• 한국지열·수열에너지학회논문집
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• 제18권3호
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• pp.7-18
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• 2022

Secondary batteries used in electric vehicles have a potential risk of ignition and explosion. Various safety measures are being taken to prevent these risks. A numerical study was performed using a computational fluid dynamics code on the cases where pressure relief vents that can reduce the blast overpressures of batteries were installed in the through-compression test room, short-circuit drop test room, combustion test room, and immersion test room in facilities rleated to battery used in electric vehicles. This study was conducted using the weight of TNT equivalent to the energy release from the battery, where the the thermal runaway energy was set to 324,000 kJ for the capacity of the lithium-ion battery was 90 kWh and the state of charge (SOC) of the battery of 100%. The explosion energy of TNT (△H_TNT) generally has a range of 4,437 to 4,765 kJ/kg, and a value of 4,500 kJ/kg was thus used in this study. The dimensionless explosion efficiency coefficient was defined as 15% assuming the most unfavorable condition, and the TNT equivalent mass was calculated to be 11 kg. The internal explosion generated in a test room shows the very complex propagation behavior of blast waves. The shock wave generated after the explosion creates reflected shock waves on all inner surfaces. If the internally reflected shock waves are not effectively released to the outside, the overpressures inside are increased or maintained due to the continuous reflection and superposition from the inside for a long time. Blast simulations for internal explosion targeting four test rooms with pressure relief vents installed were herein conducted. It was found that that the maximum blast overpressure of 34.69 bar occurred on the rear wall of the immersion test room, and the smallest blast overpressure was calculated to be 3.58 bar on the side wall of the short-circuit drop test room.

• 한국안전학회지
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• 제38권2호
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• pp.104-111
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• 2023

Rolling stock maintenance, which focuses on preventive maintenance, is typically implemented considering the potential harm that may be inflicted to passengers in the event of failure. The cost of preventive maintenance throughout the life cycle of a rolling stock is 60%-75% of the initial purchase cost. Therefore, ensuring stability and reducing maintenance costs are essential in terms of economy. In particular, private railroad operators must reduce government support budget by effectively utilizing railroad resources and reducing maintenance costs. Accordingly, this study analyzes the reliability characteristics of components using field data. Moreover, it resolves the problem of determining an economical replacement interval considering the timing of scrapping railroad vehicles. The procedure for determining the optimal replacement interval involves five steps. According to the decision model, the optimal replacement interval for the onboard signal device components of the "A" line train is calculated using field data, such as failure data, preventive maintenance cost, and failure maintenance cost. The field data analysis indicates that the mileage meter is 9 years, which is less than the designed durability of 15 years. Furthermore, a life cycle in which the phase signal has few failures is found to be the same as the actual durability of 15 years.

• 한국방재안전학회논문집
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• 제16권1호
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• pp.71-80
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• 2023

연료전지는 저탄소 발전원으로 주유소 내 연료전지를 설치 시 분산에너지와 전기차 충전인프라를 확충할 수 있다. 주유소 내 연료전지 설치 시 안전성 확보를 위하여 국‧내외 주유소 및 연료전지의 사고데이터를 기반으로 사고시나리오를 도출하고 사고피해예측을 위한 정량적 위험성평가를 실시하였다. 최악의 사고시나리오가 아닌 현실적으로 발생 가능한 화재 및 폭발사고의 피해범위를 산출하고, 피해영향을 분석한 결과 주유기로부터 9.0 m, 주유 중 차량으로부터 15.5 m, 통기관으로부터 4.1 m, 연료전지의 정압기 등 가스조정장치로부터 1.1 m 이상 이격 시 사고로 인한 심각한 피해 위험을 낮출 수 있는 것으로 나타났다. 이러한 연구 결과는 주유소 내 연료전지 배치 및 사고피해를 경감할 수 있는 안전대책 수립에 활용할 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국ITS학회 논문지
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• 제22권1호
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• pp.291-310
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• 2023

