• 한국산학기술학회논문지
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• 제20권4호
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• pp.551-563
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• 2019

본 연구는 청주시의 1970년대에 시행된 4개의 토지구획정리사업지구를 대상으로 하며, 물리적 측면에서 가구체계의 개념을 통해 지구특성을 파악하는 것을 목적으로 한다. 연구 결과 첫째, 가구의 가로 특성을 보면, 4개 지구 동일하게 현재의 도시개발 기준 대비 간선도로망과 가구로의 진입을 위한 국지도로체계는 잘 갖춰져 있는 것으로 파악되었다. 그러나 가구내의 개별필지로의 진입로가 제대로 갖춰지지 않아 개별 필지 별 건축이 어려운 상황으로 나타났다. 둘째, 가구의 형태 특성을 보면, 세장비는 평균 1:2의 비율이며, 동서방향의 장방형 가구가 높은 빈도를 나타났다. 1지구부터 3지구까지는 가구면적이 증가하는 추세이었으나 4지구는 다시 감소하여 현대적인 가구구획의 형태로 변화하는 양상을 띠었으며, 가구면적이 클수록 접도율이 일관성 있게 낮아지는 것을 알 수 있었다. 셋째 필지배열 특성을 보면, $4{\times}4$이상의 다열구조를 갖는 가구의 빈도가 1~3지구 까지 높았으며 4지구에서는 상당히 개선된 것으로 파악되었다. 특히 정방형에 가까운 가구는 접도율이 열악한 과다열 필지구획이 되어, 주거환경을 개선하는데 어려움이 있을 것으로 판단되었다. 토지구획정리사업에 의한 택지 개발은 가구구획이 상당히 정형화되어 있고, 그러한 주택지의 면적이 상당한 만큼 이러한 특성을 고려하여 좋은 주거지를 위한 개선방법을 찾는다면, 외곽개발 등의 난개발을 제어할 수 있는 대안이 될 수 있을 것으로 판단된다.

• Journal of Radiation Protection and Research
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• 제37권4호
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• pp.219-225
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• 2012

방사선안전을 수행하는 방사선안전관리자를 대상으로 실제적인 방사선안전규제 수준을 파악하여 합리적인 안전규제 제도를 마련하는데 필요한 근거자료를 도출함으로써 방사선안전규제의 효율성과 편의성을 극대화할 수 있는 차별화된 규제에 도움이 되고자 하였다. IAEA의 RS-G-1.9 (2005), NRC의 NUREG Vol. 1~21 등과 국내 원자력안전법의 내용을 근거로 전체 약 10%에 해당되는 방사선이용기관의 방사선안전관리자를 대상으로 설문조사하였다. 피폭관리에 대한 요건($3.32{\pm}0.910$)이 가장 높은 인식수준을 나타냈고, 관련 서류의 기록, 비치, 보관에 대한 요건($2.84{\pm}0.826$)은 가장 낮은 인식수준을 나타냈다. 방사선원 현황 및 관리 요건, 시설 요건, 측정 및 오염관리 요건, 측정 장비 및 감시기 작동 요건, 교육 및 훈련 요건, 피폭관리 요건에서 산업기관이 의료기관보다 규제가 더 엄격해야 한다는 인식수준을 나타냈다. 방사선안전규제 수준이 산업기관과 의료기관에 통계적으로 유의한 차이가 있다는 것은 규제관련 그 원인이 존재하는 것이므로 실제적인 규제내용을 재평가해 볼 필요가 있음을 시사한다. 향후 연구에서는 국내 기관특성별로 규제요건을 개발하는 과정이 이루어질 필요가 있고, 기관특성을 고려하여 방사선안전규제를 수행한다면 편의성을 극대화한 안전규제를 달성할 수 있을 것이라고 사료된다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제18권12호
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• pp.650-658
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• 2017

