• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2020년도 학술발표회
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• pp.283-283
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• 2020

국가의 논의 타작물 재배 권장 정책과 농한기 수익을 위해서 동절기에도 농사가 가능한 시설농업이 발달했으며, 1990년 초부터 재배면적이 증가하여 2000년에는 10만 ha를 넘어섰고, 2018년에는 80만ha의 규모를 보이고 있다(농사로, 2019). 시설농업단지의 동절기 난방을 위한 에너지원으로 화석연료와 전기열원을 사용하고 있고, 특히 강변의 경우 지하수를 난방 열원으로 사용가능해 수막재배를 이용한 대규모 시설단지가 발달함에 따라 지하수의 이용량이 증가하고, 2015년 농업용 지하수 이용량은 연간 20억 톤에 이른다(GIMS, 2019). 난방이 필요한 동절기에 수막용수를 위한 지하수 이용량이 급증하여 계절적인 수위변화를 보이며, 특히 강변의 대규모 시설농업단지의 지하수의 부족현상이 빈번히 발생하는 실정이다(송성호, 2017). 본 연구지역은 낙동강 하구댐 설치 전만조 시 해수의 유입으로 암반지하수의 심도가 증가할수록 EC가 증가하는 특성을 보이는 곳으로, 지하수의 이용량이 급증하는 동절기에 특히 급격히 증가하여 지하수의 안정적인 수질관리를 위해 염분변화의 관리가 필요한 지역이다. 지하수의 계절적인 변화를 위해 시설농업단지내에 지하수 관측정이 설치되어 관측되고 있으며 본 연구에서는 관측정의 2013년 1월~2019년 1월까지 지하수의 EC변화를 관측하였다. 지하수의 수위(GL.m), 온도, EC를 1시간 주기로 관측하여 계적적인 변화를 분석하였고, EC의 증가가 큰 곳은 심도별로 센서(다중심도)를 설치하여 염도의 변화를 관측하였다. 지하수성분의 지질학적 기원분석을 위한 양음이온 분석을 연 1회 실시하였다. 또한 관측정의 심도별 변화를 알기 위해 동일지역에 충적, 암반 관측정을 따로 설치하고 관측하여 지표수와 지하수의 심도별 영향의 차이를 분석하였다. 동일지역의 관측결과 평균 5m이하의 수위변화를 보이나, 5m 이상의 수위변동을 보이는 관측망은 15년 14개소 17년 19개소로 증가추세를 보이며, 이는 주로 밀집된 시설하우스 단지의 수막재배를 위한 겨울철 지하수 사용량 증가가 원인인 것으로 판단된다. 본 연구지역은 강변지역에 밀집된 시설하우스단지의 동절기 수막재배를 위한 지하수 과다 사용으로 수위급감 및 수량부족현상이 반복되고 있어, 예방과 대책강구를 위해 지표수의 함양과 지하수사용량의 상관관계 분석과 자료축적 및 추가연구를 위한 장기관측이 요구된다.

• 접착 및 계면
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• 제25권1호
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• pp.169-274
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• 2024

최근 외부 자극에 따라 팽창과 수축을 가역적으로 반복하며 형태가 변하는 소재가 주목받고 있다. 이러한 소재는 소프트 로봇, 센서, 인공근육 등 다양한 분야로의 응용가능성을 가지고 있다. 본 연구에서는 고온 물질에 감응하여 이를 보호하거나 감쌀 수 있는 새로운 소재를 제안하였다. 이를 위해, 네마틱-등방성 전이 성질을 지닌 액정 엘라스토머(liquid crystal elastomer, LCE)와 높은 기계적 강도와 고온 수치 안정성을 지닌 폴리이미드(polyimide, PI)를 이용하였다. 용액공정으로 합성된 도프 용액을 마이크로 프린팅 기법에 도입하여 mm 미만의 마이크론 선폭을 지닌 LCE/PI 이중층 구조 2차원 패턴을 개발하였다. 벌집구조로 패턴된 LCE/PI 이중층 메쉬는 PI의 기계적 강도와 LCE 고온 수축 거동의 장점을 동시에 가지고 있었고, LCE 선택적 프린팅을 통해 고온에서 원하는 방향으로의 변형을 유도할 수 있었다. 그 결과, 특정 고온 물질을 가역 반복적으로 감쌀 수 있는 기능을 구현하였다. 본 연구는 LCE 분자 변화에 따라 다양한 온도 구간에서 전기에너지 인가없이 기능을 구현할 수 있는 다양한 액추에이터 분야의 응용 가능성을 시사한다.

