• 한국과학예술포럼
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• 제16권
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• pp.157-169
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• 2014

비와코 운하는 당시 물 공급 이상의 교토시민들의 열정과 혁신을 떠올릴 수 있는 과학기술이 결집된 꿈의 사업이었다. 대규모 토목공사를 통해 주운(舟運)을 개시함과 동시에 일본 최초의 수력발전소로 전력을 공급하고, 독특한 방식의 수로운송을 채택하여 지형적 한계를 극복한 공학적인 지식과 과학기술이 집결된 근대화 프로젝트이다. 1200년 고도 교토의 전통공간으로써 유무형 문화유산 가치를 지닌 비와코 운하는 과학기술적인 요소뿐만 아니라 다양한 상호관계를 통해 얽혀있는 문화적 의미를 내포하고 있다. 비와코 운하는 교토지역의 정원, 사찰에 물을 공급하기 위한 기능뿐만 아니라 지리적·환경적 배경, 시대상, 지역 발전 정책, 정치 상황, 종교 등 다양한 콘텐츠가 복합적으로 인과관계를 나타내며 이루어진 문화적 산물이다. 본 연구는 교토의 근대화를 추진하는 과정에서 이루어진 비와코 운하 건설을 중심으로, 그 시대가 추구하고자 한 세계관을 통해서 문화적 측면과 기술적 측면을 융합하여 비와코 운하의 가치를 다각적으로 해석해보고자 한다.

• 적정기술학회지
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• 제5권2호
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• pp.62-69
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• 2019

안정적인 전력 공급은 해당 지역의 생활수준 개선과 소득 수준에 중요한 역할을 하기 때문에, 공적개발원조 (Official Development Assistance, 이하 ODA)의 중요한 목표중에 하나이다. 하지만 수많은 개도국의 교외지역은 국가 전력망과 제대로 연결되지 못하여 전력을 전혀 공급 받지 못하고 있고, 국가 전력망과 연결된 일부 받는 지역도 전력 용량의 한계로 인해 수시로 정전이 일어나고 있는 상황이며, 이는 해당 지역의 소득 수준 향상과 생활수준 개선에 큰 장애요소로써 작용하고 있다. 서울대학교가 넬슨-만델라 아프리카 과학기술원 (Nelson-Mandela African Institution of Science and Technolgoy, 이하 NM-AIST)과 협력하여 건립된 한국-탄자니아 적정기술거점센터 (Korea-Tanzania Innovative Technology and Energy Center, 이하 iTEC)은 이러한 문제를 해결하기 위해, 전력이 공급되지 않는 탄자니아 교외지역에 스마트-독립전력망을 활용한 소규모 태양광 발전소를 건설하고, 이와 연계된 사업을 진행함으로써, 이러한 문제를 해결하고자 한다. 이를 위해 킬리만자로 (Kilimanajaro) 주 음카라마 (Mkalama) 마을과 아루샤 (Arusha) 주 응구르도토(Ngurdoto) 마을에 각각 10 kW, 7 kW급 태양광 발전소를 건설하여, 각각 50 여가구에 전력을 공급하고 있다. 또한, 이에 대한 데이터를 수집하고 발전소와 배전 시스템의 운영을 위해 스마트 모니터링 시스템을 설치하였다. 이를 통해 고장 진단, 사용량 측정 등 다양한 기능을 수행하고 있다. ITEC에서는 이러한 스마트-독립전력망을 활용한 소규모 태양광 발전소 건설과 전력 공급, 그리고 다양한 연계사업 진행을 통해 지속가능한 개발도상국 농촌 주민의 소득수준과 삶의 질 향상을 도모하고 있다.

