• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제23권6호
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• pp.517-534
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• 2021

수소연료는 환경오염문제를 해소하고 에너지 불균형 및 비용을 절감할 수 있다는 점에서는 화석연료를 대체하는 에너지원으로 부각되고 있다. 수소는 친환경적이나 폭발성이 강하기 때문에 수소연료차의 화재, 폭발 사고에 대한 우려가 매우 높은 실정이다. 연구결과에서 수소사고는 일반적인 화재의 경우 비교적 안전하나, 폭발이 발생하면 매우 위험한 것으로 인식되고 있다. 특히, 터널과 같은 반밀폐공간에서는 위험도가 보다 증가할 것으로 예측되기에 이에 대한 예측방법 및 대책을 마련하기 위한 연구가 수행되고 있다. 이에 본 연구에서는 터널에서 수소폭발시 안전성을 평가하기 위해서 등가 TNT모델의 적용성과 수치해석 방법에 대한 검토를 수행하였다. 6개의 등가 TNT모델과 Weyandt의 실험결과의 폭발압력을 비교·검토하여 모델의 적용성을 평가한 결과, Henrych식이 13.6%의 편차로 가장 근접하는 것으로 나타났다. 수치해석을 이용하여 수소탱크 용량(52, 72, 156 L)과 터널 단면적(40.5, 54, 72, 95 m²)이 폭발압력에 미치는 영향에 대한 검토한 결과, 터널에서 폭발 압력파는 초기에는 대기중에서와 마찬가지로 반구형 형태로 전파되나 벽체에 도달하면 반사파가 형성되며, 일정 거리 이상에서는 평면파로 변형되어 아주 완만한 감쇄율로 전파하는 것으로 나타났다. 등가 TNT모델인 Henrych식은 폭발압력이 급격하게 감소하는 구간에서는 수치해석 결과와 잘 일치하나 폭발압력파가 변형된 이후에는 큰 폭으로 과소평가하는 것으로 나타났다. 수소탱크용량이 동일한 경우에는 터널 단면적이 증가할수록 폭발압력이 감소하며, 단면적이 동일한 경우에는 수소탱크 용량이 52 L에서 156 L로 증가하면 폭발압력은 약 2.5배 정도 증가하는 것으로 나타났다. 인체에 영향을 미치는 한계거리에 대한 평가결과, 수소탱크용량이 52 L인 경우 사망에 이르는 한계거리는 약 3 m, 중상에 이르는 거리는 단면적별로 차이가 있으나 28.5~35.8 m로 나타났다.

• 한국환경생태학회지
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• 제16권1호
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• pp.55-67
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• 2002

최근 우리 나라에서는 국립공원의 지정 목적을 효과적으로 달성하기 위한 정책들이 등장하고 있다. 가슴반달곰 보호를 위한 등산로 폐쇄, 병원균 확산을 막기 위한 애완동물 출입금지, 화재를 예방하기 위한 화기 반입 금지 등이 그 예이다. 이러한 정책들은 다소간 국립공원 방문객과 지역주민들에게 불편을 야기할 수 있으므로 그로 인한 저항과 반발을 줄이고 정책의 원활한 추진을 위해 대중 참여를 통한 의사결정의 중요성이 커지고 있다. 본 연구에서는 생태계 관리 정책을 수립하는 과정에서 흔히 발생하는 선호와 가치 사이의 갈등 문제를 국립공원을 사례로 설문 조사를 통해 분석하였다. 242명의 대학생이 참여한 본 연구의 결과, 응답자들의 절대다수(93.%)가 생태계 관리 정책을 수립하는 과정에 대중이 참여하는 것이 필요하다고 응답하였으며, 그 이유로는 대중이나 지역주민이 원하는 바를 정책에 적절히 반영할 수 있다는 점을 꼽았다(51 7%). 또한 생물종보존을 위해 개인의 재산권이 제한될 수 있지만. 그에 대한 보상이 이루어져야 한다고 응답하였다. 가슴반달곰에 대한 개인적 선호를 넘어서 절대 다수의 응답자(97.1%)가 반달곰 보호를 위한 등산로 폐쇄 정책을 지지하는 것으로 나타났다. 국립공원 내 식물 채취에 대해서는 과거부터 해 오던 일이라면 주민들의 식물 채취는 허가해야 한다는 의견이 많았다(53.3%). 본 연구의 결과는 국립공원 생태계 관리 정책 수립 과정에서 대중의 참여를 포함시킬 때 개인적 선호를 넘어 집단적 가치의 측면에서 판단하도록 유도하고. 대중에게 충분한 정보와 토론할 기회를 제공하는 것이 중요하다는 선행 연구의 결론을 지지하는 것으로 생각된다.

