• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제37권1호
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• pp.112-117
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• 2024

The Internet of Things (IoT) device is a key component for Industry 4.0, which is the network in homes, factories, buildings, and infrastructures to monitor and control the systems. To demonstrate the IoT network, batteries are widely utilized as power sources, and the batteries inevitably require repeated replacement due to their limited capacity. Magneto-mechano-electric (MME) generators are one of the candidate to develop self-powered IoT systems since MME generators can harvest electricity from stray alternating current (AC) magnetic fields arising from electric power cables. Herein, we report a magneto-mechano-triboelectric generator enabled by a ferromagnetic-ferroelectric composite. In the triboelectric nylon matrix, a ferromagnetic carbonyl iron powder (CIP) was introduced to induce magnetic force near the AC magnetic field for MME harvesting. Additionally, a ferroelectric ceramic powder was also added to the MME composite material to enhance the charge-trapping capability during triboelectric harvesting. The final ferromagnetic-ferroelectric composite-based MME triboelectric harvester can generate an open-circuit voltage and a short-circuit current of 110 V and 8 μA, respectively, which were enough to turn on a light emitting diode (LED) and charge a capacitor. These results verify the feasibility of the MME triboelectric generator for not only harvesting electricity from an AC magnetic field but also for various self-powered IoT applications.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제20권6호
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• pp.1073-1090
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• 2018

국내 공동구는 주로 신도시 개발사업에 포함되어 건설되었기 때문에 모두 개착 BOX 형태를 이루고 있으나 기존 시가지를 대상으로 독자적 공동구를 건설 중인 해외의 경우 터널식 공동구 형태를 주로 채택하고 있다. 공동구의 사회적 요구가 큰 중심가 도심지는 교통량이 많아 장기적으로 차로를 차단하거나 우회 차로 설치가 곤란한 것이 일반적이므로 터널식 공동구 설치가 합리적이라 하겠다. 이러한 터널식 공동구 활성화를 위해 공동구 최적 설계용량 및 수용시설(전력, 통신, 상수도 등)별 상호 영향인자(열간섭 및 전식, 유지관리 효율성 등)를 고려한 최적화된 단면설계 기술력을 확보할 필요가 있다. 터널식 공동구의 최적단면 설계기술이란 결국 공동구내 수용시설의 최적 배치기법을 도출하는 것이라 할 수 있다. 이러한 설계기법 도출을 위해 우선적으로 해외의 터널식 공동구(Shield TBM, Conventional Tunneling) 내공단면 적용 사례를 조사하여, 단면 내 수용시설의 배치현황, 부대시설 설치 등의 특징을 분석하고, 또한 국내 외의 공동구 설계기준 및 지침서에서 제시하고 있는 내공단면 설계(배치)와 관련한 기준사항들을 정리 분석할 필요가 있다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제20권7호
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• pp.639-647
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• 2009

본 연구에서는 자기장 차폐를 위하여 3상 전력 케이블을 얇은 자성 판재로 둘러싸는 방법을 제안한다. 두꺼운 상용 뮤-메탈, 방향성 및 무방향성 규소 강판을 출발 재료로 하여 두께 0.1 mm의 차폐재 3종류를 제조하였다. 3상 전류일 때, 차폐재 위치의 자기장이 100 ${\mu}T$ 정도이면 뮤-메탈이 (SF<0.1) 가장 효과적이었고, 500 ${\mu}T$ 이상 이면 규소 강판이 (SF 0.3${\sim}$0.4) 더 효과적이었다. 또한, 안쪽에 방향성 규소 강판, 바깥쪽에 뮤-메탈을 함께 둘러쌀 경우 500 ${\mu}T$까지도 SF 를 0.1 이하로 할 수 있었다. 한편, 단상 전류에서는 고 투자율 소재의 적용은 오히려 자기장을 증가시키는 결과를 보였다. 이상의 결과는 자기장 강도 H의 크기에 따라 각 소재의 투자율 우열이 서로 다른 점과 이로 인해 차폐재 내에 유도되는 자기장 벡터와 원래의 자기장 벡터의 상호 상쇄 및 중첩 작용으로 설명할 수 있었다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제20권3호
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• pp.65-70
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• 2006

원자력발전소의 화재방호규정은 발전소 건설 초기단계에서 인허가 요건에서 제시하는 설계기준을 따른다. 이러한 규정은 발전소 정상상태를 기준한 것이며 발전소 과도상태, 배열이 변경될 수 있는 계획예방정비기간 또는 발전소 해체기간의 화재방호 적용기준으로는 부족한 실정이다. 최근 미국에서 개발되고 있는 화재방호요건은 발전소 전체 수명기간에 걸쳐 성능기반 요건과 관리기준을 제시하고 있으나 발전소 상태 변경에 따른 정성적 및 정량적 평가를 위한 적용기준이라기 보다 개념적 적용방법을 제시하고 있다. 반면, 성능기반 화재위험 분석기법은 원전의 화재방호구역을 하나의 분석공간으로 설정한 다음 열 및 연기의 유동을 해석하며, 실내의 안전성 관련 기기 및 케이블에 대한 열적 영향을 평가한다. 본 논문에서는 이러한 새로운 정량적 분석기술을 국내 원전에 적용하기 위한 목적으로 원전 화재방호규정의 적용방법 변경 방안과 발전소 상태변경에 대한 위험도 평가 항목을 구분하여 제시하였다.