건물의 접지방식은 사고 발생 시 고장전류를 대지로 안전하게 방전시켜 인체와 기기의 안전성을 확립하기 위한 중요한 요소이다. 특히, 우리나라 아파트단지의 접지방식은 일본의 영향을 받아 TT접지방식으로 설계/시공되고 있지만, 전기안전을 확보하기 위하여 각동의 건물에서 기초 콘크리트 접지를 시설하고, 이들을 서로 연결하여 수변전실의 변압기 2차측 접지까지 연결하고 있다. 이러한 공동구로 연결된 TT접지방식은 TN접지방식에 가까우므로 1선 지락사고시 사고전류의 크기와 대지전압의 크기가 크게 증가하므로, 이를 정확하게 해석하여 사고에 대한 보호대책을 세우는 것이 중요한 과제로 대두되고 있다. 따라서, 본 논문에서는 대규모 아파트단지의 접지특성을 해석하기 위하여, 도면과 현장측정에 의한 사례분석과 PSCAD/EMTDC의 모델링에 의한 접지방식 특성을 분석하여, 대규모 아파트단지의 접지방식(TN접지방식과 TT접지방식)에 대한 정확한 유형을 파악한다. 또한, 공동구 연결유무에 의한 대규모 아파트단지의 접지방식 구조에 따른 사고해석 알고리즘을 제시하고, 사고발생시 접지계통에서의 접촉전압 및 보폭전압을 고려한 접지계통설계 알고리즘을 제안하였다. 본 논문에서 제시한 모델링과 알고리즘을 바탕으로 실 계통의 아파트단지에 적용한 결과, 대규모 아파트단지의 접지특성 해석에 유용함을 확인하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제12권2호
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• pp.865-871
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• 2011

현재 선박의 자동운항을 위해서는 항체의 위치정보 및 방위정보가 반드시 필요하다. 그 중에서도 방위정보는 자동조타 시스템에 필수적인 요소로 측정 장비로는 자이로컴퍼스, 마그네틱 컴퍼스 그리고 GPS 컴퍼스가 있다. 자이로컴퍼스는 주로 GMDSS(Global Maritime Distress & Safety System)의 대형선박에 사용되고 있으며 정밀도와 신뢰도가 우수하지만 부피가 크고 고가라는 단점이 있다. 그리고 마그네틱 컴퍼스는 비교적 정확하고 저렴하지만 선박의 철제 구조물 등과 같은 자성물체에 의한 영향을 많이 받는다는 단점을 가지고 있다. GPS컴퍼스의 경우는 위치정보의 변화에 따라 진북을 가리키지만 항체가 정지해있거나 오차범위 내에서 운동을 할 경우 정확한 방향을 얻을 수 없다. 본 논문에서는 이러한 방위각 센서의 상호보완을 위해서 least-square curve fitting 방법을 이용하여 GPS 컴퍼스의 성능을 향상시키고 이를 마그네틱 컴퍼스와 공분산 오차의 크기에 따른 가중치를 적용하여 방위각의 정밀도를 향상 시키는 알고리즘을 제안하였다. 실험을 통하여 제안된 알고리즘의 특성을 분석하고 성능을 검증하였으며 실험 결과를 통해 제안된 알고리즘의 적용 가능성을 보여주었다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제18권10호
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• pp.817-822
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• 2017

