• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제26권3호
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• pp.75-80
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• 2019

친환경 및 고효율의 장점 때문에 신재생 에너지원으로 널리 사용되고 있는 실리콘 태양 전지는 모듈을 직렬 연결하여 발전할 때 500-1,500 V의 전압이 걸리게 된다. 모듈 프레임과 태양 전지 사이에 걸린 이러한 고전압 차에 의해 장시간 가동시 효율 및 최대 출력이 감소하는 현상인 potential-induced degradation(PID)은 실리콘 태양 전지의 수명을 단축시키는 주요 원인 중 하나로 알려져 있다. 특별히 전면 유리의 $Na^+$ 이온이 고전압에 의해 반사방지막을 거쳐 실리콘 내부로 확산하여 실리콘 내부 적층 결함 등에 축적되는 것이 PID의 원인으로 보고되고 있다. 본 연구에서는 p-형 PERC(passivated emitter and rear contact) 구조 실리콘 태양전지를 대상으로 $Na^+$ 이온의 확산 장벽으로 작용할 수 있는 $SiO_x$층이 p-n 접합과 반사방지막 사이에 삽입되었을 때 그 두께가 PID 현상 완화에 미치는 영향을 연구하였다. 96 시간 동안 1,000 V의 전압을 연속적으로 가한 후 병렬 저항, 효율 및 최대 출력을 측정한 결과 삽입된 $SiO_x$ 장벽층의 두께가 7-8 nm 이상일 때 비로소 PID 현상이 효과적으로 완화되는 것으로 나타났다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제56권6호
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• pp.901-908
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• 2018

흑연은 리튬이온전지에 사용 되는 대표적인 음극활물질이다. 그러나 최대 이론 용량이 $372mA\;h\;g^{-1}$으로 제한되기 때문에 고용량의 리튬이온전지 개발을 위해서는 새로운 음극 소재 활물질이 필요하다. 실리콘의 최대 이론 용량은 $4200mA\;h\;g^{-1}$으로 흑연보다 높은 값을 나타내지만 부피 팽창이 400%로 크기 때문에 음극 소재 활물질로 바로 적용하기에는 적합하지 않다. 따라서 부피 팽창으로 인한 방전 용량의 감소를 최소화하기 위해 건식 방법으로 실리콘을 분쇄 하여 기계적 응력 및 반응상의 체적 변화를 감소시키고 입도 제어 된 실리콘 입자에 탄소를 코팅하여 체적의 변화를 억제하였다. 그리고 탄소 섬유를 입자 표면에 실타래처럼 성장시켜 2차적으로 부피 팽창을 제어하고 전기전도성을 개선하였다. 실험 변수에 따른 재료들의 물리화학적 특성을 XRD, SEM 및 TEM을 사용하여 측정하였고 전기화학적 특성을 평가 하였다. 본 연구에서는 실리콘의 수명 특성을 향상시켜 음극 소재 활물질로 사용 할 수 있는 합성 방법에 대하여 알아보았다.

• 방사성폐기물학회지
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• 제16권4호
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• pp.397-410
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• 2018

