• 청정기술
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• 제28권1호
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• pp.79-93
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• 2022

본 연구에서는 Part I에서 제안한 첨단 전자산업 폐수처리시설 특화 Water Digital Twin모델인 e-ASM을 이용하여 랩-파일럿 처리장 데이터를 바탕으로 모델 보정(Calibration), 유입 성상에 따른 제거 효율, 유출수 예측 및 최적 공법 선정을 수행하였다. 첨단 전자산업 폐수처리시설의 특화 모델링을 위하여, 민감도 분석을 통해 e-ASM 모델의 정합성과 상관성이 높은 동역학적 파라미터를 선정하였고, 다중반응표면분석법 (Multiple response surface methodology, MRS)을 이용하여 동역학적 파라미터를 보정하였다. e-ASM 모델의 보정 결과, Lab-scale, Pilot-scale 단위의 실험데이터와 90% 이상의 높은 정합성을 보였다. 그리고 4가지 유기폐수 처리처리공법인 MLE, A2/O, 4-stage MLE-MBR, Bardenpho-MBR을 제안한 Water Digital Twin으로 구현하여 유입 폐수의 성상별 운전조건에 따라 제거효율을 분석하였으며, Bardenpho-MBR이 C/N ratio 변화에서도 안정적으로 COD (Chemical oxygen demand)를 90% 이상 제거하며 높은 총 질소 제거 효율을 보였다. 그리고 유입 폐수의 조건별 Bardenpho-MBR공정의 수리학적 체류시간(Hydraulic retention time, HRT)이 3일 이상일 때 1,800 mg L-1의 고농도 TMAH 폐수를 98% 이상 제거할 수 있음을 확인할 수 있었다. 이와 같이, 본 연구에서 개발한 e-ASM은 전자산업 제조시설별, 유입 폐수의 성상별 특화 모델링을 통해 높은 정합성을 가진 전자산업 폐수처리공정의 Water Digital Twin를 구현할 수 있고, 최적운전, Water AI, 최적가용기법 선정 등의 응용 가능성을 바탕으로 지속 가능한 첨단전자 산업을 위해 활용될 수 있을 것으로 사료된다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제22권2호
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• pp.1-7
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• 2022

본 연구의 목적은 무인 항공기 서비스 영향성과 활성화 방안에 연구하는 것이다. 무인항공기 서비스의 도입에 따른 영향성에 대한 논의를 경제적, 환경적, 사회적 수용 측면과으로 살펴보고, 정책적 측면에서 산업 활성화 방안을 제시하였다. 경제 영향성 측면에서 보면, 향후에 무인항공기를 사용하여 운송 서비스가 증가하면, 도로 기반 운송화물이 줄어들고 도로 혼잡도 감소로 도로 이동속도가 빨라질 수 있다. 이는 토지나 부동산 자산 가치 상승 등에 긍정적인 영향을 줄 수 있으며, 스마트 도시 설계에도 영향을 제공한다. 환경 영향성 측면에서 보면, 무인항공기는 일반적으로 전기를 통하여 움직이므로 기존의 다른 기기인 차량이나 철도 대비 제공하는 방출하는 배기 가스가 적어서 상대적으로 환경 부정적 영향성은 적다. 그러나 이동시 등장하는 소음은 이동경로에 있는 야생 동물 서식 환경에 부정적인 영향을 제공할 수 있다. 사회적 수용성 측면에서 보면, 새로운 서비스 등장으로 쇠퇴하는 영역이 등장함과 동시에 이익을 창출하는 조직이 등장하여 산업 간의 갈등을 유발할 수 있다. 따라서 등장하는 산업에 대한 수용에 대한 사회적 공감대 형성이 반드시 필요하다. 정부는 이런 무인항공기 활용 서비스 특성을 반영한 부정적인 영향성을 최소화 하기 위한 다양한 대응 방안을 마련해야 한다. 무인기반 산업 활성화를 위해 중장기적으로 항공길 확보를 위해 지상에서 차량이 운행될 수 있도록 도로 표지판 등 다양한 시스템이 도입된 것과 마찬가지로 항공길을 구성하는데 우선적으로 도입 및 적용해야 하는 서비스에 대한 개발과 정립이 필요하다. 또한, 국내도 무인항공교통관리를 위한 정보 수집과 운영 방안과 각 지역별로 관제 시스템 확보 방안 등에 대한 설계 및 구현이 이루어져야 한다. 본 연구는 무인항공기 산업 발달로 새로운 영역에 대한 중장기적 연구에 아이디어를 제공 하는데에 기여할 수 있다.

