• 한국항공우주학회지
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• 제40권2호
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• pp.129-138
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• 2012

에너지 균형조건을 고려하여 중형 태양광 추진 고고도 장기체공 무인기의 다분야 통합 최적설계를 수행하였다. 무인기의 공력 모델로 Vortex Lattice Method (VLM)를 사용하였으며 Cruz가 제안한 중량분석 모델로서 비행체 중량을 추정하였다. 비행체의 세로 정안정성 확보를 위하여 꼬리날개의 부피비를 고정하고 정안정성을 확보할 수 있도록 꼬리날개의 위치를 결정하였다. 태양전지, 축전지, 비행 고도 등 사용가능한 에너지와, 비행체의 필요에너지를 비교하여 24시간 지속비행 가능성을 결정하였다. 태양 입사 에너지는 북위 $36^{\circ}$의 여름을 기준으로 하였으며, 주간비행 중 태양에너지를 이용한 상승비행으로 확보한 위치에너지를 이용하여 야간 비행에 필요한 에너지를 보충하였다. 이를 바탕으로, 무인기의 주요 치수, 중량 분포 최적 설계와 장기체공을 실현할 수 있는 비행전략을 제시하였다.

• 한국습지학회지
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• 제11권1호
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• pp.105-113
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• 2009

연안습지 생태계에서 열에너지 교환 과정은 매우 중요하다. 지표 열에너지 평형을 이루는 요소인 순복사플럭스, 현열 플럭스, 잠열 플럭스 그리고 토양열 플럭스를 전라남도 고흥에 위치한 수평적으로 균질하다고 판단되는 지역인 고흥만 간척지에서 관측하고 분석하였다. 열의 수송을 평가하기 위해서 5회의 집중관측 기간에 대기 난류를 측정하였고, 특히 갈대로 덮여있는 간척지에서 지표층 열에너지 수지를 분석하기 위해서는 물과 매우 미세한 입자로 구성된 토양 그리고 계절에 따라 색깔과 밀도가 변하는 식생캐노피를 고려하였다. 순복사 플럭스, 현열 플럭스, 잠열 플럭스, 토양열 플럭스를 기존의 에너지 수지방정식에 적용하여 식생과 토양과 같은 지표면 특성에 따른 열 플럭스의 특징을 조사하여 습지의 기온조절 효과에 대해 알아보았다. 에너지 수지비로 식생 성장기에는 주로 잠열 플럭스에 의해 열이 대기로 전달되는 것을 알 수 있었다. 또한 식생층은 열을 저장하여 기온의 일교차를 줄이는 역할을 한다. 여름철에 집중관측지의 기온이 주변 지역의 기온보다 보다 낮고 겨울철에는 다소높게 나타난 결과는 식생층을 포함하는 연안습지가 열환경을 조절함을 보여주었다.

• Journal of Radiation Protection and Research
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• 제38권4호
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• pp.214-227
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• 2013

