• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2015.08a
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• pp.229.1-229.1
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• 2015

생체 시료인 세포나 조직을 분석을 위해 임의로 파괴하거나 훼손하지 않은 본래의 상태에서 세포에 존재하는 다양한 생체분자 물질의 질량과 조성을 분석하고 영상화할 수 있는 대기압 표면 질량분석 이미징 기술을 개발했다. 생체 시료의 표면을 질량 분석을 하기 위해서는 대기압 분위기에서 시료에 열적 손상이 없는 조건으로 시편의 이온화 및 탈착 과정이 이루어지게 하기 위해 저온 대기압 탈착/이온화원으로 저온대기압 플라즈마 젯과 펨토초 적외선 레이저를 결합하여 대기압 이온화원을 제작하였다. 기존에 잘 알려진 저온 대기압 플라즈마 젯 소자는 유리관에 방전기체를 흘려주고 전극에 고전압을 인가하는 방식으로 제작했으며, 또 다른 대기압 이온화원으로서 근적외선 대역의 고출력 펨토초 레이저 빔을 현미경용 대물렌즈로 집속하여 생체시료에 조사시켰다. 수백 나노미터에서 수 마이크로미터 수준으로 빔을 집속할 수 있는 펨토초 레이저는 금나노로드의 도움으로 생체 시료를 매우 작은 수준으로 탈착하는 데 주로 사용하며, 수십 마이크로미터에서 수 밀리미터 정도의 크기를 가지는 저온 대기압 플라즈마 젯은 탈착된 물질을 이온화시키는데 사용하여, 이 두 가지 이온화원을 결합하여 이온화원으로 사용한다. 시료에서 발생한 이온을 질량분석기 입구까지 잘 끌고 갈 수 있도록 이온 전달관을 설계하고 보조펌프를 장착 사용한다. 이렇게 자체 개발한 대기압 이온화원을 상용 질량분석기기와 결합하여 대기압 분위기에서 시료의 표면을 질량분석할 수 있는 시스템과 측정 기술을 개발했다. 현미경 스테이지에 정밀 2-D 자동 스캐닝 스테이지를 장착하여 질량분석 정보에 공간 정보를 더할 수 있는 질량분석 이미징 기술 방법을 개발하여 생체 시편의 질량분석 이미징을 얻었다. 수분을 포함하는 생채시료로부터 단백질, 지질, 대사물질을 직접 분리하여 분석하는 이 새로운 질량분석법은 기존의 분석법에 비해 훨씬 더 많은 생체분자 정보를 얻을 수 있으며 공간정보를 더해 영상화할 수 있는 큰 장점이 있다. 대기압 표면 질량분석 기술은 생체시료를 파괴해서 용액화할 필요도 없으며, 진공 챔버에 넣기 위해 필요한 복잡한 전처리 과정 단계를 간략화 할 수 있으며 최종적으로는 살아있는 세포나 생체 조직도 정량 분석이 가능하여 생명과학 및 의료진단 분야에서 응용할 수 있는 분야는 무궁무진할 것이다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2011.05a
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• pp.92-92
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• 2011