• 한국가스학회지
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• 제21권4호
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• pp.47-61
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• 2017

대규모 플랜트에서 조업자 안전훈련 모델의 전제조건은 조업에 관련된 다양한 위험의 상세분석 및 지식표현으로 얻어진 운영절차의 범용성과 정확성이다. 본 연구에서는 조업절차의 생성을 위해 인공지능 플래닝 기법을 고려하여 조업자의 일반행위와 조치행위 그리고 기술용어 등을 분류하고, 지식의 공유 및 재사용을 고려하여 플랜트의 운영과정과 관련된 조업행위 및 용어의 확장을 지식표현 온톨로지 형태로 정의하였다. 또한 조업의 일반적인 행위의 구체화를 위해 Hierarchical Task Network (HTN)기반의 행위계획을 적용하여 목표와 실행이 가능한 수준까지 분할하여 여러 상황에 따른 절차를 생성하도록 설계하였다. 이후 실제 보일러 설비의 사례연구를 통해 조업조건과 운전상태 그리고 장치들 간의 운전목적에 따라 구성설비의 역할을 분류하고, 비상정지절차를 생성하였으며, 제안한 방법의 실제 플랜트 적용 가능성을 확인하였다. 체계적인 지식표현에 기초한 지식베이스 구축은 일반적인 플랜트 운영절차 및 조업자 안전훈련 시나리오의 생성에도 활용이 가능할 것이며, 향후 자동생성 등에도 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

• 대한조선학회논문집
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• 제38권1호
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• pp.99-107
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• 2001

어선 제작시 어선의 고속화 및 어로작업 등에 의한 내구성을 향상시키기 위해 선각재질이 가볍고, 강도, 화재 및 해수의 부식 등에 뛰어난 재료의 사용이 요구되어지고 있다. 이러한 어선으로서는 크게 FRP어선과 Al어선으로 대별할 수 있다. 그러나 FRP어선은 가볍고 강도는 우수하나 인화성이 높아서 열에 매우 약하고 선박 제작 과정에 있어 인체에 해로운 유해성분이 발생할 뿐만 아니라, 폐선의 경우 산업폐기물로써 환경 오염에 큰 영향을 미치고 있다. 그런 반면에, Al어선은 FRP어선의 단점을 보완할 수 있는 재료로써, 고강도 및 경량화의 효과를 낼 수 있고, FRP어선보다 인화성이 낮아서 열에 강하고, 내구성이 높아 해수의 부식방지에 뛰어나므로 Al 어선의 개발이 시급한 실정이다. 그러나, 알루미늄 합금은 용접성이 좋지 않고 용접변형 및 균열이 발생하고, 건조 비용이 비싸다는 단점이 있다. 따라서, 본 연구에서는 Al 합금 접합시의 문제점 해결방안으로 용접이음부의 새로운 형상을 개발하고 개발한 신형상에 대한 역학적 거동을 규명하고자 하였다. 이를 위해, 먼저 평판 이론을 이용하여 구조부재를 단순화하여 평판, 보강판, 신형상에 대하여 해석함으로써 강도를 비교 검토하고, 이러한 결과를 토대로 자체 개발된 용접열전도 및 용접열응력 수치해석 프로그램을 사용하여 평판과 신형상의 온도분포, 용접잔류응력, 인장, 압축시의 강도를 수치시뮬레이션을 통하여 비교, 검토하였다. 또한, 인장 시험편을 제작하여 실험을 통하여 강도를 비교함으로써 신형상에 대한 적용 가능성 및 역학적 우수성을 입증하고자 하였다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제38권3호
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• pp.219-225
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• 2014

