• 한국산학기술학회논문지
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• 제19권6호
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• pp.88-97
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• 2018

압력변환 증류공정(Pressure-Swing Distillation, PSD)을 통해서 1-프로판올과 벤젠 이성분계 혼합물의 분리공정에 대한 전산모사 및 공정 최적화를 수행하였다. Schneider Electric사의 PRO/II with PROVISION V10.0을 사용하였으며, 열역학 모델식으로는 NRTL 액체 활동도계수 모델식을 적용하였다. 고압에서 저압 증류탑 배열 공정과 저압에서 고압 증류탑 배열공정에 대한 재비기의 총 heat duty의 소모량의 합을 서로 비교하였다. 유틸리티 소모량을 최소화하기 위해서 각 공정의 저압 증류탑과 고압 증류탑 상부 벤젠의 조성, 이론단수와 원료 주입단의 위치를 최적화하였으며, 각각의 증류탑의 환류비를 조절하였다. 공정 최적화 수행결과, 총 재비기 heat duty 값은 각각 고압에서 저압 증류탑 배열 공정의 경우 $3.10{\times}10^6kcal/h$ 이었으며, 저압에서 고압 증류탑 배열 공정의 경우 $2.75{\times}10^6kcal/h$로 나타났다. 또한, 저압-고압 증류탑 배열 공정에 열통합 공정(heat integration)을 적용한 경우 재비기의 총 heat duty 값이 고압-저압 증류탑 배열 공정에 비해서 약 57.36%정도 적게 추산되었다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제19권6호
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• pp.120-125
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• 2018

본 다양한 위협이 대두되는 현재의 안보상황에 대응하기 위해서는 적절한 무기체계 선정과 이를 견인할 수 있는 핵심기술 개발이 필수적인 상황이다. 북한의 핵실험, ICBM 개발 등의 안보위협이 대두되는 현 상황과 경제성장률이 둔화되고 있는 우리나라의 경제실정을 고려했을 때, 적절한 무기체계 선정과 신속하고 효율적인 국방획득제도가 절실한 시점이다. 이러한 측면에서 적절한 무기체계 선정과 이를 견인할 수 있는 핵심기술 개발이 절실하다는 점에서 현재의 국방획득제도와 국방연구개발의 추진과정이 적절하게 진행되고 있는지 그리고 개선할 수 있는 좋은 방향을 모색하는 것에서 본 연구가 시작되었다. 본 논문에서는 현재의 국방연구개발이 효율적으로 진행되고 있는지에 대한 고민에서 발단이 되어 핵심기술이 개발되고 무기체계에 적용되는 현황, 핵심기술의 적절한 관리, 필요한 핵심기술이 기획되고 개발되는지에 대한 조사와 분석을 진행하여 핵심기술과 무기체계 개발 간 연결고리를 분석하고, 강화할 수 있는 획득시스템의 개선방안에 대해 이론적 연구를 실시하였다. 이를 통해 무기체계 개발과 핵심기술 개발 간 연계성 증대가 필요하다는 점과 핵심기술의 활용성의 극대화가 제도적으로 필요하다는 시사점을 도출할 수 있었다. 개선방안으로는 핵심기술 및 무기체계 소요기획을 통합할 수 있도록 장기무기체계 개념기획서라는 신규문서를 통해 목표지향적인 소요기획 분위기를 형성하고, 기획의 실효성 증대를 위한 사전기획연구 제도에 대한 방안을 연구하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제18권10호
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• pp.88-96
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• 2017

