• 대한화학회지
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• 제65권3호
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• pp.209-218
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• 2021

이 연구는 탐구보고서에 기반하여 화학교사의 학생 역량 평가 실태를 알아보았다. 이를 위해 2020학년도 1급 화학 정교사 연수를 수행한 2개의 대학에서 연수를 수강한 화학교사를 대상으로 탐구보고서를 수합하였다. 교사들이 탐구보고서를 통해 학생의 어떠한 역량을 평가하고 있는지를 국가수준학업성취도 평가틀에서 제시한 과학과 교과 역량을 이용하여 분석하였다. 총 63명의 화학교사 탐구보고서를 수집하였으며, 이를 역량별, 각 역량의 하위 요소별, 세부 요소별로 분석하여 실태를 분석하였다. 연구결과, 대부분의 화학교사들은 탐구보고서를 통해 '과학적 탐구 및 문제 해결 능력'을 평가에 반영하고 있었다. 지필평가를 통해 주로 평가하는 '과학 원리의 이해 및 적용 능력'은 탐구 시작 시 선수학습의 확인으로 일부 사용되고 있었으며, '과학적 의사소통 능력'을 평가 하는 비중은 크지 않았다. 탐구보고서를 통해 '과학적 탐구 및 문제 해결력' 의 경우 '탐구 설계 및 수행', '자료의 분석과 해석', '결론 도출 및 해결 방안 제시'가 주로 평가되고 있었으며, '문제 발견 및 인식'과 '모형의 개발과 사용'은 거의 평가되지 않는 것으로 나타났다.

• 한국조경학회지
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• 제49권2호
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• pp.101-112
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• 2021

도시재생이라는 화두와 관련하여 전통시장에 대한 환경개선의 노력이 지속되고 있다. 특히, 주차공간의 미비는 많은 구도시와 재래시장이 겪고 있는 문제이다. 이에 대한 해법으로 기존 도시계획시설을 입체화하여 지하 주차공간을 마련하고, 그 상부를 더 의미 있는 공간으로 활용하려는 시도가 이어지는 추세이다. 본 연구는 대구광역시 수성구 신매동 571번지 완충녹지에 지하 주차장을 조성하면서 상부의 완충녹지를 공원화하는 기본계획안에 대한 기록이다. 대상지를 도심녹지로서의 기능을 유지하며 생태적으로 보존되어야 할 '방어적인 녹지'와 시장으로의 보행 흐름과 이벤트가 집중되는 '적극적인 활동 공간'이라는 이중적인 가치를 지닌 공간으로 정의하고, 이 가치의 균형을 맞출 수 있는 구체적인 설계전략 세가지를 제시하였다. 첫째, 사람의 무분별한 점용과 훼손을 방지하고, 건강한 식생환경을 유지하기 위해 분절되지 않은 최대한의 녹지면적을 확보한다. 둘째, 좁고 긴 대상지의 형태적 특성을 극복할 수 있는 공간배치와 지형 및 식재계획으로, 풍부한 녹색공간의 체험을 가능하게 한다. 셋째, 다양한 도시의 문화활동을 집중적으로 수용할 수 있으며, 신매시장, 고산도서관 등 인근 도시 시설과의 연결을 강화할 수 있는 공간을 제공한다. 본 연구는 도시기반시설의 입체화 계획시 조경적 접근방법의 담론을 확장하는 데 목적을 두며, 향후 유사한 맥락을 가진 도시재생 프로젝트에 시사점을 제공하는 데 학술적 의의가 있다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제35권4호
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• pp.27-35
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• 2019

