• 폴리머
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• 제36권2호
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• pp.177-181
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• 2012

본 연구에서는 poly(dimethylsiloxane)(PDMS) 기반의 미세유체 시스템을 이용하여 이중 에멀젼을 형성하는 방법을 구현하였다. 반응기 친수성 연속상과 표면 젖음성을 향상시키기 위해 우선 PDMS 표면과 3-(trimethoxysilyl) propyl methacrylate(TPM)간의 졸-젤 반응을 통해 표면에 메타크릴레이트를 유도하였고, 선택적인 영역에 친수성 단량체인 아크릴산과 메타크릴레이트간의 공유결합을 유도하였다. 이를 확인하기 위해 아크릴산과 정전기적 인력 결합을 하는 염료를 통하여 선택적 표면 개질의 성공을 확인하였다. 사용된 유체로는 "spreading coefficient"를 도입하여 시스템 내에서 이중 에멀젼을 형성하는 조건을 예측하여 물과 0.5% w/w sodium dodecyl sulfate 혼합물, 헥사데칸 혼합물(hexadecane; 1% w/w Span80)을 선정하였다. 이를 통하여, 코어 및 쉘의 사이즈가 48.5 ${\mu}m$(CV:1.6%), 65.1 ${\mu}m$(CV:1.6%)인 단분산성 이중 에멀젼을 성공적으로 생성하였고, 유체의 유량 제어를 통하여 함입되는 코어의 개수 조절이 가능함을 보여주었다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제19권11호
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• pp.550-560
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• 2018

세계 각국 정부는 자동차 안전성 향상을 위한 첨단 운전자 보조시스템(ADAS, Advanced Driver Assistance System)에 대해 연구 지원 및 정책을 시행하고 있다. 이러한 노력으로 교통사고 사상자수는 지속적으로 감소하고 있다. 그러나 국내 교통사고 사상자 수는 OECD 35개국 가운데 최하위이며, 사망률은 31위를 기록하고 있다. 교통사고는 사고의 원인에 따라 차대차(V2V, Vehicle to Vehicle), 차대사람(V2P, Vehicle to Pedestrian), 차량단독과 같은 세 가지 유형으로 분류된다. 사고원인은 운전자의 인지, 판단, 조작 등의 실수로 인하여 발생한다. 이러한 이유로 사고 감소 및 예방을 위해 제안된 것이 ADAS 이다. 그리고 현재 자동차 산업계에서는 각종 안전장치를 개발하고 있으나, 성능검사를 위한 실차시험은 제한적이며 위험성을 동반하고 있다. 따라서 본 연구에서는, 제한적인 실차시험의 극복을 위해 브레이크 제동력 평가 기술에 관한 시험평가 방법의 국제표준을 검토하고, 제동력에 관한 이론식과 제어 알고리즘을 제안한 뒤 이를 실차시험으로 비교하여 타당성을 검증하였다. 이 결과는 ADAS의 기능에 따른 제동력을 확인 할 수 있으며, 개발단계에서 제안한 이론식으로 경향성 예측이 가능해져 실차시험의 위험성을 감소시킬 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국산림과학회지
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• 제100권1호
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• pp.34-41
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• 2011

본 연구에서는 울릉도 태하령의 섬잣나무-솔송나무림에서 10개의 영구방형구($10m{\times}10m$) 및 30개의 소방 형구($1m{\times}3m$)를 설치하여 임분구조, 식생조성 및 종다양성을 밝히며 종다양성 모형을 수립하였다. 섬잣나무-솔송나무 임분의 광량은 평균 $3.7mol{\cdot}m^{-2}{\cdot}day^{-1}$, 수관 열림도는 평균 8.6 %로 분석되었다. Mantel 검정 결과, 임분 상층의 구조가 장기적으로 지속되기 어려울 것으로 나타났다. 하층식생의 조성은 지상부의 구조 및 토양 나출도와 유의한 상관을 나타내었다. 중회귀분석을 통한 종다양성 모형에서 섬잣나무의 양적 요인(단면적 및 밀도) 및 숲 바닥 조건이 유의한 예측변수로 분석되었다. 섬잣나무-솔송나무림의 유지에는 비교적 큰 규모의 교란이 필요할 것으로 생각되며, 종다양성을 유지하기 위해서는 여우꼬리사초 및 큰두루미꽃과 같은 단일 군반을 형성하는 교란지 종의 확장을 제어하는 것이 필요하다.