제동 장치는 기계장치의 사용자나 시스템의 안전관점에서 가장 중요한 요소 중 하나이며, 작동 조건 내에서 신뢰성 있는 제동력이 유지 되어야 한다. 일반적으로 브레이크는 운동에너지를 마찰을 통해 열에너지로 변환하여 회전하는 기계장치를 제동한다. 운동에너지가 열에너지로 전환되는 과정에서 고온의 열이 발생하여 기계적 거동에 영향을 준다. 마찰열은 브레이크 시스템의 열팽창 및 마찰계수 변화 등에 영향을 주고 제어되지 않는 고온은 브레이크 성능을 저하시킨다. 따라서 브레이크의 발열을 예측하고 이를 제어하는 것은 중요하다. 마찰열을 예측하기 위한 다양한 수치해석 연구들이 수행되었지만, 계산의 효율 및 재원의 한계로 수치해석의 경계조건을 다양한 형태로 가정하여 마찰열 예측 연구를 수행하였다. 가정된 마찰열 거동은 실제 열전달 온도 분포 경황과 차이가 있고 이를 이용한 냉각 효과나 열응력 수치해석 결과의 신뢰성이 부족하다. 이러한 한계점을 극복하고 마찰열 예측 시뮬레이션 절차를 정립하기 위하여 본 연구에서는 열-구조 결합 요소를 사용하여 브레이크 시스템의 마찰열 발생을 직접적으로 모사하는 시뮬레이션을 수행하였다. 본 논문은 Finite Element Method(FEM)을 이용하여 브레이크 작동에 따른 마찰열 발생을 모사하고 열분포 특성을 분석하기 위해 브레이크 모델을 대상으로 열-구조 연성요소를 적용한 수치해석 연구를 수행하였다. 이 연구는 마찰열 직접 모사의 필요성을 제안하고 시뮬레이션에 필요한 정보를 제공할 수 있다 판단된다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제18권4호
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• pp.669-676
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• 2017

최근 정보 보안의 중요성으로 인하여 신규 빌딩은 물론 기존 빌딩에서도 사이버 공격에 대한 대비책으로 보안 취약점 분석, 정보 보호 기술 및 시스템이 도입되는 추세이며, 초고층 건축물에 대한 정보 보안 연구들도 이루어지고 있다. 그러나 일반적인 IT 시스템의 관점 및 보안 정책에 따라 보안 시스템 도입과 연구들이 이루어지다 보니, 빌딩의 기반 시설에 대한 고려가 미비한 편이다. 특히, 빌딩 기반 시설인 BAS는 일반적인 IT 시스템과 달리 폐쇄적 시스템이지만 개방형 기능들을 수용하는 독특한 구조적 특징을 가지고 있다. 빌딩 보안 정책을 수립할 때 이러한 시스템 구조와 기능에 대한 이해가 부족하면 BAS에 대한 정보 보안 정책이 미진하게 되고 이로 인해 빌딩 전체 구성 요소들이 BAS를 통한 악의적인 사이버 공격에 노출될 가능성이 커진다. 본 논문은 공급 업체별로 상이한 BAS 구조를 3단계 레벨로 통합 분류한 구조 참고 모델을 제시하였고, 레벨별로 정보 보안 특성 및 취약점을 도출하였다. 본 연구를 통해 도출된 BAS 구조와 레벨별 보안 취약점 및 특성들은 BAS 특징을 반영한 보안 정책 수립과 빌딩의 안전 관리 능력 향상에 기여할 것으로 사료된다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제16권9호
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• pp.6247-6253
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• 2015

본 논문은 병렬 오차 증폭기 구조를 적용하여 과도응답특성 개선한 LDO 레귤레이터를 제안한다. 제안하는 LDO 레귤레이터는 고 이득, 좁은 주파수 대역의 오차증폭기 (E/A1)와, 저 이득, 넓은 주파수 대역의 오차증폭기 (E/A2)로 이루어지며, 두 오차증폭기를 병렬 구조로 설계해서 과도응답특성을 개선한다. 또한 슬루율을 높여주는 회로를 추가하여 회로의 과도응답특성을 개선하였다. 극점 불할 기법을 사용하여 외부 보상 커패시터를 온 칩 화하여 IC 칩 면적을 줄여 휴대기기 응용에 있어서도 적합하게 설계 하였다. 제안된 LDO 레귤레이터는 매그나칩/하이닉스 $0.18{\mu}m$ CMOS 공정을 사용하여 회로설계 하였고 칩은 $500{\mu}m{\times}150{\mu}m$ 크기로 레이아웃을 실시하였다. 모의실험을 한 결과, 2.7 V ~ 3.3 V의 입력 전압을 받아서 2.5 V의 전압을 출력하고 최대 100 mA의 부하 전류를 출력한다. 레귤레이션 특성은 100 mA ~ 0 mA에서 26.1 mV의 전압변동과 510 ns의 정착시간을 확인하였으며, 0 mA에서 100 mA의 부하 변동 시 42.8 mV의 전압 변동과 408 ns의 정착 시간을 확인하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제19권10호
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• pp.330-338
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• 2018