아메리슘(Am)은 사용후핵연료의 장기 방사성 독성에 크게 영향을 주기 때문에 고준위 방사성 폐기물 처분의 장기 안전성 평가에 필수적으로 고려되어야 할 원소이다. 분광학적 방법을 이용한 일부 악티나이드 원소의 화학반응 연구가 활발히 진행되고 있는 반면, 아메리슘에 대한 연구는 아직까지 미비한 상황이다. 이 연구에서는 고순도의 시료를 필요로 하는 화학반응 연구를 위하여 $^{241}Am$ 시료를 정제한 후, 액체섬광계수기와 감마선 및 알파선 스펙트럼을 이용하여 정량과 정성분석을 하였다. 액체 광도파 모세관 셀을 이용한 고감도의 UV-Vis 흡수 분광학과 시간분해 레이저 형광 분광학을 이용하여 Am(III) 가수분해물과 옥살레이트(oxalate, Ox) 착물반응을 조사하였다. 산성조건에서 $Am^{3+}$은 503 nm에서 최대 흡수봉우리를 보이며, 몰흡광계수는 $424{\pm}8cm^{-1}{\cdot}M^{-1}$임을 확인하였다. 중성 이상의 pH 조건에서 형성되는 $Am(OH)_3(s)$ 콜로이드 입자에서는 506-507 nm 파장에서 최대 흡수봉우리가 관측되었다. ${Am(Ox)_3}^{3-}$ 착물은 $Am^{3+}$에 비교하여 흡수 및 발광스펙트럼이 각각 4와 5 nm정도 장파장으로 이동하였고 몰흡광계수와 발광세기도 크게 증가하였다. ${Am(Ox)_3}^{3-}$의 발광수명은 23에서 56ns으로 증가하였고 이는 Am(III)의 내부권에 결합하고 있던 약 여섯 개의 물분자가 옥살레이트의 카르복실기로 치환되었음을 의미한다. 이 결과로부터 ${Am(Ox)_3}^{3-}$은 각 옥살레이트 리간드가 두 자리 결합(bidentate)을 하고 있다는 것을 제안하였다.

• 농촌의학ㆍ지역보건
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• 제44권3호
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• pp.115-123
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• 2019

이 연구는 J시 일부 보건진료소에서 실시한 건강증진프로그램이 농촌여성노인 노쇠정도 확인을 위한 건강상태(지각된 건강상태, 노쇠 점수, 상 하체 유연성, 최대악력, 동적평형검사 Timed Up and Go)에 미치는 효과를 규명하기 위함으로 대한노인병학회에서 개발한 한국형 노쇠측정도구 8개 항목을 통해 보건진료소 관할지역 노인들의 노쇠수준을 파악하고, 농촌 여성노인들의 노쇠수준에 맞는 12주 건강증진프로그램을 적용하였다. 건강증진프로그램(프로그램명: ${\bigcirc}{\bigcirc}$보건진료소와 주민이 함께 만드는 하하호호 백세건강마을 만들기)은 J시 보건진료소 특성화 사업의 한 부분으로 연구자인 보건진료전담공무원이 전문가의 자문을 얻어 농촌여성 노인들에게 적합하도록 수정 보완하여 실시하였다. 연구 결과 노쇠측정도구 8개 항목을 통한 노쇠점수도 실험군이 대조군에 비해서 유의한 차이를 보였는데, 8개 항목 중 주관적인 현재 건강상태와 우울한 감정의 개선이 노쇠점수가 향상에 특히 도움이 되었다. 건강상태 변화로 왼쪽 상체유연성은 실험군이 약 2배(+17cm), 오른쪽 상체유연성은 +11cm, 하체유연성은 실험군이 +6cm 증가하였고, 대조군은 거의 변화가 없어 통계적으로 유의한 차이가 있었다. 노인의 근력평가로 최대악력은 실험군이 약+4kg 증가하였고, 동적 균형 검사(Timed Up and Go test)는 실험군이 3초 빨라지고 대조군은 거의 변화가 없어 통계적으로 유의한 차이가 있었다. 따라서 이 연구에서 실시한 건강증진프로그램이 상 하체 유연성 및 근력, 민첩성 등 운동능력을 향상하는 데 도움이 되었다고 볼 수 있다. 이상의 연구 결과를 바탕으로 의료취약지역 보건 진료소 관할 인구의 평균수명 연장과 고령화로 노쇠한 농촌 노인들의 특성을 반영한 근력강화 및 유연성 운동과 인지개선 활동 등 다양한 건강증진프로그램의 지속적인 개발과 프로그램의 표준화를 통한 확대 적용이 필요하다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제34권5호
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• pp.561-565
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• 2010

