• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제17권1호
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• pp.61-69
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• 2012

스마트그리드는 기존의 전력망과 정보통신 기술을 융합하여 에너지 효율을 최적화할 수 있는 차세대 지능형 전력망이다. 현재까지 표준화 및 호환성에 대한 해결책이 진행 중인 가운데 스마트그리드 사업은 소비자에게는 전력요금의 실시간 확인을 통해 능동적인 전력소비를 유도하고, 공급자에게는 예상 발전량 측정을 통해 보다 안정적인 전력 시스템을 운용하도록 할 수 있다는 장점이 있다. 활발하게 스마트 산업이 발전함에 따라 AMI 시스템의 원격제어 시스템을 구현하기 위해서 무선 통신이 많이 고려되고 있으며 ZigBee 센서를 이용한 무선 통신을 다양한 분야에 적용하고 있다. 본 논문에서는 스마트그리드 환경에서 적용되고 있는 ZigBee 무선 통신 환경의 주소 지정 방식과 라우팅 알고리즘의 성능을 향상시키기 위한 새로운 좌표 값 알고리즘을 제안하였다. 기존 알고리즘을 이용한 분산 주소 할당 기법의 낭비되는 주소공간의 문제를 해결하기 위해 (x, y) 2개의 좌표축을 제안하여 16bit 주소공간을 분할하여 사용한다. 각 노드에서 라우팅 시 좌표 값을 이용하여 적은 비트별 연산이 수행되며 멀티 홉을 감소시킬 수 있다. 이에 대한 성능 분석으로 제안한 알고리즘은 수학적 분석 모델을 사용하였고 ZigBee 무선 통신 환경의 계층적 라우팅에서 사용하는 경로 벡터를 사용하여 센서 노드의 멀티 홉 카운트 결과를 도출하였다. 수학적 분석결과 ZigBee 분산 주소 할당 기법과 기존 알고리즘에 비해 평균 멀티 홉의 수가 감소함으로써 에너지 효율이 향상됨을 입증하였다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제58권2호
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• pp.209-223
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• 2020

석유화학 제품, 컴파운드(Compound), 전지, IT 소재, 첨단소재, 제약 등 다양한 제품 군의 사업을 보유하고 있는 화학 회사에서 각 사업 부분에 있어 수요 예측, 물류, 생산, 재고, 원재료 공급의 SCM (Supply Chain Management)은 사업의 손익과 직접적으로 연결되기 때문에 그와 관련된 최적화와 시스템 역량 수준은 매우 중요하다. 본 연구는 다양한 사업 군에서 각각의 SCM이나 비효율적 영역을 개선하는 등의 역량을 고도화하기 위해 원재료를 공급하고, 제품을 생산하기 위한 공급/생산 계획 등에 있어서 수학적 최적화 방법을 적용한 사례에 관하여 다룰 것이다. 그리고 학술적인 연구에 그치는 것이 아니라 계획 수립 담당자가 실제로 자신의 일부 업무에 활용하는 것이 중요하므로 이를 위해 추가적으로 필요한 사항들을 서술하였고 각각의 적용 성과를 표현하였다. 소개가 될 사례의 첫 번째에서는 편광판 생산에 있어서 원재료 로스(Loss)를 최소화하는 것을 기반으로 하는 공급계획 최적화, 최적 손익 사업 운영계획, 편광판 연신 생산 공정의 스케줄(Schedule) 최적화를 다룰 것이다. 두 번째 사례로는 PO (Poly Olefin) 공정의 생산성 극대화를 위한 생산/포장계획 최적화에 관하여 다룰 것이고, 세 번째 사례로는 전지 생산에 있어서 전극 모델 교환을 최소화 시키는 생산계획 최적화에 대해 다룰 것이다. 네 번째로는 석유화학 특성상 선박으로 대부분의 원료 입하 및 제품 출하를 하기 때문에 한정된 부두에 여러 가지 원료 입고와 제품 출하를 위한 선박이 접안 하는 일정을 최적화 한 사례를 다룰 것이며, 마지막으로 ABS (Acrylonitrile Butadiene Styrene) 반제품 생산에 있어서 제품 Change를 최소화 하는 생산계획 최적화를 다룰 것이다.