역해석 수행 시 상대적으로 복잡한 공간 및 목표 설계 변수가 많은 경우, 지반공학 분야에 적용하기 위한 연구를 수행하였다. 지반공학 다변수 문제에 대한 모델로 터널 분야 및 흙막이벽체에 대해서 Sharan 공식 및 Blum 방법을 사용하였다. 최적화 방법은 크게 결정론적인 방법 및 확률론적인 방법으로 구분된다. 본 연구에서는 전자 중 모의강화법(SA), 후자 중 차분진화 알고리즘(DEA), 입자 군집 최적화 알고리즘(PSO)을 선택하여 다변수 모델을 적용해서 비교하였다. 지반공학 다변수 역해석 문제에서 결정론적인 방법은 문제가 있음을 확인하였고, 차분진화 알고리즘의 우수성을 확인하였다. DEA는 Sharan의 이론 해에 대한 문제에서 평균 3.12%, Blum 문제에 대해서 평균 2.23% 오차율을 보였고, 반복 탐색 회수도 가장 작은 것으로 파악되었다. DEA 대비해서 SA는 117.39~167.13배, PSO는 2.43~6.91배의 탐색시간이 소요되었다. 지반공학 문제의 다변수 역해석에 차분진화 알고리즘을 적용하면, 계산속도 및 정확도가 향상될 것으로 기대된다.

• 한국ITS학회 논문지
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• 제18권1호
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• pp.74-82
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• 2019

4차 산업혁명을 통해 지능형 연결 사회를 기반으로 한 스마트 시티가 형성되고 있다. 스마트 시티에서 태양 에너지를 비롯한 신재생 에너지의 사용이 증가하고 있으나, 신재생 에너지의 모니터링 및 관리의 어려움으로 인한 시스템 수요가 증가하고 있다. 또한 환경 및 물리적 요인에 대한 데이터를 수집하고 모니터링하기 위한 무선 센서네트워크 기반 IoT 기술이 접목되고 있으나, 실시간 측정을 위한 안정적인 전원 공급이 필수적인 상황이다. 이에 본 논문에서는 LoRaWan을 비롯한 IoT 기술 기반의 스마트 시티에 적용할 수 있는 효율적인 태양 에너지 기반 전력 관리 기법에 대하여 제안하였으며, 이를 기반으로 태양광 패널 시스템의 오동작 방지 및 모니터링을 수행할 수 있다. 제안한 기술을 통해 태양광 패널 시스템에서 생성된 전력을 최대로 출력하여 각 그리드에 분배할 수 있으며, Simulink 기반 시스템 모델링과 실시간 에뮬레이션을 기반으로 효율성을 입증하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제20권9호
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• pp.142-149
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• 2019

지난 2000년대 초 우리 정부는 원자력추진 잠수함을 전략자산으로 확보하고자 하는 첫 시도를 한 바 있다. 원자력추진 잠수함의 획득은 척당 수조 원대에 이르는 초기획득비와 막대한 연간 운영비, 주변국을 포함한 국제사회의 동의, 전 국민적 합의, 전문인력 양성을 포함한 기술인프라 조성 등의 도전을 극복해야 한다. 미 해군은 1950년대부터 에너지부 중심의 정부 부처와 공동으로 원자력추진 함정의 획득을 위해 노력 해왔으며, 1982년에는 그동안의 노력을 통합하고 미래를 준비하기 위해 미 해군 원자력추진프로그램이라는 행정명령을 제정한 바 있다. 미 해군 원자력추진프로그램은 미 정부 내 원자력과 관련된 에너지부와 미 해군의 조직 구성, 관리자의 권한과 책임 등에 관해 규정하고 있으며, 관련된 전 국가적 노력을 통합하고 있다. 본 논문은 미 해군 원자력추진 프로그램의 구성과 성과를 분석하여 우리의 미래를 준비하기 위한 타산지석의 귀중한 지혜를 얻고자 작성되었다. 국력이나 군사력의 규모가 달라 일대일로 추종할 수는 없지만 그들의 과거와 현재를 잘 참고한다면 최소한 그들이 겪었을 시행착오에 투입한 노력과 시간만큼은 단축할 수 있을 것이다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2019년도 춘계학술대회
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• pp.230-231
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• 2019

