• 멤브레인
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• 제19권1호
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• pp.7-18
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• 2009

본 연구에서는 고도정수처리를 위하여 모듈 내부와 관형 세라믹 정밀여과막 외부 사이의 공간에 입상 활성탄(GAC)을 충전한 혼성 모듈을 사용하였다. 정수 원수 중의 자연산 유기물(NOM)과 미세 무기 입자를 대체하기 위해, 휴믹산(humic acid)과 카올린(kaolin) 모사용액을 대상으로 하였다. 혼성공정에서 막오염을 최소화하고 투과선속(J)을 향상시키기 위하여 역세척 시간(BT)과 역세척 주기(FT)에 따른 영향을 알아보았으며, 최적운전조건을 규명하고자 하였다. 그 결과, BT가 증가함에 따라 $R_f$ 다소 감소하는 경향을 보였으며, 더 짧은 FT는 빈번한 역세척으로 $R_f$의 감소와 J의 향상에 더 효과적이었다. 그러나 운전비용을 고려하였을 때, 최적 BT 및 FT는 각각 10초와 8분이었다. 한편, 모사용액으로 실험하여 도출된 최적 운전조건을 호소수의 고도정수처리에 적용하였다. 그 결과, 탁도 및 $UV_{254}$ 흡광도, $COD_{Mn}$의 평균처리효율은 각각 99.11% 및 91.40%, 89.34%로 우수하였으나, TDS의 평균처리효율은 30.05%로 낮았다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제21권11호
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• pp.519-531
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• 2020

전 세계적으로 인구 및 도시화율 증가에 따라 온실가스 배출량이 증가하면서 지구온난화가 가속화 되고 있다. 이에 대한 대안으로 스마트시티 건설이 본격적으로 추진되고 있는 상황이다. 본 논문은 한국의 스마트시티 시범도시로 선정된 세종 5-1 생활권을 대상으로 시민들이 활용할 수 있는 에너지 서비스 모듈을 기획하는 방안을 제시하는 것이 목적이다. 본 연구를 위해 정부가 발표한 스마트시티 계획들을 바탕으로 스마트시티 연구개발 참여 전문가들의 의견수렴을 통해 12가지 에너지 서비스에 대한 설문조사 문항을 구성하였다. 설문조사는 세종시민 1,000명을 대상으로 진행하였으며, 응답한 데이터를 바탕으로 세종시민이 생각하는 에너지 서비스의 필요성 정도를 파악하였다. 12개 에너지 서비스 항목들을 축소하여 설명하고 각 항목들의 상관성과 연관성을 분석하고자 주성분분석과 연관규칙탐사를 실시하였다. 마지막으로, 분석된 결과를 활용하여 12개 에너지 서비스들을 효율적인 플랫폼 형태로 구현될 수 있도록 '경제 창출', '에너지거래', '에너지효율' 형태의 3가지 모듈을 제시하였다. 아직 백지상태인 세종 5-1 생활권의 스마트시티 구현을 에너지 분야 플랫폼 서비스를 추진하고자 하는 수많은 연구소들과 기업들이 에너지 서비스 항목을 구상하고자 할 때 쉽게 접근이 가능하도록 기여할 수 있을 것이다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제14권11호
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• pp.2442-2450
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• 2010

