• 한국산학기술학회논문지
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• 제16권5호
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• pp.3610-3618
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• 2015

도시철도 차량 및 역사 내 혼잡도가 최고 220%를 나타내고 있다. 특히 방향별 동선의 충돌로 인해 보행자의 이동저항이 급속히 증가해 통행시간 증가, 안전사고 발생 등 도시철도 역사의 이용효율을 저해하는 요인으로 작용하고 있다. 이러한 문제를 해결하고자 본 논문에서 도시철도 이용객의 역사 내 이동속도 및 쾌적성 향상을 위한 혼잡관리 모형을 이용한 도시철도 이용객 동선유도시스템을 제안한다. 이를 위하여 반복혼잡/비반복혼잡을 고려할 수 있는 혼잡관리 모형을 구성하셨고, 미들웨어시스템, 제어시스템, 동선유도구동시스템으로 구성된 동선유도시스템의 기본설계를 수행하였다. 동선유도시스템은 외부데이터를 알고리즘에서 사용가능한 형태로 변경하는 미들웨어시스템 단계와 실시간 데이터 및 과거 데이터를 통해 혼잡관리 알고리즘을 수행하는 단계와, 산정된 혼잡관리 알고리즘을 기반으로 LED표시장치, 방향유도 표시기, 이동식 가이드레일 등을 제어하는 제어시스템의 단계와 제어시스템의 정보를 기반으로 LED표시장치, 방향유도 표시기, 이동식 가이드레일 등의 장치를 실제로 구동하는 동선유도 구동장치 단계와 이용자가 실제로 접하는 LED표시장치, 방향유도 표시기, 이동식 가이드레일 등의 동선유도장치로 이루어진다. 향후 본 기본설계를 기반으로 시스템의 상세설계를 통해 도시철도 역사의 구조 및 지점에 따른 다양한 동선유도장치의 시작품을 제작하고 이를 제어할 수 있는 동선유도제어 모듈을 개발할 예정이다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제17권9호
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• pp.120-125
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• 2016

최근 테러와 사건 사고 같은 각종 위협으로부터 개인의 재산과 생명을 보호하기 위한 목적으로, 영상 보안 장비들이 많은 장소에 설치되어 운영되고 있다. 영상 보안 장비의 기술도 점진적으로 발전하여, 고품질 고해상도 기반의 제품도 많이 출시되고 있다. 하지만, 보안을 목적으로 만들어진 CCTV 장비가 오히려 개인의 프라이버시 침해를 유발하기도 한다. 본 논문에서는 지능형 IP 카메라의 메타데이터를 이용하여 개인 영상 정보 보호를 할 수 있는 방법에 대해 제안 한다. 메타 데이터로부터 분석된 개인 영상 정보를 마스킹 할 수 있도록 시스템을 설계하였으며 사용자 권한에 따른 영상 정보 접근 방법에 대한 정의, 메타데이터의 저장 방법과 녹화 데이터 검색 시 메타데이터를 활용하는 방법을 기술 하였다. 제안된 시스템을 행정자치부에서 제시한 "공공기관 영상정보 처리기기 설치 및 운영에 관한 가이드라인"에 맞춰 적합성 여부를 비교하였다. 지금까지의 단일 서버 제품에서는 하드웨어적인 성능의 한계와 기술적인 문제로 인해, 실시간으로 개인 영상 정보 보호기법을 적용할 수 있는 방법을 찾기 어려웠다. 본 논문에서 제안하는 방법을 적용한다면 행정자치부에서 제시한 가이드라인을 충족하면서, 서버 비용을 줄이고, 시스템 복잡도를 낮출 수 있는 시스템을 구성할 수 있다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제17권10호
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• pp.139-146
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• 2016

본 연구는 고등학생의 연구실 이용에 따른 안전 인식과 교육에 대한 필요성을 조사하였다. 이를 위하여 서울 소재 3개 고등학교 2학년 재학생 290명을 대상으로 설문 조사를 실시하였으며, 수집된 자료를 분석하였다. 분석 결과 정규 수업 전 안전교육은 64.8%가 경험한 것으로 나타났으며, 사고 경험 6.6%, 체험 교육 시 안전 교육 68.0%로 사전 안전교육이 부족한 것으로 나타났으며, 안전교육에 대한 인식도와 필요성은 높게 인식하고 있는 파악되었다. 특히, 연구실 사고 대처 방법에 관한 교육의 필요성을 안전 교육 경험 학생이 높게 나타나 연구실 안전 교육의 체계적인 관리 및 학생들의 안전 시 사고체계에 대한 다각적인 관리 방안 마련이 요구된다. 연구실 안전 인식과 교육 필요성 요인은 생활안전과 연구실 이용 안전교육 필요성과 상호 관련성이 높았고, 기기 및 실험 안전에 대한 필요성이 높을수록 연구실 이용 안전과 사고 대처 방법에 대한 인식도 높은 것으로 나타나 고등학생 대상의 연구실 안전 교육 프로그램 개발과 관리적 방안에 관한 연구를 제안한다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제17권10호
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• pp.471-480
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• 2016