• 한국지리정보학회지
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• 제16권4호
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• pp.91-105
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• 2013

본 연구에서는 강원권 및 동남권에 해당하는 동해와 남해일부 해역을 대상으로 파력발전 시스템을 도입함으로서 기대할 수 있는 잠재성을 평가하였다. 연구지역 해역에 750kW급 파력발전기 28대를 설치하는 것을 가정하고, 미국 국립해양대기청(NOAA)의 NWW3(Noaa Wave Watch III) 모델로부터 구축된 평균 유의파고 및 첨두파주기 자료와 스텐포드 대학과 미네소타 대학이 공동 개발한 InVEST 소프트웨어를 이용하여 연간 전력 생산량과 경제적 효과를 분석하였다. 분석 결과 연구지역에서의 발전 전력량은 최대 1,207MWh/year, 최소 163MWh/year로 산정되었으며, 연안보다는 육지로부터 먼 해역으로 갈수록 발전 전력량이 점차 증가하는 공간적 분포 패턴을 보였다. 파력발전 시스템의 운영기간을 25년으로 가정하고 시스템 도입을 위해 투입되는 비용과 생산되는 전력의 판매 수익을 함께 고려하여 순현재가치(NPV)를 산정하였다. 그 결과 파력발전 시스템으로부터 생산된 전력을 해저 케이블과 강원권과 동남권 지역의 해안가에 위치한 10개의 발전소들의 설비를 이용하여 내륙으로 공급할 경우에는 NPV가 최대 5,882달러(약 6,600천원), 최소 -63,494달러(약 -71,000천원)인 것으로 분석되었다. 반면, 파력발전 시스템으로부터 생산된 전력을 울릉도와 독도의 전력망으로 공급할 경우, 해저 케이블 설치를 위해 투입되는 초기 비용이 크게 줄어들어 울릉도, 독도 인근 해역에서 NPV 값이 최대 28,095달러(약 31,600천원)까지 증가하는 것을 확인할 수 있었다. 또한, 전력 판매단가가 증가할수록 동해상의 NPV의 손익분기선이 육지 쪽으로 가까워지는 것으로 분석되었으며, 울릉도, 독도 인근 해역에서는 전력 판매단가가 현재 수준보다 100원 상승할 경우 NPV 값이 최대 88,158달러(약 99,000 천원)까지 증가하는 것으로 예측되었다.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2006년도 춘계 학술발표회 논문집
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• pp.86-95
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• 2006

Brillouin backscatter is a type of reflection that occurs when light is shone into an optical fibre. Brillouin reflections are very sensitive to changes in the fibre arising from external effects, such as temperature, strain and pressure. We report here several case studies on the measurement of strain using Brillouin reflections. A mechanical bending test of an I beam, deployed with both fiber optic sensors and conventional strain gauge rosettes, was performed with the aim of evaluating: (1) the capability and technical limit of the DTSS technology for strain profile sensing; (2) the reliability of strain measurement using fiber optic sensor. The average values of strains obtained from both DTSS and strain gauges (corresponding to the deflection of I beam) showed a linear relationship and an excellent one-to-one match. A practical application of DTSS technology as an early warning system for land sliding or subsidence was examined through a field test at a hillside. Extremely strong, lightweight, rugged, survivable tight-buffered cables, designed for optimal strain transfer to the fibre, were used and clamped on the subsurface at a depth of about 50cm. It was proved that DTSS measurements could detect the exact position and the progress of strain changes induced by land sliding and subsidence. We also carried out the first ever distributed dynamic strain measurement (10Hz) on the Korean Train eXpress(KTX) railway track in Daejeon, Korea. The aim was to analyse the integrity of a section of track that had recently been repaired. The Sensornet DTSS was used to monitor this 85m section of track while a KTX train passed over. In the repaired section the strain increases to levels of 90 microstrain, whereas in the section of regular track the strain is in the region of 30-50 microstrain. The results were excellent since they demonstrate that the DTSS is able to measure small, dynamic changes in strain in rails during normal operating conditions. The current 10km range of the DTSS creates a potential to monitor the integrity of large lengths of track, and especially higher risk sections such as bridges, repaired track and areas at risk of subsidence.

