• 제목/요약/키워드: Expansion Process

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X-band 대역용 2-패치 마이크로스트립 인셋 급전 어레이 안테나 시뮬레이션 연구 (A Simulation Study of the Inset-fed 2-patch Microstrip Array Antenna for X-band Applications)

  • 응쿤드와나요 세스;채규수
    • 산업과 과학
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    • 제3권2호
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    • pp.31-37
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    • 2024
  • 본 논문에서는 10.3GHz(x-band) 주파수에서 동작하는 단일 및 2-패치 마이크로스트립 배열 안테나 설계 및 시뮬레이션 결과를 제시하였다. 전송선로 이론을 통한 패치와 급전 선로 설계 파라미터를 구하였고 CST MWS를 사용하여 마이크로스트립 패치 배열 안테나를 최적화 설계하는 과정을 제안하였다. 먼저 단일 마이크로스트립 패치 안테나를 설계한 후 최적의 반사 손실 및 이득을 얻기 위해 CST MWS를 사용하여 각 파라미터를 최적화하였다. 그리고 X-대역 애플리케이션을 위한 2×1 마이크로스트립 배열 안테나로 설계를 확장하였다. 사용된 기판은 Roger RO4350B(h=0.79mm, 𝜖r = 3.54)이고 급전 방식은 안테나 크기와 급전 효율을 고려하여 인셋(inset) 급전 방식을 사용하였다. CST MWS를 활용한 시뮬레이션 결과를 제시하였으며, 동작 주파수(10.3GHz)에서 -18dB의 S11, 10.2dBi의 이득, 0.165GHz의 대역폭, 30°(Az, 𝜑=0), 121°(El, 𝜑=90)의 3-dB 빔폭을 얻었다. 향후 본 연구 결과를 기본으로 4×4 어레이로 추가 확장하여 안테나를 설계 및 제작하여 다양한 X-밴드 애플리케이션에 활용될 수 있다.

연수에 참여한 교사들의 MBL실험에 대한 인식 (Perceptions on Microcomputer-Based Laboratory Experiments of Science Teachers that Participated in In-Service Training)

  • 박금홍;구양삼;최병순;신애경;이국행;고석범
    • 한국과학교육학회지
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    • 제27권1호
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    • pp.59-69
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    • 2007
  • 이 연구에서는 과학실험의 새로운 방법으로 학교현장에서 도입 단계에 있는 컴퓨터를 기반으로 하는 MBL실험에 대하여 초 중 고 교사들의 인식을 조사하였다. 이를 위해 초 중 고등학교의 과학교과서에 나오는 실험 주제 중 MBL(microcomputer based laboratory) 실험으로 대체할 수 있는 실험주제를 세 가지씩 선정 하여 초 중 고등학교 과학 교사들에게 연수를 실시한 후 MBL실험 연수 내용 MBL실험기대효과 연수 후 MBL실험 적용 의지에 대하여 설문조사를 실시하였다 연구 결과, 초 중 고등학교 교사 모두 MBL실험 연수가 매우 유익하고 유용하다고 생각하였으나 연수내용 수준에 대하여 약간 높게 생각하였다. 또한 MBL실험에 대한 기대효과로는 컴퓨터를 이용하는 MBL실험은 정확하고 빠르게 데이터를 수집하고 처리 할 수 있어 실험 시간을 단축할 수 있으며, 단축된 실험시간을 실험결과를 분석하고 토론하는 활동에 활용할 수 있어서 올바른 개념 형성과 그래프 해석 능력 및 탐구력 신장에 효과적일 것이라고 생각하였다. 그러나 실험기구 조작 능력 향상에는 효과적이라고 생각하지 않았다. 또한 대부분의 교사들은 연수 후에 과학실험 수업에 바로 이용하려는 의지가 높게 나타났으나, 새로운 교육과정에 도입하기 위해서는 MBL실험을 위한 도구 구입과 낙후된 실험실 여건, 교사 연수 기회 부족 등이 장애라고 지적하였다. MBL실험의 확장 적용을 위해서는 MBL실험 도구의 단가를 낮추기 위한 기술 개발 및 각종 센서의 제작 보급과 함께 MBL실험 자료 개발과 교사연수가 확대되어야 할 것이다.