본 제주특별자치도 우도의 여름 성수기 2개월(7~8월)간 시행하는 차량총량제한 정책 취지와 시행에 따른 문제점을 파악하여 지속가능한 정책이 되기 위한 기본방향을 제시하고자 하였다. 우도의 일일평균이입도차량대수는 7월 645대이며, 8월 953대로 성수기 입도차량제한대수 605대를 초과하여 우도에 교통혼잡과 교통사고 등 교통문제가 심각하게 발생하고 있다. 이러한 상황에서 우도의 차량총량제한 정책이 지속가능한 정책이 되기 위한 방안으로, 우선 삼륜오토바이 및 스쿠터 등에 대한 안전확보 방안이 마련되어야 한다. 삼륜오토바이 및 스쿠터 등은 차량등록을 하지 않은 채 비좁은 우도의 도로를 무보험상태로 많은 관광객들이 이용하고 있다. 둘째, 차량총량제한 정책을 강화하는 방안을 도입해야 할 것이다. 차량총량제한 정책을 성수기인 7월과 8월 2개월만 시행할 것이 아니라 1년 내내 지속적으로 시행하고, 입도차량 규모면에서도 605대에서 500대 이하로 감소시키는 방안도 강구할 필요가 있다. 셋째, 우도에 입도차량을 줄이기 위하여 우도에 친환경 전기버스 등의 대중교통수단을 확보하는 정책이 필요하며, 우도주민들이 직접 버스조합을 설립 및 운영한다면 정책순응에도 기여할 것이다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제18권4호
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• pp.660-668
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• 2017

본 연구는 작업환경측정기관 분석실에서 많이 다루어지고 있는 유해화학물질에 대해 CHARM(Chemical Hazard Risk Management)을 이용한 위험성평가를 실시하고 위험성을 추정하였다. 이를 위하여 서울 및 경기지역의 위험성평가를 실시한 작업환경측정기관 6곳을 선정하였으며, 그 결과 화학물질 노출 위험성 물질은 29개 물질이 선택 되었다. 성상별로는 액체 16개, 고체 10개 물질이었고, 특별관리물질인(CMR) '발암성(Carcinogenic)' 1A - 11개, 1B - 1개, 2 - 8개, '생식세포변이 원성(Mutagenic)' 1A - 4개, 1B - 3개, 2 - 8개, '생식독성(Repro-toxic)' 1A는 해당물질이 없고, 1B - 1, 2 - 6개 물질이 포함되어 있었다. 위험성 추정 결과 '낮음'에 해당하는 물질은 30.4%, '보통' 66.1%, '높음' 3.6%로 평가 되었다. 또한 6개 기관의 각 물질별 위험성 추정 결과 2개 기관이 위험성 추정 결정 중 '높음'에 해당하는 물질을 포함하고 있었다. 본 연구를 통하여 화학물질 평가도구인 CHARM(Chemical Hazard Risk Management)을 이용한 위험성 평가를 시도하였다는데 그 의의가 있으며, 작업환경측정기관 분석실의 위험성과 관리 화학물질을 우선적으로 도출하여 안전성 평가 및 비상조치 계획 수립과 안전관리 매뉴얼 구축과 작업환경측정기관 분석실에 대한 사고 및 위험성 관리의 제도적 법적 관리의 기초 자료로 활용되기를 기대한다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제22권4호
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• pp.529-537
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• 2021