• 직업교육연구
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• 제37권4호
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• pp.1-22
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• 2018

이 연구는 2015 개정 교육과정이 고등학교 1학년에 적용됨에 따라 대학수학능력시험 직업탐구영역의 시험과목에 대한 학교 교육과정 편성과 시험과목에 대한 교사의 인식을 살펴보고 향후 수능 직업탐구영역의 발전 방안을 제시하는 것이다. 이를 위해 전국 특성과고, 마이스터고, 직업계열 일반고를 17개 시 도 지역별, 계열별로 1~2학교 선정하여 해당 고등학교에서 수능 직업탐구영역 관련 교사 한명이 답변하도록 설계하였다. 총 92개교를 대상으로 설문조사를 실시하였고, 농생명 산업 계열 4개교, 공업 계열 15개교, 상업 정보 계열 22개교, 수산 해운 계열 3개교, 가사 실업계열 14개교 등 총 58개교가 설문에 응답하여 63%의 학교가 설문에 참여하였으며, 그 결과는 다음과 같다. 첫째, 2015개정 교육과정에서 전문공통과목으로 처음 도입된 '성공적인 직업생활'은 1학년에 31개교, 53.5%로 가장 많이 편성하였고, 다음은 3학년으로 나타났다. 2009개정 교육과정 필수과목이면서 수능 직업탐구영역의 계열별 과목인 '선택과목 1'과 '선택과목 2'는 모두 1학년에 각각 32개교 55.2%와 42개교, 72.4%로 가장 많이 편성되었고, 다음은 2학년으로 나타나 전문공통과목의 편성과 차이가 있었다. 둘째, 수능 직업탐구영역 선택과목에 대한 의견으로는, 계열별 2과목인 현행 유지가 36개교로 가장 높았으며, 다음은 '성공적인 직업생활' 1과목이 12개교, '성공적인 직업생활'과 계열별 1과목을 포함하여 총 2과목이 8개교로 나타나, 교사들은 현재의 수능 직업탐구영역의 계열별 두 과목이 타당하다고 인식하였다. 셋째, 직업탐구영역의 응시자 수 변화에 대한 의견으로는 '현행 유지'가 31개교로 가장 높았고 다음은 '약간 감소'가 17개교로 나타났다. 계열별 난이도 요구 결과는 '현행 유지'가 38개교로 가장 높았으며, 난이도에 영향을 미치는 요인들의 영향 정도는 '교육부 수능 정책의 변화'가 가장 높았으며 다음은 '직업탐구영역의 응시자 수 변화'가 높게 나타났다.

• 한국과학교육학회지
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• 제38권6호
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• pp.781-792
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• 2018

현대 사회에서는 기술이 발전하고 산업이 분화되면서 학생들은 다양한 진로를 선택할 수 있게 되었다. 과학, 기술, 공학, 수학 분야는 다른 분야에 비해 오랜 교육과 경력이 필요하므로 과학기술 직종에 필요한 역량에 기반을 두어 과학교육정책을 설계하고, 학습자가 가진 능력과 적성에 맞는 과학기술 진로를 제시할 필요가 있다. 이 연구는 과학기술 인력과 STEM 직종에 대한 정의를 탐색하고, 미국 노동부에서 운영 및 관리하는 표준 직업 정보($O^*NET$)를 사용하여 STEM 직종의 핵심 역량을 분석하였다. 이 연구는 $O^*NET$의 숙련, 지식, 직업 활동으로 구성된 총 109개의 지표를 대상으로 기술통계와 주성분 분석을 하였다. 그 결과, STEM 직종의 핵심 역량은 STEM 문제해결 역량, 관리역량, 기술 역량, 사회 서비스 역량, 교육 역량, 설계 역량, 생물 화학 역량, 공공서비스 역량으로 구성되며 이들은 전체 분산의 70%를 설명한다. 이 연구는 과학기술직종의 다양성과 과학기술 직종에 요구되는 역량을 구체적으로 보여주어 중등 및 대학교육에서 교육과정 및 교육목표를 설정하는데 참고자료로써 활용될 수 있으며, 개인의 적성에 맞는 개별화된 과학진로교육에 기여할 것이다.