MDCT의 등장과 함께 병적 증상이 없는 개인이 조기검진을 위해 CT검사를 하는 예가 꾸준히 증가하고 있다. 이러한 검사의 임상적 효용성과 방사선에 의한 암 발생위험에 대한 여러 가지 논란을 살펴보았다. 1. 저선량흉부CT(LDCT)를 이용한 폐암의 조기 검진 효용성을 보기 위해 설계된 무작위배정대조검사(randomized controlled trial)인 NLST(National Lung Screening Trial)의 분석 결과, CT선별검사가 선별검사를 하지 않은 그룹의 사망률 1.67%를 1.33%로, 20% (p=0.004) 감소시키는 것으로 나타났다. CT선별검사군에서 양성결과를 보인 사람의 96.4%는 위양성(false-positive)이었다. 그리고 방사선에 의한 폐암의 ERR (excess radiation risk)은 다른 고형암과는 달리 나이와 함께 감소하지 않으며, 더욱이 흡연 위험과 방사선 위험이 상승작용을 하여 폐암 검진 대상인 고위험군에게 더욱 위험할 수 있는 것으로 평가되었다. 따라서 방사선에 의한 위험이 NLST에서 관측한 이득을 상쇄할 수도 있다. 아직은 최적의 전략이 확립되지 않은 상태이므로 임상에서 광범위하게 적용하기에는 한계가 있다. 2. 대장CT검사(CT colonography)는 10 mm보다 큰 용종의 검출에는 정확도가 뛰어나지만 이보다 작은 경우에는 민감도와 특이도가 급격히 감소하고, 용종이 발견되어 제거하고자 하는 경우 다시 기존의 대장내시경을 이용해야 하는 불편함이 있다. 현재 대장CT검사 1회 시행의 평균유효선량은 약 8-10 $mS{\nu}$로 보고되어, 만약 이 검사가 많은 사람들을 대상으로 일상적으로 행해지면 공중보건에 영향을 미칠 수 있다. 따라서 집단검진 방법으로 정착하기 위해서 는 용종 크기 6-10 mm 범위에서 높은 민감도와 특이도를 확립하고, 하제를 사용하지 않는 방법을 개발하여야 하며, 선량을 더 감소시킬 수 있는 최적화된 전략을 세워 표준화하여야만 한다. 3. 전신CT검사는 그 효용성이 검증된 선행연구가 없는 상태이다. 이 검사는 약 90%의 검사자들에게서 최소한 하나 이상의 이상소견을 확인하였지만 그 중 약 2%만이 임상적으로 중요한 질환으로 판명되었다. 전신CT검사 1회 시행으로 인한 평균유효선량은 약 12 $mS{\nu}$이며 45세부터 75세까지 매년 검사를 받는 경우 LAR (lifetime attributable risk)이 1.9%로 보고되었다. 현재 의학계의 어떤 단체도 이 검사를 권고하고 있지 않다. 현재까지 CT선별검사는 정당화에 대한 충분한 논의를 위해 심도 있는 다양한 연구가 필요하며 최적화된 프로토콜이 확립된 후 이용하는 것이 바람직하다.

• 생명과학회지
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• 제28권8호
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• pp.892-899
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• 2018

쇠비름(Portulaca oleracea.L)은 쇠비름과에 속하는 한해살이풀로서 리놀렌산과 같은 불포화지방산, 페놀성 화합물, 플라보노이드, 비타민 C, 미네랄 함량이 높은 것으로 보고되어 있다. 본 연구에서는 쇠비름 추출물을 이용하여 UVB를 조사한 인간각질형성세포에서 광노화 억제능을 확인하였다. Matrix metalloproteinases는 세포의 기질을 분해하는 효소로 MMP-1는 collagenase, MMP-2와 MMP-9는 gelatinases로 피부 진피층을 구성하는 type I collagen을 분해시키는데 영향을 미친다. UVB를 조사한 인간각질형성세포에서 쇠비름 추출물을 처리했을 때 MMP-1, -2, -9의 발현이 감소하였으며, type I procollagen의 발현은 증가하는 것으로 나타났다. 또한 쇠비름 추출물을 처리한 군에서 UV에 의한 ROS 생성이 감소하였는데 이는 Nrf-2의 활성화를 통한 항산화 인자 SOD-1과 OH-1의 발현 증가로 인해 세포내 ROS 생성이 감소한 것으로 사료된다. 따라서 본 연구 결과를 통해 쇠비름 추출물이 UVB를 조사한 인간각질형성세포에서 MMP 인자 및 항산화 인자의 발현 조절을 통해 광노화로부터의 세포 보호 능을 가지는 것을 확인하였으며 나아가 화장품 소재로서의 개발 가능성을 확인하였다.

• 생물환경조절학회지
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• 제28권4호
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• pp.311-321
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• 2019

온실에서 겨울철 야간에는 열손실을 줄이기 위한 목적으로, 여름철 주간에는 차광을 위한 목적으로 스크린을 사용하고 있다. 온실의 냉난방 에너지 절감효과에 큰 영향을 미치는 스크린의 장파복사 방사율과 흡수율은 온실에 설치할 적절한 스크린을 선택하는데 있어서 중요한 요소가 되며 이러한 특성값들을 정확하게 측정할 수 있는 방법이 필요하다. 외부 환경조건에서 스크린의 장파복사 특성의 측정과 관련된 연구가 일부 수행된 바 있지만 모든 종류의 스크린에 적용할 수 있는 방법은 아니고 공극이 있는 스크린 자재에만 적용이 가능한 방법이다. 본 연구에서는 순복사계 및 야간복사계를 사용하여 온실 스크린의 장파복사 흡수량과 방사량을 측정하고, 방사율, 흡수율 및 투과율을 결정하는 새로운 방법을 제시하였다. 특성값의 측정은 공극이 0인 4가지 종류의 스크린 자재에 대하여 수행하였다. 모든 자재가 장파복사 방사량이 흡수량보다 높게 나타났다. PE, LD-13, LD-15 and PH-2의 장파복사 방사율은 각각 $0.439{\pm}0.020$, $0.460{\pm}0.010$, $0.454{\pm}0.004$, and $0.499{\pm}0.006$ 범위로 나타났다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제34권2_1호
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• pp.301-306
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• 2018