소형센서 기기들을 다양한 사물에 부착하여 간편하게 사용하기 위해서는 설치가 용이한 무선 네트워크가 필요하고, 컴퓨팅 파워가 약한 프로세서로 이루어진 소형기기는 무선 LAN(Local Area Network) 네트워크를 사용하기에는 무리가 있다. 이를 위해 필요한 네트워크 기기는 간단한 통신 프로토콜로 구성 되어야하고 기기를 연결하면 바로 작동하는 플러그 앤드 플레이 형태의 간편한 설치 기능이 요구된다. 또한 이동성과 휴대가 가능한 기기도 고려해야 하므로 산업적인 측면에서 저전력 및 저가격 특성이 요구된다. 기존의 IEEE 802.11 표준으로부터 WLAN보다 작은 범위를 갖는 WPAN(Wireless Personal Area Network) 기반의 기술은 저전력 소모와 복잡도가 낮은 영역에서 무선 기술을 바탕으로 WPAN WG(Working Group)에서 연구 중이다. 사람의 생활공간인 10m내외에서 통신을 가능하게 할 물리계층과 데이터 링크계층의 표준화가 활발히 진행 중이고 WPAN의 저전력과 저비용의 특정으로 인하여 가까운 미래에 WPAN 장비가 보편화 될 것으로 보인다 따라서 본 논문에서는 차량용 스마트키 시스템을 위한 지그비 기반 사용자 인증 모듈을 설계 및 구현하였다. 차량에 실제 장착하여 테스트한 결과 무선 인식거리는 1~10m에서 가장 원활하게 동작되었고 스마트키 시스템을 통한 차량 제어도 원활하게 동작하는 것을 확인하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제19권5호
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• pp.563-569
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• 2018

본 논문은 아두이노를 기반으로 윈도우 팜 수경재배를 자동으로 모니터링하는 시스템의 구현에 관한 논문으로 4차산업혁명의 아이콘으로 떠오르고 있는 아두이노의 오픈소스를 활용한다. 창문형 수경재배를 의미하는 윈도우 땅은 도시에서의 바쁜 일상에서 벗어나 식물을 재배하고 싶은 사람들의 욕망을 채울 수 있는 대안으로 제시되고 있다. 본 논문에서 제안한 시스템은 아두이노 우노 보드와 4채널 모터쉴드, 그리고 온습도, 조도센서, 리얼타임 클럭모듈을 이용하여 창문형 수경재배 환경을 실시간으로 자동 모니터링하는 시스템을 개발하였다. 수경재배를 위한 모듈은 다양한 형태로 발전되어 왔으나 대부분 일반천원과 모터 등을 활용하기 때문에 전력사용량이 높다. 그리고 자동으로 모니터링 하는 시스템이 아니기 때문에 관리자가 늘 시스템의 동작상태를 관리해야 하는 단점이 있다. 본 시스템은 IOT 센서로 활용되고 있는 온습도, 조도센서를 활용하여 식물의 생장환경에 가장 적절한 물공급 체계를 갖추고 있다. 또한 리얼타임 클럭모듈을 이용하여 계절과 시간에 맞는 물공급을 조절할 수 있다. 그리고 본 시스템은 라즈베리파이3와 아두이노 우노를 이용하여 Linux환경에서 스케치 코프로 구현하였다.

• 한국항행학회논문지
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• 제21권2호
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• pp.171-178
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• 2017

본 논문에서는 위성항법장치 (GPS; global positioning system)를 보조센서로 사용하는 위치추정알고리즘의 성능을 검증하기 위해 호버링타입 무인잠수정에 알고리즘을 적용하여 실제 해역에서 실험을 수행하였다. 적용된 알고리즘은 무인잠수정에 탑재된 도플러 속도계 (DVL; doppler velocity logger), TCM (tilt-compensated compass module)을 이용한 추측항법의 시간에 따라 누적되는 위치오차를 개선하기 위한 알고리즘이다. 수면에서 GPS 위치정보를 수신하여 무인잠수정의 위치와 진북에 대한 TCM의 방향각 바이어스 오차를 추정하고, 이를 통해 진북 (geodetic north) 기준의 좌표계에 대한 추측항법을 수행한다. 실제 해역에서 방향각 제어 실험을 수행한 결과, 위치추정알고리즘을 통해 기존 추측항법의 위치오차가 개선되고 TCM의 방향각 바이어스 오차를 추정함을 확인하였다.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제14권2호
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• pp.59-63
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• 2007