• 디지털융복합연구
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• 제12권9호
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• pp.219-223
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• 2014

최근 무선통신 시스템의 기술이 발전함으로 M2M(Machine-to-Machine)이 산업분야에서 관심이 되고 있다. 기기간 통신인 M2M은 재난, 안전, 건설, 보건복지, 기상, 환경, 물류, 문화, 국방, 의료, 농.축산 등 사람의 접근이 어려운 공간 등에 설치되어 운용된다. 이는 사람을 대신해 장비들이 자동으로 상황에 맞추어 통신을 하고 어느 정도의 조치는 자동으로 취해지도록 함으로써 사람을 대신한 정보 관리 및 장비 운영을 할 수 있다. M2M이 디바이스간 통신이 무선으로 이루어지는 경우 공격자의 공격에 노출되어 운영되는 보안적 문제로 정당한 장치인지 상호인증 등 적절한 보안이 필요하다. 관련하여 최근 보안적으로 안전한 많은 프로토콜이 연구 되고 있으며 본 논문에서는 M2M 보안문제를 해결하기 위하여 SessionKey, HashFunction, 및 Nonce 를 적용하였으며 보안취약성을 보완한 안전한 프로토콜을 제안한다. 제안프로토콜을 기존의 대부분의 연구처럼 수학적 정리증명으로 안전함을 주장하지 않고 Casper/FDR을 이용하여 정형검증 하였으며 실험결과 제안프로토콜이 안전함이 확인되었다.

• 한국항공우주학회지
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• 제42권5호
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• pp.398-405
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• 2014

내장형 소프트웨어 기술이 항공 및 방위산업과 같은 안전-필수 시스템에 적용됨에 따라 보다 높은 소프트웨어의 신뢰성이 요구되고 있다. 그 중에서 소프트웨어의 무결성은 주로 정적 분석 도구를 이용해 검증이 이뤄지고 있으며 최근에 개발된 정적 분석 도구는 수학적인 분석 방법을 통해 코드의 무결성을 평가하고 있다. 본 연구에서는 정형 검증 도구인 Polyspace를 이용해 자동코드의 결함을 검출하고, 코딩규칙의 준수 여부를 검증하였다. 검증된 결과를 바탕으로 결함을 가진 제어법칙 모델을 수정하여 코드 생성 이전의 원천적인 결함을 제거 가능함을 확인하였고 FBW 헬리콥터 제어법칙 자동생성코드의 무결성을 확보 할 수 있었다.

• 한국시뮬레이션학회논문지
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• 제22권4호
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• pp.99-107
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• 2013

본 논문에서는 조종이 미숙한 일반인을 위한 모의운전장치로서 보트 운항능력 확보를 위한 레저보트 시뮬레이터 개념설계에 관한 연구를 수행하였다. 레저보트 조종시뮬레이터 요구조건을 도출하기 위하여 국내 외 해양레저산업의 현황을 분석하고 레저보트와 관련된 사고유형과 국내 해양레저관련 제도와 법규에 대하여 분석하였다. 레저보트 보유현황을 기반으로 20 ft 및 40 ft급 파워보트를 개발대상 선박으로 선정하였으며, 실제 레저보트의 운항환경과 동일한 환경을 구현하여 훈련의 집중도와 현실감을 최대화 할 수 있도록 레저보트 시뮬레이터를 설계하였다. 특히, 레저보트의 운항특성 및 운동특성을 보다 정확히 구현하기 위하여 선박의 형상특성과 해상상태가 반영된 파워보트의 6자유도 운동 수학모형을 개발하여서, 파도 바람 조류 등 외란 중 운동을 재현하는 조종자용 6자유도 모션플랫폼을 적용하여 훈련의 현실감을 극대화 할 수 있도록 레저보트 시뮬레이터를 설계하였다. 조종면허, 조종숙련도 향상을 위하여 국내 조종면허제도와 수상레저안전법, 해상교통안전법 등을 분석하여 교육 시나리오를 설계하였다.

• 전자공학회논문지
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• 제50권4호
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• pp.97-107
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• 2013

수중무선통신시스템은 AUV간 수중 무선통신, 해양환경 모니터링, 양식장 관리, 항만 감시, 자원 탐사 및 개발, 지형 및 지질 조사 등 다양한 산업에 활용 가능하다. 하지만 수중 무선 통신은 지상 무선 통신과는 달리 물이 가지고 있는 매질의 특성때문에 전력손실, 주위 잡음 및 인위 잡음, 멀티패스 등으로 인한 높은 에러율 그리고 긴 전송지연 등과 같은 요소들을 고려하여야 한다. 따라서 본 논문에서는 ALOHA 기반의 Media Access Control(MAC) 프로토콜과 CSMA/CA 기반의 MAC 프로토콜을 혼합하여 수중 환경에 적합한 MAC 프로토콜을 제안한다. 성능을 평가하기 위해 수학적 분석 모델을 제시하고, 구현을 통해 기존 MAC 프로토콜과 비교함으로써 성능의 개선점을 검증한다.

