• 청정기술
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• 제29권3호
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• pp.163-171
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• 2023

최근 탄소중립을 위한 청정에너지로 주목받고 있는 수소는 기존에 화석연료의 수증기 개질 반응을 통한 생산에 의존해왔다. 하지만, 이산화탄소의 방출로 인한 한계가 있어 바이오매스 유래 바이오오일의 수증기 개질 반응이 대안으로 제안되고 있다. 바이오오일의 큰 분자량과 다양한 작용기를 가진 탄화수소들이 섞여 있는 복잡성으로 인해 Ni/Al₂O₃ 개질 촉매의 비활성화되는 문제가 발생해 니켈계 촉매의 개선이 필요하다. 본 총설에서는 바이오오일의 수증기 개질 반응에 이용되는 니켈계 촉매의 개선을 활성상, 담체 및 조촉매의 관점에서 정리했다. 활성상은 고분자의 탄화수소들의 C-C, C-H 결합을 끊어 분해 및 전환하고, 귀금속 및 전이금속이 활용될 수 있다. 담체 및 조촉매는 격자산소를 이용하거나 산점을 억제해 촉매의 비활성화의 주요원인인 탄소 침적을 억제하는 방식으로 촉매를 개선할 수 있다. 바이오오일에 기반한 청정수소 생산에 있어 우수한 성능의 개질 촉매 개발은 중요한 역할을 할 것이다.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제37권1호
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• pp.36-42
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• 2024

롤투롤 공정은 제조 환경에서 필수적인 위치를 차지하고 있으며, 그 중요성은 수많은 산업에 걸쳐 반향을 일으키고 있다. 이 다목적 기술 플랫폼은 다양한 공정 방법을 포괄하고 광범위한 재료 범주를 수용하여 현대 생산의 초석이 되고 있다. 이 광범위한 영역에서 일반적으로 사용되는 두 가지 코팅 기술인 슬롯 다이와 그라비아 코팅 방식은 완벽한 코팅을 구현하는 정밀도와 효율성으로 각광받고 있다. 또한 건조 공정은 열 건조, 적외선(IR) 건조, 자외선(UV) 건조 방식에 크게 의존하여 재료를 액체 또는 반액체 상태에서 바로 사용할 수 있는 고체 제품으로 신속하게 전환한다. 롤투롤 공정의 중요성은 제조 공정을 간소화하고 비용을 절감하며 제품 품질을 향상시킬 수 있다는 점이 있다. 이 글에서는 이러한 일반적인 롤투롤 공정 방법의 복잡성에 대해 자세히 살펴봄으로써 이러한 중요성의 깊이를 파악하고자 한다. 엄격한 연구와 세심한 데이터 수집을 통해 이러한 기술이 다양한 산업을 형성하고 제조 세계를 발전시키는 데 중추적인 역할을 하는 것을 조명하고자 한다. 롤투롤 공정의 중요성을 이해함으로써 롤투롤 공정의 잠재력을 최대한 활용하고 생산 혁신과 우수성을 위한 기반을 마련할 수 있을 것이다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제57권6호
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• pp.409-419
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• 2024

