸고 있는 챔버 벽면과 전극 사이에서 관찰되는 어두운 영역으로 양이온과 전자의 이동속도 차이로 인해 발생한다. Plasma Sheath Monitoring Sensor (PSMS)는 플라즈마와 전극 사이의 전압(Voltage) 차이와 전극에 걸리는 RF power 등을 실시간으로 측정하는 센서로서 플라즈마 챔버 내에서 플라즈마의 상태와 매우 상관도가 높을 것으로 기대된다. 본 연구에서는 PSMS 데이터를 활용하여 플라즈마 챔버 내의 질소이온의 상태를 예측하는 모형을 딥러닝 기계학습 기법을 이용하여 구축하였다. 연구에 사용된 데이터는 파워와 압력을 달리 셋팅한 실험에서 측정된 PSMS 데이터를 학습데이터로 활용하고 플라즈마 bulk와 Si substrate에서 측정된 질소 이온의 비율, 플럭스, 밀도를 레이블로 활용하였다. 본 연구의 결과는 향후 플라즈마 공정의 최적화 및 실시간 정밀제어를 위한 인공지능 기술의 기초가 될 것으로 기대된다.

• 한국음향학회지
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• 제42권2호
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• pp.124-132
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• 2023

건축물이 고층화될수록 승강기와 인접한 세대 수가 증가하고 그에 따라 승강기 사용 횟수도 증가할 것이다. 그에 따라 승강기 소음은 앞으로 증가할 수밖에 없다. 하지만 현재 우리나라는 승강기 소음에 대한 법적 기준이나 승강기 소음을 명확히 측정할 수 있는 측정 및 평가 방법 또한 마련되어 있지 않다. KS F ISO 16032에 승강기 소음 측정 방법이 일부 제시되어 있지만, 이 표준은 승강기 소음을 대상으로 제정된 규격이 아니다. 건축 설비 기기의 전반적인 측정 방법을 통합하는 성격의 표준으로 측정 시 마이크로폰 위치를 실험자가 선정 하도록 되어있다. 승강기 소음은 중저주파수대역이 중요한 소음으로 음압레벨이 낮은 것이 특징이다. 하지만 현재까지도 승강기 소음에 대한 거주자의 불만은 증가하고 있다. 이 연구에서는 승강기 소음 측정 시 승강기 소음을 가장 민감하게 수음할 수 있는 마이크로폰의 위치에 대해 연구하였다. 벽면에서부터의 이격거리와 바닥으로부터의 높이에 따라 총 9개의 마이크로폰 위치에 대해 측정 하고, 분석하였다. 실험 결과 승강기 소음은 63 Hz 대역에서 영향력이 매우 높은 소음임을 확인하였다. 중앙점에서의 측정값은 전체 승강기 소음 레벨 값을 낮추는 요인으로 확인되었다.

• 터널과지하공간
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• 제33권2호
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• pp.95-107
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• 2023

본 연구에서는 휴·폐광산 채굴 공동을 다른 목적으로 사용코자 할 경우, 특히 갱도 내에서 발생하는 반복 교통 진동이 채굴 공동의 장기적인 안정성에 미치는 영향을 분석하였다. 연구 대상 광산은 주방식 채광법이 적용된 지하 석회석 광산이며, 해당 광산이 물류 창고로 활용되는 상황을 가정하여 동적 수치해석을 수행하였다. 특히 해당 광산에서 광산차량의 운행으로 실제 발생하는 교통진동을 직접 측정하여 이를 진동파형 형태로 동적수치해석용 입력자료로 반영하였다. 20,000회의 교통 진동이 반복된 상황을 고려한 동적수치해석 이후, 채굴 공동은 안정적인 것으로 분석되었지만, 해석 단면 전체에 걸쳐 최대주응력의 증가와 탄소성 거동 영역의 추가 발생이 확인되었다. 또한 채굴 공동 벽면의 변위와 체적 변형률, 최대주응력의 변화 양상에서 반복 교통 진동이 지속될 경우, 공동 주변의 응력 변화로 인해 공동의 불안정성이 증대될 수 있음을 확인하였다. 채굴 공동에 작용하는 교통 진동의 영향을 분석한 국내 연구 사례가 부족한 상황에서 본 연구는 국내 휴·폐광산 활용을 위한 기초연구자료로 활용될 것을 기대한다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제24권8호
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• pp.25-34
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• 2008