• 한국펄프종이공학회:학술대회논문집
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• 한국펄프종이공학회 2001년도 추계학술발표논문집
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• pp.67-68
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• 2001

제지공장은 에너지 다소비 업종이며 고도의 장치산업이기 때문에 초지 설비의 효과적 운영을 통한 생산성 극대화가 경제성과 직결되어 었다. 또한 24시간 연속생산을 하는 초지 설비로 소비자가 선호하는 품질의 종이를 생산하기 위해서는 공정의 안정성 이 매우 중요하다. 이는 공정의 불안정화는 생산제품의 품질 변화를 유발함으로써 균일 성을 저하시키는 악영향을 미치기 때문이다. 제지 공정의 안정화를 저해하는 인자에는 지절, 지종 변화, 조업중단, 조업재개 둥과 공정의 특성상 수반되는 돌발사태 등이 있을 수 있다. 이들 인자 가운데 가장 심각하게 공정의 안정성을 악화시키는 것은 지절의 발 생이라 할 수 있다. 지절이 발생되면 생산성 저하 등의 여러 문제점이 발생하기도 하지 만 다량의 파지가 발생되기 때문에 공정 안정성 면에서 볼 때에도 부득이하게 생성된 다량의 파지를 공정에 재투입하기 위해 재해리해야하므로 많은 양의 백수가 소모되며 이에 따라 예기치 않은 공정 백수의 사용으로 전체 백수계에 갑작스런 변동이 생기게 된다. 백수가 파지의 해리에 사용됨에 따라 공정 내에는 추가적인 청수가 공급되어야 하므로 전체적으로는 청수의 사용량도 늘어난다. 또한 증가된 파지의 재사용도 대부분 의 공장에서 broke chest의 용량이 한정되어 있으므로 이의 적절한 컨트롤은 중요하다. 더욱이 점차 공정이 고폐쇄화됨에 따라 공정 컨트롤에 대한 여유가 적으므로 백수와 공정의 관리는 점차 어려워지고 있다. 공정 시율레이션은 현존하는 공정을 수학적으로 모델화하여 이를 컴퓨터 하드 왜어를 이용해 실제 공장에서 일어나는 상황을 모사하는 것이다. 이러한 공정 모사는 새로운 공장을 설계하기 전에 타당성 조사와 여러 가지 사례조사를 실시할 때, 기존 공 장의 개조나 증설 또는 기존 공장의 운전조건을 실제로 변경하기 전에도 미리 모사를 함으로써 실제 시험 운전을 하는 경우 보다 많은 비용과 시간을 절약할 수 있다. 본 연 구는 백상지 생산 공정 설계도면을 참고하여 상용 시율레이터로 시율레이션 모델을 구 축하고 이를 기반으로 지절 상황을 모사하였으며, 지절 후의 공정 불안정화 상황을 파 악하였다. 또한 이러한 상황의 대책을 강구하기 위해 다양한 공정 조절 방안을 시율레이션 모댈에 적용하여 그 결과를 해석하였다.

• 한국식품영양학회지
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• 제30권2호
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• pp.319-325
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• 2017

본 연구에서는 상업적으로 가장 많이 쓰는 커피 추출기인 2단계 퍼콜레이터를 사용하여 인스턴트커피를 제조하기 위한 커피추출조건을 최적화하였다. 반응표면분석을 위한 수학적 모델식을 구하기 위해 중심합성계획법이 사용되었고, 구해진 모델식에서는 커피추출액의 추출 수율과 추출액의 전반적인 기호도가 3가지 요인(추출기의 급수온도, 추출배수, 추출시간)의 2차식으로 표현되었다. 반응표면분석의 결과를 바탕으로 40% 이상의 수율을 보이는 범위에서, 추출수율과 전반적인 기호도를 최대로 하는 최적 커피 추출 조건은 급수온도 $163^{\circ}C$, 추출배수 4.3 및 추출시간 27분이었다. 이 결과는 산업에서 경쟁력 있는 인스턴트 커피 제조를 위한 커피 추출 조건에 대한 기초 자료를 제공한다.