• 실천공학교육논문지
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• 제16권3_spc호
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• pp.379-389
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• 2024

본 연구는 반도체 기업의 인력난을 해소하여 인재 육성과 산업 성장의 선순환 체계를 구축하기 위해 대학의 반도체 부트캠프 운영 전략을 제시하고자 하였다. 이를 위해 반도제 분야 전문가 18명에게 설문 및 면담 조사를 수행하고 이를 분석하였다. 분석 결과, 부트캠프의 필요성은 '다양한 기업수요에 부응', '현장 투입이 가능한 인재 양성'에 대한 공감대가 높았으며, 프로그램 목표에 대한 의견으로 '이공 분야 전공의 졸업 예정자, 졸업생 대상 교육을 통한 실무역량 강화'와 '각 단위 공정에 대한 전문지식을 갖춘 전문인재 양성'에 대한 동의 정도가 가장 높았다. 반도체 부트캠프 교육과정은 현장 체험·이론·실습 교육 후 현장 실무 프로젝트를 수행하는 방식이 가장 적합한 것으로 나타났다. 본 연구가 반도체 분야 부트캠프를 대학교육에서 효과적으로 운영하기 위한 전략을 수립하기 위한 기초자료로 활용되기를 기대한다.

• 문화기술의 융합
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• 제10권3호
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• pp.873-878
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• 2024

우리는 Loperamide로 유도한 변비 Sprague-Dawley 랫드 모델에서 프락토올리고당 및 과채류복합 추출물을 2 주간 경구 투여 한 후 랫 분변의 그룹 기간별로 수집 한 후 장내 마크로바이옴 변화 경향을 분석하였다. 프락토올리고당 및 과채복합추출물(FVCE)에 대한 미생물 군집 분석을 16S rDNA 클로닝 및 pyrosequencing을 통해 수행하여 표준화 및 체계화를 위한 기초 데이터를 얻었다. 과채복합추출물(FVCE) 제조 공정은 원핵생물 군집에 대한 미생물 분석을 통해 문 수준에서 미생물 verrucomicrobiota의 약간의 차이가 우세한 것으로 나타났다. 속 수준에서는 prevotella와 muribaculaceae가 종 수준에서 더 많은 차이를 보였다. 이러한 결과는 사용된 미생물 군집이 생산되는 과일 및 채소 복합 추출물(FVCE)의 품질에 영향을 미친다는 것을 시사한다고 할 수 있다. 따라서, 일관된 품질의 과일 및 채소 복합 추출물(FVCE)을 생산하기 위해서는 안정적인 미생물 군집이 유지되어야 한다.

• 청정기술
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• 제29권1호
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• pp.31-38
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• 2023

수자원 오염 그리고 기후변화로 인한 극한의 기상현상으로 물 부족 현상 심화로 공공하수처리 시설의 폐수 배출시 총유기탄 소량(TOC) 기준이 시행되고, 대체 수자원 확보를 위해 하수처리수 재이용에 연구와 관심이 증가하고 있다. 현장에서는 하폐수고도처리로 MBR(membrane bio-reactor)공법을 보편적으로 사용하며, 유기 및 무기 이온 제거 그리고 화학물질의 사용 및 배출이 없다는 친환경적인 장점이 있다. 하지만, 분리막을 사용한 MBR공정은 고농도 활성슬러지 부유물질(mixed liquor suspended solid, MLSS)로 인한 분리막의 막오염(파울링) 현상으로 잦은 막세정 비용 발생의 문제가 있다. 본 연구에서는 분리막 운영시 최대 단점이었던 분리막의 차압 상승, 통수량 저하, 파울링 현상을 개선하고자 i) 공정 개선과 ii) 마이크로버블의 세정 효율을 평가하였다. 기존 MBR공법에 원수가 유입되는 호기조와 MBR조 사이에 침전조를 설치하여 침전조를 거친 상등수가 유입된 분리막조 내부로 마이크로버블을 주입하였다. 마이크로버블은 5개월간 15일 간격으로 마이크로버블 발생장치를 작동(ON), 미작동(OFF)하여 방류수 시료(4L)를 채취 후 TOC를 측정하였다. 침전조를 거친 상등수가 분리막조로 유입하여 원수 MLSS의 95%이상이 제거되어 생물막 등의 오염으로부터 막의 파울링 현상을 1차 방지할 수 있었다. 침전조를 거친 상등수에 마이크로버블의 적용으로 분리막의 차압은 1.6 ~ 2.3배 감소 및 통수량은 최대 1.4배 증가하였다. 마이크로버블의 적용(ON)으로 TOC 제거율은 58% 이상 증가했다. 호기조와 분리막조를 분리 운영함에 따라 침지식 분리막의 파울링 현상을 저감할 수 있고, 추가로 마이크로버블을 적용하여 분리막의 차압, 통수량과 막오염(파울링)이 개선으로 효율적인 고도처리공법을 제시했다.