정전협정 60년, NLL과 서북 도서 (60 Years since the Armistice Treaty, the NLL and the North-Western Islands)

  • 제성호
    • Strategy21
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    • 통권31호
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    • pp.27-56
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    • 2013
  • The United Nations Command (UNC) and the communist North failed to reach an agreement on where the maritime demarcation line should be drawn in the process of signing a truce after the Korean War because of the starkly different positions on the boundary of their territorial waters. As a result, the Armistice Treaty was signed on July 1953 without clarification about the maritime border. In the following month, Commander of the UNC unilaterally declared the Northern Limit Line (NLL) as a complementing measure to the Armistice. Referring to this, North Korea and its followers in South Korea wrongfully argue that the NLL is a "ghost line" that was established not based on the international law. However, one should note that the waters south of the NLL has always been under South Korea's jurisdiction since Korea's independence from Japan on August 15, 1945. There is no need to ask North Korea's approval for declaring the territorial waters that had already been under our sovereign jurisdiction. We do not need North Korea's approval just as we do not need Japan's approval with regard to our sovereign right over Dokdo. The legal status of the NLL may be explained with the following three characteristics. First, the NLL is a de facto maritime borderline that defines the territorial waters under the respective jurisdiction of the two divided countries. Second, the NLL in the West Sea also serves as a de facto military demarcation line at sea that can be likened to the border on the ground. Third, as a contacting line where the sea areas controlled by the two Koreas meet, the NLL is a maritime non-aggression line that was established on the legal basis of the 'acquiescence' element stipulated by the Inter-Korea Basic Agreement (article 11) and the Supplement on the Non-aggression principle (article 10). Particularly from the perspective of the domestic law, the NLL should be understood as a boundary defining areas controlled by temporarily divided states (not two different states) because the problem exists between a legitimate central government (South Korea) and an anti-government group (North Korea). In this sense, the NLL problem should be viewed not in terms of territorial preservation or expansion. Rather, it should be understood as a matter of national identity related to territorial sovereignty and national pride. North Korea's continuous efforts to problematize the NLL may be part of its strategy to nullify the Armistice Treaty. In other words, North Korea tries to take away the basis of the NLL by abrogating the Armistice Treaty and creating a condition in which the United Nations Command can be dissolved. By doing so, North Korea may be able to start the process for the peace treaty with the United States and reestablish a maritime line of its interest. So, North Korea's rationale behind making the NLL a disputed line is to deny the effectiveness of the NLL and ask for the establishment of a new legal boundary. Such an effort should be understood as part of a strategy to make the NLL question a political and military dispute (the similar motivation can be found in Japan's effort to make Dokdo a disputed Island). Therefore, the South Korean government should not accommodate such hidden intentions and strategy of North Korea. The NLL has been the de facto maritime border (that defines our territorial waters) and military demarcation line at sea that we have defended with a lot of sacrifice for the last sixty years. This is the line that our government and the military must defend in the future as we have done so far. Our commitment to the defense of the NLL is not only a matter of national policy protecting territorial sovereignty and jurisdiction; it is also our responsibility for those who were fallen while defending the North-Western Islands and the NLL.

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류마티스 관절염 병인에서 제2형 콜라겐에 대한 면역반응의 역할 (Role of Immune Response to Type II Collagen in the Pathogenesis of Rheumatoid Arthritis)