• Composites Research
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• 제34권6호
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• pp.357-372
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• 2021

에너지 수확장치는 석유자원의 고갈로 인한 자원난을 해결할 수 있는 대안으로 유망하다고 알려져 있다. 기계적 움직임을 전기 에너지로 전환할 수 있는 압전 소자들의 한계(환경오염 및 낮은 기계적 특성)를 극복하기 위하여, 고분자 기지재 기반 복합재료 압전 에너지 수확장치에 대한 많은 연구들이 수행되었다. 본 논문에서는 사용된 재료 및 공정에 기초하여, 보고된 압전 복합재료의 출력 성능 및 관련된 응용 분야를 검토하였다. 압전 필러는 티탄산 지르콘산 연 및 티탄산바륨 기반의 세라믹 필러뿐만 아니라, 친환경, 생체적합성 및 유연성 측면에서 유리한 산화아연을 검토하였다. 기지재는 폴리비닐리덴플로오라이드 및 공중합체로 구성된 압전 고분자 및 에폭시 및 폴리디메틸실록산 기반의 유연한 고분자로 분류하여 복합재료의 압전 시너지 및 높은 외력 적용에 의한 압전 출력 향상을 논의하였다. 또한, 금속 혹은 탄소 소재 기반 2차 필러의 적용에 의한 복합재료의 전도성 혹은 기계적 특성의 향상이 압전 수확장치의 출력 성능에 미치는 영향을 복합재료의 구조 측면에서 검토하였다. 향상된 성능으로 소형 전자기기, 스마트 센서, 의학 분야 등에 응용 가능한 복합재료 기반 압전 수확장치는 미래의 일상에서 접할 수 있는 무선 전자 장치의 전원으로써 잠재적인 통찰을 제공할 수 있다.

• 전기전자학회논문지
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• 제13권4호
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• pp.116-124
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• 2009

근래 휴대 단말기용 모뎀 칩셋이나 멀티미디어 프로세서의 CPU성능은 노트북PC에 버금가는 수준으로 향상되면서 휴대단말기가 전자기기의 컨버전스화를 주도하는 아이콘으로 떠오르고 있다. 더불어 DMB, 디지털 카메라, 화상통화, 인터넷 검색 등이 기본적으로 제공되면서 소형크기의 휴대 단말기용 디스플레이에서도 화질에 대한 관심이 높아지고 있다. 휴대단말기의 경우 야외에서 태양광과 같은 주변광원의 변화로 동일한 영상이 열화 또는 과도하게 밝아져 보이는 야외 시인성 문제를 해결해야 하며, 더구나 최근 터치방식 패널이 휴대단말기 디스플레이 장치에 사용되면서 ITO 필름에 의한 투과율 손실로 디스플레이 화면의 컨트라스트 저하가 더해지고 있다. 본 논문에서는 휴대 단말기용 영상개선 SoC를 위해 영상 개선 알고리즘을 개발하였고 이에 대한 성능 비교를 수행하였다. 컨트라스트 개선을 위해 적응형 기법으로 Clipped Histogram Stretching을, 정적 기법으로 S형 곡선조정과 Gain 조정 기법을 사용하였고 야외 시인성 개선을 위해서는 CIELCh 색공간에서 외부 조도센서의 정보에 따라 명도(Lightness)와 채도(Chroma)가 조절될 수 있도록 하였다. 개발한 알고리즘에 대한 성능평가는 결과영상의 히스토그램, RGB 화소값 분포도, 엔트로피 그리고 동적영역 확장비 등을 통해 분석을 진행하였다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제31권3호
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• pp.63-72
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• 2017

