• 청정기술
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• 제24권4호
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• pp.332-338
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• 2018

현재 리튬이온전지의 음극 소재 활물질로는 흑연이 주로 사용되고 있다. 그러나 흑연의 최대 이론 용량이 $372mA\;h\;g^{-1}$으로 제한되기 때문에 차세대 고용량 및 고에너지 밀도의 리튬이온전지 개발을 위해서는 새로운 음극 소재 활물질이 필요하다. 여러 음극 소재 활물질 중에서 Si의 최대 이론 용량은 $4200mA\;h\;g^{-1}$으로 흑연의 최대 이론 용량보다 약 10배 이상 높은 값을 나타내고 있지만 부피 팽창율이 거의 400%로 크기 때문에 사이클이 진행될수록 비가역 용량이 증가하여 충전 대비 방전 용량이 현저히 감소하는 현상을 나타내고 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위한 방법으로 Si 음극 소재 활물질의 입자 크기를 조절하여 기계적 응력 및 반응상의 체적 변화를 감소시켜 사이클 특성을 다소 향상시킬 수 있다. 따라서 Si 입자의 부피 팽창율에 따른 충전 및 방전 용량의 감소를 최소화하기 위해 공정 시간 및 원가 절감이 우수한 건식 방법으로 Si을 분쇄하여 사이클 특성 향상에 관한 연구를 진행 하였다. 본 논문에서는 진동밀을 이용하여 Si을 나노 크기로 제어하고 실험 변수에 따른 재료들의 물리화학적 특성과 전기화학적 특성을 측정하였다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제31권6호
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• pp.353-358
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• 2018

본 연구는 전기자동차 충전시스템에서 전력변환장치의 경량화를 위한 최적화 분석프로세스에 대한 내용을 서술하였다. 최적화 설계는 재료 물성치에 대한 설계민감도와 수학적 최적화를 결합하여 주어진 재료량 제한조건 하에 최적의 재료분포를 찾는 설계기법으로 위상의 고정화, 자유도가 묶이는 문제 등을 해결할 수 있는 위상 최적화방법을 사용하였으며, 위상 최적화 방법 중 비교적 수식화가 간단하고 수렴성이 좋은 SIMP법(solid isotropic material with penalization)에 의해 경량화 설계를 수행하였다. 경량화 설계는 3단계의 절차로 구성하였으며, 첫 번째 단계로 전력변환장치의 기본 설계에 대한 유한요소모델을 구성하고, 하중에 대한 정적해석을 수행하였다. 두 번째 단계로 정적해석 결과에 대해 등방성 재료의 강성계수를 적용한 밀도법을 이용하여 위상 최적화를 수행하여 경량화를 위한 최적 형상을 도출하였다. 세 번째 단계로 최적 형상에 대해 차량 탑재 부품의 충격시험기준에 만족하는 반정현파 펄스형태 충격하중을 인가하여 충격해석을 수행하였다. 위상 최적화단계에서 사용 환경조건으로 설계영역 정의는 마운팅 브래킷 영역으로 제한하였으며, 마운팅 브래킷의 설계 최적화를 통해 최종적으로 기본설계대비 20%이상의 경량화가 가능한 설계기술을 확보하였다.

• 한국보육학회지
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• 제18권4호
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• pp.65-89
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• 2018

본 연구의 목적은 연령별 누리과정 교사용지도서의 과학교육관련 활동에서 제시하고 있는 과학개념 및 교수학습방법을 분석하는 것이다. 연구자료는 교사용지도서의 과학교육관련 활동 772개이며, 과학개념은 물리과학(힘과 운동, 물리적구조, 전기와 자기, 빛과 그림자, 소리의 성질), 화학(물질의 특성, 물질의 반응), 생명과학(조직적 구조, 성장과 변화, 유전과 진화, 동식물과 인간의 관계), 지구과학(지구시스템의 상호작용, 지구시스템의 구조, 우주), 공학(설계된 세상, 공학 설계, 공학 및 기술과 사회), 생태학(환경보존) 영역에서 제시하는 개념을 토대로 분석하였다. 교수학습방법은 대소집단활동 유형, 자유선택활동 유형별로 분석하였다. 과학개념은 3-5세 공통으로 공학, 화학, 생명과학 영역이 주로 제시되고 있었으며, 물리과학은 전 연령에서 낮은 분포로 제시되고 있었다. 과학개념은 주로 '동식물과 자연', '생활도구', '환경과 생활', '봄 여름 가을 겨울'의 생활주제에서 많이 나타났다. 교수학습방법은 3세, 4세는 자유선택활동(과학영역, 실외자유선택활동, 미술영역, 수조작영역 중심), 5세는 대소집단활동(요리, 이야기나누기, 음악활동)이 많이 사용되는 것으로 나타났다.