비례-적분-미분(PID) 제어기는 단순한 구조와 넓은 범위의 운전영역에서 견고한 성능으로 인해 산업계에서 널리 사용되고 있다. 그러나 제어대상으로서 AVR(Automatic Voltage Regulator)은 전력 시스템의 파라미터의 변동에 강인하지 않다. 따라서 PID 제어기를 사용하여 AVR 시스템의 안정성과 성능을 향상시키는 것이 필요하다. 본 논문에서는 PSO(Partial Swarm Optimization) 알고리즘을 사용하여 AVR 시스템을 위한 최적 PID 제어기 파라미터를 결정하는 새로운 설계 방법을 제시한다. 제안하는 접근법은 쉬운 구현뿐만 아니라 안정된 수렴 특성 및 양호한 계산 효율과 우수한 특성을 갖는다. 또한, 제안 된 PSO-PID 제어기의 성능을 평가하기 위해 새로운 목적함수를 정의한다. 이 목적함수는 최대백분율 오버슈트와 정정시간이 설계사양으로 주어진 경우 이를 반영하기 위한 것이다. 이를 위해 ITAE 평가함수에 제약 조건을 위반하면 벌점을 부과하도록 하여 PSO 알고리즘이 PID 제어기 파라미터를 탐색할 때 설계사양을 만족하도록 하게 한다. 최종적으로 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 제안한 PSO-PID 제어기는 단자전압 계단응답에 대해 주어진 설계사양을 만족할 뿐만 아니라 다른 유사한 최근의 연구보다 더 우수한 제어 성능을 보임을 확인하였다.

• 한국조경학회지
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• 제42권5호
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• pp.1-12
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• 2014

최근 전세계적으로 공장과 공단, 공업도시, 노동자 주거 단지, 쓰레기 매립지 등의 인더스트리얼 사이트를 공공의 땅으로 회복하고 공원화함에 있어 장소가 지니고 있던 역사적, 형태적 특성을 기반으로 한 고유한 장소성을 고려한 장소기억의 재현이 중요한 화두가 되고 있다. 이에 본 연구는 최근 공원설계에 있어 주요한 목표가 되고 있는 장소성 높은 공원을 조성하기 위한 기초자료로서 조성 및 개원 당시 공원을 설계하는 방식에 있어 장소의 기억을 적극적으로 끌어들였다는 공통점을 지니고 있는 서울숲과 선유도공원의 장소성 형성 구조를 도출하여, 향후 장소성을 고려한 공원계획 및 설계를 위한 시사점을 제시하고자 한다. 본 연구를 토대로 도출된 서울숲, 선유도공원에 대한 장소성 형성구조 연구결과는 다음과 같다. 첫째, 구조방정식 모형을 통하여 서울숲과 선유도공원은 자연물리적, 인공물리적, 체험적 요인의 만족도가 장소성 형성에 유의한 영향을 미치고 있음을 확인하였다. 또한 장소성이 높아질수록 방문용의성이 높아지는 것으로 나타났다. 둘째, 장소의 물리적 환경에 따라서 서울숲과 선유도공원은 놀이, 운동 등 체험적 요인이 상대적으로 중요한 것으로 나타났다. 따라서 장소성을 높이기 위하여는 물리적 요인에 더하여 체험적 요인을 중요하게 고려하여야 한다. 셋째, 동일한 유형의 장소일지라도 개별 장소의 특성에 따라 요인 및 변수의 상대적 중요도는 다르게 나타났다. 장소별 구조방정식 모형에서 확인할 수 있듯이 각 요인과 관련된 구체적 변수의 중요도는 장소에 따라서 차이가 있을 수 있다. 예를 들어, 서울숲에서는 자연물리적 요소가 인공물리적 요소보다 중요한 것으로 나타났지만, 선유도공원에서는 인공물리적 요소가 자연물리적 요소보다 더 중요한 것으로 나타났다. 본 연구는 장소성 연구에 있어 정량적 연구방법인 구조방정식 모형을 다양한 장소에 도입하여 장소성 구조모형을 도출하고, 이를 통하여 장소성 형성을 위한 보다 구체적 방안을 제시하고, 더 나아가 장소성의 실체에 한걸음 더 접근할 수 있었다는데 의의가 있다. 본 연구에서의 분석방법 및 결과를 토대로 더욱 다양한 장소를 대상으로 장소성 형성모델을 도출하는 후속 연구가 계속된다면, 의미 있고 개성적이며 정겨운 도시의 장소, 더 나아가서 인간적인 도시, 경쟁력 있는 도시를 만드는 일에 크게 기여할 것이다.