• 스마트미디어저널
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• 제12권10호
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• pp.63-70
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• 2023

최근 스마트팜 에너지 비용 중 35% 낸난방비 에너지 소비가 증가되어 에너지 소비 효율화가 요구되며, 전기료 현실화에 대한 우려로 신재생 에너지 중요성이 증가하고 있다. 신재생 에너지는 수력, 풍력, 태양광 등에 속하며, 이중 태양광 에너지는 전기에너지로 변환하는 발전기술로, 이 기술은 에너지원이 환경에 미치는 영향이 적고, 유지 보수가 간편하다는 특징을 갖고 있다. 본 연구에서는 온실 축열조, 히트펌프 데이터 기반으로 축열조 영향을 많이 미치는 요소를 선정하고 축열조 공급 온도예측 모델을 개발하고자 한다. 시계열 데이터 분석 및 예측에 효과적인 LSTM(Long Short-Term Memory)과 다른 앙상블 학습 기법보다 뛰어난 XGBoost 모델을 이용하여 예측한다. 히트펌프 축열조 온도를 예측함으로써 에너지 소비를 최적화하여 시스템 운영을 최적화할 수 있다. 또한, 태양광 활용에 따른 냉난방비 절감 및 농가의 에너지 자립도 개선 등 스마트팜 에너지 통합 운영 시스템에 연계하고자 한다. 플랫폼을 통해 폐열 에너지의 공급을 관리하고 최대 난방부하 및 계절, 시간별 작물생장에 필요한 에너지값을 도출하여 이를 기반으로 최적 에너지 운용방안을 도출하고자 한다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제61권4호
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• pp.496-504
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• 2023

세계 각국은 지구온난화로 인한 피해가 증가함에 따라 화석연료를 대신해 탄소배출 없이 지속 가능하게 이용할 수 있는 새로운 에너지 자원들을 찾기 위하여 노력하고 있다. 전세계적으로 4차 산업이 고도화되며 전력수요가 급증했고, 상승하는 수요를 충족함과 동시에 온실가스 배출을 줄이기 위해 탄소비중이 적거나 없는 에너지원을 이용해 안정적인 전력수급계통을 확보하려는 움직임이 커지고 있다. 본 총설에서는 해외 탄소중립 시나리오와 화력발전 잔존여부에 따라 2가지 시나리오인 혁신, 안전으로 분류하여 정부의 탄소저감 목표를 비교 및 분석하였다. 또한, 국내 시나리오의 경우10차 전력수급기본계획의 전력수요 전망 및 온실가스 배출 현황을 연계하여 이를 토대로 탄소저감의 주축이 되는 에너지 분야인 전환, 수소, 수송, 탄소포집 및 활용 부문에서의 핵심 기술 동향 및 정부 주도의 정책흐름을 정리하여 탄소중립기술의 현황을 기술했다. 또한, 해외 시나리오 분석에서 시사되었던 에너지 분야의 주요 변화를 반영하여 국내 탄소저감 전략의 방향을 제시하였다.

• 융합신호처리학회논문지
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• 제24권1호
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• pp.27-33
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• 2023

최근 기후변화로 인한 물 부족 현상이 발생하고 있으며 저수지의 녹조 발생으로 농업용수의 물 관리 필요성이 증대되고 있다. 기존의 녹조 방지는 많은 사람이 현장에 투입돼 운영되고 보트를 통한 이동으로 최적의 살포 시간을 놓치고 있다. 이를 해결하기 위해서는 오염을 사전에 차단하고 시간 내 이동하여 균일하게 복합 미생물을 균일하게 살포하는 기술이 필요하다. 방제 드론은 농약 살포에 활용되고 있으며 방제 드론을 활용하여 녹조 방지 업무에 적용이 가능하다. 본 논문에서는 해양 방제 시스템 구축을 위한 기초연구로 저수지 환경 적용을 위해 수행되었으며, 그 결과물의 하나로 방제 드론에 사용 가능한 핵심기술인 드론 전용 노즐의 특성을 산출하였다. 특히, 기존의 농업용 방제 드론이 제시된 살포 간격 내에서 농도가 불균일하다는 단점이 있음을 파악하였고, 이를 보완하기 위해 노즐 위치선정 및 노즐 살포 균일도를 산출하였다. 실험 결과를 바탕으로 저수지 환경의 녹조 감시 시스템 구축의 핵심 알고리즘을 개발하고 추후 해양 방제 업무 적용에 활용이 가능하도록 정밀 방제 기술을 제안한다.