  • 정영옥;홍승재;김호연
    • IMMUNE NETWORK
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    • 제3권1호
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    • pp.1-7
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    • 2003
  • Type II collagen (CII), major component of hyaline cartilage, has been considered as an auto-antigen in rheumatoid arthritis (RA). However, the clinical and biological significances with regard to the CII autoimmunity need to be clarified in human RA. The presence of antibodies to CII has been identified in sera, synovial fluid, and cartilage of patients with RA. In our study, the increased titer of IgG anti-CII in sera was well correlated with C-reactive protein, suggesting that this antibody may reflect the inflammatory status of RA. The titer of anti-CII antibodies (anti-CII Abs) tended to be higher in early stages of diseases. In our extending study, among 997 patients with RA, 269 (27.0%) were positive for circulatory IgG antibody to CII, those levels were fluctuated over time. It is hard to assess the significant amount of T cell responses to CII and CII (255~274) in RA. By using a sensitive method of antigen specific mixed lymphocyte culture, we can detect the presence of CII-reactive T cells in peripheral blood mononuclear cells of RA patients. Sixty seven (46.9%) of 143 patients showed positive CII reactive T cell responses to CII or CII (255~274). The frequencies of CII reactive T cells were more prominent in inflamed synovial fluid (SF) than in peripheral blood. These T cells could be clonally expanded after consecutive stimulation of CII with feeding of autologous irradiated antigen presenting cells (APC). Moreover, the production of Th1-related cytokine, such as IFN-${\gamma}$, was strongly up-regulated by CII reactive T cells. These data suggest that T cells responding to CII, which are probably presenting the IFN-${\gamma}$ producing cells, may play an important role in the perpetuation of inflammatory process in RA. To evaluate the effector function of CII reactive T cells, we investigated the effect of CII reactive T cells and fibroblasts-like synoviocytes (FLS) interaction on the production of pro-inflammatory cytokines. When the CII reactive T cells were co-cultured with FLS, the production of IL-15 and TNF-${\alpha}$ from FLS were significantly increased (2 to 3 fold increase) and this increase was clearly presented in accord to the expansion of CII reactive T cells. In addition, the production of IFN-${\gamma}$ and IL-17, T cell derived cytokines, were also increased by the co-incubation of CII reactive T cells with FLS. We also examined the impact of CII reactive T cells on chemokines production. When FLS were co-cultured with CII stimulated T cells, the production of IL-8, MCP-1, and MIP-1${\alpha}$ were significantly enhanced. The increased production of these chemokines was strongly correlated with increase the frequency of CII reactive T cells. Conclusively, immune response to CII was frequently found in RA. Activated T cells in response to CII contributed to increase the production of proinflammatory cytokines and chemokines, which were critical for inflammatory responses in RA. The interaction of CII-reactive T cells with FLS further augmented this phenomenon. Taken together, our recent studies have suggested that autoimmunity to CII could play a crucial role not only in the initiation but amplification/perpetuation of inflammatory process in human RA.

거창 고학리 해주오씨의 장소애착을 통해 본 종족경관의 형성과정 (The Formation Process of Tribal Landscape through Place Attachment of the Haeju Oh Family at Gohak-ri, Geochang)

  • 이현우
    • 한국조경학회지
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    • 제41권5호
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    • pp.28-37
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    • 2013
  • 경남 거창군 마리면 고학리에 소재한 용원정원림(龍源亭園林) 및 마을주변의 지명과 조형물 등 문화경관적 요소들에 대한 분석과 해석을 토대로 용원정원림과 마을 내 배태(胚胎)된 해주오씨의 장소애착 방식과 특질을 확인하는 한편, 종족경관(宗族景觀)의 형성과정을 추찰하고자 한 본 연구의 결론은 다음과 같다. 해주인 구화공 오수(九華公吳守)가 마을에 터 잡은 이래 그의 후손들이 선조를 사모하는 마음으로 다듬어 온 공간으로 1964년 용원정이 건립되었다. 이곳은 구화공의 유허지로 이후 후손들의 생활과 풍류의 거점이자 숭모(崇慕)의 정을 교감하는 원림적 장소로서 지속적으로 관리되어 왔음이 기문과 문헌자료 그리고 주변에 배치된 여러 시설 및 다수의 바위에 새긴 바위글씨를 통해서도 충분히 감지된다. 안의삼동 중 하나인 원학동의 지맥인 학봉(鶴峰)을 상징하는 고학리와 이곳에 각인된 '방학(訪鶴) 정학(停鶴)'의 의미는 해주오씨의 생태적 정착과 서식을 설명하는 경관언어가 분명하다. 장소성이 "어떤 실체로서 존재하기 보다는 담론과 실천에 의해 만들어지는 사회적 고안물이다"라는 정의를 상기할 때, 주변 지명과 용원정원림 그리고 마을 도처에 산재한 다수의 조영물은 한국적 장소성의 특성을 일목요연하게 보여주는 종족집단의 기념비적 장소 전승의 사례이다. 구화공이 고학리에 정착한 이래 해주오씨 종족집단은 서식지 정착단계를 거쳐 장소성 구현을 통한 경관형성단계를 이루었다. 이후 조상숭모와 장소착근 현상이 되풀이되면서 영역성은 확산되고, 장소의 재생산이 이루어졌다. 특히 일제강점기에도 재실 건립과 유허비 조성 등이 이어졌으며, 해방 이후에도 용원정 건립 등 장소재현의 단계를 거쳐 현재까지도 다양한 형태의 기념비적 종족경관이 펼쳐지고 있으며, 이러한 장소애착(場所愛着)과 장소착근(場所着根)의 결과가 바로 우리가 지각하는 '거창군 마리면 고학리의 종족경관'이라는 결론에 도달하게 된다. 종족집단의 장소애착과 장소착근의 현상이 되풀이되어 형성된 영역성 확산의 산물이야말로 종족경관의 실체인 것이다. 이를 통해 우리는 집단 기억 속에 재차 구축 전승되고 있는 고유한 장소에 대한 후손들의 진지한 관심과 사랑 그리고 진정한 장소애착의 정신을 확인하게 된다.