신체적 억제대 사용은 많은 논란이 되고 있음에도 불구하고 여전히 임상실무에서 환자안전사고 예방을 위해 입원 중인 환자에게 흔히 사용되고 있다. 따라서 미래의 간호사가 될 간호대학생이 생각하는 신체적 억제대 사용과 관련된 지식, 태도, 인식 및 간호실무 정도를 확인하고, 신체적 억제대 사용 관련 간호실무 예측 요인을 확인하기 위해 서술적 조사연구를 시행하였다. 자료 수집은 2020년 1월 2일부터 1월 20일까지 2곳의 간호대학생 144명을 대상으로 자가 보고식 설문지를 통해 시행되었다. 자료 분석은 기술적 통계, t-test, one-way ANOVA, Pearson correlation coefficients, multiple regression을 사용하였다. 연구결과 간호대학생의 신체적 억제대 사용에 대한 지식점수는 평균 11.55±2.81점, 태도점수는 평균 60.01±7.24점, 인식점수는 평균 59.97±10.68점, 간호실무 점수는 평균 38.04±4.15점 이었으며, 간호실무와 지식, 태도, 인식 모두 유의한 양의 상관관계가 있었다. 다중 회귀분석을 통한 신체적 억제대 사용과 관련된 간호실무에 영향을 미치는 요인으로는 인식(β=.23, p=.005), 태도(β=.21, p=.009) 순으로, 이들 전체 변수의 설명력은 13%였다. 본 연구에서 신체적 억제대 사용 관련 간호실무에 가장 중요한 예측 요인은 신체적 억제대 사용에 대한 인식으로, 간호대학생이 신체적 억제대를 올바르게 인식하여 추후 간호사가 되었을 때 임상실무에서 올바르게 사용할 수 있도록 하기 위한 근거기반의 교육 중재 프로그램의 개발과 적용이 필요하겠다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제22권4호
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• pp.1-9
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• 2021

A60급 갑판 관통 관은 선박과 해양플랜트의 화재 발생 시 인명의 보호와 화염전파를 방지하기 위해 갑판 구획에 설치되는 방화 장치이다. A60급 갑판 관통 관이 새로 개발되거나 기존의 설계가 변경될 경우 국제해사기구의 화재시험절차 규정에 따라 A60급 갑판 관통 관의 방화성능을 검증하도록 요구하고 있다. 따라서, 본 논문에서는 신규 개발된 선박과 해양플랜트용 A60급 갑판 관통 관의 방화 설계의 적합성을 평가하기 위해 과도 열전달 해석을 수행하였고, 화재시험을 통해 해석결과의 타당성을 검증하였다. 또한 A60급 갑판 관통 관의 열전달 특성은 관의 직경, 내부형상 그리고 재질과 같은 설계 사양에 따라 비교하여 검토하였다. 과도 열전달 해석은 범용 유한요소법 소프트웨어인 ABAQUS/Implicit를 사용하여 수행하였으며, 해석결과의 검증을 위한 화재시험은 해사안전위원회에서 규정한 화재시험절차 코드에 따라 수행하였다. 본 연구에서 검토한 A60급 갑판 관통 관의 방화성능은 국제 해상안전규정을 만족하였고, 재질 사양의 설계가 중요한 것으로 나타났다. 최대 시험온도를 기준으로 SUS316L 재질의 측정온도는 S45C 재질보다 평균적으로 25% 낮게 나타났고, 이때 각 재질의 열전도계수와 비열의 차이는 각각 17%와 58%였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제19권11호
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• pp.604-613
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• 2018

전 세계적으로 철도의 노후화 및 고속화 등으로 인한 열차탈선사고가 증가하고 있으며, 그로인한 인적 물적 피해가 증가하고 있는 실정이다. 특히 철도교량의 경우에는 가드레일 또는 방호벽 등을 설치하고 있으나, 이는 탈선열차차량(train body level)이 방호벽과 충돌함으로써 열차의 탈선운동을 억제하여 정지시키는데 목적이 있다. 이와 같은 차량에 의한 탈선방호는 인명피해 위험성 및 2차 피해발생 가능성이 높다. 그러므로 본 연구에서는 주행레일 사이에 일탈방호시설물(DCP, Derailment Containment Provision)을 설치하여, 차륜 또는 차축(wheel/bogie level)에서 탈선열차를 방호할 수 있는 시설물을 개발하였다. 또한, 기존 철도교량의 일탈방호성능을 확보할 수 있도록 DCP의 급속시공이 가능하도록 설계하였으며, 방호벽에 작용하는 충돌하중과 급곡선부에서의 관성력을 감소시킴으로써 일탈된 열차가 교량 밖으로의 전도 낙하방지 및 반대편 선로의 침입하는 것을 최소화 하고자 하였다. 본 논문에서는 LS-Dyna을 이용하여, 설계한 DCP의 열차 충돌위치 및 콘크리트 궤도 접합조건에 따른 거동에 대하여 해석적으로 변수연구를 수행하였다. 특히 접합조건은 접합재료의 물성치에 따라 끊어짐을 모사하는 Tiebreak contact과 완전 부착되었다고 가정하는 Perfect bond contact으로 나눠 해석적으로 검토하였다. DCP의 변위, 앵커 및 콘크리트의 응력, 변형률을 확인한 결과 Tiebreak contact이 실제 충돌하중에 대한 거동을 보다 유사하게 모사하는 것으로 판단하였다. 또한, 충돌위치에 따른 변위는 접합구간에서 가장 큰 변형이 발생하였으며, DCP 블록의 중앙에 충돌이 가해질 경우, 충돌하중이 가해지는 DCP 배면에서 휨 파괴가 발생하였다. 본 연구에서 수행한 충돌해석은 실제 충돌실험의 어려움에 의해 사전적으로 해석을 수행하였으며, 이를 바탕으로 DCP 앵커 설계변경은 필요할 것으로 판단된다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제19권11호
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• pp.574-582
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• 2018