도시화는 여름철 도시형 홍수, 도시 열섬 등의 문제를 야기시킨다. 이러한 현상을 해결하기 위해서는 도시 열환경 변화의 정확한 파악이 필요하다. 이는 에너지 수지를 통해 설명될 수 있지만, 도심지의 경우 일반적인 에너지 수지와 달리 건물이나 인공토지피복에 의해 저장된 열에너지인 저장열을 고려하여야 한다. 하지만 저장열은 도시 표면의 복잡한 3차원 구조와 피복의 다양성 때문에 그 산출이 어려우며, 도시마다 다른 환경으로 인해 선행연구의 저장열 산출 방법을 타 도심지에 적용시키는 데는 어려움이 존재한다. 특히 대부분의 선행연구는 국외 도시를 중심으로 이루어졌기 때문에 국내 도심지의 다양한 토지피복과 건물 특성에 적합한 저장열 산출 연구가 필요하다. 따라서 본 연구에서는 국내 도심지의 다양한 지표타입이 존재하는 지역의 자료를 이용하여 저장열의 정량적인 산출이 가능한 회귀 식 도출을 목적으로 한다. 이를 위해 순복사와 지표면 온도 자료를 독립변수로, 플럭스 타워 기반 저장열 추정치를 종속변수로 사용하여 비선형 회귀분석을 수행하였으며, 산출된 회귀계수를 각 독립변수에 적용하여 저장열 산출 회귀 식을 도출하였다. 플럭스 타워 기반 저장열 추정치의 시계열 분석 결과 본 연구에서 산출한 저장열이 주간의 high peak와 야간에서의 값의 분포와 경향을 잘 모의하고 있었고, 플럭스 타워 기반 저장열 추정치에 비해 연속적인 저장열 산출이 가능하였다. 또한 산점도 분석 결과 Root Mean Square Error (RMSE) $50.14Wm^{-2}$, bias $-0.94Wm^{-2}$로 유의한 수준의 정확도를 보였다.

• 한국결정성장학회지
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• 제9권2호
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• pp.251-259
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• 1999

로울러 킬른 내의 이동현상에 대하여 전산모사를 수행하였다. 소결 공정에서 중요한 요소인 로울러 킬른 내의 온도분포와 속도장을 구하기 위하여 유한요소법을 이용하여 에너지 보존식과 운동량 보존식을 풀었다. 로울러 킬른 내에 세라믹 원료가 없을 경우에, 벽면의 열원으로부터 유입되는 공기로 빠르게 열전달이 이루어지게 되며 공기는 이 열의 대부분을 로울러 킬른 밖으로 전달하는 것을 알 수 있었다. 세라믹 원료가 있을 경우에, 세라믹 원료는 벽면으로부터 열을 받아 온도가 상승하게 되나 상대적으로 차가운 공기의 유동 때문에 인하여 공기로 많은 열을 빼앗기게 되는 것을 알 수 있었다. 자연대류에 의한 열전달로 인하여 소성대인 영역 5에서 세라믹 원료의 바닥과 윗면에서 온도 차이가 255K 정도 생겼다. 마지막으로 복사 열전달을 고려하였을 경우에 세라믹 원료 표면에서의 복사 열전달로 인하여 전도와 자연대류만 고려하였을 때보다 온도 차이가 45 K 정도 더 생겼다.