본 연구에서는 NACA0012/14/15 천음속 에어포일 유동에서 비평형 응축이 충격파 진동에 미치는 영향을 TVD 수치해석을 통하여 연구하였다. 주류 마하수 0.81-0.90에 대해, 정체점 상대습도 및 에어포일의 기하학적 형상이 유동 특성에 미치는 영향이 구명되었다. 받음각 ${\alpha}=0^{\circ}$, 정체점 온도(288K) 및 주류 마하수가 0.87인 경우, 정체점 상대습도의 증가는 Terminating Shock의 충격파 강도를 약화시킨다. 정체점 상대습도가 30%인 경우 961Hz이던 충격파의 진동수가 60%일 때는 912Hz로 약 5% 감소한다. 정체점 상대습도가 동일한 경우는 주류 마하수가 클수록 충격파의 진동수 및 이동거리는 크게 된다. 또, 진동의 한 주기에 대해 항력계수의 변화도 구명되었다. 정체점 상대습도가 높을수록 최대 항력 계수는 작고, 항력계수의 변화폭 또한 감소한다. 한편 에어포일의 최대 두께가 두꺼울수록 초음속 영역의 크기는 증가하며 충격파의 진동수 및 이동거리도 증가한다.

• 한국재난정보학회 논문집
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• 제13권4호
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• pp.465-475
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• 2017

가스를 사용하고 있는 사용자에 대한 설문조사 결과 2010년도를 기점으로 가스안전사고는 급감하고 있으나, 가스사고 발생 세부원인을 분석해 보면 최근에는 취급부주의에 의한 사고가 62%로 증가측면을 보이고 있어 이에 대한 대책이 시급한 것으로 분석 되었다. 또한 10가구 당 7가구 꼴로 가스가 안전한 것으로 인식하고 있지만, 이 중 30%는 향후 가스안전사고가 자신의 집에서 발생할 가능성이 있다고 인식하고 있어 가스이용이 상대적으로 안전하기는 하지만 여전히 사고의 위험성이 상존하고 있다는 것을 인식하고 있는 것으로 나타났다. 이러한 가스 소비자의 가스안전에 대한 인식은 연령, 성별, 소득수준 등과는 무관한 것으로 분석된 반면, 고학력자이며, 직, 간접적인 가스안전사고 경험이 있고, 가스안전점검 요령을 미숙지하고 있는 사람일수록 가스사용의 안전성에 대한 인식이 상대적으로 낮게 나타났다. 아울러 가스안전사고를 줄이기 위해 노령층 가구에 대한 가스안전기기 설치가 지속적으로 보급되어야 할 것이다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제38권12호
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• pp.1009-1015
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• 2014

본 연구는 NACA0012 천음속 에어포일 유동에 있어서 비평형 응축이 Force 계수(압력, 양력 및 항력계수)에 미치는 영향을 TVD 수치해석을 통하여 연구하였다. 정체점 온도 298 K, 받음각 ${\alpha}=3^{\circ}$인 경우, 주류 마하수 0.78~0.81에서는 정체점 상대습도의 증가함에 따라 양력은 단순 감소한다. 반면 Lift force break 마하수 영역의 주류 마하수에서는 정체점 상대습도의 증가에 따라 양력은 오히려 증가한다. 받음 각 ${\alpha}=3^{\circ}$, 정체점 상대습도가 0%인 경우, 주류 마하수의 증가에 따라 항력은 급격하게 증가하지만, 응축의 영향이 큰 60%인 경우에는 주류 마하수의 증가에 조금 증가할 뿐이다. 동일한 주류 마하수인 경우 비평형 응축에 따른 전 항력의 감소는 받음각과 정체점 상대습도가 증가할수록 크게 된다. 응축이 없는 ${\Phi}_0=0%$인 경우는 주류 마하수가 크고 받음각이 클수록 Wave drag은 크게 되나 응축의 영향이 비교적 큰 ${\Phi}_0=50%$ 이상인 경우는 오히려 Wave drag이 작아지는 것으로 나타났다. 한편, 정체점 상대습도가 낮고, 주류 마하수가 클수록 충격파 직전의 최대 마하수는 커지는 것으로 나타났다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제19권11호
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• pp.230-236
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• 2018