연약 지반의 거동 특성 평가를 위하여 전단파 속도와 전기저항을 측정할 수 있는 새로운 압밀셀을 개발하였다. 전단파의 발진과 수신을 위한 벤더엘리먼트는 압밀셀의 상 하부판 및 벽면에 설치하였다. 국부적인 간극비 변화를 평가하기 위하여 이중 쐐기 형식의 전기저항 탐침을 적용하였다. 벤더 엘리먼트와 전기저항 탐침은 나일론 재질의 스크류 안에 고정하였다. 나일론 재질의 스크류는 압밀셀과의 임피던스 차이로 인하여 압밀셀을 통한 파의 직접적 전달을 최소화하며, 고장난 벤더 엘리먼트와 전기저항 탐침을 쉽게 교환하게 해준다. 전기저항-대수 시간 곡선의 기울기 및 전단파 속도의 변화로부터 일차 압밀 시간을 평가하였다. 교란 효과가 적을 경우, 입자 배열은 전단파 속도에 영향을 미치며 이로부터 흙의 고유 이방성을 평가할 수 있었다. 압밀 실험동안 침하량으로 산정한 간극비와 전기저항으로부터 계산된 간극비는 거의 유사한 것으로 나타났다. 본 연구는 전단퐈 속도와 전기저항이 일차 압밀, 고유 이방성, 간극비 등 연약 지반의 압밀 특성 파악을 위한 보완적인 정보를 제공해 줌을 보여준다.

• 한국음향학회지
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• 제41권2호
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• pp.184-191
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• 2022

천해에서의 음파는 긴 지연시간을 가지는 다중경로를 통해 전달되며 이러한 특성은 통신에서 Inter-Symbol Interference(ISI)을 야기하기 때문에 성능을 악화시킨다. 본 논문에서는 잔향음 우세 환경에서의 통신성능을 분석하고 다중경로 지연시간과의 상관관계를 파악하기 위해 5 × 5 × 5 m³ 수조에서 다양한 심볼 전송속도(100 sym/s to 8000 sym/s)를 갖는 Binary Phase-Shift Keying(BPSK) 신호를 이용하여 실험을 수행하였다. 제어가능한 수조 환경에서의 음향 채널은 수조 내 경계면 및 벽면에서의 다중반사로 인해 밀집한 다중경로 특성을 가지며 약 40 ms 이하의 최대 초과 지연과 8 ms 이하의 Root Mean Squared(RMS) 지연확산을 보였다. 본 논문에서는 4가지 통신 복조 기법을 이용하여 Bit Error Rate(BER) 성능과 출력 Signal-to-Noise Ratio(SNR) 성능을 분석하며 잔향음 우세 환경에서의 심볼 시간과 RMS 지연확산의 비율인 Symbol interval to Delay spread Ratio in reverberant environment(SDR_rev)을 정의하여 통신성능이 보장될 수 있는 기준 심볼 전송속도를 제시한다.

• 예술인문사회 융합 멀티미디어 논문지
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• 제5권5호
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• pp.461-470
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• 2015