• 한국음향학회지
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• 제24권8호
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• pp.431-440
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• 2005

초음파 파워의 정확한 측정은 초음파 의료 장비의 품질 보증과 안전성에 중요하다. 본 논문에서는 초음파 조사가 on/off를 반복하는 동안의 표적에 작용하는 방사 힘과 부력과 같은 다른 원인에서 기인하는 저울 지시 값의 시간에 따른 변화로부터 초음파 파워를 결정하는 간단한 이론을 제시하였다. 아울러 개발된 초음파 파워 측정 시스템에 대해 정밀 기계적 정렬장치, 전기신호 발생부 구성, 제어 및 측정부 구성 및 적절한 절차와 함께 상세히 기술하였다. 본 시스템으로 1 MHz, 5 MHz, 10 MHz, 15 MHz에서 10 mW에서 10 W범위에 걸쳐 측정된 결과를 다른 나라에서 교정된 기준 데이터와 상호 비교한 결과 상대 편차가 $5\%$ 이내로 확인되었다.

• Journal of Radiation Protection and Research
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• 제28권1호
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• pp.43-50
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• 2003

본 연구는 호흡을 통해 우라늄을 만성 또는 급성섭취한 경우 생물분석 결과의 해석을 통해 예탁유효선량을 평가하는 실질적인 방법을 기술하고 있다. 인체에서의 우라늄 거동의 해석을 위해 인체의 장기를 ICRP에서 권고하는 소화기 모델, 호흡기 모델 그리고 생체역동학적 모델에 따라 일련의 수학적 격실로 구성하였다. Birchall의 알고리듬을 이용하여 각 격실에서의 균형방정식의 해석적인 해를 얻었으며 우라늄의 소변 배설함수와 폐 잔류함수를 획득하였다. 소변 중 우라늄 농도와 폐 계수기로 측정된 폐 부하량에 각각 배설 및 잔류함수를 적용하여 섭취모드에 따른 초기 섭취량 또는 총 섭취량을 계산하였다. 예탁유효선량은 ICRP 78에서 제공하는 선량 환산계수를 계산된 섭취량에 적용함으로써 평가된다.

• 한국지구과학회지
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• 제42권6호
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• pp.770-788
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• 2021

본 연구는 중학생들이 온실 효과와 지구 온난화를 이해하고, 이를 지구 복사 평형 관점에서 설명할 수 있는지 심층적으로 살펴보고자 하였다. 이를 위해 '대기권과 날씨' 대단원 수업을 완료한 중학교 3학년 118명의 학생을 대상으로, 복사 평형, 온실 효과, 지구 온난화에 대한 선택형 및 서답형으로 구성된 학생 이해 온라인 평가를 2021년 7월 13일부터 7월 24일까지 실시하였다. 최종적으로 97명의 학생 응답을 수집하여 분석한 결과, 과반수(61.9%)가 넘는 학생들이 복사 평형의 의미를 옳게 기술하였으나 제시된 자료와 무관하게 사전 지식이나 구체적 사례를 들어 설명하는 경우가 많았다. 대부분의 학생들(92.8%)은 대기가 있는 지구에서 온실 효과가 나타나는 것을 알고 있었지만, 온실 효과를 복사 평형이 깨진 상태로 생각하는 경향이 높았으며(32.0%), 달과 지구 모두 복사 평형이 일어난다고 응답한 학생(47.4%)은 절반에 미치지 못했다. 온실 효과의 원인으로 대기의 재복사를 찾아낸 학생은 다수(69.1%)였으나, 지구로 입사한 태양 복사량보다 방출한 지표 복사량이 더 크다고 응답한 학생은 소수(39.2%)에 불과하였다. 또한 절반 정도의 학생들(49.5%)이 온실 기체의 증가와 대기 흡수, 이로 인한 지표로의 재복사의 관계를 잘 이해하고 있었다. 그러나 온실 기체가 증가할 때, 지표 방출에 대해서는 증가(14.4%), 일정(9.3%), 감소(7.2%), 무응답(18.6%)으로 의견이 매우 다양하게 나타났다. 복사 평형, 온실 효과, 지구 온난화는 지구계의 균형과 상호작용이라는 빅 아이디어로 연결된 커다란 하나의 의미망이므로 학생들이 지구 온난화로 인한 기후 변화를 이해하고 적용하고 해석하는 개념 체계가 될 수 있다. 따라서 현재 인류에 닥친 기후 변화 위기와 관련해 학생들이 정확한 이해에 근거하여 과학적으로 사고하고 과학적 개념을 정립할 수 있도록, 정교한 프로그램 개발과 수업 경험을 제공하고 그 효과를 점검하는 후속 연구가 진행 되어야 할 것이다.