철도, 자동차, 항공 등의 시스템에서는 시스템의 고장이 사고로 이어져 심각한 인명피해와 경제적 손실로 직결되는 경우가 많기 때문에 시스템 안전의 확보가 매우 중요하다. 기존 연구들에서는 구성품 수준의 정보를 활용해서 고장 분석 및 안전조치를 도출하고 이를 통해 고장이 발생했을 때 피해를 경감시키기 위한 안전설계가 주로 수행되었다. 그러나 기능안전 개념에 의한 설계는 위험원 식별 및 평가 그리고 안전기능을 생성한 후 안전 설계를 통해 안전 목표를 달성하고자 하는 것이다. 따라서 시스템의 기능수준에서 고장의 현재 빈도를 수용 가능한 목표수준으로 빈도를 낮출 수 있는 안전기능을 결정하고 이를 설계에 반영하기 위한 방법에 대한 연구가 필요하다. 이를 달성하기 위하여 본 연구에서는 먼저 시스템모델링 언어인 SysML을 활용하여 안전기능 들에 대해 고장빈도를 반영하기 위한 고장 모델링 방법을 연구하였다. 그리고 나서 생성된 SysML 고장모델 대안들의 시뮬레이션을 통해 각 안전기능 들이 달성할 수 있는 고장빈도의 감축능력을 평가해서 안전목표를 충족하는 대안을 결정하는 방법을 제시하였다. 사례 연구로서 대표적인 안전중시 시스템인 철도신호시스템에 적용하여 유용성을 확인하였다. 철도신호시스템의 안전기능 형태의 설계 대안들에 대해 안전 목표를 충족하는 지를 M&S를 통해 비교평가 하였다. 본 연구의 결과는 시스템의 개념설계 단계에서부터 적용 가능한 방법으로 안전기능을 수행하기 위한 다양한 설계대안 들 중에서 적절한 것을 선택함으로써 안전 목표를 충족하는 시스템의 안전 설계에 유용하게 활용될 수 있을 것이다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제20권9호
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• pp.541-550
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• 2019

소방용 비상발전기는 화재 시 인명과 재산을 보호하는 소방 시설에 전원을 공급하는 중요한 설비이다. 이러한 중요성에 따라 관련 법규에서는 의무적으로 비상발전기에 비상용 부하를 연결하여 시험하도록 규정하고 있다. 그러나 실 계통에서는 비상전원계통의 부하운전 시험을 위해 상용 전원을 차단하는 경우 저압기기의 파손, 병원과 같은 중요시설의 응급부하 정지 등 심각한 문제점이 발생할 수 있어, 무부하로 비상발전기를 형식적으로 시험하고 있는 실정이다. 따라서, 본 논문에서는 상기의 문제점을 개선하기 위하여, 상용 전원의 차단 없이 비상발전기에 전기저장장치를 연계하여, 비상용부하의 동작특성과 동일하게 ESS가 충전동작을 수행함으로서 비상발전기의 성능 및 상태를 시험할 수 있는 방안을 제시한다. 또한, 배전계통 상용 해석 프로그램인 PSCAD/EMTDC를 이용하여, 비상발전기, 비상용부하, ESS 부하시험장치로 구성된 비상전원계통의 모델링을 제시하고, 20kW급 ESS 부하시험장치를 구현하여, 이를 바탕으로 다양한 시나리오에 따른 시뮬레이션과 시험을 수행하여 본 논문에서 제안한 ESS 부하시험 장치와 모델링의 유용성을 확인한다.