• 자원리싸이클링
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• 제30권3호
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• pp.47-54
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• 2021

무전해 도금공정에서 사용되는 콜로이드 타입의 도금폐촉매액내 팔라듐은 회수하지 못하고 폐수로 방출되고 있었으나, 재자원화 기술을 적용하여 콜로이드 타입의 도금폐촉매액내 팔라듐을 회수하였다. 본 연구에서는 전과정평가기법을 이용하여 도금폐촉매액내 팔라듐을 재자원화 시와 폐기 시의 자원 소모량과 온실가스 배출량을 각각 산정한 후, 자원 및 온실가스 감축량을 분석하였다. 산정 결과, 팔라듐 1 kg 기준으로 폐기시 온실가스 배출량은 9.67E+03 kgCO₂eq., 자원 소모량은 3.94E+01 kgSb-eq.로 나타났으며, 재자원화 시 온실가스 배출량은 1.96E+03 kgCO₂eq., 자원 소모량은 1.54E+01 kgSb-eq.로 각각 나타났다. 온실가스 배출량과 자원 소모량에 미치는 주요 영향물질을 살펴보면, 폐기 시와 재자원화 시 온실가스 배출량에 미치는 주요 물질은 모두 CO₂로 각각 91.42%, 98.37%였으며, 자원 소모량에 미치는 주요 물질은 모두 무연탄(hard coal)으로 40.63%, 60.73%로 나타났다. 한편, 팔라듐 1 kg을 재자원화함에 따른 온실가스 배출량은 8,967.17 kgCO₂eq. 감축되었으며, 자원 소모량은 10.10 kgSb-eq. 감축되는 것으로 나타났다. 또한, 팔라듐 재자원화로 인한 팔라듐의 직접적인 천연자원 사용저감률은 50%로 나타났다.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제27권4호
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• pp.83-89
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• 2020

지난 수십년간 인류에게 핵심적인 에너지 자원이었던 화석연료가 갈수록 고갈되고 있고, 산업발전에 따른 오염이 심해지고 있는 환경을 보호하기 위한 노력의 일환으로, 친환경 이차전지, 수소발생 에너지 장치, 에너지 저장 시스템 등과 관련한 새로운 에너지 기술들이 개발되고 있다. 그 중에서도 리튬이온 배터리 (Lithium ion battery, LIB)는 높은 에너지 밀도와 긴 수명으로 인해, 대용량 배터리로 응용하기에 적합하고 산업적 응용이 가능한 차세대 에너지 장치로 여겨진다. 하지만, 친환경 전기 자동차, 드론 등 증가하는 배터리 시장을 고려할 때, 수명이 다한 이유로 어느 순간부터 많은 양의 배터리 폐기물이 쏟아져 나올 것으로 예상된다. 이를 대비하기 위해, 폐전지에서 리튬 및 각종 유가금속을 회수하는 공정개발이 요구되는 동시에, 이를 재활용할 수 있는 방안이 사회적으로 요구된다. 본 연구에서는, 폐전지의 재활용 전략소재 중 하나인, 리튬이온 배터리의 대표적 양극 소재 Li2CO3의 나노스케일 패턴 제조 방법을 소개하고자 한다. 우선, Li2CO3 분말을 진공 내 가압하여 성형하고, 고온 소결을 통하여 매우 순수한 Li2CO3 박막 증착용 3인치 스퍼터 타겟을 성공적으로 제작하였다. 해당 타겟을 스퍼터 장비에 장착하여, 나노 패턴전사 프린팅 공정을 이용하여 250 nm 선 폭을 갖는, 매우 잘 정렬된 Li2CO3 라인 패턴을 SiO2/Si 기판 위에 성공적으로 형성할 수 있었다. 뿐만 아니라, 패턴전사 프린팅 공정을 기반으로, 금속, 유리, 유연 고분자 기판, 그리고 굴곡진 고글의 표면에까지 Li2CO3 라인 패턴을 성공적으로 형성하였다. 해당 결과물은 향후, 배터리 소자에 사용되는 다양한 기능성 소재의 박막화에 응용될 것으로 기대되고, 특히 다양한 기판 위에서의 리튬이온 배터리 소자의 성능 향상에 도움이 될 것으로 기대된다.