국내 건설기준은 설계기준과 시방서로 구성되어 있다. 이는 현재 국토교통전자정보관에서 서비스하고 있지만 DB가 아닌 파일 형식으로 서비스하고 있으며 이력관리 및 참조기능이 미비하는 등 활용성과 범용성이 미흡한 문제점이 있다. 이러한 문제점은 국가건설기준을 현업에 활용 가능한 파일포맷으로 변환하기 어려우며, 기준간 상호 참조, 제 개정 이력관리 등을 어렵게 한다. 따라서 본 연구에서는 국내외 유관 시스템 분석 및 시사점 도출, 현 시스템의 문제점 및 개발방향 제시, 요구기능별 세부 구현방안 제시, 코드 관리시스템 설계 및 구현 등의 절차를 통해 국가건설기준 코드 관리시스템을 개발하였다. 개발한 시스템은 국가건설기준 작성 시스템, 국가건설기준 서비스 시스템, 국가건설기준 정비 업무 시스템, 국가건설기준 포털 부가시스템 등 총 네 개의 세부 시스템으로 구성하였다. 세부 기능으로는 국가건설기준의 표준 포맷으로 변환 기능, 항목별 개정 이력관리 기능, 세부 항목간 참조기능, 기준을 작업 가능한 형태로 변환 기능, 국가건설기준위원회 구성 운영기능, 기타 포털 시스템으로써 갖춰야 할 기능 등 총 20개로 구성하였다. 본 연구의 결과물을 활용한다면 복잡 다양한 국가건설기준의 제 개정 운영 및 이력관리를 용이하게 하여 사용자 편의를 증진시킬 수 있을 것이며, 국가건설기준 제 개정 운영을 효과적으로 지원하여 중복 상충 최소화 등을 통한 수준 높은 국가건설기준을 도출할 것이라 예상된다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제18권10호
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• pp.448-453
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• 2017

본 연구는 CAD/CAM 시스템을 활용하여 제작방식 및 재료에 따른 Coping crown의 변연 적합도를 비교하여 최적의 제작방식 및 재료를 비교하고자 하였다. 제작방식 및 재료에 따른 코핑 크라운을 제작하였고, 리플리카 테크닉을 사용하여 변연적합도 측정을 실시하였다. 제작법과 재료에 따른 비교분석을 위해 이원배치분산 분석을 실시하였으며 서로 다른 평균값들의 비교 분석을 위해서 일원배치분산분석을 실시하였다. 연구결과 합금을 Milling법으로 제작한 MM군은 114.6, MS군은 111.4 값을 나타냈고, Milling/Sintering 법으로 제작한 MSC군은 67.2, MSS군은 50.9값을 나타냈고, Printing 법으로 제작한 SLME군은 100.5, SLMR군은 113.2값을 나타냈고, 세라믹의 Milling/Sintering 법으로 제작한 MSZ군은 35.6, MSC군은 36.3값을 나타냈고, 제작방식과 재료에 따른 이원배치분산분석 결과는 제작방식에에 따른 유의한 차이는 보이지 않았으나, 재료에 따른 유의한 차이는 나타내었다. 가장 높은 변연적합도를 보인 군은 세라믹 재료의 Milling/sintering 법이 가장 낮은 값을 보이며 최적의 방법으로 검증이 되었다. 그러나 CAD/CAM 시스템을 활용하여 제작된 Coping crown의 변연 적합도는 임상에서 허용이 가능한 수치값에 해당하므로 임상에 적용이 가능한 것으로 나타났다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제18권10호
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• pp.75-80
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• 2017

본 논문에서는 딥러닝에서 활용되는 정규화(regularization) 및 항등사상(identity mapping)이 활성함수(activation function) 성능에 미치는 영향에 대해 설명한다. 딥러닝에서 활성함수는 비선형 변환을 위해 사용된다. 초기에는 sigmoid 함수가 사용되었으며, 기울기가 사라지는 기존의 활성함수의 문제점을 극복하기 위해 ReLU(Rectified Linear Unit), LReLU(Leaky ReLU), PReLU(Parametric ReLU), ELU(Exponetial Linear Unit)이 개발되었다. 활성함수와의 연구와는 별도로 과적합(Overfitting)문제를 해결하기 위해, Dropout, 배치 정규화(Batch normalization) 등의 정규화 방법들이 개발되었다. 추가적으로 과적합을 피하기 위해, 일반적으로 기계학습 분야에서 사용되는 data augmentation 기법이 활용된다. 딥러닝 구조의 측면에서는 기존에 단순히 컨볼루션(Convolution) 층을 쌓아올리는 구조에서 항등사상을 추가하여 순방향, 역방향의 신호흐름을 개선한 residual network가 개발되었다. 위에서 언급된 활성함수들은 각기 서로 다른 특성을 가지고 있으나, 새로운 정규화 및 딥러닝 구조 연구에서는 가장 많이 사용되는 ReLU에 대해서만 검증되었다. 따라서 본 논문에서는 정규화 및 항등사상에 따른 활성함수의 성능에 대해 실험적으로 분석하였다. 분석을 통해, 정규화 및 항등사상 유무에 따른 활성함수 성능의 경향을 제시하였으며, 이는 활성함수 선택을 위한 교차검증 횟수를 줄일 수 있을 것이다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제18권10호
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• pp.524-530
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• 2017