터키 샹르울파주 목화농업의 전개와 지역사회의 변화 (Development of Cotton Farming and Transformation of Rural Area in Sanliurfa Prefecture, Turkey)

  • 강숙경
    • 대한지리학회지
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    • 제48권1호
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    • pp.87-111
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    • 2013
  • 터키의 동부 지역과 서부 지역 간의 경제 문화적 지역격차는 국가균형개발을 위해 터키정부가 해결해야 할 주요 과제 중 하나이다. 남동 아나톨리아 개발계획은 티그리스강과 유프라테스강의 수자원을 이용하기 위한 수력개발에서 시작하여, 1980년대 지역균형개발과 사회통합을 목표로 하는 종합적인 지역개발계획으로 발전하였다. 본 연구는 반건조 기후 지역으로 관개용수의 공급 없이는 상품작물의 재배가 불가능한 터키의 남동부 지역이 개발계획에 의해 주요 목화생산지로 변화한 것에 주목하여, 이를 가능하게 한 남동 아나톨리아 개발계획의 배경, 과정, 내용과 그에 따른 목화 생산성의 변화 등을 살펴보았다. 또한, 남동 아나톨리아 개발계획의 중심축으로써, 정부의 집중적인 투자가 이루어지고 있는 샹르울파주를 대상으로, 목화농업의 성장배경과 전개과정을 살펴보았다. 샹르울파주는 터키 전체 목화생산량의 37.6%를 생산한다. 이는 하란평원을 중심으로 시행된 정부의 경지정리 사업, 관개용수로 사업, 도로와 농로 등 농업을 위한 기반시설 확충이 큰 역할을 담당하였다. 또한, 목화재배에 따른 보조금 지급도 목화재배가 활성화된 주요 요인 중 하나이다. 관개용수의 공급은 이 지역 인구이동에 커다란 변화를 가져왔다. 관개 이전, 계절적 노동을 위해 다른 지역으로 이주했던 심각한 인구유출 현상은 관개 이후, 관개 지역을 중심으로 한 지역 내 이동과 다른 지역으로부터의 인구 유입 형태로 그 내용이 변화하였다. 관개용수는 국가수자원 총국(DS$\dot{I}$)으로부터 관개용수 관리 운영권을 이양받은 관개용수 조합(Sulama Birli$\breve{g}$i)이 각 농가에 공급한다. 그러나 관개용수 조합은 부족집단(Aşiret)을 기본으로 하는 전통적 봉건사회 구조하에 있으며, 이로 인해 농민을 위한 효율적 경영이 이루어지지 않고 있다. 또한, 이는 농민 자치조직의 형성에도 걸림돌로 작용하고 있다.