본 연구는 운전자 개입 없이 운행이 가능한 전기차 기반의 자율주행 택시인 로보택시에 대하여 혜택요인과 희생요인을 전반적으로 고려한 가치기반수용모델 기반의 사용자 수용성 영향 요인을 분석하였다. 지각된 혜택(지각된 유용성, 지각된 즐거움), 지각된 희생(기술적 특성, 지각된 비용), 사용자 경험(차량공유서비스, 택시, 자율주행자동차, 자가용)을 독립변수로 최종 선정하여, 경기도민 429명을 대상으로 지각된 가치 및 수용 의도에 미치는 영향을 확인하였다. 연구 결과, 지각된 혜택 요인에 해당하는 지각된 유용성과 지각된 즐거움, 지각된 희생 요인에 해당하는 지각된 비용이 유의한 영향을 미치는 것으로 확인되었으며, 지각된 가치는 로보택시 수용 의도에 영향을 미치고, 일부 사용자 경험이 지각된 혜택 요인에 유의한 영향을 미치는 것으로 나타났다. 본 연구는 가치기반수용모델 결과를 로보택시 활성화를 위한 서비스 설계에 접목시킬 수 있는 중요한 의미가 있으며, 나아가 연구 결과를 효과적으로 이용하기 위한 이론적 근거를 제공할 수 있다.

• 한국표면공학회지
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• 제56권6호
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• pp.451-456
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• 2023

Transparent conducting films having a three layered structure of ZnO/Cu/ZnO (ZCZ) were deposited onto the glass substrates by using RF and DC magnetron sputtering at room temperature. The emissivity and opto-electrical properties of the films were investigated with a varying thickness(5, 10, 15 nm) of the Cu interlayer. With increasing the Cu thickness to 15 nm, the films showed a enhanced electrical properties. Although ZnO 30/Cu 15/ZnO 30 nm film shows a lower resistivity of 5.2×10^-5 Ωcm, it's visible transmittance is deteriorated by increased optical absorbtion of the films. In addition, X-ray diffraction patterns indicated that the insertion of Cu interlayer improve the grain size of ZnO films, which is favor for the electrical and optical properties of transparent conducting films. From the observed low emissivity of the films, it is concluded that the ZCZ thin films with optimal thickness of Cu interlayer can be applied effectively for the car's window coating materials.

• 한국ITS학회 논문지
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• 제23권1호
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• pp.182-196
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• 2024

자동차 보급과 교통 시설 발달로 인한 문제에 대응하여, ADAS와 같은 운전 보조 기술이 주목받고 있다. 최근에는 스마트폰 내장 센서를 사용한 운전패턴 분석 방법론이 개발되었다. 이 연구에서는 레이블 없이 대조학습을 통해 운전패턴의 특징을 학습하고 변화점을 감지하는 새로운 방법을 제안한다. 이 방법은 운전패턴 분류에도 확장 가능하여, 매우 적은 레이블링 데이터만으로 높은 분류 성능을 달성할 수 있음은 물론 적용 차량이 달라지는 도메인 변화 문제에 민감하게 반응하지 않아 일반화된 성능을 달성할 수 있다는 장점을 가지고 있다. 또한 본 연구에서는 추후 스마트폰 적용성을 고려하여 6가지 대표적인 경량화 딥러닝 모델에 대해 제안하는 방법을 적용하고 비교분석하여 추후 스마트폰 기반의 시스템 개발에 활용할 수 있도록 하였다.

• 한국음향학회지
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• 제28권5호
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• pp.483-490
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• 2009

본 논문에서는 배경잡음과 반향이 존재하는 차량환경에서 음성인식 성능을 향상시키기 위해 상관계수를 이용한 동시통화 검출 알고리즘을 적용한 음향 반향제거기와 barge-in 기능을 갖는 음성 인터페이스를 구현하였다. 상관계수를 이용한 동시통화 검출 알고리즘은 임계치 설정 및 배경잡음의 영향 등으로 인해 검출 오류가 발생한다. 이를 보완하기 위해 동시통화 검출 조건으로 매 샘플마다 입력신호에서 추정한 배경잡음 및 반향신호의 평균 전력을 이용하여 동시통화 검출 오류를 줄였으며, 시변의 임계치를 적용한 후처리 단을 통해 시변의 잔여 잡음 성분을 제거하였다. 또한 안내음성 중에 음성입력이 가능하도록 barge-in 기능을 적용한 음성 인터페이스 시스템을 구현하였다. 제안한 음성 인터페이스 시스템은 동시통화 검출 오류와 이로 인해 발생되는 문제점을 효율적으로 해결할 수 있음을 실험을 통하여 확인하였다.