북한주민들의 탈북은 과거와는 달리 단순한 탈출이 아닌, 더 나은 삶을 추구하기 위한 이주의 성격을 가진다. 본 연구의 목적은 북한이탈주민의 적응 실태와 그에 따른 방안을 제시하고자 한다. 본 연구는 북한이탈주민의 현황 및 적응실태, 그리고 사회적응의 어려움에 대한 요인을 문헌 고찰 및 현황에 대한 자료를 바탕으로 분석하였다. 북한이탈주민은 2000년 이후 급속하게 증가하다가, 2012년 김정은 정권이 들어서면서 입국자수가 감소하였다. 또한 1999년 이후의 북한이탈주민은 그 이전의 입국자들보다 학력, 직업, 계층면에서 수준이 떨어지는 편이다. 북한이탈주민의 사회 부적응 요인은 경제활동의 어려움, 남북의 정치체제의 차이, 남북의 다른 경제제도, 남북의 서로 상충되는 문화, 가족관계로부터 오는 어려움을 들 수 있다. 북한이탈주민의 사회 부적응 문제는 북한이탈주민의 노력과 남한 사회의 제반 시설이 뒷받침해 줄 때, 북한이탈주민의 성공적인 사회정착이 이루어질 것이다. 또한 북한이탈주민이 남한 사회에 적응하는 것은 사회구성원들과의 어울림과 정서적인 공유가 중요하다. 따라서 북한이탈주민의 남한 사회 적응을 위하여 국가적으로 사회 안정망 구축 및 재정 부담을 감소할 수 있는 구체적인 방안이 필요하다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제18권10호
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• pp.54-62
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• 2017

본 논문에서는 해상 구조물들의 화재시 안전성 평가에 대한 연구의 일환으로써 기본적인 구조강도 부재들의 화재시 거동 및 파괴확률을 구해 보았다. 화재에서의 안전성 평가는 부재의 Fire resistance와 화염에 의한 열하중인 Fire severity를 비교하여 이루어질 수 있다고 가정하였다. Fire severity는 육상 건축물에 대한 화재안전 규정인 Eurocode 1의 표준화염 온도변화 곡선과 부재로의 열전달 방정식을 사용하여 부재의 최대온도를 구하게 되며, Fire resistance는 단순 부재의 경우, 간략식과 코드의 활용으로 해결할 수 있지만, FPSO 와 해상 구조물의 복잡성을 고려하여 상용 구조해석 프로그램의 활용을 통하여 탄소성해석 및 대변형등을 고려한 보다 실용적인 부재의 구조강도를 해석하여 주어진 파괴모드에 대한 한계 온도를 구하여 최대온도와 비교하였다. 더불어, Fire resistance 측면에서의 두 접근방식의 비교를 통해서 두 방식의 등가적 성향을 확인하였다. 여기서 Strength, Serviceability, Stability의 세 가지 측면에서 First Hinge, Large Deflection, Buckling의 세 가지 파괴모드를 상정하고 각각에 대한 파괴여부를 확인하였고, 이렇게 구해지는 Fire severity와 Fire resistance의 식에 AFOSM 방법을 적용하여 최종적으로 부재의 파괴확률을 구하는 방식을 통해, 단순 부재인 Beam 및 Plate 예제에 적용하여 구조물의 화재시 거동 및 각 파괴모드에 대한 파괴여부를 구하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제21권10호
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• pp.530-540
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• 2020

생태순간평가(Ecological momentary assessment)는 대상자의 현재 경험과 행동을 일상생활 환경에서 실시간으로 반복 측정하는 연구방법으로 수집된 자료를 통해 시간과 맥락에 따른 경험과 행동의 변화를 알 수 있다. Trier Inventory for Chronic Stress (TICS)는 순간 스트레스를 측정하기 위한 도구로써 대상자가 일상생활에서 경험하는 스트레스를 측정할 수 있다. 본 연구의 목적은 축약형 TICS를 한국판으로 번역 후 생태순간평가를 적용하여 수집된 자료로 타당도와 신뢰도를 검증하고자 함이다. 연구대상은 수도권 지역에 위치한 경찰서, 지구대에 근무하는 89명의 경찰 공무원으로 본 연구를 위해 개발된 순간 스트레스 측정 애플리케이션을 대상자 소지의 스마트폰에 설치하도록 하였다. 자료 수집은 1명의 대상자당 총 7일간 하루 4번 순간 스트레스 설문을 통해 수집하였고, 자료 분석은 수집된 총 1163회의 순간 설문 자료를 이용하여 분석하였다. 타당도 검증은 전문가 타당도 분석, 확인적 요인 분석, 한국인 직무 스트레스 점수와 상관관계 분석으로 하였고 신뢰도 검증은 Cronbach's α 값을 확인하였다. 연구 결과 순간 스트레스 측정 도구의 타당도와 내적 일관성 신뢰도는 도구로 활용하기 적합한 수준이었다(I-CVI=.83-1, RMSEA=.104, SRMR=.104, CFI=.948, TLI=.919, Cronbach's α =.839). 따라서 본 도구는 대상자의 순간 스트레스 측정에 유용하게 사용될 수 있을 것이다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제21권10호
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• pp.325-333
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• 2020