최근 건물부분에서의 조명에너지 증가로 인한 이를 해결하고자 하는 연구와 기술기발의 수요는 증가하고 있으며, 광선반은 이러한 문제에 대한 해결책 중 하나로 그 유효성을 인정받아서 많은 연구가 이루어지고 있다. 그러나 광선반에 관련한 연구는 단순 광선반의 변인에 초점에 맞추어져 광선반 설계시 적절한 설계기초자료가 될 수 없다. 이에 본 연구는 실내공간의 반사율에 따른 광선반 성능평가로 광선반 설계시 기초자료 구축을 목적으로 한다. 본 연구는 실스케일의 테스트베드를 통하여 실내조도 분포 및 조명에너지 사용량을 산출하여 성능평가를 진행하였으며, 이에 대한 결론은 다음과 같다. 1) 실내공간의 천장과 벽의 반사율 감소는 동지, 하지, 중간기시 모두 평균조도를 감소시켜 조명에너지 저감에 부적합하며, 실내공간의 반사율에 따른 균제도는 동지, 하지, 중간기시 상이한 경향을 보여 광선반 설계시 고려해야 할 요소로 판단된다. 2) 조명제어에 따른 전력사용량을 도출한 결과 실내 공간의 높은 반사율은 에너지 저감에 적합할 수 있으나 실내 공간의 반사율에 관련한 연구 및 적용의 효용성에 입각하여 천정 80%이상, 벽면 75%의 반사율이 적정할 것으로 도출된다. 본 연구는 실내 환경의 변인을 고려한 광선반 연구로 의미를 부여할 수 있으며, 향후 보다 다각적인 변인을 기반한 연구는 지속적으로 필요할 것으로 판단된다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제12권6호
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• pp.407-416
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• 2010

현재 널리 적용되고 있는 대표적인 터널보조공법인 강관다단그라우팅공법은 그라우팅 기술을 도입하여 지반의 물성치를 개선하는 개념이나, 풍화토 지반조건에서는 그라우트재 주입 시 입자의 막힘현상으로 주입범위가 극히 제한되어 계획했던 보강 범위 형성이 어려운 문제가 있다. 본 연구에서는 천공홀 가압 팽창 개념을 도입하여 터널 막장면에 Umbrella Type으로 천공홀을 설치하고 팽창형 강관을 삽입하여 터널을 보강하는 신공법에 대한 연구를 수행하였다. 신공법은 삽입된 강관을 팽창시킴으로서 주변 지반 다짐으로 인한 지반응력상태 변화를 유도하고 이로 인하여 터널 굴착에 의한 지반 거동을 안정하게 하는 공법이다. 본 연구에서는 천공홀 팽창으로 인한 주변 지반의 거동을 연구하기 위해서 챔버모형을 실시하였다. 세 가지 형태의 시험적인 팽창관에 대해 팽창 실험을 실시하여 천공홀 벽면에서의 응력과 변위를 이론과 챔버모형실험을 모델링한 수치해석 결과와 실험결과를 비교하였으며, 그 결과가 유사한 것을 확인하였다. 신공법의 터널 보강 효과를 평가하기 위하여 신공법과 강관다단그라우팅공법을 적용한 2차원 터널 수치해석과 Trapdoor 모형토조실험을 수행하였으며, 수치해석 결과와 실험 결과에서 모두 삼방향 팽창형 강관(하부 방향 무가압) 신공법을 적용하였을 경우에 터널 굴착 시 내공변위가 감소하는 결과를 보여주어 신공법의 적용가능성을 확인하였다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제12권3호
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• pp.215-222
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• 2010

본 연구에서는 도로터널 화재 시 지하 및 지상 환기소의 방재 효율을 검토하기 위해 터널 축소모형실험을 실시하였다. 터널 모형은 Froude 상사를 기본으로 도로터널을 1/50로 축소하여 20 m의 모형 터널을 제작하였다. 방재 효율 분석에 적용된 연직갱은 설제 터널 설계시 고려된 두 가지 모형으로서 실터널 560, $280\;m^3/s$의 배연량을 1/50으로 상사하여 적용하였다. 결과로 모두 연직갱을 통한 CO 가스의 전량 배출이 가능한 것으로 분석되었다. 두 환기소의 CO 농도는 지상 환기소가 지하 환기소 보다 2.23~2.73 ppm 작게 배출되었다. 그리고 지상 환기소의 경우 터널 벽면의 냉각효과로 인해 화재 후 온도의 상승이 지하 환기소보다 $0.53{\sim}0.94^{\circ}C$ 낮게 나타났다. 이상의 축소모형 환기소 내 CO농도 및 온도변화의 분석 결과, 방재적인 측면에서 볼 때 도로터널 내 환기소의 위치는 지하보다 지상에 위치하는 것이 유리할 것으로 판단되었다.