본 연구에서는 미래의 자율운항선박의 핵심기술인 상태기반 예지보전(Condition Based Maintenance, CBM) 기술에 관한 연구로써 고장진단을 위한 실 운항선박을 대상으로 상태 모니터링 시스템의 설계/탑재 및 데이터 취득/처리/분석 기술 개발을 수행하고 있다. 본 연구의 목적은 데이터 확보, 유효데이터 식별/검증을 통해 최종적인 고장진단 알고리즘 개발을 위함이며 이를 위해서는 대상 기기의 고장 메커니즘에 관한 이해가 필요하다. 따라서 선박 엔진의 FEMA 분석과 Fault Tree Analysis 과정이 수반되어야 하며 엔진의 주요 계통분류, 대상기기 식별, 고장유형, 고장원인과 현상에 대한 분석을 포함하여야 한다. 최종적으로 도출되는 CBM 시스템의 솔루션 S/W는 엔지니어링 지식기반의 실선 운항데이터에 대한 통합적인 데이터 분석을 통해 선박 엔진의 고장예측 및 진단이 가능하다. 본 연구를 통해 운항중인 실선의주 기관을 대상으로 기존 모니터링 항목 이외의 핵심 영향인자를 측정하고, 취득된 데이터에 대한 빅 데이터 분석기법을 통해 적절한 유지보수 방법과 해당 시점을 예측함으로써 향후 선박 엔진의 이상 징후에 대한 사전적 대처와 효율적인 관리가 가능하며 결과적으로 항해 중 해양사고 및 선박운항 손실을 미연에 방지할 수 있을 것으로 기대한다.

• 스마트미디어저널
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• 제8권1호
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• pp.74-81
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• 2019

최근에 머신 러닝 기술은 의료, 제조, 마케팅, 금융, 방송, 농업 등 사회 전반에 많은 영향을 미치고 있고 미래에도 인류의 생활에 많은 도움을 줄 것으로 예상된다. 본 논문에서는 인류의 생존에 가장 큰 영향을 주는 먹거리 즉, 농업 분야에 머신러닝기술을 적용하는 방법을 연구한다. 농업 분야에 IoT(Internet of Things) 기술을 접목하는 스마트 팜 (Smart Farm) 분야는 생육환경을 실시간으로 모니터링 하여 농작물의 생육환경을 최적으로 유지 하는 방법을 중점적으로 연구한다. 최근 KT에서 출시된 기가 스마트 팜 솔루션 2.0 에서는 머신러닝 기술을 사용하여 온실내의 온습도를 최적으로 유지하는 기술에 머신러닝을 적용하였다. 기존의 스마트 팜 분야 연구가 생육환경 조절에 중점을 두어 생산성 증대에 집중되어 있지만 본 연구에서는 과일을 최상의 품질 상태에서 수확하여 좋은 가격으로 출하할 수 있도록 수확시기에 머신러닝을 적용하는 방법을 연구한다. 스마트 팜 분야에 머신러닝 기술을 적용하기 위해서는 풍부한 빅 데이터의 확보가 무엇보다 중요하므로 정확한 머신러닝 기술을 적용하기 위해서는 지속적으로 빅 데이터 수집이 가능해야 한다. 본 논문에서 수확시기 예측에 필요한 인자로는 온실 내에서 재배되는 과일의 색상 값과 무게 값, 내부 온습도 값을 색상센서 와 무게센서, 온습도센서를 사용하여 실시간으로 수집하여 확보한다. 본 논문에서 제안하는 FPSML은 유사 과일 재배에 반복적으로 사용할 수 있는 아키텍처를 제공하며 지속적으로 빅 데이터가 축적될수록 보다 정밀한 수확시기를 예측할 수 있다.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제30권6호
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• pp.270-285
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• 2018