현재 자연 하천의 유사농도의 측정에 있어서 실제 측정은 기상 조건에 영향을 받으며, 기계적 한계로 인해 하천바닥에 인접한 소류사 구간의 유사농도 측정값은 부유사 구간의 유사농도 측정값 보다 신뢰도가 낮다. 그리하여, 하천의 바닥농도는 이론식을 통해 산정되어왔으나, 기존 유사농도 계산 공식들의 바닥농도 산정값은 실측값에 비해 신뢰도가 낮고 서로 다른 공식 간의 차이는 여러 조건에 따라 천차만별이다. 따라서 하천의 바닥농도를 산정하기 위해 보다 신뢰성이 높은 공식이 요구되고 있다. 본 연구는 하천의 유사농도에 정보엔트로피이론을 적용하여 유사농도분포와 평균유사농도의 결정방법을 제시하고 평균유사농도와 바닥농도의 관계를 통해 바닥농도를 산정하는 방법을 제시하였다. 유사농도 분포의 확률은 제약조건하에 계산된 최대 엔트로피에 의해 일정한 확률분포를 나타내게 되고, 이러한 관계에 근거하여 유사농도분포, 평균유사농도 그리고 바닥유사농도 간의 관계를 유도하고 측정 표본을 통해 바닥 유사농도를 산정할 수 있다. 본 연구의 이론 검증을 위해 과거 실험의 유사농도 측정값을 사용하여 유도된 유사농도분포와 평균유사농도 공식을 적용하였으며, 유도된 두 공식의 관계를 이용하여 대표 농도변수(EN : Equilibrium N )를 도출하였다. 대표 농도변수를 통해 산정한 점 농도는 실측값과 결정계수가 평균적으로 R2=0.924의 높은 신뢰도를 보였다. 이를 통하여, 실제 하천의 부유사 구간과 소류사 구간의 유사농도의 전체 경향을 보다 쉽게 파악하고 평균유사농도와 바닥농도의 관계를 이용하여, 신뢰도가 확보된 바닥농도를 손쉽게 산정할 수 있다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제21권10호
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• pp.64-71
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• 2020

본 연구에서는 미세조류 Haematococcus pluvialis의 성장에 미치는 배양 배지와 광원의 영향을 평가하기 위해 제한 성분 배지인 Modified Bold's Basal Medium (MBBM) 와 상업용 액체 비료 배지인 Neo, 그리고 파장이 서로 다른 7개의 광원을 사용하여 H. pluvialis를 39일 동안 배양하고 성장률을 비교하였다. 그 결과 제한 성분 배지인 MBBM에서 H. pluvialis의 성장은 fluorescent light 광원에서 세포 성장이 가장 높게 나타난 반면, blue+red LED에서 세포 성장이 가장 낮게 나타났다. 상업용 배지인 Neo에서 H. pluvialis의 성장은 fluorescent light 광원에서 세포성장이 가장 높게 나타났으며, blue LED에서는 세포 성장이 가장 낮음이 확인되었다. 본 연구를 통해 MBBM 배지가 Neo 배지보다 우수한 결과를 나타내었으며 또한, MBBM 배지를 이용하여 fluorescent light에서 성장한 미세조류는 본 연구에서 가장 우수한 세포 성장 결과를 보였다. 이러한 결과는 이차대사산물 생산을 위한 H. pluvialis 배양에서 배지, 광원과 광량을 최적화한 것으로 미세조류 대량 배양에 기초 자료로써 유용하게 활용될 것이다.