간단한 PCB 공정을 기반으로 하여 저가형의 후막 가스 센서 모듈을 제안하고자 한다. 제안된 센서 모듈은 $NO_2/H_2$ 가스 센서와 습도센서, 그리고 히터를 포함한다. $NO_2/H_2$ 가스와 상대 습도 센서들은 각각 $SnO_2$와 $BaTiO_3$ 나노 입자들을 PCB 기판에서의 IDT(interdigital Transducer)에 프린팅 함으로써 제작되었다. 처음에 1% $H_2$ 가스를 센서 쳄버에 공급하고 4분 후 $H_2$가스 공급을 멈추고 공기를 주입시켰으며, 이러한 동작을 반복적으로 수행하였다. 마찬가지로 $NO_2$로 감지하도록 같은 동작을 실행하였다. $H_2$ 가스에 대한 결과는 도전성의 증가로 인하여 0.8V에서 3.5V로 증가함을 볼 수 있었으며, $H_2$ 가스를 주입한후의 반응 시간은 65초였다. $NO_2$ 가스의 경우는 도전성이 감소함으로써 2.7 V의 전압강하가 일어 났으며, 반응시간은 3초였다.

• 전기전자학회논문지
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• 제19권3호
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• pp.319-326
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• 2015

본 논문에서는 OPC 스택이 없는 제어기를 OPC DA 클라이언트와 통신하도록 하는 변환 소프트웨어 개발 기법을 제안한다. 제안된 기법은 OPC DA 표준 프로토콜에 기반을 둔 OPC 서버 구현, OPC 태그 및 포인트의 정보를 확인할 수 있는 GUI 개발, OPC 프로토콜에서 개방형 표준 프로토콜로 변환하는 변환모듈 개발 등의 3가지 과정으로 구성된다. OPC DA 표준 프로토콜에 기반을 둔 OPC 서버 구현 과정은 산업용 OPC DA 클라이언트와 OPC DA 프로토콜을 통하여 데이터를 주고받을 수 있도록 PC에 서버를 구현하는 단계이다. OPC 태그 및 포인트의 정보를 확인할 수 있는 GUI 개발 과정은 OPC 서버를 구동시키고 이를 윈도우 레지스트리에 등록하며 OPC 태그 및 포인트를 확인하고 직렬통신 데이터의 송수신 확인을 위한 GUI 개발 단계이다. OPC DA 프로토콜에서 개방형 표준 프로토콜로 변환하는 변환모듈 개발과정은 OPC DA 클라이언트로부터 수신된 OPC 태그의 데이터를 개방형 표준 프로토콜을 사용하는 산업용 제어기기와 직접적으로 통신을 할 수 있도록 프로토콜을 변환함으로써 데이터를 송수신 할 수 있는 변환모듈을 개발하는 단계이다. 개발된 소프트웨어의 효율성을 평가하기 위하여 본 논문에서 개발한 서버단의 소프트웨어와 OPC 클라이언트를 연결하고, 개방형 표준 프로토콜을 사용하는 5개의 샘플 제어기기와 연결하여 테스트 한 결과 전체 송수신 패킷 중에서 96.98%의 평균 통신 성공률을 나타내었다. 따라서 본 논문에서 제안한 OPC DA 변환 소프트웨어를 이용하여 Modbus 프로토콜을 지원하는 산업용 빌딩 제어 장치와 산업용 OPC DA 클라이언트 사이에 통신을 수행시킬 수 있음이 확인되었다.

• 한국ITS학회 논문지
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• 제11권1호
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• pp.42-52
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• 2012

