• 한국산학기술학회논문지
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• 제18권4호
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• pp.527-535
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• 2017

연료전지 배터리 하이브리드 UPS용 연료전지 파워 팩 내부에 설치한 연료전지의 화학반응에 의해 생성되는 열을 제거하는데 어려움이 있다. 열을 제거하지 못할 경우 연료전지의 내구성과 성능에 영향을 끼쳐 수명 단축의 원인이 된다. UPS용 연료전지 파워 팩 제작을 위하여 연료전지의 적절한 냉각 방법을 선정하고 제시하는 것이 본 연구의 목표이다. 냉각방법 선정을 위해 냉각 성능에 영향을 주는 각각의 설계 인자를 변화시키면서 연구를 수행하였다. 전산해석은 상용프로그램인 COMSOL Multiphysics로 수행하였다. 먼저 연료전지 스택의 냉각 팬의 위치를 상단과 하단에 배치했을 때 1 kW급 연료전지 스택 표면온도를 비교하였으며, 각각의 위치에 따른 냉각 팬의 회전속도를 2,500, 3,000, 3,500, 4,000 RPM으로 변경하여 적절한 냉각 팬의 속도를 결정하였다. 또한 파워 팩 외부에서 내부로 들어오는 공기의 입구인 그릴의 타공면적을 달리하여 내부로 들어오는 공기의 유량이 냉각에 미치는 영향을 비교하였다. 본 연구는 UPS용 연료전지 파워 팩 내부 연료전지의 열관리 기술개발에 효과적으로 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국융합학회논문지
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• 제12권12호
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• pp.145-151
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• 2021

Ti Gr4에 TPS 법을 이용하여 HA 코팅을 수행하여 코팅층에 대한 물리적특성 및 생체적합성을 판단하여 의료용 부품으로서의 활용성에 대한 평가를 하였다. 직경 25mm Ti Gr4 합금 시험편을 기계가공 후 #120, #400, #1,000 샌드페이퍼 및 바렐 연마로 표면을 연마를 하여 ASTM F1185-88로 HA 코팅은 한 후 HA 코팅층의 두께, 표면조도, 강도 및 접착력 측정 시험과 세포독성 시험을 하였다. Ti Gr4에 대한 HA 코팅 결정도는 75.51%, Ca/P 비는 1.67의 값을 얻을 수 있었다. HA 코팅층의 두께는 Ti 소재의 표면거칠기가 거칠수록 증가하고, 코팅의 강도 및 접착력은 시험장치의 지그 형상, 에폭시 성분, 크로스헤드 속도 등에 따라 변화가 있을 것으로 예측된다. 세포독성 시험은 Grade 3의 반응성으로 적합한 것으로 나타났다. 본 실험 결과 TPS에 의한 Ti Gr4 소재의 HA 코팅 두께 향상과 골융합을 촉진이 가능할 것으로 확인되어 인체삽입용으로 상용화가 가능할 것으로 판단된다.

• 정보보호학회논문지
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• 제31권5호
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• pp.919-939
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• 2021

5G 네트워크는 차세대 통신기술로서 4G 네트워크 대비 빠른 속도, 짧은 통신 지연, 높은 연결성을 기반으로 대량의 트래픽 처리가 가능하다. 이에 따라 4차 산업혁명의 핵심 기술로 대두되어 그 중요성이 증가하고 있다. 이러한 5G 네트워크 환경에서 기지국은 그 특성상 높은 밀도로 도심 전역에 설치되어 있으며, 사용자 단말과 연결되어 서비스를 제공한다. 따라서 악의적인 공격자에 의한 피해가 기지국에 발생하는 경우, 사용자 및 사회 전반에 큰 피해를 줄 것으로 예상된다. 2016년 뉴욕타임즈 기사에 따르면 중국의 특정 서버로 사용자 데이터를 전송하는 백도어로 추정되는 소프트웨어가 미국 내 안드로이드 기기, 자동차와 같은 스마트 기기에 포함되어 있다고 보도되었다. 이후 통신 장비에 백도어 설치에 대한 이슈가 지속적으로 제기되었으며, 5G 기지국과 같은 통신장비에 대한 안전성 확보의 필요성이 대두되었다. 따라서 본 논문에서는 5G 기지국을 대상으로 체계적인 방법론인 위협모델링을 사용하여 도출한 보안기능요구사항과 백도어 이슈에 대응할 수 있는 수준의 보안보증요구사항을 제안한다. 본 논문에서 제안하는 보안요구사항은 5G 기지국에 대한 보안성평가기준으로서 안전한 네트워크 환경을 구성하기 위한 기지국 설계 및 개발에 사용될 수 있다.