수자원장기종합계획(2006)에 따르면, 우리나라는 물부족이 예상이 되고 있고, 이러한 물부족 현상은 기후변화의 영향으로 더욱 악화될 것으로 예상된다. 기후변화에 따른 물부족에 대응하기 위해서는 현행 지표수 및 지하수(Blue Water) 위주의 수자원관리와 더불어 그전에는 수자원으로 인식되지 않았던 토양수(Green Water)를 새로운 개념의 수자원으로 인식하는 것이 필요하다. 토양수는 현재 물사용량 중에서 가장 많은 비중을 차지하는 농업용수 부분에 효율적으로 활용하면, 지표수나 지하수와 같은 수자원을 대체하는 효과가 있다. 기후변화에 따른 물부족에 대응한 토양수의 효율적 활용을 위해서는, 과거 뿐아니라 미래의 지역별 시기별 토양수 공간분포특성을 분석하는 것이 선행되어야 한다. 그러므로 본 연구에서는 토양수의 분석을 통한 미래 물부족 해결에 도움이 될 새로운 수자원 관리의 기틀을 마련하기 위해 토양수 분포특성분석모델을 개발하고, 이를 활용해 과거 및 미래의 토양수의 공간분포특성을 분석한다. 토양수 분포특성분석모델은 선행 5일간의 일 강우데이터 값을 표준선행강우지표(Normalized Antecedent Precipitation Index)에 적용하여 일 단위 토양수 상태(Wet, Average, Dry condition)를 계산하는 모델이다. 과거 토양수 분석에는 인공위성 강우데이터(Tropical Rainfall Measuring Mission 3B42)를, 미래 토양수 분석을 위해서는 기상청에서 제공하는 국가표준 기후변화 시나리오(A1B)를 각각 사용하여, 과거 데이터는 27km의 격자로, 미래는 25km 격자크기로 한반도 전체의 일 단위 토양수 상태를 계산했다. 계산된 토양수 결과를 활용해 연 월별 그리고 토양수를 쓸 수 있는 시기, 즉 식물이 자라는 시기(4-9월)의 특성을 분석했다. 이를 통해 향후 기후변화에 따른 물부족 대응 토양수 수자원 활용방안에 도움이 될 것으로 예상된다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2016.05a
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• pp.133-133
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• 2016

지구온난화와 그에 따른 기후변화로 수자원부족현상이 전지구적으로 나타남에 따라 세계 각국은 물부족 현상을 극복하기 위해 다양한 대처방안을 찾고 있다. 가상수 이론은 전세계적 차원에서 상품에 내재된 가상수를 통해 물을 공급하고 배분함으로써 물부족을 해결할 수 있다는 주장으로서 물부족현상에 처한 세계 각국의 관심을 끌고 있다. 특히 향후 국제적 수준에서 물거래에 대한 조치가 예상됨에 따라 이에 가상수가 국가간에 얼마나 어떠한 형태로 이동하는지 '가상수 이동'에 대한 정보가 필요하게 되었다. 그럼에도 불구하고 지금까지의 가상수 흐름에 대한 정보는 미국이나 일본 등을 중심으로 한 자료뿐이었다. 한국을 중심으로 한국의 관심사를 반영한 가상수 이동에 대한 연구결과는 충분하지 않았다. 따라서 본 연구에서는 전세계적 수준에서의 가상수 이동추이를 한국을 중심으로 분석하도록 한다. 분석수준은 전세계적 수준과 국가간 수준이며, 분석기간은 1989년부터 2014년까지 총 26년이다. 분석 대상은 가상수 교역이 활발한 주요 16개국의 11개 농축산물이다. 분석을 위한 자료로는 UN과 세계식량기구의 자료를 활용해 데이터셋을 구축했다. 분석결과 전세계적 수준에서는 콩, 옥수수, 밀, 보리가 주요 가상수 수출입 품목으로 밝혀졌다. 시기별로는 1999년 까지는 밀의 교역이 압도적이었으나 1999년 이후 콩 가상수의 교역이 증가하고 있는 것으로 파악되었다. 가상수의 유형과 관련해서는 녹색가상수의 교역이 청색가상수보다 압도적으로 많았으며, 국가간의 가상수 이동량은 지속적으로 증가하고 있는 추세임을 알 수 있었다. 가상수의 주요 수출국은 미국을 비롯해 브라질, 아르헨티나, 호주 등 농업대국이 상위권을 차지했고, 주요 수입국은 중국, 일본, 한국 등 동북아시아 국가들이었다. 가상수 수출은 미국이 분석기간 내내 우위를 차지하나, 2000년대 이후 중국의 부상이 눈에 띄는 변화라고 할 수 있다. 가상수 수입과 관련해서는 2000년대 이후 중국의 가상수 수입 증가 추세가 두드러졌다. 국가간 수준의 분석에서는 한국과 미국, 한국과 중국, 한국과 호주 등 한국의 주요 가상수 교역국가간의 흐름을 분석했다. 국가간 수준의 분석에서 특기할 만한 점은 미국에서 한국으로 이동한 전체 가상수의 81퍼센트를 녹색가상수가 차지하며, 한국에서 중국으로 이동한 가상수의 74퍼센트가 축산물 가상수라는 점이었다. 본 연구의 분석결과를 기반으로 해 향후에는 가상수 이동 데이터베이스를 구축할 것이 요구되며, 가상수 이동추이의 변화가 가져올 시나리오에 대한 연구도 필요하다고 할 수 있다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2008.05a
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• pp.384-388
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• 2008