• 실천공학교육논문지
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• 제15권1호
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• pp.119-126
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• 2023

오늘날 자동차의 연비 향상 과 동적 거동 향상을 위해서 자동차 부품의 경량화 및 간소화 시대가 형성되고 있다. 설계와 제작의 간소화를 위해 제품 형상을 다양한 부품의 일체화로 진행되고 있다. 예를 들어 3개의 제품을 1개의 제품화 시키기 위해서 아주 협소한 부분까지 제품 가공하는 일이 발생되고 있다. 기존의 부품의 경우 가공의 편의성을 위해 정밀 다이캐스팅 또는 주물 생산으로 가공 후 조립하는데 다중 조립체(multi-piece) 방식은 공정수가 많이 필요로 하며, 부품의 정밀도와 강도를 저하시키는 요인이 된다. 가공 공정을 단순화 시키고 부품의 강도를 확보하기 위해서 일체형으로 제작하는 것이 단점을 극복하는데 매우 유리하지만 깊고 좁은 포켓 부분을 가공 할 경우 장비 자체 스핀들로는 가공이 불가능하다. 문제점을 해결하고자 절삭가공에 대한 연구가 활발하게 진행되고 있으며, 다축 복합가공 기술은 이러한 문제점을 해결할 뿐만 아니라, 지금까지 하나의 공작기계로 여러 공정에 따른 유연한 절삭가공이 어려웠던 복합 형상에도 절삭가공이 가능하다는 등 많은 장점을 가지고 있다. 하지만 고가의 장비로 인하여 제조경비 상승과 기계를 운영할 수 있는 기술자가 부족한 것이 현실이다. 5축 절삭 가공기에서는 깊고 협소한 구간의 제품을 생산할 때 공구의 간접으로 제품 생산에 사이클 타임이 늘어남은 물론 가공상에 문제점들이 많이 발생된다. 따라서 전용 공작기계 및 다축 복합가공기를 사용해야 한다. 그 대안으로 3축 머시닝센터에서 5축 이상의 다축 복합가공을 할 수 있는 특수 공구로서의 앵글 스핀들(angle spinde)이 사용될 수 있다. 앵글 스핀들 사용함으로 가공 진동 흡수, 낮은 열 발생과 작동 안정성, 우수한 치수 안정성, 강도 확보와 같은 분야에서 다양하고 지속적인 연구가 필요하다.

• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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• 제16권1호
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• pp.53-59
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• 2013

1990년대 이후, 중소형 폐 선박으로부터 생성되는 FRP를 재활용하기 위한 방법으로 층상으로 배열된 로빙층과 매트층을 분리하는 것은 친 환경적이면서도 경제적 재활용의 장점을 가지고 있다. 그러나 효율적으로 로빙층과 매트층을 분리하는 기술과 로빙층은 매트층에 비해 얇은 두께로 존재한다는 이유로 인해 로빙층을 매트층과 분리할 때 기계가 자동적으로 층간의 차이를 인식하는 방법은 아직 개발이 이루지지 않고 있다. 본 연구에서는 유리의 구성비가 다른 두 층의 화학적 성질의 차를 이용하여 광학적으로 층간 인식이 가능한 방법을 모색하였다. 또한 다양한 로빙층의 구성에도 자동적으로 절단위치를 분석하는 절단시스템과 최종생산물의 유용성을 확보할 수있는 다양한 크기의 유리섬유를 생산할 수있는 세단기를 개발하였다. 본 연구 결과로 광학적 인식기술과 유연한 절단기술 그리고 다양한 세단기술이 융합된 폐 FRP의 분리 공정의 단순화와 자동화를 달성하게 되었다.

• 기술혁신학회지
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• 제16권1호
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• pp.63-100
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• 2013

과학데이터는 사실, 관찰, 이미지, 컴퓨터프로그램결과, 기록, 측량 또는 경험(논거, 이론, 테스트 또는 가설 또는 기타 연구물에 기초한)의 형태에서 생성되는 데이터를 의미한다. 연구패러다임이 데이터 중심의 연계 융합연구로 전환되면서 이러한 과학데이터에 대한 중요성과 그 가치는 매우 높아지고 있다. 과학데이터가 창의적인 연구개발을 위해 효율적으로 재사용될 수 있기 위해서는 공유와 활용을 위한 관리체계의 구축이 필수적이다. 과학데이터의 공유와 활용을 위한 관리체제의 구축은 국가적 차원에서 이루어져야 하지만, 우리나라의 경우 관리체제의 수준은 호주, 미국, 중국 또는 유럽에 비해서 연계성으로나 효율성으로나 내실을 기하지 못하고 있다. 호주, 미국, 중국 등은 국가차원에서 관련 기관을 통해 과학데이터를 수집, 관리 및 유지하는 등 데이터 활용을 적극적으로 추진하기 위하여 중장기적인 정책수립, 법제도 정비, 기반시설에 대한 투자를 지속적으로 확대하고 있다. 본 연구는 효율적이고 공정한 과학데이터의 공유 및 활용을 위한 국가적인 관리체계구축 및 이를 뒷받침할 수 있는 법제도를 정비함에 있어서 해외 관련 입법례 및 정책동향에 관하여 살펴보고, 향후 우리나라의 대응방안을 제시하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제19권2호
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• pp.370-379
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• 2018