본 논문에서는 저압용 10회로 분전반을 전기공업협동조합(KEMC) 2102-610 규정에 근거하여 제작하였다. 또한, 개발된 10회로 분전반의 특성 평가를 실시하여 안전성을 확보하고자 한다. 개발된 10회로 분전반은 내식성, 절연 재료의 특성, 자외선 복사의 내성, 기계적 충격 등에 적합하도록 설계되었다. 개발된 분전반은 외함의 보호 등급, 감전방지와 보호회로, 개폐 장치와 구성품, 내부 전기 회로와 연결부, 외부 도체의 단자, 절연 특성, 온도 상승 시험, 열저항 등이 적합하도록 제작하였다. 개발된 10회로 분전반은 단상 회로와 3상 회로 등으로 구분되어 있다. 분기된 각각의 차단기 부하측에 센서 모듈을 설치하여 부하의 전선로에서 발생되는 누설전류의 크기를 실시간 측정할 수 있다. 그리고 부하의 용도 및 목적 등에 따라 회로를 증설할 수 있고, 각각의 부하 상태 역시 실시간 부하 관리 및 점검이 가능하다. 개발된 10회로 분전반의 온도 상승 시험을 실시한 곳은 인입 접속부, 주회로 및 분기회로 모선, 모선지지물 등 18 개소이다. 온도가 가장 높게 측정된 곳은 분기회로 모선용 MCCB 전원측 접속부의 R-phase으로 $65.3^{\circ}C$, 부하측은 T-phase으로 $61.6^{\circ}C$로 기록되었다. 그리고 내열 실험 장치를 이용하여 MCCB를 $180^{\circ}C$에서 6시간 동안 열적 스트레스를 인가하였을 때 작동 손잡이의 변형이 확인되었고, 트립 상태로 이동한 것이 확인되었다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제21권2호
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• pp.415-422
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• 2020

본 연구는 노인을 대상으로 상·하지 근력과 보행을 측정한 후 연령에 따른 차이와 상관관계를 살펴보았다. 2019년 6월~7월 사이 65세에서 85세 사이의 남녀 노인 107명이 측정을 끝까지 마쳤으며 기록된 근력(악력, 발가락력, 중둔근력, 대둔근력)과 보행 특성(보속, 보빈도, 보폭, 외발지지기, 양발지지기)으로 통계 분석을 실시하였다. 상·하지 근력은 악력기, 도수근력측정기, 발가락지력기로 측정하였고 관성센서 기반 보행 측정 신발 시스템으로 보행 자료를 획득하였다. 전기 노인(65~74세)과 후기 노인(75~85세) 사이에 근력과 보행 특성은 차이가 없었다. 전·후기 노인에서 악력, 발가락력, 중둔근력, 대둔근력이 일부 보행 특성과 유의한 상관관계를 보였다(p<.05). 중둔근력과 대둔근력이 두 연령대에서 보행 특성과 유의한 상관관계를 악력이나 발가락력보다 많이 보였다. 보속과 악력의 회귀계수는 전·후기 노인 간에 차이가 없었다. 결론적으로 전기 노인보다 후기 노인에서 근력 요인들이 보행 특성을 더 잘 설명하였다. 또한, 악력은 노인 체력를 손쉽게 측정할 수 있는 변인이지만 보속을 포함한 보행 특성을 설명하는데 중둔근력과 대둔근력이 더 유용할 것이다.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제21권1호
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• pp.52-59
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• 2007

본 논문에서는 뇌경보시스템에 적용하기 위한 센서로 대지전계의 극성과 크기의 측정이 가능한 필드밀에 대하여 연구하였다. 회전날개를 갖는 평면 셔터형 필드밀을 설계 제작하였으며, 필드밀의 교정은 대칭적인 구조의 원형 평판전극을 수직으로 배열하고 이때 얻어지는 평등전계 내에서 수행하였다. 교정실험에서 필드밀의 감도를 0.5[V/kV/m]로 조정하였으며, 측정 가능한 대지전계의 범위는 $200[V/m]{\sim}]20[kV/m]$가 된다. 교정실험 후, 건물 옥상에 필드밀을 설치하고, 뇌운에 의한 대지전계의 변화를 관측하였다. 2006년 7월 1일부터 7월 15일의 기간 중, 뇌운의 생성과 소멸, 이동에 따라 대지전계의 크기는 $+2[kV/m]{\sim}-6[kV/m]$의 범위에서 기록되었다. 적용실험결과로부터 제안한 필드밀은 직류 전계 측정에 충분한 성능이 있음을 확인하였다.