기후변화는 이미 지속 가능한 수자원 관리에 영향을 미치고 있다. 기후변화가 댐 저수지의 물 공급에 미치는 영향은 일반적으로 지구 기후 모델 결과 기반으로 생성된 기후변화 시나리오를 사용하여 수행되고 있다. 그러나 기후변화를 추정하기 때문에 시나리오는 미래에 발생할 수도 있는 상황을 가정하는 한계로 인하여 본질적으로 불확실성을 내포하고 있다. 이러한 문제에 대한 대책으로 의사결정 스케일링 접근법을 본 연구에 적용하였다. 연구대상지는 충주, 용담, 합천, 섬진강 댐이다. 강우 유출 모형(IHACRES)과 HEC-ResSim기반 댐 운영 모형을 결합하여 댐 이수 안전도를 분석하였다. 이 수안전도 분석은 안정적인 댐 운영에 목적을 두고 그 결과에 따라 구조적 또는 비구조적 이수공급 계획을 수립하는데 활용하고 있다. 따라서 본 연구에서는 이수안전도 분석으로 댐이 안전하게 운영될 수 있는지를 평가하고 장래 댐 운영 중 발생할 수 있는 잠재적인 위험을 식별하기 위함이다. 1995년 부터 2014년까지 관측된 강수량과 온도를 기준으로 49개의 기후스트레스 시나리오(분위 수 기준 7개의 강수 시나리오와 0℃부터 6℃도까지 1℃ 간격의 7개의 온도 시나리오)를 적용하였다. 그 결과 홍수기 강우 변동이 비홍수기의 강우 증가보다 수위 상승에 더 큰 변화를 가져왔다. 따라서 이수 안전도는 1분위 강우 의존성이 매우 높은 것으로 평가되었다. 또한 강수 및 온도를 결합한 시나리오에서 댐 용수 공급 신뢰도는 개별 강수 및 온도 시나리오 신뢰도 변화의 합계보다 더 큰 변화가 모의되었다. 이러한 차이는 강수량의 감소와 증가가 각각 물과 에너지가 제한된 증발량의 발생으로 초래하는 것으로 나타났다. 본 연구에서 수행한 의사결정 스케일링을 통한 이수안전도 평가는 댐 운영의 효율성 향상을 도모할 것으로 평가된다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제5권2호
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• pp.3-12
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• 1994

$Na^{+}$ 이온을 주입시킨 후, $^{17}$ Cs 감마선으로 조사된 $Al_2$O$_3$ 및, $Na^{+}$ 이 주입된 $Al_2$O$_3$의 열자극 발광을 340K～620K의 온도 구간에서 측정하였다. $Na^{+}$ 이온을 주입시킨 후, $^{137}$Cs 감마선으로 조사된 $Al_2$O$_3$의 열자극 발광 곡선은 415K, 452K, 508K, 및 568K에서 TL peak를 가지는 곡선으로 분해되었다. $Na^{+}$ 이온 주입 후 $^{137}$Cs 감마선 조사된 $Al_2$O$_3$는, $Na^{+}$ 이온만 주입된 $Al_2$O$_3$와 $^{137}$Cs 감마선 만 조사된 $Al_2$O$_3$보다 각각 defect traps에 구속된 전하운반체의 밀도와 defect traps의 밀도가 증강되었기 때문에, $Na^{+}$ 이온 주입 후 $^{137}$Cs 감마선 조사된 $Al_2$O$_3$보다 각각 20배, 5배 증가되었다. 주입 이온 선량과 에너지의 증가는 defect trap 밀도의 증가를 초래함으로, 이온 주입된 시료의 열자극 발광 세기는 이온의 선량과 에너지에 의존함을 알았다. 입사 이온의 질량이 증가함에 따라 열자극 발광 세기는 기하급수적으로 급격히 감소하였고, 이것은 열자극 발광 세기가 결함 생성률 뿐만 아니라, 이온의 주입 깊이에도 밀접한 관계가 있음을 보여주었다.

• 한국결정성장학회지
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• 제11권4호
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• pp.138-147
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• 2001

수평 전기로에서 $ZnIn_{2}S_{4}$ 다결정을 합성하여 HWE(Hot Wall Epitaxy)방법으로 $ZnIn_{2}S_{4}$ 단결정 박막을 반절연성 GaAs(100) 기판 위에 성장시겼다. $ZnIn_{2}S_{4}$ 단결정 박막은 증발원의 온도를 $610^{\circ}C$, 기판의 온도를 $450^{\circ}C$로 성장시켰고 성장 속도는 0.5$\mu\textrm{m}$/hr로 확인되었다. $ZnIn_{2}S_{4}$ 단결정 박막의 결정성의 조사에서 $10^{\circ}$K에서 광발광 (photoluminescence) 스펙트럼이 433nm (2.8633 eV)에서 exciton emission 스펙트럼이 가장 강하게 나타났으며, 또한 이중결정 X-선 요동곡성 (DCRC)의 반폭치(FWHM)도 133 arcsec로 가장 작아 최적 성장 조건임을 알 수 있었다. Hall 효과는 van der Pauw 방법에 의해 측정되었으며, 온도에 의존하는 운반자 농도와 이동도는 $293^{\circ}$K에서 각각 $8.51{\times}10^{17}electron{\textrm}{cm}^{-3}$, 291$\textrm{cm}^2$/V-s 였다. $ZnIn_{2}S_{4}$ 단결정 박막의 광전류 단파장대 봉우리들로부터 $10^{\circ}$K에서 측정된 ${\Delta}$Cr(crystal field splitting)은 0.1678 eV, ${\Delta}$So (spin orbit coupling)는 0.0148eV였다. $10^{\circ}$K의 광발광 측정으로부터 고품질의 결정에서 볼 수 있는 free exciton 과 매우 강한 세기의 중성 주개 bound exciton 등의 피크가 관찰되었다. 이때 증성 주개 bound exciton 의 반치폭과 결합 에너지는 각각 9meV와 26meV였다. 또한 Haynes rule에 의해 구한 불순물의 활성화 에너지는 130meV였다.

• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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• 제10권3호
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• pp.138-147
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• 2007

한강유역의 자연환경과 사회경제활동을 평가하고 유역의 환경 및 한강하구 관리와 관련한 정책시사점을 제시하기 위하여 에머지 평가를 수행하였다. 한강유역의 경제는 2005년에 연간 $5.19{\times}10^{23}\;sej/yr$의 에머지를 사용하였다. 한강유역의 경제는 외부 에머지원에 대한 의존도가 아주 높았으며, 유역 내부의 자연환경이 제공한 에머지는 전체 사용량의 15.6%에 불과해 사회경제활동의 자립도가 낮았다. 화폐로 나타낸 한강유역의 2005년 대외교역수지는 적자를 기록하였지만, 에머지로 나타낸 교역수지는 흑자를 나타냈다. 한편, 한강유역의 인구는 유역의 자연환경이 부양할 수 있는 수용력을 훨씬 초과하고 있는 것으로 나타났는데, 유역의 재생가능에머지가 부양할 수 있는 인구는 2005 년 유역 인구의 1.8%에 불과하였다. 외부의 에머지가 지속적으로 유입하여 선진국 수준으로 발전할 경우를 가정한 경우에도 유역 인구의 14.3%에 지나지 않았다. 한강유역의 사회경제활동이 자연환경에 미치는 영향은 아주 높아 환경부하비율이 54.8에 달했으며, 유역 경제의 지속가능성을 나타내는 에머지지속성지수 또한 0.02로 아주 낮게 나타났다. 종합적으로 한강유역의 사회경제활동은 현재의 상태에서는 지속가능하지 않은 것으로 평가되었다. 한강유역의 낮은 지속가능성은 유역의 자연환경뿐만 아니라 서해로 이어지는 중요한 전이생태계인 한강하구의 보전과 지속 가능한 이용에도 악영향을 끼칠 수밖에 없다. 따라서 한강유역, 특히 수도권에 집중되어 있는 인구와 경제활동을 유역내의 다른 지역이나 유역 바깥의 다른 지역으로 분산시켜 유역 환경과 한강하구에 미치는 압력을 완화시킬 필요가 있다. 또한 한강유역의 수용력을 증가시킬 수 있도록 생태계 생산력을 회복하기 위한 적극적 생태계 복원정책을 추진할 필요가 있다. 이런 점에서 자연하구의 원형을 잘 유지하고 있으며, 생물종다양성과 생산력이 높은 한강하구의 보전과 지속 가능한 이용을 위한 구체적인 조치가 시급히 시행될 필요가 있다.

• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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• 제9권4호
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• pp.203-215
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• 2006