용접부는 일반적으로 잘 알려져 있는 바와 같이, 외력에 의한 응력 집중원(stress concentration source)이 되는 것은 물론 용접과정에서의 입열(heat input)로 인한 성분과 조직의 변화에 의해 반복하중에 대한 피로강도(fatigue strength)가 모재의 그것에 비해 훨씬 떨어져서 피로균열(fatigue crack)의 발단이 되고 있다. 따라서, 본 연구에서는 실제로 철도차량에 적용되는 가스용접 이음재 가운데 대표적인 형상시편들을 재질별로 피로실험을 수행하여 피로하중범위-피로수명(${\Delta}P-N_f$) 관계를 도출하여 비교 평가하였다. 또한, 수치 해석적 유한요소법을 이용하여 용접이음재의 응력분포를 해석한 후, 용접이음부에 발생하는 최대주응력으로 (${\Delta}P-N_f$) 관계를 $\Delta\sigma-N_f$ 관계로 재정리하였다. 이상의 결과들을 바탕으로, 가스용접이 적용된 철도차량 차체의 경제적이고 합리적인 피로설계를 위한 기초정보로 사용하고자 하였다.

• 전자공학회논문지
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• 제53권6호
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• pp.29-36
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• 2016

별도의 RF 소스가 센서 노드에게 에너지를 공급하는 무선 수동형 센서 망은 배터리 없이 영원히 동작할 수 있는 망이다. 그러나 영원한 수명에 대한 기대와 달리 무선 수동형 센서 망은 아직 에너지의 희소성, 에너지 수신과 데이타 전송의 동시불가성, 자원 활용의 비효율성 등 많은 문제를 안고 있다. 본 논문에서는 패킷 상실에는 관대하지만 패킷의 적시 전달을 요구하는 서비스를 제공하는 무선 수동형 센서 망을 다룬다. 이러한 망에서 여러 센서 노드들이 하나의 싱크 노드에게 패킷들을 전달하도록 현실적 제약을 인식하여 framed and slotted ALOHA에 기초한 경합형 MAC 방식을 고려한다. 이어서 지리적으로 흩어져있는 센서 노드들이 전송한 패킷들이 경로 손실을 겪어 결국 capture 현상이 빚어질 때 MAC 방식이 얻을 수 있는 망전체 throughput을 조사한다. 특히 두 센서 노드만이 망에 있을 때 망 전체 throughput의 정확한 공식을 closed form으로 도출한다. 마지막으로 설계 parameter들을 조절하여 최대의 망 전체 throughput을 취하도록 경합형 MAC 방식을 최적화한다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제16권1호
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• pp.191-197
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• 2012

본 논문에서는 무선 센서 네트워크에서 서비스의 질(Quality of Service: QoS)과 공평성을 지원하는 MAC 프로토콜(FQSM)을 제안한다. 제안된 FQSM 프로토콜에서는 센서 노드들이 측정 혹은 수신한 데이터를 전송 응급성에 따라 우선순위를 할당하며, 데이터 트래픽 간의 공평성을 지원하기 위해 부하 예측 알고리즘을 사용한다. 부하 예측 알고리즘에서는 현재 입력되는 부하에 기반으로 최대 전송에 대한 임계값을 조정한다. 이를 위해서 각 버퍼 길이가 연속적으로 일정기간 동안 모니터링 된다. 이 기간 동안의 버퍼 길이 변이에 기반으로 트래픽 부하가 예측되며, 이 예측된 값에 기반으로 전송 순위가 결정 된다. FQSM 프로토콜은 또한 cross-layer 개념을 도입하여 각 센서 노드에서 동일한 목적지로 향하는 데이터를 재정돈하여 가능한 적은 노드들만이 데이터 전송에 참여함으로 에너지를 절약함으로 전체 네트워크 수명을 연장한다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제16권4호
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• pp.89-96
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• 2016