• 전자공학회논문지
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• 제54권4호
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• pp.25-31
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• 2017

본 논문에서는 270/540/750/1500-Mb/s 동작속도를 갖는 영상신호 전송용 시리얼 송신기 칩을 $0.13-{\mu}m$ CMOS 공정을 이용하여 구현하였다. 전송 채널은 저가형 RG-58 계열의 5C-HFBT-RG6T 동축 케이블로서, 싱글 BNC 커넥터로 연결되어 있으며, 1.5-GHz 주파수에서 케이블 손실은 최대 45 dB이다. 이를 RLGC 모델링을 통해 SPICE용 회로로 구현하였고, 케이블 손실측정결과와 매우 유사한 특성을 갖는다. 신호감쇄의 보상은 송신기 회로의 프리앰퍼시스 기능 및 수신단의 이퀄라이저 기능을 통해 복원하며, 송신기 칩의 측정 결과 270-Mb/s, 540-Mb/s, 750-Mb/s 및 1.5-Gb/s 동작속도를 모두 만족하며, 프리앰퍼시스 기능을 OFF 했을 때에도 1.5 Gb/s에서 $370-mV_{pp}$ 출력전압을 갖는다. 칩의 전력소모는 1.2/3.3-V 전원전압으로부터 104 mW, 칩 면적은 I/O 패드를 포함하여 $1.65{\times}0.9mm^2$ 이다.

• 한국지리정보학회지
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• 제14권3호
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• pp.52-67
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• 2011

본 연구는 산불진화헬기 조종사에게 필요한 지리정보를 식별하고, 식별된 지리정보를 공공기관의 자료로부터 획득하는 방안에 대하여 연구하였다. 산불진화헬기 조종사들은 7개의 자연지리 정보와 13개의 인문지리 정보를 필요로 한다. 이 중 국내 공공기관에서 제공하고 있는 지리정보들을 활용했을 때 다음의 15개 정보를 획득할 수 있다. 표고와 주요 고지군, 하천(이상 자연지리 정보), 인구밀집 및 도시지역, 도로, 국립공원경계, 행정경계, 연료 재보급시설, 담수지, 문화재, 가스충전소, 주유소, 탄약고, 지상 송전선, 철탑 정보(이상 인문지리 정보)이다. 자연지리정보 중 조류서식지 정보는 구축이 필요하고 시정, 풍향, 풍속 정보는 제한적으로 획득 가능하므로 보완책이 필요하다. 인문지리정보 중 연료 추진 재 보급지 정보는 공공기관에서 제공하고 있는 지리정보를 활용한 GIS 공간분석으로 획득할 수 있다.

• 한국안전학회지
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• 제33권3호
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• pp.15-20
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• 2018

There have been a number of major fatal fire accidents in Korea recently. The number of fires in 2017 were 44,178, which is not only increasing number of fires but also increasing in casualties. Particularly, the fire at Jecheon Sports Center, which suffered many casualties, is expected to have a huge impact. The cause of the fire has not been determined yet, but heat waves on the ceiling have also been pointed out. As such, the copper heating waves, which are used as a preventive measure against damage of pipes due to freezing of pipes, etc., always have a fire hazard. To determine the possibility of a flame-resistant heated fire, a positive electric cable product was used to artificially ignite and analyze the results. In case of a short circuit, the external covering of the positive electric cable is damaged, but not short circuit unless the heating material surrounding the wire is damaged. Due to the characteristics of heating cable for preventing copper waves, the chances of insulation becoming more severe due to moisture and temperature changes are higher than normal wires. If the internal heating system is carbonized by insulating deterioration without damage to the outer coating, it is likely to cause trekking, to form a winding loop in the heating materials, and to cause short circuit in the heated materials. For the positive temperature line, if the middle is shorted, the current continues to flow to the short circuit unless the breaker disconnects. Consequently, a heated fire that does not cut off the power immediately may leave multiple marks or cuts.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2012년도 추계학술대회
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• pp.577-580
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• 2012

국립전파연구원 고시인 전기통신설비의 기술기준에 관한 표준시험방법에서는 통신 설비에 대한 접지 저항 측정 방법으로 현재 2개의 보조극을 설치하여 측정하는 3점전위강하법을 사용할 것을 권고하고 있다. 하지만 이 방법은 보조극을 설치하기 위한 공간의 확보가 어려운 지역이나 험준한 산악 지역, 암반 지역 등에서는 적용이 불가능하여 현장에서의 어려움이 예상되고 있다. 이에 IEEE와 ITU-T에서 기준이 되는 접지저항값의 만족 여부 확인만을 위하여 제시하고 있는 2극 측정법을 알아보고 테스트베드를 이용한 시험 측정을 통하여 3점전위강하법과 2극 측정법에 의해 측정된 접지저항을 비교 분석하였다.