• 기술혁신학회지
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• 제22권2호
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• pp.159-185
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• 2019

화학산업은 한 국가의 근간을 이루는 산업으로, 고기술집약, 고자본 투자의 특징을 지니고 있다. 2018년 정부는 "화학산업 발전전략"을 발표하면서, '첨단화학산업으로 고도화'를 비전으로 내걸었다. 우리나라 화학산업에서 이루어진 기술 및 공정 고도화는 자체기술의 연구개발보다는 기술선진국으로부터 선진기술이전에 의한 것이었고, 기술이전 유형은 주로 선진국 소재 기술공급사와 연계된 국제합작투자였다. 이러한 국제합작투자를 통한 기술이전을 촉진하기 위하여 기술이전결정요인 및 각 결정요인별 상대적 중요도에 대한 연구가 필요하므로, 본 연구는 국제합작투자를 통한 기술이전 과정에서 기술공급사와 기술도입사가 갖고 있는 기술이전결정요인에 대해 전문가의 견해와 가중치를 정량화하는 AHP 분석을 활용하여 상대적 중요도 비교분석 연구를 진행하였다. 분석결과, 계층1(PEST요인)에서는 기술도입사는 '기술의 수익성', '비용효율성'과 같은 경제적요인에 치중하는 반면, 기술공급사는 '기술공정을 계속적으로 개선해 가는 능력'과 같은 기술적요인을 중요시 하는 것으로 나타났다. 또한 계층2(하부결정요인)에서도 모든 영역에서 기술공급사와 기술도입사의 기술이전결정요인 우선순위가 다른 것으로 나타났다. 이는 우리나라 정부나 기업이 국제합작을 통한 선진기술이전을 촉진하기 위한 정책방향이 '기술중심'으로 전환되어야 한다는 시사점을 제공한다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제14권3호
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• pp.553-558
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• 2019

보쉬와 ZF 등과 같은 글로벌 자동차 부품 회사들은 친환경차 핵심 부품 중의 하나인 EWP (Electric Water Pump)에 대한 개발에 노력을 기울이고 있다. 친환경 자동차에서는 내연기관 엔진과 연동되던 쿨링 시스템보다는 내연기관 엔진에 독립적인 쿨링 시스템을 주로 사용한다. 이에 엔진과 별도로 작동되는 워터 펌프에 대한 연구개발 및 관련 생산 시스템에 대한 연구가 활발하게 진행되고 있다. 글로벌 부품 회사인 G사에서는 사출 방식에 적합한 PPS 재질의 EWP 단점을 극복하고자 SUS로 둘러싼 EWP를 연구 및 개발하였으며, 양산에 들어가기 위하여 로봇 기반의 생산 장비를 개발 중에 있다. 본 논문에서는 생산된 EWP의 성능을 테스트하기 위하여 로봇 기반의 생산 시스템과 연동되는 열 충격 모사 시스템을 설계 및 구현하였다. 이 시스템을 활용하게 되면 실제 환경과 비슷한 환경에서의 EWP를 테스트함으로써 제품의 불량률을 줄일 수 있는 장점을 가질 수 있다. 동시에 테스트를 위한 모사 전 과정에서 생산된 모든 데이터를 저장함으로써 향후 빅 데이터 기반의 EWP 시스템의 CPS(: Cyber Physical System) 개발에 활용될 수 있다.