• Composites Research
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• 제34권3호
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• pp.192-198
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• 2021

전기차의 수요 및 보급이 확대됨에 따라 차량 내 이음(buzz, squeak, rattle, BSR) 개선에 대한 요구가 커지고 있다. 이에 풍절음, 도어 글라스 및 차량 진동을 차단하는 인너벨트 웨더스트립(innerbelt weatherstrip)의 댐핑(damping) 특성 향상을 통해 BSR을 저감하는 기술 개발이 필수적이다. 기존 열경화성(thermoset) 탄성체 대비 가볍고 재활용이 가능한 열가소성(thermoplastic) 탄성체가 주목을 받고 있지만 낮은 소재 댐핑과 영구압축줄음률(compression set)로 인해 도어 글라스와 웨더스트립 간 마찰 소음을 발생하는 문제가 있다. 고분자 댐핑 특성은 점탄성(viscoelastic)에 좌우되므로, 본 연구에서는 인너벨트 웨더스트립과 도어 글라스 간 마찰 소음을 개선하기 위해 EPDM (ethylene-propylene-diene monomer)/PP (polypropylene) thermoplastic vulcanizates (TPV)의 재료설계인자(EPDM/PP 비율, EPDM 내 ENB 함량)에 따른 점탄성 분석을 통해 소재 댐핑 특성을 평가하였다. EPDM/PP 비율에 따른 분석을 통해 PP 비율이 낮을수록 소재가 연화되고, 탄성회복력(resilience)이 증가하여 저장탄성률(storage modulus)은 10.8% 감소하고 댐핑 특성을 의미하는 감쇠계수(tanδ)는 88.2% 증가함을 확인하였다. 또한 EPDM 내 ENB 함량이 높을수록 소재의 가교밀도(crosslink density)가 증가하지만, 동적가교(dynamic vulcanizate) 과정 중 PP에 분산된 EPDM particle의 크기가 감소한다. 이로 인해 증가된 EPDM/PP 계면 간 면적 증가로 인해 계면 미끄러짐에서 기인한 손실탄성률(loss modulus)이 24.7% 증가하여 댐핑 특성이 향상되었다. 재료설계인자에 따른 물성분석을 바탕으로 최적 소재(낮은 PP 비율(14 wt%), 높은 ENB 함량 (8.9 wt%))를 배합한 결과 소재 댐핑 특성(tanδ peak)은 기존 소재(PP27, EPDM/PP 30/27, ENB content 5.7 wt%) 대비 140% 증가하여 재료설계인자에 따라 댐핑 특성을 제어할 수 있음을 확인하였다. 설계된 소재의 글라스 마찰 소음 개선 효과를 확인하기 위해 stick-slip 시험을 통해 마찰 소음을 평가하였다. 소재 댐핑 특성이 향상됨에 따라 마찰 진동의 가속도 peak가 약 57.9% 감소하였다. 이러한 결과로부터 재료설계인자에 따른 소재 댐핑 특성 향상을 통해 인너벨트 웨더스트립의 글라스 마찰 소음을 개선할 수 있음을 확인하였으며, 향후 소재 재료설계인자에 따른 물성 제어를 통해 부품의 요구 성능에 맞는 다양한 재료설계에 활용할 수 있을 것으로 기대된다.

• 전기전자학회논문지
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• 제18권3호
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• pp.383-391
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• 2014