해안 항만구조물을 대표하는 혼성방파제의 설계에서 파랑하중에 의한 사석마운드 및 해저지반의 내부에서 과잉간극수압의 거동과 그에 따른 구조물의 파괴가 논의되어 왔고, 이를 수치시뮬레이션기법으로 규명하려는 시도가 있어왔다. 수치시뮬레이션에 관한 대부분의 연구에서는 선형 및 비선형의 해석법이 적용되었지만, 난류모델를 고려한 강비선형해석법이 적용된 사례는 거의 없었다. 본 연구에서는 VOF 법에 의한 쇄파현상과 LES 법에 의한 난류모델을 고려하는 고정도의 혼상류해석법인 olaFlow 모델을 적용하였으며, 규칙파-해저지반 및 규칙파-혼성방파제-해저지반의 상호작용해석에 관한 기존의 수치해석해 및 실험치와의 비교로부터 olaFlow 모델의 타당성을 입증하였다. 이로부터 혼성방파제의 케이슨과 사석마운드에서뿐만 아니라 해저지반의 내부에서 규칙파랑하중에 의한 수평파압, 과잉간극수압의 공간분포, 평균유속, 평균와도의 공간분포에 관한 특성 및 와도 크기의 평균분포와 평균난류 운동에너지와의 관계를 검토하였으며, 나아가 혼성방파제의 안정성을 논의하였다.

• 공업화학
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• 제31권6호
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• pp.596-602
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• 2020

점/접착제 생산 공정은 배합 과정에서 mineral insulated (MI) cable을 통해 내부 용액을 76 ℃까지 가열 및 혼합 후 제품 출하를 위해 30 ℃까지 상온 냉각을 진행한다. MI cable을 이용한 반응기의 경우, 냉각시간이 평균 10 h 소요되어 생산효율이 낮은 문제점이 있지만, jacketed vessel을 설치하면 위의 문제를 효과적으로 해결할 수 있다. 그러나 jacketed vessel의 종류가 다양해 jacket을 설치하기 전, 배합 공정조건에 적합한 종류를 찾아야 한다. 본 연구에서는 생산효율에 영향을 주는 냉각시간을 최소화하기 위해 computational fluid dynamics (CFD)를 이용하여 jacket 종류에 따른 냉각시간을 비교해 공정에 적합한 jacketed vessel 모델을 개발하고, 점/접착제 생산 공정에 최적화된 jacketed vessel을 설계하였다. 연구 결과, jacket의 높이가 같을 때, half-pipe coil jacket보다 plain jacket의 냉각 성능이 32.7% 더 우수하였고, plain jacket에 60% spiral baffle을 설치하여 냉각 공정에 이용할 경우 냉각시간을 80.4%, 작업시간을 25.1% 단축 가능하다.

• 지역연구
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• 제37권1호
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• pp.45-61
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• 2021

본 연구의 목적은 한강수계 물이용부담금을 둘러싼 이해당사자들의 갈등해결을 위한 최적방안을 제시하는 방법론적 틀을 설계하고, 분석결과를 통해 한강수계 물이용부담금 갈등해결을 위한 정책 방향을 제시하는 것에 목적을 두고 있다. 이를 위해 한강수계 물이용부담금을 두고 서로 다른 입장을 취하고 있는 의사결정자들 간의 다면적인 갈등의 메커니즘을 이해하는 과정이 선행되었으며 갈등해결을 위한 그래프모형을 적용하여 한강수계 물 이용부담금 갈등 해결을 위한 최적방안을 도출하였다. 분석결과에 따르면 한강수계 물이용부담금 갈등의 해결점을 찾을 수 있는 최적의 상태는 서울·인천 지역이 지속적으로 물이용부담금 인하를 요구하는 것과 동시에, 서울·인천·경기 지역이 기존 부과요율에 따른 부과금을 납부하는 것이다. 그리고 한강수계관리위원회는 갈등 해결을 위해 물이용부담금 부과요율 결정에 대한 의사결정구조 합리화, 서울·인천 지역에 대한 한강수계관리기금 지원근거 마련, 수혜 지역 및 주민의 특성을 고려한 한강수계관리기금의 투명한 운용 등을 포함하는 서울·인천 및 경기지역이 원하는 정책을 수립할 때 갈등의 해결점을 찾아갈 수 있었다. 본 연구는 한강수계 물이용부담금 갈등해결 관련 환경정책 방향을 수립하는데 객관적인 의사결정 정보 제공을 할 수 있고, 환경의 공동 사용에 따른 갈등과 관련된 유사한 후속연구에 방법론적인 기반을 제공할 것으로 기대된다.