• 한국어류학회지
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• 제31권3호
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• pp.131-140
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• 2019

본 연구는 난과 자치어의 형태 및 생활사가 밝혀지지 않은 G. strigatus의 초기생활사에 대하여 연구하였다. G. strigatus의 친어는 경기도 남양주시의 왕숙천에서 확보하였다. 성숙된 암컷 친어에 HCG (human chorionic gonadotropin)를 10 IU/g의 농도로 주사하여 성숙란을 얻었으며, 습식법으로 인공 수정하였다. 수정란은 불투명한 흰색 원형의 침성점착란으로 직경은 1.66~1.88 mm이었다. 수정란은 수온 $23{\pm}1^{\circ}C$에서 수정 54시간 후 부화가 완료되었으며, 부화자어의 전장은 4.1~4.7 mm로 무색투명하였다. 부화 4일 후 자어는 5.4~5.9 mm로 입과 항문이 열리고 알테미아를 섭식하여 전기자어기로 이행하였다. 부화 10일 후 자어는 7.5~8.6 mm로 척삭말단이 굴곡되고 꼬리지느러미의 기조가 형성되어 중기자어기로 이행하였다. 부화 16일 후 자어는 8.2~9.7 mm로 척색말단의 굴곡이 완료되었고 부레가 두 개로 분할되어 후기자어기로 이행하였다. 부화 38일 후 모든 지느러미의 기조가 정수에 도달하여 치어단계로 이행하였다.

• 말소리와 음성과학
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• 제11권3호
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• pp.49-55
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• 2019

본 연구에서는 한국인 정상 성인에서 음성(VRP) 및 말소리 범위 프로파일(SRP)을 이용하여 문단 읽기 시 전기성문파형검사(EGG)를 이용하여 측정한 평균 발화 기본주파수(SFF)를 예측할 수 있는지 알아보고자 하였다. 또한 추정된 기본주파수(ESFF)와 실제 SFF 간 차이(DSFF)에 있어 성별 차이가 있는지 알아보고자 하였다. 연구대상은 정상 음성을 가진 한국어 모국어 화자 85명이었다. 각 대상자는 /a/ 발성으로 전체 음역대를 측정하는 VRP 과제, '가을' 문단의 첫 번째 문장을 읽어 말소리 산출 시 음역대를 측정하는 SRP 과제, 전체 문단을 읽어 SFF를 측정하는 문단 읽기 과제를 수행하였다. VRP와 SRP를 통해 측정된 음역대 관련 변수들와 연령, 성별이 EGG를 통해 측정된 SFF를 예측할 수 있는지 알아보기 위해 단계적 다중회귀분석을 시행하였고, 예측된 ESFF와 SFF 간 차이의 절대값(DSFF)과 그 합계를 구하였다. 연구 결과, SFF의 예측변인은 VRP에서는 최저음도, 음도범위, 성별, 연령(adjusted $R^2=.931$)이었으며, SRP에서는 반음 단위 음역대와 최고음도(adjusted $R^2=.963$)였다. VRP와 SRP를 통해 예측된 두 가지 ESFF와 실제 SFF 사이에는 강한 양의 상관관계가 있었다. VRP와 SRP를 이용한 DSFF와 그 합계에 있어 성별 차이는 없었다. 결론적으로 VRP와 SRP를 통해 문단 읽기 시 SFF를 예측할 수 있었으며, SFF의 이상을 보일 수 있는 음성장애 환자에서 후속 연구를 통하여 임상적 시사점을 탐색할 필요가 있을 것으로 여겨진다.