우리나라는 중이온 가속기 건설을 중심으로 과학지식이 사업화로 연결될 수 있도록 하는 지리적 공간으로서의 국제과학비즈니스벨트에 관한 계획을 2009년에 확정하였다. 과학기반 클러스터의 형성 단계에서 국제과학비즈니스벨트의 각 클러스터의 우선 유치업종의 선택은 클러스터의 성격과 발전에 많은 영향을 미칠 수 있다는 점에서 매우 중요하다. 본 연구는 정부에서 제시한 국제과학비즈니스벨트의 과학기반 혁신클러스터의 조성을 위해 유치해야 할 핵심 업종들을 제시하고자 한다. 산업별로 클러스터 형성과정이 상이할 뿐만 아니라, 산업 내 특정 업종이 클러스터의 성장과정에 미치는 영향력이 다르기 때문에 혁신생태계 조성을 위한 앵커 섹터를 파악하는 것이 매우 중요하다. 국제과학비즈니스벨트 내 4개 클러스터의 형성 및 성장을 위한 기업을 분석하기 위해 본 연구는 Swann & Prevezer의 산업 클러스터링(industrial clustering) 모델을 활용하여 분석하였다. 본 연구에서는 기업 관련 자료의 경우 2014년의 제조업 및 서비스업 대상 한국기업혁신조사(ICT 클러스터), 2014년 국내 바이오산업 실태조사(바이오헬스케어 클러스터), 2015 국내 나노융합산업 실태조사(첨단산업 클러스터)에 관한 최신자료를 이용하였다. ICT, 바이오헬스케어, 나노 등 3개 산업군에 대한 클러스터링 분석을 수행한 결과 각 산업군에는 다른 여러 섹터에 속하는 기업들의 지역 내 진입을 유발하는 중심적 역할을 하는 섹터들이 있는 것으로 나타났는데, ICT 산업의 경우 정보통신서비스 섹터, 바이오헬스케어 산업의 경우 바이오공정/기기 섹터, 나노 산업군의 경우 나노전자 섹터가 각각 중심적 역할을 하는 것으로 분석되었다. 분석 결과를 바탕으로 본 연구는 국제과학비즈니스벨트 클러스터를 육성하기 위한 기업 유치 전략과 정책에 대한 시사점을 제시하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제17권11호
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• pp.340-347
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• 2016

제조업은 우리나라의 경제성장을 이끌어온 핵심 원동력이었으나, 2000년대 이후 성장률이 큰 폭으로 감소하고 있으며, 매출액 및 고용이 지속적인 하락세를 보이고 있다. 또한, 우리나라의 제조업 투자는 큰 폭으로 감소한 반면, 미국, 독일, 일본 등 주요국들은 제조혁신 분야에 대한 투자를 확대하고 있다. 더불어 ICT 기술과 제조업의 융합을 통한 제조혁신 전략을 수립하고 강력하게 추진하고 있다. 제조업 혁신을 위해서는 제품 생산 공정의 변화를 통한 제품개발 기간단축 및 비용절감이 선행되어야 하며, 이를 위한 핵심요소는 제품 설계의 혁신이다. M&S(Modeling & Simulation)는 제품개발의 핵심 단계인 제품 설계 단계를 가상화하여 실제 물리적 제품 제작 및 실험 활동을 가상의 제품 제작(모델링)과 공학해석(시뮬레이션) 활동으로 대체하는 기술이다. 본 논문에서는 슈퍼컴퓨팅 기반 M&S의 경제적 파급효과를 분석하기 위해 한국은행의 투입 산출표인 산업연관표에 의거하여 분류함으로써 M&S 산업이 국내 산업부문 중 어느 부문에 속해 있는지 파악한다. 또한 슈퍼컴퓨팅 기반 M&S에 대한 파급효과를 이론적 차원에서 생산유발효과, 부가가치유발효과, 취업자유발효과 및 전 후방 연쇄효과를 나누어 분석하고, M&S에 대한 각각의 파급효과를 한국은행의 투입-산출모형에 입각하여 분석한다. 한국과학기술정보연구원(KISTI)의 슈퍼컴퓨팅 M&S 예산(176억원, 2007~2016년)을 투입계수로 설정했을 때, 생산유발효과는 263억원, 부각가치유발효과는 148억원, 취업자유발효과는 10억원 당 267명으로 분석되었다.