• 정보처리학회논문지:컴퓨터 및 통신 시스템
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• 제10권8호
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• pp.215-222
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• 2021

이중 연결 네트워크(Dual Connectivity Network)는 소몰 셀 기지국(SBS: Smallcell Base Station)의 제한된 자원 문제와 간섭 문제를 완화하기 위해 스몰 셀 기지국과 매크로 셀 기지국(MBS: Macrocell Base Station)이 협력하여 서비스를 지원하는 기술이다. 하지만 이중 연결 네트워크 역시 한정된 자원을 분배해주는 기술이기 때문에 자원 할당 방식은 매우 중요한 문제이다. 그래서 본 논문에서는 이중 연결 네트워크에서 효율적이고 공정한 자원할당을 위해 일반화된 강한 포부 협상 해법(GTABS: Generalizing Tempered Aspiration Bargaining Solution)과 굽타 리빈 협상 해법(GLBS:Gupta and Livne Bargaining Solution)을 이용한 두 단계 자원 분배 알고리즘을 제안한다. 단계 자원 분배 알고리즘은 다음과 같다. 첫 번째 단계인 그룹 자원 분배 알고리즘에서는 GTABS를 이용하여 각 기지국의 무선 자원을 실시간 그룹과 비 실시간 그룹에게 효율적으로 할당한다. 두 번째 단계인 사용자 자원 분배 알고리즘에서는 GLBS를 이용하여 각 그룹으로 나누어진 자원을 각 그룹의 사용자들에게 최적으로 할당한다. 이러한 두 단계 자원 분배 방식은 5G 무선 자원을 최적으로 할당하여 네트워크 시스템 성능 최대화와 사용자 만족도를 동시에 보장한다. 마지막으로 본 논문에서는 성능 평가를 통해 제안된 방식이 서비스 요청 증가에 따라 전체 시스템 처리량, 공정성, 통신 장애율 측면에서 비교 방식들 보다 모두 10% 이상의 효율성을 입증했다.

• 한국정보전자통신기술학회논문지
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• 제13권6호
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• pp.556-561
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• 2020

현대 사회의 농업 인구의 고령화 및 감소로 농업 환경 개선이 필요한 실정이고 대표적인 문제 중 하나이다. 그리고 대부분의 작업체계에서 항상 운반 작업이 필요하기 때문에 운반 작업에 사용되는 시간과 노동력의 비율이 매우 높다. 이에 따라 많은 종류의 운반차들이 개발되고 판매되고 있으며, 초기에는 대부분 화석연료를 사용하는 동력운반차가 주종을 이루고 있다. 그러나 최근에는 지구온난화와 기후변화협약 등 국제 환경규제의 강화 및 화석연료의 고갈로 인한 수소, 연료전지, 태양광, 바이오 등 차세대 친환경에너지를 주목하고 있다. 그래서 본 연구에서는 화석연료를 대체하는 친환경적이며 누구나 쉽게 조작이 가능하고 안전한 농업용 전기운반차를 개발하는 것을 최종목표로 한다. 농업용 전기운반차의 광범위한 차속 조절 및 안정성 확보에 초점을 두고 설계하였으며, 성능 및 디자인을 고려하여 프레임, 주행부, 조향부, 컨트롤러 시스템 등으로 구성되어 각 부분별 검토하였다. 본 연구의 농업용 전기운반차가 젊은 인력이 부족한 농경사회에서 고령노동자나 여성들이 쉽고 편하게 작업을 할 수 있고 높은 효율성을 통해서 농경사회에 도움이 될 수 있을 것이다.