• 현장농수산연구지
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• 제23권1호
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• pp.59-66
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• 2021

태양광에서 작물의 생육에 필요한 파장대역은 통과시키고, 필요하지 않은 파장대역은 발전에 이용할 수 있는 염료감응전지 개발을 위한 기초연구로 선택적 광투과에 따른 온실 환경 및 생육을 조사한 결과를 요약하면 다음과 같다. 조도 기준 투과율은 Blue필터 및 Green필터가 Red필터에 비하여 10%이상 높은 것으로 조사되었으나, 광량자속밀도 기준 투과율은 Red 필터 및 Blue필터가 Green필터에 비하여 10%이상 높은 것으로 조사되었다. 또한 적외선 30% 차단 필터 부착 온실은 다른필터 부착온실보다 온도가 낮을 것으로 예측하였으나, 큰 차이가 발생하지 않은 것으로 조사되어 창을 열어 제어하는 온실에서 열차단 필터의 적용은 적절하지 않을 것으로 판단되었다. 선택적 광투과 모형온실에서 재배한 파프리카의 생육을 조사한 결과 Green과 Blue필터 온실에서 파프리카의 도장정도가 가장 심하고 줄기가 연약하게 자라는 특성이 나타났지만, 적외선차단 필터 온실에서 파프리카 식물체의 생체중이 678.9g으로 가장 높았으며, Red필터와 대조구 온실은 상대적으로 그 생육이 저조한 것으로 조사되었다. 광합성 속도, 증산률, 기공전도도 모두 적외선차단필터 시험구와 대조구에서 높고 나머지 시험구에서 낮은 결과를 보였다. 반면에 수분이용효율은 시험구간에서 큰 차이를 보이지 않았다.

• 실천공학교육논문지
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• 제14권2호
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• pp.387-392
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• 2022

세계적인 탄소 중립에 동참하고자, 대한민국 정부에서도 '녹색건축물 조성 지원 법' 시행령을 통해 2030년까지 모든 건축물에 대해 제로에너지 건축물 인증을 진행할 계획에 있다. 이에 따라 국가적으로도 비교적 생활 밀접 접근성이 좋은 태양광 발전과 관련한 여러 사업을 지원하고 있다. 특히 지붕 설치형 태양광 발전 시스템의 경우 환경 파괴 없이 유휴 공간을 활용하여 에너지를 생산한다는 측면에서 주목받고 있지만, 다른 태양광 발전 설비 대비 낮은 발전효율이 단점으로 지적되고 있다. 따라서 본 논문에서는 이러한 부분을 해소하고자, 단축형 태양광 추적을 위한 태양광 패널 구조물에 관한 연구를 통해 효율적인 태양광 패널 각도 가변 시스템을 제안하고 더불어 지붕 설치형 태양광 발전 시스템의 적용 환경을 고려해 태양광 패널의 파손 및 2차 피해 예방을 위한 방안을 제안한다. 더불어 ICT 융합을 통해 태양광 패널을 제어, 사고 예측 안전 시스템 구성을 프로젝트 기반의 교육 프로그램 연계 구성이 가능할 것으로 판단된다.

• 생물환경조절학회지
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• 제20권4호
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• pp.247-252
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• 2011