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린 스타트업 방법론의 적용: 한국 '카닥' 사례를 중심으로 (The Lean Startup: Korea's Case Study-Cardoc)

  • 나희경;이희우
    • 벤처창업연구
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    • 제11권5호
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    • pp.29-43
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    • 2016
  • 창업 성공률을 제고하고 실패 가능성을 낮추는 경영전략으로써'린 스타트업'은 2011년 에릭 리스의 책 출간 이후 줄곧 주목을 받아왔다. 전 세계적인 유니콘 스타트업의 등장과 창업 초기기업에 보다 효과적인 성장 방법론으로써의 린 스타트업에 대한 관심 고조에도 불구하고 한국에서는 체계적인 관련 이론연구와 사례 축적이 미진한 상황이다. 경영학의 진정한 발전은 이론과 그것을 기반으로 한 다양한 사례와의 접목이 이루어질 때 가능하다. 이에 본 논문에서는 서비스 개발 초기부터 린 스타트업의 개념이 적용되었고 서비스와 고객 개발의 전 과정에서 린 개념이 적극적으로 도입된 한국기업 '카닥'의 사례를 발굴하고 고찰하였다. 본 연구를 통해 알게 된 사실은 다음과 같다. 첫째, 린 스타트업 적용을 위해서는 우선 린 스타트업을 적용하려는 경영진, 팀원 들이 모두 그 개념을 깊이 이해하고 적용의 필요성에 공감해야 한다. 둘째, 수많은 논의보다 빠른 MVP(최소요건제품)의 출시가 우선이다. 셋째, 효과적인 학습을 하기 위해서는 적합한 분석툴과 핵심지표(Key Metrics) 선정이 무엇보다 중요하다. 넷째, 만들기-측정-학습(Build-Measure-Learn)의 사이클을 통해 지속적으로 측정하고 배워 제품/시장 적합성(Product/Market Fit)이 검증되었다면 과감히 규모를 확장해야 한다. 다섯째, 신규사업 진출도 철저히 린 하게 해야 한다. 카닥은 현재 신규사업으로 확장을 꾀하는 중으로 이 역시 린 스타트업 방법론을 철저히 적용하여 시범서비스(MVP)로 그 가능성을 타진해 본 후 투자를 본격화 한다. 본 연구는 린 스타트업에 관련한 기존 개념의 논의와 더불어 그 적용사례가 축적되고 있는 외국과 비교해, 한국 기업의 사례연구가 절대적으로 부족한 현 상황에서 한국의 대표적인 린 스타트업 활용 사례를 고찰하였다는 점에서 의의가 있다고 할 수 있다. 본 연구가 린 스타트업 방법론의 국내 적용과 향후 관련 연구에 하나의 디딤돌이 되기를 바란다.

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자소엽 첨가량에 따른 구운 약과의 품질 특성 (Quality Characteristics of Baked Yakgwa Containing Different Amounts of Perilla frutescens Powder)