생활수준이 향상되면서 물의 양과 질에 대한 국민의 요구수준은 높아지고 있으나, 우리의 하천유지유량은 일본의 1/3에 불과하며, 평갈수기의 하천유량 증대가 물관리의 주요 관심사로 떠오르고 있다. 댐 저수지의 저류와 생공용수의 회귀수에 의해 평갈수기의 하천유량을 크게 개선시킬 수 있는 바, 본 연구에서는 수계별로 그 현황과 향후 개선방안 도출을 위해 무수한 하천지점에서 용수수급 현황을 쉽게 분석, 평가할 수 있는 시스템을 개발하였다. 개발된 시스템은 용수수요 추정 모듈, 일 유출 모의 및 하천 유황분석 모듈, 기존댐 저수량 변화 모의 모듈, 신규 댐 규모 모의 모듈 등으로 구성되어 있다(그림 1). 분석 대상 하천 지점 유역의 논 용수, 생활 용수, 공업 용수의 수요량을 일별로 추정할 수 있으며, 이들의 회귀수를 고려한 하천유량을 일별로 모의하여 유황을 분석할 수 있고, 상류에 기존 댐 및 저수지가 있는 경우 이의 저수량을 모의하여 하류 방류량을 고려한 하천유량을 분석할 수 있고, 하천유황이 목표 값에 미치지 못하는 경우 신규 댐 및 저수지를 계획하여 이로부터 유량을 공급받아 하천유황을 유기적으로 아주 쉽게 분석할 수 있도록 하였다. 또한 저수량 변화 모의의 필수 자료인 저수지 표고별 저수면적, 저수량 자료를 신속하게 수집, 정리할 수 있도록 DEM을 활용하는 모듈을 장착하였다(그림 2). 수계별로 수많은 하천 지점의 유지유량 확보를 위한 다양한 용수공급 시나리오를 신속하게 분석, 평가하는데 편리한 도구로 활용할 수 있을 것이다. 개발된 시스템은 금강 유역의 하천유지유량 확보 방안 수립에 활용하고 있으며, 향후 전 수계에 적용될 수 있도록 보완할 것이다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2012.08a
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• pp.63-63
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• 2012

편광분석법(ellipsometry)은 대상 물질의 유전율 함수의 실수부와 허수부를 Kramers-Kronig 관계식의 도움 없이 그 물질상수를 정확히 측정할 수 있는 매우 우수한 기술이다. 이 기술의 큰 장점 중 하나는 빛의 편광상태의 변화를 이용한 비파괴적인 방법으로써 실시간 측정이 가능하며, 박막의 두께측정의 오차범위는 0.1 nm 이하로써 매우 정확하다는 것이다. 본 연구자는 이러한 우수한 측정 기술인 편광분석법을 고진공의 분자살박막증착장치(MBE) 와 결합하여 AlSb, AlP의 유전율 함수를 측정하였다. Al 계열을 포함하는 반도체 화합물은 Al의 산소친화력이 강해 대기 중에서 순수한 유전율 함수를 얻기가 불가능하다. 하지만 본 연구실에서 초고진공 상태의 MBE 챔버에서 시료를 성장시키는 동시에 실시간으로 편광분석기를 이용하여 측정하였고, 지금까지 발표된 결과들 중 가장 순수한 상태의 AlSb 유전율 함수를 얻어낼 수 있었다. 또한 순수한 AlP의 유전함수를 측정할 수 있었고, 이는 편광분석기를 이용한 최초의 실험결과로써 이차미분을 이용한 전이점 분석결과 이론적인 전자밴드구조에서 E1, E1+${\Delta}1$, E2에 해당하는 밴드갭들을 확인할 수 있었다. 또한 표면의 원자배열 구조와 실시간으로 일어나는 그들의 역학적인 현상들에 관한 정보를 얻을 수 있는 surface photoabsorption (SPA)를 metalorganic chemical vapor deposition (MOCVD)에 장착하여 실시간 모니터링이 가능하도록 하였다. SPA를 이용하여 GaAs/AlGaAs 양자우물구조의 성장을 원자층 수준으로 실시간 모니터링을 할 수 있었다. 그리고 SPA를 이용하여 MOCVD 안에서 InP에 As가 흡착 및 탈착되는 현상을 분석하여, As의 흡착이 두 단계에 의해 이루어짐을 분석하였다. 그리고 편광분석법의 빠르고 정확한 측정 기술을 규칙적인 구조체에서 전자기파의 회절을 구할 수 있는 Rigorous Coupled-Wave Analysis (RCWA) 계산방법과 결합하여 나노구조의 기하학적인 모양을 정확하고 빠르게 구할 수 있었다. 본 연구를 위해 규칙적인 3차원 Si 구조체 제작하여 편광분석기로 측정하고 $SiO_2$와 표면 거칠기를 고려하여 RCWA로 분석한 결과, 규칙적인 Si 구조와 산화막 층까지 정확하게 분석할 수 있음을 확인하였다. 또한 규칙적인 나노구조분석 연구를 넘어 불규칙적인 나노구조에 대한 분석 가능성을 보이기 위해 InAs 양자점을 증착하여 분석하였고, 이를 통해 편광분석법과 RCWA를 이용하여 불규칙적인 나노구조의 모양과 크기, 분포의 분석이 가능함을 보였다.