순환식 수경재배에서 배액의 EC, 부피, 관수량은 재사용 양액의 혼합비율을 결정하는 중요한 요소 중 하나이다. 적산 일사량 제어법으로 관수할 경우 일일 관수량의 예측은 곤란하며 일반적으로 고정된 혼합비율을 사용한다. 이 경우 새 양액이 고정적으로 투입되어 양분의 조정 효과가 기대되지만, 때때로 배액의 강제배출을 필요로 한다. 본 연구는 적산 일사량 제어법으로 관수하는 순환식 수경재배 조건에서 배액의 혼합비를 고정한 처리구(FR)와 정해진 혼합 용량 내에서 배액의 부피와 EC에 따라 혼합비를 변경하는 처리구(MR)의 재사용 양액 내 양분 조정효과를 비교하여 양수분 이용효율이 높은 혼합방식의 규명에 기여하고자 수행하였다. 배액의 농도 변화를 비교하기 위한 대조구로는 비순환식 수경재배 처리구(OP)를 구성하였다. FR처리구의 배액 혼합 비율은 배액의 희석 EC를 각각1.0, $2.0dS{\cdot}m^{-1}$로 설정하여 혼합처리를 적용하였다. MR 처리구의 경우는 혼합 용량을 1회 관수량을 기준으로 배액의 EC와 부피에 따라 혼합비율이 변경되도록 하였다. 배액의 누적 현상은 FR 1.0 처리구에서 관찰되었으며, FR 2.0과 MR 처리구에서는 배액 누적현상이 나타나지는 않았으나 MR 처리구의 배액 저장량이 FR 2.0 처리구에 비해서 낮게 나타났다. 배액과 재사용 양액 내 $Mg^{2+}:K^+:Ca^{2+}$와 $SO^{2-}_4:NO^-_3:PO^{3-}_4$의 당량 농도 간 비율 변화는 FR, MR 처리구에서 초기비율 대비 비교적 좁은 변화 범위를 나타냈다.

• 생물환경조절학회지
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• 제25권2호
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• pp.106-110
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• 2016

식물의 생육과 생산성을 예측하는 것은 매우 중요한 일이다. 본 연구는 common ice plant (Mesembryanthemum crystallinum L.)의 작물생장률, 상대생장률, 지상부 생체중과 건물중, 수확시기, 상품률과 상품수량과 같은 생육과 수확 요인들을 쉽게 읽을 수 있는 재식밀도-생육-수확(PGH) 도표를 만들기 위함이다. 광도 $140{\mu}mol{\cdot}m^{-2}{\cdot}s^{-1}$과 일장 12시간 주기로, 3파장 형광등을 이용한 완전제어형 식물공장 시스템에서 박막수경 재배하였다. 4가지 재식밀도($15{\times}10cm$, $15{\times}15cm$, $15{\times}20cm$, and $15{\times}25cm$) 하에서 생육과 수량을 분석하였다. 재식밀도가 증가할수록 어느 한계까지는 식물체당 생체중과 건물중은 증가하는 경향이었으며, 단위면적당 생체중인 수량 또한 같은 경향을 보였다. 작물생장률, 상대생장률과 lost time은 2차 등식 형태를 보였으며, 지상부 생체중과 건물중은 직선적인 관계를 보였다. 이러한 등식을 이용하여 재식밀도-생육-수확(PGH) 도표를 만들었다. 예를 들면, $15{\times}20cm$ 재식밀도와 식물체당 생체 중 100g에서 수확할 경우, 재식주수, 작물생장률, 상대생장률, lost time, 식물체당 건물중, 수확시기와 수량은 각각 $33plants/m^2$, $20g{\cdot}m^{-2}{\cdot}d^{-1}$, $0.27g{\cdot}g^{-1}{\cdot}d^{-1}$, 22days, 2.5g/plant, 정식 후 26일과 $3.2kg{\cdot}m^{-2}$이었다. 이 도표를 가지고 적어도 2가지 요인 예를 들면, 재식밀도와 수확요인 중 하나만 알면, 작물생장률, 상대생장률, lost time과 같은 생육 요인과 지상부 생체중, 지상부 건물중, 수확시기와 수량과 같은 수확 요인들을 쉽게 구할 수 있다. 이러한 도표는 다양한 작물의 생육과 수량 요인을 예측할 수 있어 완전제어형 식물 생산 시스템 설계를 위해 유용한 도구가 될 것이다.