본 논문에서는 데이터수집을 위한 MDC(mobile data collector) 기반의 무선센서네트워크를 고려한다. 이러한 네트워크에서는 MDC들이 이동하며 주위환경으로부터 데이터를 수집한 후 싱크노드에게 전달한다. 단일 MDC를 사용하는 기존 방식에서는 높은 데이터 수집 지연 문제가 발생한다. 복수의 MDC를 사용하는 일부 기존 방안에서는 네트워크 수명최대화에 초점을 두고 데이터 전달 지연에 대한 고려는 하지 않았다. 기존 방안의 이러한 제약을 극복하기 위하여 본 논문에서는 MDC의 개수가 주어진 상황에서 패킷지연을 최소화하는 문제와, 최대 허용 패킷 지연이 주어진 상황에서 필요한 MDC의 수를 최소화 하는 문제를 고려한다. 이를 위해서 두 개의 최적화 문제가 구성되었으며 MDC들의 이동거리와 이동시간 추정 모델을 개발하였다. Interior-point 알고리즘을 이용하여 최적화 문제에 대한 해를 구했으며, 제안된 방안을 검증하기 위한 수치결과와 분석을 제시하였다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제17권1호통권74호
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• pp.53-62
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• 2005

본 연구의 목적은 가새 골조에서 사용되는 가새 부재를 보강하여 가새 골조의 이력 거동을 향상시키는 것이다. HSS(Hollow Structural Section) 가새 부재는 국부 좌굴의 발생으로 인하여 인장측 성능에 비해 압축측 성능이 취약한 단점이 있다. 국부 좌굴의 심각성을 감소시키기 위하여 가새 부재에 콘크리트를 충전하는 방법이 사용되었다. Lee and Goel(1987)의 연구 결과에 따르면 콘크리트 충전은 HSS 가새 부재의 국부좌굴의 심각성을 감소시켜 파괴 수명을 증가시켰으나, 가새 부재 중앙부의 국부좌굴을 방지하지 못하여 지속적인 압축 강도의 저감이 나타났다. 따라서 본 연구에서는 가새 부재의 압축 강도를 증가시키고 중앙부의 국부 좌굴을 방지하기 위하여 콘크리트 충전 HSS 가새 부재의 중앙부를 리브로 보강한 실험체를 제작하여 실험하였다. 이를 위하여 리브 보강길이를 변수로 한 총 4개의 실물 크기의 가새 부재를 제작하였다. 하중은 압축과 인장이 대칭인 하중이력을 사용하였다. 본 실험에서 좌굴 모드, 사이클 최대 압축강도와 에너지 소산능력에서 나타난 리브 보강 가새 부재의 성능은 리브 보강길이에 따라 다르게 나타났으며, 63%의 길이로 보강한 실험체가 가장 우수한 성능을 나타내었다.

• 오토저널
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• 제14권6호
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• pp.113-126
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• 1992

Recently the multi-kind, small-amount manufacturing system has been replacing the mass manufacturing system, and domestic machining inustry also is eager to absorb the new technology because of its high productivity and cost reduction. The optimization of the cutting condition has been a vital problem in the machining industry, which would help increase the productivity and raise the international competitiveness. It is intended in this study to investigate the machining costs per unit time which is essential to the analysis of the optimal cutting condition, to computer the cutting speed that lead to the minimum machining costs and the maximum production to suggest the cutting speed range that enables efficient speed cutting, and to review the machining economy in relation to cutting depth and feed. Also considered are the optimal cutting speed and prodution rated in rrelation with feed. It is found that the minimum-cost cutting speed increases and the efficient cutting speed range is reduced as machining cost per unit time increases since the cutting speed for maximum production remains almost constant. The machining cost is also lowered and the production rate increases as the feed increases, and the feed should be selected to satisfy the required surface roughness. The machining cost and production rate are hardly affected by the cutting depth if the cutting speed stays below 100m/min, however, they are subject to change at larger cutting depth and the high-efficient speed range also is restricted. It can be established an adaptive optimal cutting conditions can be established in workshop by the auto-selection progam for optimal operation. It is expected that this method for choosing the optimal cutting conditions might contribute to the improvement of the productivity and reduced the cost. It is highly recommended to prepare the optimal cutting conditionthus obtained for future use in the programing of G-function of CNC machines. If proper programs that automatically select the optimal cutting conditions should be developed, it would be helpful to the works being done in the machine shops and would result in noticeable production raise and cost reduction.