• 한국산업정보학회논문지
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• 제15권5호
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• pp.37-51
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• 2010

본 논문에서 우리 대용량 데이터를 보다 효과적으로 전송할 수 있는 프로그램 구현 및 시스템 최적화에 대해 논의하고자 한다. 수백 ~ 수천 km 떨어진 전파망원경을 이용해 천체를 관측하는 VLBI에서 각 관측소는 수 TB에 달하는 대용량 데이터를 상관센터로 전송하여야 한다. 이에 따라 보다 효율적으로 데이터를 전송할 수 있도록 전세계적으로 초고속 네트워크를 활용한 e-VLBI 연구가 활발히 진행되고 있다. 본 논문에서는 이러한 연구 추세에 따라 초고속 네트워크 상에서 Gbps 급의 VLBI 데이터를 효과적으로 전달할 수 있는 프로그램 설계 및 시스템 구축에 대해 기술하였다. 기존의 VTP(VLBI Transport Protocol) 기반 데이터 전송을 넘어 보다 신속한 데이터 전달이 가능하도록 전송 프로그램 설계에 있어 UDP를 적용하였다. 이를 위해 현재 사용되는 VTP 프로그램에 Tsunami UDP 알고리즘을 이식하여 데이터 전달에 있어 성능을 극대화하였고, 시스템 최적화를 통해 보다 신속하고 안정적으로 KVN 각 사이트 간 데이터 전송이 구현될 수 있도록 하였다.

• 대한토목학회논문집
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• 제26권4A호
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• pp.707-717
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• 2006

근래에 들어 기존의 PSC 거더 교량 외에 다양한 형태의 교량이 개발되고 있으며, 다단계 긴장에 의한 PSC 거더교는 대표적인 예이다. 다단계 긴장 PSC 거더교는 구조적 개념에 따라 자중을 줄이고 경간을 장대화할 수 있는 장점을 갖고 있다. 그러나, 이와 같은 장대화된 보다 유연한 교량은 구조적 안전성 및 사용성을 고려한 주행열차하중에 대한 동적거동 검토가 필수적이며, 철도교량의 주행열차하중에 대한 동적성능평가를 위한 정확한 동특성 입력은 매우 중요하다. 본 연구에서는 정확한 고유진동수 및 감쇠비 추출을 위하여 25m 실물 다단계 긴장 PSC 거더를 제작하여 시공단계별 모달테스트를 수행하였다. 모달테스트를 위한 가진방법으로 기존의 충격햄머에 의한 방법 외에 디지털 콘트롤에 의한 가진기를 사용하여 보다 정확한 주파수응답 함수를 얻고자 하였다. 또한, 시공단계별 구조계 변화 및 긴장에 의한 동특성 변화를 고찰하기 위하여 시공단계별 실험을 수행하였다. 모달테스트 결과에 의한 동특성 값을 주행열차하중 해석에 적용하여 다양한 매개변수연구를 통한 철도교량 동적성능평가를 수행하였다. 동적처짐, 충격계수, 바닥판의 연직가속도, 단부꺾임각 등에 대하여 열차별, 속도별 동적해석을 수행하여 국내외 철도교량 동적성능 평가기준과 비교하였다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제39권12호
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• pp.23-35
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• 2023

농림축산식품부는 강풍에 의한 비닐하우스의 인발파괴에 대응하기 위해 30년 빈도의 풍속에 대비할 수 있는 내재해형 비닐하우스 설계 기준을 고시하였다. 하지만 여전히 많은 비닐하우스가 기존 규격시설인 농가 보급·지도형으로 유지 및 신설되고 있다. 농가 보급·지도형 비닐하우스에는 인발파괴에 저항하기 위한 보강 수단으로 소형말뚝 종류 중 하나인 철항이 사용된다. 철항의 인발저항력은 토양의 환경과 철항의 관입 형태에 따라 변화한다. 이번 연구에서는 양토와 사양토에 설치되는 철항의 인발저항력을 토양경도계를 사용하여 유추할 수 있는 상관관계를 제시하였다. 토양의 환경인 함수비와 다짐도에 따른 철항의 인발저항력을 유추하기 위해 흙의 다짐시험과 모형토조시험, 현장시험을 수행하였다. 흙의 다짐도를 간단하게 확인할 수 있는 토양경도계를 사용하여 다짐도를 측정하였으며, 이를 이용하여 흙의 다짐시험과 모형토조의 다짐도에 대한 상관관계를 분석하였다. 또한, 모형토조에서의 철항의 인발저항력으로 현장에서의 인발저항력을 추정하는 상관관계를 제시하였다. 이번 논문의 결과는 환경 변화에 따른 철항의 관입 형태별 인발저항력의 예측에 활용될 것으로 기대된다.