• 전기화학회지
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• 제23권2호
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• pp.39-46
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• 2020

이차전지용 전극은 일반적으로 전극 활물질, 도전재, 그리고 고분자 바인더가 혼합된 복합 전극의 형태를 갖는다. 따라서, 크기나 형태가 다른 각 성분의 조성 및 전극 내 분포에 따라 전극의 전기화학적 활성이 달라지게 되나, 이를 효율적으로 예측하고 설계하는 3차원 전극 구조 모델링 기술은 아직 활발히 연구되고 있지 못하다. 따라서, 본 논문에서는 3차원 구조 모델링 툴인 GeoDict를 이용하여, LiCoO₂ 전극 활물질 입자 크기와 복합 전극 밀도에 따른 입자 간 접촉 면적과 전기전도특성을 예측한 결과를 제시한다. 전극의 조성과 로딩은 LiCoO₂ : Super P Li^® : Polyvinylidene Fluoride (PVdF) = 93 : 3 : 4 (wt%)과 13 mg cm^-2로 고정하고, LiCoO₂ 평균 입경은 10 ㎛과 20 ㎛로 전극 밀도는 2.8 g cm^-3, 3.0 g cm^-3, 3.2 g cm^-3, 3.5 g cm^-3, 4.0 g cm^-3로 제어하여 가상의 3차원 전극 구조를 만들었다. 이 구조를 활용하여 LiCoO₂ 입경 증가에 따른 입자 간 접촉 면적 감소와 전기전도특성 증가 경향성이 정량화되었다. 또한, 전극 밀도가 증가함에 따라 입자 간 접촉 면적 및 전기전도특성 향상도 수치화 된 값으로 예상될 수 있다. 따라서, 본 논문에서는 3차원 전극 구조 분석 기법을 이용하면, 더 효율적인 복합 전극 설계가 가능함을 제시한다.

• KSBB Journal
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• 제23권4호
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• pp.317-322
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• 2008

본 연구를 통하여 자체 구동형 모터를 갖는 BOD 센서를 개발하였으며, 6,000초 이상 측정한 결과 안정적인 측정이 가능함을 확인하였다. 응답시간은 30초 이내, 재현성은 1 ppm 이내, 선형성은 99%의 우수한 성능을 갖는 BOD 센서를 개발하였다. 최대 산소소모속도 (Maximum Oxygen Uptake Rate, $OUR_{max}$)와 $BOD_5$ 상관관계는 $BOD_5$ (ppm)=-2,490+33,889 ($OUR_{max}$)로서, 95.6%의 우수한 선형성을 보였다. 자체구동형 BOD 센서를 이용하여 시료의 전처리부터 BOD의 측정까지 자동으로 제어 및 측정되는 시스템을 구성하였다. 본 연구를 통하여 최대 산소소모속도 ($OUR_{max}$)와 $BOD_5$ 상관관계를 구한 후 수분내에 $BOD_5$ 값을 예측할 수 있었다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제21권6호
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• pp.154-160
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• 2020

본 연구에서는 화재시뮬레이션을 이용하여 전통재래시장 상가 간 내연성 구획 벽 설치에 따른 화재강도 분석을 실시하였다. 대구 서문시장 4지구 상가 일부분을 대상으로 모델링을 실시하였으며 섬유, 의류와 같은 가연물을 통로 인근에 배치하여 2016년 화재발생 당시와 유사한 조건으로 해석을 진행하였다. 최초발화지점은 4번째 상가 적치물에서 전기합선에 의해 발생한 것으로 가정하였다. 구획 벽이 없는 경우 최초발화지점에서 방사형태로 급속도로 화재가 전파되며, 600초 이후 30 ㎡의 상가를 전소시켰다. 상가간 구획 벽을 설정한 경우 화재저항으로 인해 화재의 확산을 구획지역내부로 한정시킬 수 있었다. 열발생율이 급격히 상승하기 시작하는 200초(X₁)에서 600초(X₂)까지 총 발생한 열에너지를 통해 두 해석조건의 화재강도를 예측하였다. 결과적으로 본 연구에서 설정한 발화지점 인근의 구획 벽 설정을 통하여 해석한 결과 약 11.12 MW(55.68 %)의 열에너지 발생을 지연시킴을 확인하였다. 추후 구획 벽의 배치 및 재연설비 설치에 따른 연기제어에 대한 추가 해석을 수행함으로서 전통재래시장에서의 종합적인 화재특성 연구가 필요할 것으로 생각된다.