'한국 남해 중앙부 해역의 표층퇴적물내 유기물의 시 공간적 분포특성을 파악하고자 2002년 4월부터 2003년 1월까지 15개 정점을 대상으로 격월간격으로 현장조사를 실시하였다. 저층해수(B-1m) 수온과 염분 그리고 표층퇴적물의 니질 함량과 함수율은 각각 $8.1{\sim}23.4^{\circ}C,\;29.2{\sim}34.5\;psu,\;71.2{\sim}99.9%$ 및 $38.7{\sim}68.9%$의 범위를 보였다. 강열감량(IL), 식물색소량(phaeopigment), 입자성 유기탄소(POC), 입자성 유기질소(PON) 및 화학적산소요구량(CODs)은 각각 $3.9{\sim}12.5%,\;1.58{\sim}29.51\;{\mu}g/g-dry,\;3.12{\sim}13.01\;mgC/g-dry,\;0.49{\sim}2.0\;mgN/g-dry$ 그리고 $9.6{\sim}44.05\;mgO_2/g-dry$의 범위를 보였다. 유기물의 공간적인 분포는 육지와 인접한 연안역보다 수심이 깊은 외양역에서 높은 유기물량을 나타내었다. 시간적으로는 저수온기보다 고수온기에 유기물량이 증가하였다. 유기물 기원은 C/N ratio가 평균 6.44(${\pm}0.51$)로 나타나 해양자체 생산에 의한 생물기원 유기물에 게 의존하고 있으나, 비교적 높은 POC/phaeopigment ratio로 부터 전체적으로 식물플랑크톤보다 쇄설성 유기물질에 의한 조성비가 높음을 알 수 있었다. 주성분분석 결과 누적 기여율 73.2%의 제 2주성분까지 도출되었다. 얻어진 인자부하량으로부터 제 1주성분은 '환경요인에 따른 표층퇴적물의 유기물 집적정도(57.3%)'를, 제 2주성분은 '해양의 생유기물에 의한 유기물 척도(15.9%)'로 판단되었다. 정점별 득점 분포로부터 남해 중앙부 해역의 표층퇴적물 환경은 유기물 함량과 퇴적물내 식물플랑크톤에 의한 유기물 조성 비율에 따라 4개의 해역으로 구분되었다.

• Journal of Radiation Protection and Research
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• 제7권1호
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• pp.23-33
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• 1982

방사선(放射線)의 선질(線質) 및 고선량(高線量)의 변화(變化)에 따른 테프론 열형광선량계(熱螢光線量計)의 열형광감응특성(熱螢光感應特性)을 연구(硏究)하였다. 상이(相異)한 방사선(放射線)의 선질(線質)에 대한 TLD감도(感度)의 변화(變化)는 $^{60}Co$ 감마선(線), 유효(有效)에너지가 44keV, 69keV, 108keV인 X선(線) 및 0.044eV의 열중성자(熱中性子)에 조사(照射)시킴으로서, 광자(光子)에너지 의존성(依存性) 뿐만 아니라 이에 따른 초선형특성(超線形特性)의 변화(變化)도 조사하였다. 그 결과(結果)는 다음과 같다. $^{60}Co$감마선(線)에 대해서 흡수선량함수(吸收線量函數)로서의 $T-CaSO_4$:Dy 의 TL감응(感應)은 5Gy 까지는 선형적(線形的)이고, 5Gy 이상에 대해서 이 감응(感應)은 초선형적(超線形的)이었다. T-LiF-7 선량계(線量計)의 초선형특성(超線形特性)이 $T-CaSO_4$:Dy에 비해 현저(顯著)하였으며, 방사선(放射線)의 LET가 낮으면 낮을수록 초선형효과(超線形效果)가 더욱더 커짐을 알 수 있었다. $^{60}Co$ 감마선(線) 10Gy 에 등가(等價)하는 열중성자(熱中性子) 조사(照射)로 부터는 초선형특성(超線形特性)이 관찰(觀察)되지 아니하였다. TLD, T-LiF-7 및 $T-CaSO_4$:Dy 의 $^{60}Co$ 감마선(線)의 선량(線量)에 따른 상대감도(相對感度)(Rs)는 최소자승법(最小自乘法)으로 다음과 같은 실험식(實驗式). 즉(卽), $$R_{LiF}=1.021-0.04581\;logD+0.402(logD)^2-0.405(logD)^3,\;\;5{\times}10^3{\geq}D{\geq}1(Gy)$$ 및 $$R_{CaSO_4}=0.976-0.3241\;logD+0.262(logD)^2-0.298(logD)^3,\;5{\times}10^3{\geq}D{\geq}1(Gy)$$으로 각각(各各) 근사(近似)시킬 수 있었다.