• Proceedings of the Korea Society for Industrial Systems Conference
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• 2009.05a
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• pp.212-219
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• 2009

본 논문에서는 웹 관리자가 웹 사이트 분석을 위하여 웹 로그(web log) 분석을 통한 필요한 정보를 추출하고, 추출된 데이터를 분석하여 웹 환경을 개선시키고, 웹 사이트 방문자를 위해 더 좋은 서비스를 할 수 있는 새로운 웹 로그 분석 모델을 제안 한다. 이와 같은 목적을 달성하기 위해 본 논문에서는 웹 로그의 개념 및 유형, 웹 로그의 분석 원칙 및 웹 로그 분석 방법을 고찰하였다. 웹 로그 분석 도구로는 Web Log Expert를 활용하였다. 본 논문에서는 이 도구를 이용하여 웹 방문자 수에 대한 통계분석, 인기가 많은 웹 사이트에 대한 페이지분석 및 방문자 IP 분석 등을 실시하였다.

• Proceedings of the Korean Institute of Navigation and Port Research Conference
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• 2013.06a
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• pp.521-523
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• 2013

해상교통안전진단 제도 시행관련, 경과 진행에 따른 실적 분석 및 소요 분석을 통한 개선점 도출이 현 시점에는 시행된 바가 없는 상태로 제도의 원활한 운영 및 개선점 발굴을 위해선 연구 필요성이 있다. 따라서 수행된 진단 실적, 사업별 특성, 진단 특성을 분석하고 장래 진단 수요량을 예측 분석하여 진단 수행에 따른 개선점을 도출하고 장래 상황 예측을 통한 해상교통안전진단 효율화 자료로 사용하고자 한다. 그에 따라 본 연구에서는 진단실적 분석, 진단수행 개선점 분석, 장래 진단 수요분석, 진단 수요에 따른 개선점 분석의 4단계로 분류하고 관련 내용을 연구, 분석, 검토 기술하였다.

• Communications for Statistical Applications and Methods
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• v.5 no.3
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• pp.755-765
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• 1998

그래프 대수선형모형은 계층적 대수선형모형의 부분집합이며 연관 그래프로 모형을 나타낼 수 있다. 또한 그래프 대수선형모형은 연관 그래프에서 엣지를 추가하거나 제거하는 것으로 분석을 수행할 수 있다. 본 연구에서는 그래프 대수선형모형이 가진 이러한 특징을 이용한 분석 시스템을 구현하였으며, 본 논문을 통해 이를 소개하고자 한다. 구현된 시스템은 분석자와 상호작용하며 분석결과를 시각적으로 평가할 수 있는 동적 연관 그래프를 제공하며, 단순한 마우스 조작에 의해 명령어 없이 자료입력만으로도 분석을 수행할 수 있도록 설계되었다. 또한 시스템은 자바 애플릿과 어플리케이션으로 구현되었기 때문에 월드 와이드 웹에서 운영할 수 있다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2004.05b
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• pp.1107-1111
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• 2004