본 논문에서는 겨울철 저온환경에서 디젤 엔진의 연료필터를 검사하기 위한 온도, 압력 및 유량 분석 시스템을 제안하였다. 디젤엔진의 연료인 경유는 특정 온도 이하로 내려가면 파라핀과 같은 반고체 상태인 왁싱(Waxing)물질을 형성하여 유동성이 낮아지기 때문에 엔진 시동이 원활하지 않다. 그래서 이러한 문제점을 해결하기 위해서 블록 히터를 내장하게 된다. 그리고 연료필터의 성능을 측정하기 위해서는 극저온 하에서 엔진 시동 시부터 온도, 압력 및 유량을 분석할 수 있는 시스템이 요구된다. 본 논문에서는 제작된 시스템을 이용하여 연료필터 주변의 성능에 관계된 물리량을 측정하였으며 이를 분석하였다. 또한 측정된 데이터는 임베디드 시스템의 웹서버를 이용하여 원격 네트워크로 전송하였고 원격에서 사용자들이 웹브라우저를 이용하여 운전 상태를 용이하게 파악할 수 있게 설계하였다. 설계된 시스템을 검증하기 위하여 제작된 소형 실험 챔버에 설치하고 상온 및 극저온 상황에서 실험하여 연료필터 입출력 측 연료의 온도, 압력, 유량 데이터를 얻을 수 있었으며, 연료히터의 동작 시 연료의 흐름이 개선되는 것을 알 수 있었다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2009년도 하계학술대회 논문집
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• pp.208-208
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• 2009

최근 광섬유 센서기술의 수요는 전 산업분야에 걸쳐 높아지고 있으며, 이에 비례하여 기업 간, 국가 간 경쟁이 첨예화되고 있다. 또한 소형화, 경량화, 고성능화 센서에 대한 요구도 높아지고 있어 종래의 각종 센서들의 형태와 개선을 위한 연구개발이 매우 활발하게 전개되고 있으므로 이를 대체할 수 있는 광섬유 센서의 수요가 급격히 늘어날 전망이다. 기존 침입자 감지 시스템은 태풍, 낙뢰, 폭설, 폭우 등의 기상변화나 지반 흔들림, 통행차량 진동 및 전자기 간섭 등에 영향을 받아 오작동, 오경보가 빈번히 발생된다. 이러한 문제의 해결책으로 광섬유 센서 케이블을 이용한 시스템이 대안으로 부각되고 있다. 현재 국내에서 군부대, 공항을 중심으로 펜스와 휴전선 철책에 힘입자 감지를 위하여 도입되고 있다. 광섬유 센서 케이블을 사용하는 광망경비시스템은 광섬유 센서 케이블을 그물망 형태(광망)로 만들어 경계 지역에 설치된다. 광망경비시스템의 원리는 광섬유에 광펄스를 입사시켜 순환시키는데 침입자가 광망을 절단하거나 외력을 가할 경우 발생되는 레일리 산란에 기인하는 후방산란과 접속점과 파단점에서 생기는 반사광을 OTDR(Optical Time Domain Reflectometer)로 검출하여 침입상황 및 침입위치를 탐지한다. 그러나 이러한 침입자 감지를 위한 광망경비시스템의 핵심부품인 광섬유 센서 케이블은 기존에 전량 해외수입에 의존하고 있는 실정이며, 지금까지 국내에서 생산하기 위한 제작 기술과 노하우가 초보단계에 머물러 있다. 이러한 광섬유 센서 케이블 제작에 있어서 중요한 부분이 패키징 기술이라 할 수 있다. 이는 광섬유 센서를 일반적인 피복 구조로 패키징하게 되면, 센서 고유의 특성이 패키징 과정과 운반과정, 포설과정에서 변하게 되고 센서로써의 신뢰성이 크게 저하된다. 본 연구에서는 힘입자 감지용 광섬유 센서 케이블의 설계와 제작을 위한 제조공법을 확립하고, 이를 이용해 제작된 광섬유 센서 케이블의 신뢰성 특성을 평가하였다. 설계 제작된 광섬유 센서 케이블의 구조는 멀티모드광섬유(MMF) 에 0.9 mm Tight buffer를 코팅하고, 광심선 주위에 아라미드 얀을 삽입시킨 후 고문자 수지를 적용하여 외부 피복 (jacket)을 하였다. 제작된 광섬유 센서 케이블의 외경 측정결과 기준치 ($2.95\;{\pm}\;0.03$ mm)를 모두 만족하였고, 850 nm 파장에서의 광 손실 측정 결과 4.0 dB/km 이하였다. 또한 주요 항목의 신뢰성 특성 시험결과, 인장강도는 8~10 kg의 인장력을 갖으며 온도순환시험 ($-30^{\circ}C\;{\sim}\;+75^{\circ}C$)에서의 광 손실은 0.6 dB 이하로 나타나 침입자 감지용 광섬유 센서 케이블로 적합함을 확인할 수 있었다.