  • 김수인;이진선;손다경
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제46권9호
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    • pp.1106-1113
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    • 2017
  • 본 연구에서는 튀긴 약과(FY) 및 구운 약과(BY)의 자소엽 분말의 첨가 비율을 달리하여 약과를 제조하고 이화학적 품질 특성을 분석하였다. 수분함량은 튀긴 약과 7.05%, 자소엽 분말 첨가량에 따른 구운 약과가 12.42~10.44%로 튀긴 약과보다 구운 약과 및 자소엽 분말 첨가군이 높게 나타났으며, 자소엽 분말 함량에 비례하여 수분함량이 감소하는 경향을 나타냈다. 이는 튀기는 과정 중 약과 내 수분이 유실된 것으로 판단되며 구운 약과가 튀긴 약과보다 팽화율은 낮지만, 일정한 크기와 형태를 유지하여 튀긴 약과의 단점을 해소하며 동시에 쿠키 타입의 약과 제조에 적합할 것으로 판단된다. 조지방의 경우 튀긴 약과가 구운 약과보다 지방 성분이 높았으며, 이는 튀기는 과정에서 수분과 유지의 교환반응이 진행되기 때문으로 판단된다. 약과 열량의 경우 튀기는 조리법을 사용한 FY 시료는 501 kcal로, 오븐에 굽는 조리법을 사용하는 BY 시료군들에 비해서 약 65.8 kcal 정도 높은 것을 확인할 수 있었으며, 이는 기름에 튀기는 조리법과 오븐에서 굽는 조리법에 따른 조지방의 함량 차이가 크게 영향을 미친 것으로 판단된다. 약과의 색도는 튀긴 약과보다 구운 약과의 L값은 높게 나타났고 a, b값이 낮게 나타났으며, 이는 자소엽 분말 함량이 증가함에 따라 L, a, b값은 모두 감소하였다. 조직감의 경우 자소엽 분말의 첨가량에 비례하여 약과의 경도, 응집성, 씹힘성, 검성은 증가하였으나 탄력성은 감소하였다. 약과의 DPPH 라디칼 소거 활성은 BY 0.2~0.4% 시료군이 FY와 BY 0~0.1%에 비해 높게 나타났고, 자소엽 분말 첨가량이 증가할수록 항산화 활성도 증가하였다. 따라서 구운 약과 제조 시 자소엽 분말을 0.2% 이상 첨가하였을 때 항산화 효과가 증진함을 알 수 있었다. 관능평가에서 맛, 전반적인 기호도 평가에서는 BY 0.1% 시료가 가장 선호도가 높은 것으로 나타났고 향과 색에서는 BY 0% 시료의 선호도가 가장 높게 나타났다. 이상의 결과를 통하여 자소엽은 항산화 활성이 우수한 소재로 자소엽 분말을 첨가하여 구운 약과를 제조할 경우 열량 및 지방 감소, 항산화 활성 증가 효과를 알 수 있었고, 또한 구운 약과는 기존 튀긴 약과에 비해 경도 값이 쿠키 경도와 비슷하여 차후 약과 제품 유통 시 형태 보존에 대한 안전성 유지에 도움을 줄 것이다. 더불어 기존 튀긴 약과의 상품성, 맛과 품질을 개선해야 할 필요성을 인식할 기회를 제공하며 한국의 대표 디저트에 부합하는 약과 제조 방법 정립에 중요한 자료가 될 것이다.

거버넌스를 통한 대형 도시공원의 조성 및 운영관리 전략 - 프레시디오 공원과 시드니 하버 국립공원 사례를 중심으로 - (Strategies of Large Park Development and Management through Governance - Case Studies of The Presidio and Sydney Harbour National Park -)

  • 심주영;조경진
    • 한국조경학회지
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    • 제44권6호
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    • pp.60-72
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    • 2016
  • 본 연구는 공공관리 전환 측면에서 논의되고 있는 공원 거버넌스의 사례분석을 통하여 대형 도시공원 조성과 운영관리의 추진방향과 전략을 제시하는데 목적이 있다. 최근 대형 도시공원에서 나타나는 민관 파트너십, 거버넌스의 사례는 공공 서비스 전환의 필요성을 나타낸다. 프레시디오 공원과 시드니 하버 국립공원의 조성과정과 운영관리 전략을 분석하여 공원 거버넌스 의미와 효과, 전제조건을 확인하였다. 분석의 틀로 다음의 6가지 항목-정책, 거버넌스, 파트너십, 재정 및 기금, 디자인 및 운영과 관리, 평가와 모니터링-을 선정하고 분석을 수행하였다. 사례 분석을 통해 확인한 점은 다음과 같다. 첫째, 공원 정책수립에서 계획과 운영관리까지 일관성 있게 목표를 추진하는 것이 필요하며, 공원에 대한 권한과 책임을 독립적 운영주체 조직에 이양함으로써 유연한 공원 서비스가 가능하다. 둘째, 트러스트를 중심으로 공공 행정, 비영리민간조직, 민간기업, 지역 커뮤니티단체, 학술기관 등의 폭넓은 파트너십이 구축됨으로써 공원 활동의 다양성이 확대될 수 있다. 셋째, 공원의 경제적 자족성 모색은 공공재정 의존도를 낮추어 위기 대응력을 높이고, 자체적 수익모델을 구성하여 공원의 재투자가 가능한 경제적 선순환 구조를 형성한다. 장기적으로 공원 관리의 질을 높이고, 지역경제와도 연동하는 효과를 만든다. 넷째, 공원 조성 운영관리 실행 체계에서 지역 커뮤니티를 공원의 생산자이며, 소비자로 기능할 수 있도록 하는 보다 다양하고 구체적인 지역커뮤니티 참여 방안과 실행전략이 필요하다. 두 공원에서 시도하고 있는 전략들은 공공 중심의 논의 틀을 민간과 제 3의 섹터, 즉 지역 커뮤니티 그룹으로 전환하고 있다는 측면에서 공원 거버넌스 모델의 지향과 의미를 확인할 수 있다. 그러나 공원에서의 민간 활동에 의한 사유화 우려, 재정적 자족성 확보를 위한 수익운영 정책이 야기하는 공공재 본질성의 침해는 한계로 지적된다. 공원 거버넌스 모델은 앞으로도 대형 도시공원의 지속가능성을 모색해야 하는 시점에서 지속적인 연구와 논의가 필요하다.