최근 국내에서도 규모 5.0 이상의 지진이 발생하여 구조물의 내진 안전성에 대한 관심이 증가하고 있다. 특히, 물을 저장하는 시설은 지진에 의해 손상 및 파손이 될 경우, 누수로 식수 및 용수가 부족하게 될 뿐만 아니라 화재 진압의 어려움이 야기되므로 지진에 대한 안전성을 만족하여야 한다. 본 연구에서는 기초와 탱크사이에 납고무받침을 고려하여 지진에 대한 물탱크의 내진성능을 향상시키고자 한다. 이를 위해 기존 콘크리트 기초에 설치 가능하도록 납고무받침을 설계하였다. 물탱크에 대하여 유체-구조물 상호작용을 고려하기 위하여 ANSYS를 활용하여 모델링을 수행하였으며 정수압과 4개의 지진파를 이용한 동수압을 고려하였다. 만수위 2.5m의 정수압이 작용하는 경우에 대하여 정적 해석을 수행한 결과, 면진 적용여부와 상관없이 동일한 응력이 발생하였다. 정수압과 동수압을 동시에 고려했을 때, 면진 물탱크는 전반적으로 지진력 감소가 이루어졌지만 일반적인 구조면진과 비교했을 때 감쇠율이 다소 낮은 것으로 나타났다. 이는 물탱크 중량이 면진 강성보다 매우 작아서 나타난 결과로 판단되며, 향후 물탱크 내진성능 평가에 기초 자료로 활용될 것으로 기대된다.

• 한국방재안전학회논문집
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• 제14권1호
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• pp.23-40
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• 2021

세계적인 코로나19 대유행의 시대에, 현재 치료제·백신이 개발, 시판 중인 단계에서 병원내 교차감염의 위험성이 있는 상황이므로, 개인적으로는 후천적인 면역력을 제고하고 사회환경적으로 구리이온의 성능에 의한 생활방역체제를 일반화해야 한다. 감염확산방지를 위해 동서고금의 연구개발사례를 근거로 항균동 필름의 필요성 및 항바이러스 성능실험을 통해 효능성을 분석했다. 한국건설생활환경시험연구원(KCL)에서 항균성능인증 및 "국가승인 성능인증기관"에서 항바이러스 시험성적 인증을 받게 되었다. 당시 질병관리본부의 허가를 받은 실험재료인 NCCP 43326 Human corona virus(BetaCoV/Korea/KCDC03/2020)을 분양받아 생물안전기준에 맞게 생체외 실험실에서 In Vitro시험 결과, 항바이러스 성능시험에서 감염된 세포의 활성제거율이 만족할만한 결과를 도출하고 성능을 인증받게 되었다. 항후 코로나19 바이러스 확산방지대책으로 항바이러스 동필름이 시공된 유리창 공간내에서의 실험군과 항균동필름이 없는 동일조건의 대조군을 비교하는 질(質)적인 임상실험연구가 추가 필요하다.

• 한국농림기상학회지
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• 제23권1호
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• pp.46-54
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• 2021

본 연구는 경상북도 내 소나무림을 대상으로 산림시업이 산불수관층 연료의 수직적 분포형태에 미치는 영향을 비교·분석하기 위해 수행하였다. 수관연료의 수직분포모델을 개발하기 위해 경상북도 영주지역에 시업지 소나무림과 경상북도 봉화지역에 비시업지 소나무림을 대상으로 각 지역마다 10본의 표본목을 벌채한 자료를 이용하여 수직분포모델을 개발하였다. 적용대상지는 제 6차 국가산림자원조사 자료 중 경북지역 내 산림시업지, 비시업지 소나무림만을 추출한 표본점을 선정하였다. 개발한 두 모델의 적합도지수의 범위는 0.984~0.989로 나타났으며, 추정된 모수는 통계적인 유의성을 보였다(P<0.05). 연구 결과, 비시업지 임분의 수직적 수관연료량 분포 범위는 약 1m~11m으로 임분높이 5m 지점에서 연료가 가장 많이 분포하고 있는 반면, 시업지 임분의 수직적 수관연료량 분포범위는 약 1m~15m으로 임분높이 8m 지점에서 가장 많이 분포하고 있었다. 수관연료밀도는 시업지임분이 0.16kg/㎥, 비시업지 임분은 0.25kg/㎥로 비시업지 임분이 시업지 임분에 비해 약 1.6배 높았다. 본 연구결과는 수관연료를 3차원적으로 해석함에 있어 3D모형 구현을 통한 시뮬레이션 등에 활용이 가능할 것으로 기대된다.