• 공업화학
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• 제9권6호
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• pp.822-828
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• 1998

$^1H$ NMR gradient spin echo법을 이용하여 polyoxyethylene dodecyl ether[$C_{12}H_{25}(OCH_2CH_2)nOH$] 수용액에서 미셀 형성과정에 대한 것을 비교검토 하였다. 여기서 n=5($C_{12}EO_5$) 및 n=8($C_{12}EO_8$)인 비이온성 계면활성제를 사용하였으며 등방성상의 영역범위에서의 자기확산 계수는 일정온도에서 농도변화에 따른 pulsed field gradient법을 사용하여 측정하였고, 또한 여러 프로톤의 시그날에 대한 피크폭(line width)을 추적하여 액정 특성에 대한 것을 검토하였다. 알킬사슬의 메틸렌 시그날의 넓혀짐은 $C_{12}EO_5-$물 계에서는 핵사고날 액정상의 근접될 때 관찰되었지만 $C_{12}EO_8-$물 계에서는 넓혀짐이 보다 작게 관찰되었다. 낮은 온도에서 농도가 증가함에 따라 $C_{12}EO_5$에서는 막대형 미셀이 형성되지만 $C_{12}EO_8$에서는 전 농도 범위에서 작은 미셀로 이루워 진다. 계면활성제의 자기확산계수는 서서히 증가하다가 극소점에 이르러서는 농도가 증가함에 따라 급격히 감소한다. 극소점의 위치는 온도가 담점에 이르렀을 때 낮은 농도에서 나타나고 이 계에서는 두 개의 등방성 상으로 분리된다. 피크폭 연구에서 피크폭의 넓어짐은 $C_{12}EO_5$에서는 온도가 증가되었을 때 온도의 차이로 형성된다. 그 결과 담점에 이르러 계면활성제의 회합체가 커지는 것으로 생각한다. 이 회합체가 담점에 이르러 한정된 모양을 갖는 것은 아니다. $C_{12}EO_8$에서는 미셀들이 온도의 증가에 영향을 받지 않고 미셀형성이 불확실하다. 에틸렌옥사이드 일부분의 메틸렌 시그날은 일관되게 좁게 나타났다. 회합에 있어서 이들은 알킬사슬 메틸렌보다 작은 질서로 나타내었다. 회합의 크기나 모양에 있어서 여러 변화성은 상 변화에 따라 등방성과 액정상의 안정성 범위가 정하여 진다. 회합체 크기와 상 구조는 여러 온도와 농도 변화에서 분자의 효과적 모형을 고려하여 정성적인 결과에 따른다.