• 한국음향학회지
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• 제43권1호
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• pp.95-102
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• 2024

기술 발전에 힘입어 고속열차의 운항속도는 증가하고 있으며, 고속열차 외부 유동장으로부터 발생하는 공력소음은 설계 단계에서 매우 중요한 고려 대상이 되어왔다. 이러한 고속열차의 유동기인소음을 정확하게 예측하기 위해서는 근거리 음향장에서 고해상도의 음원 발생과 원거리 음향장에서 수치적 소산이 적은 소음 전파가 요구된다. 이는 실제 고속열차의 구성요소 별로 시공간 스케일을 모두 적절하게 고려할 수 있는 수치격자 및 시간해상도가 동반되어야 한다. 이러한 도전점을 극복하기 위해, 본 연구는 실제 크기 및 실제 운행속도의 고속열차 5차량의 외부 유동장 및 음향장을 3차원 압축성 대와류모사(Large Eddy Simulation, LES) 기법을 이용하여 동시 계산하였다. 수치해석의 검증을 위해 벽면압력섭동 측정 결과와 수치해석 결과를 비교하였다. Ffowcs Williams and Hawkings 방정식을 이용하여 고속열차로부터 방사되는 음향파워를 예측하고 주행속도간 결과를 비교분석하였다. 본 연구는 고속열차의 공력소음 발생 메커니즘 분석을 바탕으로 한 소음 저감에 기여할 것으로 사료된다.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제26권4호
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• pp.75-82
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• 2019

유연 태양 전지는 최근 휴대용 배터리, 웨어러블 소자, 로봇, 드론 및 비행기와 같은 광범위한 응용 분야로 인해 큰 주목을 받고 있다. 특히, 고효율 및 높은 신뢰성을 갖는 유연 실리콘 및 화합물 반도체 태양 전지의 요구가 계속 증가하고 있다. 본 연구에서는 유연 InGaP/GaAs 2중 접합 태양전지 모듈을 개발하였다. 특히 제작된 유연 태양전지 모듈의 신뢰성을 확보하기 위하여, 풍속 및 주위 온도가 태양 전지 작동 온도에 미치는 영향을 수치해석으로 분석하였다. 3종류의 풍속(0 m/s, 2.5 m/s 및 5 m/s) 및 2종류의 주변 온도 조건(25℃ 및 33℃)에 대하여 태양 전지 모듈의 온도 분포를 해석하였다. 유연 태양전지 모듈의 유연성은 굽힘 시험 및 굽힘 수치해석을 통하여 평가하였다. 25℃ 온도조건에서 풍속이 0 m/s 일 때, 태양 전지 셀의 최대 온도는 149.7℃이다. 풍속이 2.5 m/s로 증가되었을 경우, 태양 전지의 온도는 66.2℃로 크게 감소되었다. 또한 풍속이 5 m/s 인 경우, 태양 전지의 온도는 48.3℃로 급격히 감소함을 알 수 있었다. 주변 온도 또한 태양 전지의 작동 온도에 영향을 미친다. 2.5 m/s의 풍속에서 주변 온도가 33℃로 증가할 경우, 태양 전지의 온도는 74.2℃로 약간 증가하였다. 따라서 태양 전지 셀의 온도에 영향을 미치는 가장 중요한 인자는 풍속으로 인한 열 방출 효과임을 알 수 있었다. 또한 태양 전지의 최대 온도는 사용된 소재들의 유리 전이 온도보다 낮기 때문에, 열 변형 및 모듈의 열화 가능성은 매우 낮을 것으로 예측된다. 제작된 태양전지 모듈은 굽힘 반경 7 mm까지 굽힐 수 있어 비교적 우수한 유연성을 갖고 있었다. 또한 향후 neutral plane 해석을 통하여 태양전지 셀을 neutral plane에 위치시키면 유연성이 크게 증가할 것으로 예측된다.