• 한국융합학회논문지
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• 제10권8호
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• pp.181-193
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• 2019

제주특별자치도 출범, 순유입입구 증가 등으로 제주 지역경제는 2011년부터 전국보다 높은 경제성장세를 보이고 있으나, 2016년 이후 경제성장이 둔화되고 있다. 본 연구에서는 지역경제의 변화요인이 많았던 제주도를 대상으로 2010년부터 2016년까지 산업별 생산액과 종사자수를 이용하여 동태적 변이할당분석을 실시하였다. 분석결과 제주 지역경제는 국가성장에 의존하는 산업구조에서 벗어나 산업구조와 지역의 경쟁력에 의한 산업구조로 성장하고 있다고 할 수 있다. 생산액과 종사자수에 대해 산업구조 효과와 경쟁 효과가 모두 양(+)의 값을 갖는 산업으로 전기 가스 증기 및 수도사업, 건설업, 숙박 및 음식점업, 사업서비스업으로 분석되었다. 이들 산업은 제주 지역경제에 긍정적인 영향을 미치고 있는 산업들이라 할 수 있다. 앞에서 언급한 산업들은 여타 지역에 비해 성장률이 높을 뿐만 아니라 제주 지역경제를 견인하는 사업이라 할 수 있다. 이 산업들이 지속적으로 제주 지역경제에 기여할 수 있도록 장기적인 관점에서 정책적 제도적 지원이 필요하다고 하겠다.

• 한국항행학회논문지
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• 제23권2호
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• pp.151-157
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• 2019

방송 및 통신에 널리 이용하는 정지궤도 위성 통신에서는 경로 상에서 신호 전력이 크게 감소하는 경로 손실 (path loss)이 발생한다. Ka 밴드 주파수는 강우 감쇠에 취약하여 링크 버짓을 계산할 때 강우 감쇠를 고려하는 것이 중요하다. 본 연구에서는 한국의 4개 지역(서울, 인천, 부산, 제주)의 2000년도 이후 강우 데이터를 이용하여 강우 추이를 분석하고 강우 강도 및 강우 감쇠를 계산하였다. 이를 이용하여 천리안 위성의 다운 링크에 대한 위성 링크 버짓 및 수신 성능을 해석하였다. 본 연구에서 18년간의 강우 데이터를 이용하여 연시간율 0.5%인 강우강도일 때 계산한 G/T 결과는 국제전기통신연합(ITU)의 Zone-K 강우 모델의 경우와 비교하여 약 $8.5dBK^{-1}$ 증가하였고, 한국정보통신기술협회(TTA)에서 13년간의 강우 데이터로 계산한 G/T 보다 약 $1.2dBK^{-1}$ 감소하였다. 본 연구의 결과는 국내 설치 위성 지구국의 G/T 설계에 활용될 수 있다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제19권12호
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• pp.645-652
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• 2018

최근 한국이 OSJD(Organization for Cooperation of Railway) 정회원에 가입함에 따라 우리나라도 OSJD의 협약을 적용받을 수 있어 소프트웨어적으로는 대륙철도와 연결되었다고 볼 수 있다. 그러나 오랜 세월 각 주변국들의 철도시스템들이 개별적으로 개발되고 운용된 결과 하드웨어적으로는 제약이 있어 현 상태의 철도시스템의 기술적 상호운용성에 대한 진단이 필요하고 장기적으로 상호운용성을 향상시키기 위한 방안 또한 필요하다. 이에 본 연구에서는 현 상태의 대륙철도 국가들의 철도시스템의 기술적 상호운용성을 유럽에서 활용하였던 기술적 상호운용성 기준인 TSI(Technical Specifications for Interoperability)를 기준으로 각 국의 철도시스템을 분석하였다. 실제 특정구간의 열차운행을 가정한 열차의 운행모델을 바탕으로 필요한 인프라 벡터와 철도차량 벡터의 모델을 만들고 열차운행에 따른 인터페이스에 의해 발생하는 상호운용성 행렬을 바탕으로 상호운용성 지수인 IOP(Interoperability Of Percentage)를 계량화하였다. 부산에서 블라디보스톡까지 디젤기관차와 화차를 활용하여 운행할 경우 IOP값은 22.2%에 불과하여 상호운용성이 낮은 편이었다. 즉 77.8%의 상호운용성 제약요인이 존재하는 것이다. 이와 같은 제약요인들은 장기적으로 기술적 상호운용성을 높이는 방향으로 건설 및 제작되어야 대륙철도구간의 열차운행의 장애요인을 감축할 수 있으며 상호운용성이 100%인 대륙철도 노선을 만들어 운용효율성이 높은 철도가 될 것이다.