라만증폭기의 효율적인 성능분석을 위한 라만방정식의 적분형 전개와 수치해석 알고리즘 (Closed Integral Form Expansion for the Highly Efficient Analysis of Fiber Raman Amplifier)

  • 최락권;박재형;김필한;박종한;박남규
    • 한국광학회지
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    • 제16권3호
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    • pp.182-190
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    • 2005
  • 본 논문은 효율적으로 라만 증폭기의 이득을 예측하고 잡음 특성을 분석하기 위해서 라만 증폭기 상관된 상미분방정식 (Ordinary Differential Equation: ODE)을 유효거리(Effective Length) 기반의 상관된 적분형(closed integral form)방정식 및 매트릭스로 전개하고 이 전개를 활용한 라만 증폭기 모델링 및 수치해석 알고리즘을 기술한다. 광섬유 라만 증폭기는 유연하고 넓은 이득 대역폭 및 낮은 잡음 등의 장점 때문에 최근 광통신 시스템에서 핵심기술로 각광받고 있으며, 특히 멀티채널 펌핑구조에서 성능예측을 위해 많은 라만 증폭기 모델링 방법들이 연구되어 왔다. 그러나 기존의 많은 연구들은 라만 증폭기 상관된 상미분방정식의 해를 "fiber propagation axis"를 기반으로 구해왔기 때문에 광섬유 길이에 의존적이고 복잡한 계산으로 상당히 많은 시간이 필요했으며, 실제 전송 시스템에서의 활용이 어려웠다. 이러한 문제점을 해결하기 위해서 본 논문에서는 기존의 상관된 상미분방정식을 접근이 용이한 "유효거리" 기반의 적분형 방정식으로 전개하고 매트릭스 및 벡터 형태로 알고리즘을 공식화하여 빠른 라만 이득 계산과 "iteration axis"를 이용한 해의 도출을 통해 새로운 라만 증폭기 모델링 방법과 수치해석 알고리즘을 제시하였다. 제안한 수치해석 알고리즘을 전방, 후방 및 양방향 펌핑구조의 라만 증폭기가 도입된 시스템에 적용하는 컴퓨터 모의실험을 수행한 결과 기존의 "Average power method와 비교하여 라만 이득과 광선로 내의 펌프 및 신호 광의 진행정도를 18배 이상의 정밀도에서 0.03 dB 이내의 매우 작은 오차범위 및 100배 이상 단축된 짧은 시간으로 정확히 예측하였다. 또한, 수치해석 알고리즘을 통해서 얻은 신호 광 파워의 분포를 바탕으로 Amplified Spontaneous Emission(ASE), 후방 ASE의 레일레이 산란 및 신호의 이중 레일레이 산란과 같은 라만 증폭기 잡음 요소들을 분석하였다. 새롭게 제안한 수치해석 알고리즘은 실제 광통신 시스템에 적용되어 신속하고 효율적으로 라만 증폭기 성능을 예측하고 분석할 수 있을 것으로 기대된다.