• 자원리싸이클링
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• 제33권1호
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• pp.69-76
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• 2024

탄소중립 목표 달성을 위한 노력으로 세계적으로 석탄화력발전소의 단계적 폐지를 목표로 하고 있지만, 다양한 원인으로 인해 화력발전을 통한 전력 생산과 황산화물(SOx)의 배출은 앞으로도 지속될 것으로 예상한다. 국내에서는 황산화물 처리를 위해 중조(NaHCO₃)와 석회소재를 사용하며 중조는 대부분 수입에 의존하고 있다. 따라서 국내 대표적인 부존자원인 석회석을 이용하여 석회소재의 물성 향상을 통해 중조를 대체하기 위한 연구를 수행하였다. 석회석은 박스형 전기로와 수직형 전기로를 통해 열처리했으며, 수직형 전기로가 가진 구조적 특징에 의해 비표면적 22.33 m²/g, 세공용적 0.14 cc/g의 생석회를 제조하여 석회소재의 물성을 향상 시킬 수 있었다.

• 산업진흥연구
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• 제9권1호
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• pp.39-45
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• 2024

최근 급격한 변화를 주고 있는 산업 현장 제조공장에서 매일 발생하는 위험작업을 종류별로 구분하고 일일안전관리 방법 중 이동형 CCTV (Closed Circuit Television)가 안전사고에 미치는 영향성을 분석하였다. 연구의 대상은 아산시에 소재하고 있는 디스플레이 제조공정에 가스, 용수, 전기 등 유틸리티 공급하기 위해 근로자 약 3,000명이 인프라 시설 부문을 관리하고 있으며 2019년부터 2022년까지 일일 위험작업 내용을 기반으로 연구하였으며 본 시점 연구 기간에도 현장에서는 건설 및 제조공정의 신규 투자, 증설 등 많은 공사가 발생하고 있다. 이에 따른 안전 사고율 및 위험 노출이 확대되어 안전사고도 점점 증가 추세이며 안전사고 대부분은 기본을 지키지 않은 부문과 현장의 안전 조치를 이행하지 않아서 일어났다. 본 논문에서는 작업 중대성에 따라 분류한 위험작업 등급과 이동형 CCTV 촬영률 관계에 따라 사고 감소 효과가 있음을 확인하였다. 제조공장 현장의 특성을 고려하여 앞으로의 새로운 안전관리 문화 도입 확대를 기반으로 안전사고 예방을 위한 기초자료의 역할을 위해 활용될 수 있을 것이다.

• 문화기술의 융합
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• 제10권2호
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• pp.419-427
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• 2024

지하철 공사장 인근에서 천공작업 중 부주의로 지하에 매설된 도시가스 배관에 구멍을 발생시켜 새어 나온 가스가 우수관 및 하수관을 통하여 지하 공사장 내부로 유입 정전기 등의 점화원과 접촉 폭발할 경우 피해 영향범위 및 위협구역을 ALOHA 프로그램에 적용 산정하였다. 도시가스 배관의 길이,직경 및 압력 등 다양한 조건을 입력하여 위협구역 산정결과 증기구름 가연성지역의 Red Zone는 1.2~1.4km, 폭발지역의 Yellow Zone는 0.8~1.0km 및 제트화재의 Red Zone는 45~61m로 나타났다. 이 연구에서는 증기구름의 가연성 지역에서 농도와 조건이 적절히 조합된 상태이면 가연성을 증가시키고, 폭발지역 내부에서는 유리창이 깨질 수 있는 압력인 1.0psi로 폭발이 일어날 수 있으며, 제트화재인 경우에는 높은 온도와 열복사가 발생 주위 건물 밀집지역으로 화재가 빠르게 확산할 뿐만 아니라 열복사 영향으로 많은 인명피해가 발생할 수 있음을 영향범위 및 위협구역 범위로 나타내었다.