• 지능정보연구
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• 제29권1호
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• pp.79-105
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• 2023

지구온난화와 기후변화 등의 유례없는 기상이변으로 전 세계 곳곳이 극심한 몸살을 앓고 있으며, 경제적 손실 또한 눈덩이처럼 불어나고 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해 2016년 '파리기후변화협정(The Paris Agreement)'이 체결되어 지구의 평균온도 상승을 1.5℃ 아래로 유지하기 위한 정부간 협의체가 결성되었으며, 우리나라도 2050년 탄소중립을 선언함으로써 기후재앙을 막기 위한 노력을 진행하고 있다. 특히, 온실가스 배출로 인한 기온상승은 수출 의존도가 높은 우리나라 경제는 물론 환경과 사회 전반에 부정적인 영향을 미칠 것으로 예상된다. 또한, 교통수단의 다변화가 가속화되면서 수단선택의 변화도 크게 증가하고 있는 가운데 저성장 시대의 개발 패러다임이 도시재생으로 변화함에 따라, 노선의 수요 감소, 선형 개량, 도심 철도의 외곽 이설 등에 영향을 받아 증가하고 있는 철도 유휴부지 활용에 대한 관심이 높아지고 있다. 한편, 철도 유휴부지를 활용한 태양광발전은 '재생에너지 3020'의 태양광발전 목표를 일부 달성하면서도, 입지를 둘러싼 환경훼손과 주민 수용성 문제에서 자유로워질 수 있는 장점에도 불구하고, 설비실태나 설비계획에 있어 미진한 상황이다. 이에, 본 연구에서는 국가철도공단과 재생에너지클라우드플랫폼에서 제공하는 데이터를 활용하여 태양광발전 설비 설치가 가능한 적합 유휴지를 발굴 및 분석하는 알고리즘을 개발하고, 사용자가 원하는 조건을 고려한 잠재적인 적합 지역을 탐색 및 도출함으로써, 개발 초기 설비나 확충 등에 소요되는 막대한 비용을 절약할 수 있는 방안을 마련하고자 하였다. 본 연구는 다양한 군집분석을 활용하여 철도 유휴부지에 태양광발전 설치입지를 도출할 수 있는 최적의 알고리즘을 개발하고, 면적, 설치용량, 발전량, 예상수익 등이 모두 높은 '태양광발전 설치 적극권장 지역' 202곳을 도출하였다. 이를 바탕으로 경제와 환경을 동시에 고려한 관점에서 의사결정자의 합리적인 판단을 도울 수 있을 것으로 기대한다.

• 한국과학교육학회지
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• 제44권3호
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• pp.249-262
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• 2024

본 연구의 목적은 TIMSS 2023 과학 인지 영역 분석틀을 활용하여 2015 개정과 2022 개정의 과학과 교육과정의 성취 기준을 분석하는 것이다. 연구 대상은 2015 개정과 2022 개정 과학과 교육과정에서 초등 전 영역의 성취 기준이다. 연구 분석에는 초등과학교육을 전공한 3명의 현장 교사와 초등과학교육전문가 1명이 참여하였다. 본 연구의 결과는 다음과 같다. 첫째, 2022 개정 운동과 에너지 분야에서 '알기' 영역의 비율은 2015 개정보다 약 16% 높았고, '추론하기' 영역의 비율도 약 5.8% 증가하였다. 둘째, 물질 분야에서 TIMSS 2023 인지 영역의 비율은 학년군과 교육과정의 개정 시기와 관련 없이 '알기', '적용하기', '추론하기'의 순이었다. 셋째, 생명과학 분야에서 TIMSS 2023 인지 영역의 비율은 학년군과 교육과정의 개정 시기에 따라 달랐다. 넷째, 2022 개정의 지구와 우주 분야 또한 다른 세 영역과 유사하게 '알기' 영역의 비율은 증가하였고 '적용하기' 영역은 감소하였다. 하지만 2022 개정에서 다른 세 분야의 '추론하기' 영역은 모두 증가하였는데 지구와 우주 분야에서만 감소하였다. 다섯째, 2015 개정 통합 단원과 2022 개정 과학과 사회 분야에서는 '알기' 영역의 '인식하기'와 '예 제시하기', '적용하기' 영역의 '관계짓기'와 '설명하기', '추론하기' 영역의 '종합하기' 요소만 다루고 있었다. 2022 개정 초등 전체 과학 분야에서 '알기' 영역의 비율은 52.5%, '적용하기' 영역의 비율은 33.8%, '추론하기' 영역의 비율은 13.7%였다. 결론적으로 2022 개정 초등 과학과 성취 기준에서 '알기' 영역의 의존도가 너무 높았기 때문에 '적용하기'와 '추론하기' 영역의 비율이 낮았다.