물부족 철상은 심자한 사회적 문제로 대두되고 있으며, 이를 대처하기 위한 방안으로 지표수-지하수 연계 이용에 대한 연구가 진행되고 있다. 지표수와 지하수를 연계이용 하는 방안 중 강변여과수는 강변에 분포되어 있는 충적층에 강물을 통과시켜 취수하는 것으로 수질과 수량을 동시에 해결할 수 있다고 알려져 있다. 최적의 강변여과수 취수지점을 선정하기 위한 첫 단계로 어느 지역이 적합한 지 그 여부를 판단할 필요가 있으며, 경우에 따라서는 복수 지역의 우선 순위를 결정하는 것이 요구될 때도 있다. 본 연구에서는 강변여과수 개발지역 적지분석을 위해 복잡한 의사결정 문제를 계층적으로 나누어 분석하는 기법인 계층분석과정(AHP)을 이용하였고, 분석에 필요한 의사결정인자를 도출하였다. 그리고 각 인자의 상대적 중요도를 정량화 한 후, 이를 바탕으로 강변여과수 개발을 위한 적지를 산정하였다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2012.05a
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• pp.639-639
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• 2012

물 수요 및 공급 체계를 바탕으로 수급 상황에 대한 판단을 위해 일반적으로 물수지 분석을 이용하고 있다. 물 수급 체계를 기반으로 하는 물수지 분석은 분석 대상유역의 물 수요를 고려하여 공급 가능량을 판단한 후 두 가지 인자 간 상호 비교를 통해 물 부족 여부를 판단하는 과정이라 할 수 있으며, 가장 대표적인 사례는 수자원장기종합계획에서의 물 수급 전망 분석 과정이라 할 수 있다. 수자원장기종합계획의 물 수급 전망에서는 미래 우리나라에서 예상되는 물 수요를 예측하고 수문조건에 따른 공급 상황과의 비교 검토를 통해 시공간적 물 부족 현황을 제시하고 있다. 수자원장기종합계획에서는 공급량 조건을 검토하기 위한 방법으로 기상청, 국토해양부, 한국수자원공사 등 다양한 기관에서 관측된 강우자료를 강우-유출모형에 적용한 후 산정된 자연유출량을 기반으로 물수지 분석을 수행하고 있다. 수자원장기종합계획과 같이 미래 우리나라의 물 수급 상황을 분석하고 이를 바탕으로 제시된 시공간적 물 부족 정보의 신뢰성을 높이기 위해서는 기본적으로 지역 또는 유역별 강우 발생 특성에 대한 정확한 고려가 기반이 되어야 한다. 그러나 현재 수자원장기종합계획 수립 과정에서 이용하고 있는 강우 관측지점의 공간적 분포를 살펴보면, 도서 및 해안지역의 경우 관측소의 밀도가 상대적으로 매우 빈약한 한계를 포함하고 있으며, 대부분 내륙 지역에 관측소가 집중된 현상을 보이고 있다. 이와 같은 상황에서 강우 관측자료를 이용한 분석을 수행할 경우 도서 및 해안지역에 대한 강우 발생 특성의 정확한 반영이 어려울 수 있으며, 이는 물 부족 분석 결과의 정확도 측면에서도 문제점으로 지적될 수 있다. 이러한 한계를 극복하기 위한 방안으로 기상청에서 운영 중인 자동기상관측지점(Automated Weather Station, AWS)의 관측자료를 이용하는 방안을 검토해볼 수 있다. AWS 지점은 내륙 및 도서 해안지역에 관계없이 고른 관측소 분포를 보이고 있으므로 이를 고려할 경우 기존 관측지점에서 한계로 지적된 부분을 충분히 극복할 수 있을 것으로 판단된다. 따라서 본 연구에서는 기상청에서 생산되고 있는 AWS 관측자료를 수집한 후 이를 수자원장기종합계획의 물수지 분석과 동일한 분석 과정에 적용하였으며, 그 결과에 대한 검토를 통해 국가 수자원계획의 신뢰도를 높일 수 있는 방안을 제시하였다.