• 한국과학교육학회지
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• 제44권1호
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• pp.77-86
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• 2024

본 연구는 과학 수업에서 공유 문서의 활용이 학생의 담화 패턴과 학습에 미치는 영향을 조사하기 위해 학생들의 담화를 인식 네트워크 분석(Epistemic Network Analysis) 방법으로 분석하였다. 49명의 중학교 2학년 학생을 대상으로 과학 교사인 연구자 본인이 Google Docs를 기반으로 제작된 활동지를 활용한 공유 문서와 동일 내용의 종이 활동지를 활용한 일반 수업을 실시하고, 각 수업에서 수집된 담화를 비교 분석하였다. 분석 결과, 공유 문서 활용 수업에서는 일반 수업에 비해 과제 수행과 관련된 발언의 비율이 더 높았으며, 특히 사진 촬영과 업로드에 대한 담화가 두드러졌다. 그러나 이러한 담화가 교사가 의도한 동료 학습으로 이어지지는 않았다. 성취 수준에 따른 분석 결과에서는 공유 문서 활용 수업에서 하위 수준 학생의 발언 비율이 상대적으로 더 높았으며, 상위 학생과 하위 학생 간의 발언 유형 및 연결 구조에서 차이가 나타났다. 또한 상위 수준 학생이 의견과 설명 제시를 주도하면 하위 학생이 이를 받아 적는 역할 분담이 관찰되었으며, 공유 문서 활용 수업에서 그러한 경향이 더 뚜렷하였다. 마지막으로 인식 네트워크 분석으로 정전기의 원인에 대한 학생의 인식 변화를 시각화하였다. 연구 결과를 바탕으로 공유 문서를 활용하여 협력 학습을 촉진하기 위해 다양한 의견과 산출물의 공유가 가능한 개방적 문제를 포함하는 전략과 인식 네트워크 분석을 활용한 개념 학습 효과 확인 가능성을 제언하였다.

• 한국건설관리학회논문집
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• 제25권2호
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• pp.11-22
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• 2024

발전플랜트 엔지니어링 산업은 원청사로부터 EPC 설계 프로젝트 수주를 통해 전기, 계장, 기계, 배관등에 대한 설계 결과물을 납품하는 구조로써 프로젝트 기반으로 업무가 수행된다. 발전플랜트 엔지니어링은 전체 EPC 프로젝트 비용의 2~5%를 구성하지만 설계 이후 다음 공정에 많은 영향을 미치기 때문에 전체 EPC 프로젝트의 기초가 되는 주요 분야 중 하나이다. 하지만 국내 발전플랜트 엔지니어링 기업의 프로젝트 수행 역량은 미흡한 수준으로 프로젝트에 대한 체계적인 수행이 필요한 상황이다. 따라서 본 논문에서는 발전플랜트 엔지니어링 프로젝트의 성공적인 수행에 영향을 미치는 요인을 정의하고 계층화 분석법(Analytical Hierarchy Process)을 적용하여 각 요인들의 우선순위를 분석하였다. 분석결과 전체 응답자는 경험, 지식, 소통을 관련 요인을 중요 요인으로 인식하고 있었으며, 응답자의 직책별 분석결과 관리자급에서는 지식, 경험, 소통이 중요 요인으로 도출된 반면, 실무자급에서는 경험, 지식, 인적자원이 중요 요인으로 도출되었다. 응답자의 해외 프로젝트 경험 보유 여부 별 분석결과 해외 프로젝트 경험을 보유한 경우 프로세스, 경험, 인적자원이 중요 요인으로 나타났으며, 해외 프로젝트를 경험하지 않은 경우 지식, 경험, 소통 순으로 나타남에 따라 구성원의 직책과 업무 경험에 따른 중요도 인식이 상이한 것을 확인할 수 있었다.