• 대한교통학회지
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• 제23권5호
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• pp.123-134
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• 2005

본 연구는 기존의 루프검지기의 설치 및 유지보수를 위한 성능평가 방법으로서 사용해왔던 L-R-C(Inductance-Resistance-Capacitance) Test에 의한 Q Factor(질 계수)방법을 대체/보완할 수 있는 새로운 방법에 대한 연구이다. 기존의 Q Factor방법은 크게 세 가지 문제점을 수반하고 있다. 첫째, 현장의 루프검지기의 전기적 특성인 L-R-C값을 Q Factor를 기준으로 루프검지기의 현재 성능을 평가함으로써 인력에 의존하는 효율성에 문제를 안고 있으며 둘째, 루프검지시스템의 전체를 대상으로 하지 않고 일부의 측정치만으로 전체시스템을 추론하고 있다는 점과 셋째, 기존의 방법으로는 루프검지기의 검지영역, 즉 높이별 검지영역를 알 수 없다는 것이다. 따라서 본 연구에서는 이러한 문제점을 보완할 수 있는 방법으로서 루프검지기헤드에서 발생하는 자기장을 측정하여 루프검지기 전체시스템의 현재상태를 파악하고자 하였다. 이를 위하여 루프검지기에서 생성되는 자기장을 검출할 수 있는 센서와 자료수집방법, 분석방법 및 진단방법 등을 개발하였다.

• 한국ITS학회 논문지
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• 제16권5호
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• pp.144-151
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• 2017

본 논문에서는 실외 주차장 환경에서 무선통신을 이용한 주차장관리시스템용으로 사용될 안테나를 제안하였다. 제안된 안테나는 기본형 반파장 마이크로스트립 안테나의 방사소자 크기를 줄이기 위해 무급전 소자를 이용하여 소형화 방법에 대해 연구하였다. 설계된 안테나의 방사소자 크기는 $35mm{\times}35mm{\times}20.1mm$로 기본형 반파장 마이크로스트립 안테나의 방사소자 크기 $309.1mm(0.46{\lambda}){\times}296.1mm(0.441{\lambda}){\times}20.1mm(0.029{\lambda})$에 비해 98.7% 소형화 되었다. 안테나의 전기적 특성으로는 중심주파수 447 MHz에서 이득은 1.1 dBi이며 HPBW는 E-plane에서 무지향성 H-plane에서 $87.5^{\circ}$로 나타내었다. 무급전 소자를 이용하여 소형화된 ${\lambda}/4$ 폴디드 마이크로스트립 안테나는 실외 주차장 환경에서 무선중계장치와 지면에 설치되는 센서노드 및 strop bar에 실장이 용이함을 확인하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제18권10호
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• pp.117-124
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• 2017

스마트 그리드는 기존 전력망에 ICT기술을 접목하여 소비자와 전력 공급자 간 양방향으로 실시간 정보를 교환함으로써 에너지를 효율적으로 사용 할 수 있는 시스템이다. 수요반응(DR, Demand response)은 전기사용자가 전력시장 가격이 높거나 전력계통 위기일 때 절약한 전기를 전력시장에 판매하여 금전으로 보상받는 제도이다. 본 논문은 스마트 미터(Smart Meter)를 사용하여 실시간으로 수요 정보를 계측하고 이를 클라우드 서버로 전송하는 전력량 계측 데이터 전송장치와 전력 IT 시스템을 개발하였다. 본 논문에서 개발된 전력량 계측 데이터 전송장치는 한국전력 데이터와 측정 오차가 없는 신뢰성이 있는 데이터를 제공하기 위해 Raspberry Pi 3에 연결된 빛 센서를 이용하여 한국전력 계측기의 전력량 단위마다 깜박이는 램프의 횟수를 계측한다. 전력량 계측 데이터 전송 장치는 표준 통신 프로토콜인 OpenADR 2.0b를 사용한다. 계측된 데이터는 LTE, WiFi 통신망을 통해 VEN, VTN, 계산 프로그램으로 구성되는 전력 IT 시스템의 MySQL DB에 저장된다. 개발된 전력량 계측 데이터 전송 장치는 전력계통 위기가 발생할 때 급전지시를 내려 피크감축 DR을 실행한다. 개발한 전력량 계측 데이터 전송 장치는 기존 스마트 미터링의 계측시간이 15분으로 고정되는 것과 달리 사용자가 1분 단위로 조절할 수 있는 장점을 갖는다.