본 논문에서는 UWB (Ultra Wide Band) high 대역 (중심 주파수 : 9.5 GHz, -10 dB 대역폭 : 600 MHz, 6.4 %)의 차량 측후방 레이더 센서용 도파관 안테나를 설계 및 제작하였다. 안테나는 대역폭이 넓고 구조가 간단한 프로브 급전 구형도파관을 이용하였다. 본 연구의 차량 레이더 시스템에 있어서 송수신 안테나의 큰 격리도 특성을 얻는 것이 설계의 중요한 변수이다. 따라서 두 도파관 안테나를 E-면과 H-면 배열하였을 시 격리도 특성을 시뮬레이션 하였다. 그 결과 도파관 안테나의 $TE_{10}$ 모드에 의하여 E-면 배열 보다 H-면 배열의 격리도 특성이 우수한 것을 확인하였다. 따라서 H-면 배열된 송수신 도파관 안테나를 T-형 레이더 모듈에 장착하여 안테나의 특성을 검출하였다. T-형 모듈에 장착된 송수신 안테나의 -10 dB 대역폭은 각각 1000 MHz (10.52 %)와 1090 MHz (11.47 %)로 측정되었고 격리도 (S21)는 요구 대역 내에서 -50 dB 이하로 측정되었다. 송수신 안테나의 최대이득은 각각 7.65 dBi와 7.26 dBi로 나타났으며 H-면 빔폭은 $64^{\circ}$, $65^{\circ}$로 측정되어 차량 측후방 레이더 센서용 안테나로 적합함을 확인하였다.

• 에너지공학
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• 제21권3호
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• pp.243-248
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• 2012

본 연구는 고온고습 시험을 통하여 Cell 레벨에서의 표면관찰 및 효율저하를 분석하였다. 고온고습 시험조건은 KS C IEC-61215에서 제시한 PV 모듈하의 조건을 이용하여 온도 $85^{\circ}C$, 습도 85%, 1000hr 동안 수행하였다. EL(Electroluminescence)촬영을 통하여 Cell 표면의 이상 유 무를 분석한 결과, 시간이 경과함에 따라, 부분적으로 표면이 손상되어 변색되는 것을 확인하였다. 고온고습 시험 전 단결정 Cell 및 다결정 Cell의 효율은 각각 17.7%, 15.5%였으며, 1000hr 수행 후 15.6%, 14.0%로 각각 11.9%와 9.3%의 감소율을 보였다. 또한, 경년 시 나타나는 전기적 특성을 분석하기 위하여 FF(Fill Factor)값을 분석한 결과, 고온고습 시험 후 단결정 Cell은 78.7%에서 75.0%로 4.7%, 다결정 Cell은 78.1%에서 76.7%로 1.8%의 감소율을 보였다. 태양전지 실리콘의 원자배열 및 순도에 따라 효율 변화에 영향을 받아 단결정 Cell이 다결정 Cell보다 효율저하가 크게 나타났다고 판단된다. 또한, FF감소율보다 효율 감소율이 크게 저하된 것을 확인할 수 있었으며, 이는 Cell의 외부환경적 요인에 의한 표면 손상이 p-n접합층 접촉저항과 경년 시 나타나는 FF 감소율보다 크게 영향을 준 것으로 판단된다.

• 에너지공학
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• 제21권3호
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• pp.249-253
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• 2012

본 연구에서는 열충격 시험을 통하여 Cell 레벨에서의 효율저하 특성을 분석하였다. 열충격 시험은 PV모듈의 시험 규격인 KS C IEC-61215를 이용하여 보다 가혹한 조건인 $-40^{\circ}C$에서 $120^{\circ}C$의 조건으로 500사이클을 수행하였다. I-V 측정을 통하여 효율을 분석한 결과, 열충격 시험 전 13.9%에서 열충격 시험 후 11.0%로 효율이 저하 됐으며, 감소율은 20.9%로 나타났다. EL촬영을 통해 표면을 분석한 결과 Ribbon접합부 및 Gridfinger의 손상으로 확인 됐으며, 보다 정확한 효율 저하의 원인을 분석하기 위해 단면분석을 실시한 결과, 표면손상으로 확인 되었던 위치의 Cell 내부에서도 Crack을 확인할 수 있었다. 또한, FF(Fill Factor)값을 분석한 결과 열충격 시험 전 72.3%에서 시험 후 62.0%로 11.8%의 감소율을 보였다. 따라서, 경년 시 나타나는 효율저하는 I-V 특성 곡선의 변화에 따라 병렬저항($R_{SH}$)이 감소하여 Cell자체의 소모전력 증가 및 표면 손상, Cell 내부의 Crack에 기인하여 가속된다고 판단된다.