• 대한방사선치료학회지
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• 제33권
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• pp.25-33
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• 2021

목 적 : 본 연구를 통해 호흡동조방사선치료(Respiratory Gated Radiation Therapy, RGRT)시 환자 호흡 속도에 따른 Trigger mode의 정확성과 유용성을 평가하고자 한다. 대상 및 방법 : 호흡 속도에 따른 Trigger mode의 정확성을 평가하기 위해 QUASAR^TM 호흡 움직임 팬텀에 3 mm의 기준 표지자(Fiducial marker, gold marker)를 삽입하여 본원 한달 동안 환자의 평균 호흡인 20 bpm(Breath per minute)을 기준으로 4DCT 촬영 후 정중앙(Median)에 위치한 표지자에 윤곽 묘사(Contouring)를 하였다. OBI(On Board Imager)가 장착된 Truebeam STx^TM를 이용해 방사선조사 구간인 Gating window를 Lower threshold는 2.0 mm로 모든 측정 조건에서 고정시키고, Upper threshold를 최고 위상으로부터 각각 1.0 mm, 1.5 mm, 2.0 mm, 2.5 mm, 3.0 mm로 바꿔가며 측정하였다. 위와 같은 조건에서 평균 호흡 속도인 20 bpm을 기준으로 10 bpm, 30 bpm, 40 bpm, 50 bpm, 60 bpm 호흡속도를 바꿔가며 방사선이 끊기는 순간인 'Once at beam off'로 5회 촬영하였다. 같은 방법으로 3일간 반복 촬영 후 각 속도 별 오차율을 비교하였다. 결 과 : 기준 호흡 속도 20 bpm에서 최고 위상으로부터 각각 1.0 mm, 1.5 mm, 2.0 mm, 2.5 mm, 3.0 mm Upper threshold에서 Trigger mode의 beam off시 차이는 3일간의 평균값으로 0.68±0.05 mm, 0.91±0.03 mm, 1.23±0.03 mm, 1.42±0.04 mm, 1.66±0.06 mm이다. 기준 호흡 속도(20 bpm)대비 호흡 속도 변화에 따른 측정 결과는 최대 절대차이(Absolute Difference)의 경우 1일차, 2일차, 3일차 모두 3 mm Upper threshold에서 평균 0.81±0.08 mm로 차이가 확인되었다. 호흡 속도와 절대차이의 편차(Variation)에 대한 상관관계를 평가하기 위한 결정계수 R2는 3일 평균 수치로 각각 0.838, 0.887, 0.770, 0.850, 0.906로 확인되었다. 3일간의 Threshold 모든 변수에서 p-value는 설정 유의수준 0.05 이하로 차이유의를 확인하였다. 결 론 : 호흡동조방사선치료 시 Trigger mode를 이용하여 영상유도를 할 경우 기준 호흡 속도(20 bpm)에서의 Trigger mode의 오차율이 평균 ±0.04 mm 값으로 정확성과 유용성을 확인 할 수 있었다. 그러나 호흡 속도에 따른 부정확성(Uncertainty) 또한 발생할 수 있다는 것을 알 수 있었으며, 특히, 기준 호흡 속도 대비 느려지는 경우(< 20 bpm)보다 빨라지는 경우(> 20 bpm) 영상획득에 대한 부정확성은 커졌다. 따라서 사전 모의치료시의 호흡을 선별하고 호흡을 유지하기 위한 호흡교육과 치료 중 적극적인 실시간 모니터링(Monitoring)이 필요하다고 사료된다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제38권6_3호
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• pp.1817-1826
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• 2022

2012년 구미 불화수소 누출사고 이후 정부는 화학사고의 대응과 수습 등 재난관리를 체계화하고 있다. 특히, 행정안전부는 재난 및 안전관리 기본법을 근거로 화학사고 발생에 따른 주민대피에 대한 명령을 소관하고 있으므로 본 연구에서는 국립재난안전연구원의 화학사고 조사장비를 활용한 화학사고 이후 주민대피 의사결정 지원 및 활용방안을 제시하였다. 화학사고로 인한 과학적 정보수집을 위한 장비 운용체계는 상시와 비상시로 구분하여 원거리 측정장비와 근거리 측정장비의 역할 및 활용목적을 중심으로 제시하였다. 원·근거리 측정장비를 통해 취득된 데이터를 활용하여 비상시에는 화학물질의 검출여부를 모니터링하고, 상시에는 업체별 검출물질에 대한 데이터를 관리함으로써 주민대피 의사결정을 위한 기초자료로 활용할 수 있다. 상시 운용체계에 한하여 장비별로 현장 활용성을 검증하기 위해 화학물질을 측정한 결과, 원거리 측정장비에서는 화학물질의 실시간 검출이 가능함을 확인하였으며, 추후 장비의 측정가능 거리 및 범위에 대한 확인이 필요하다는 점을 확인할 수 있었다. 근거리 측정장비의 경우, 탄화수소 계열의 물질이 주로 검출되며, 온산국가산업단지에 비해 울산·미포국가산업단지에서 높은 수준으로 측정된 것을 확인하였다. 향후 지속적인 데이터 구축을 통해 화학사고 발생에 따른 의사결정 지원을 위한 기초자료로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제38권6_3호
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• pp.1827-1836
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• 2022

재난은 돌발적으로 발생하여 예측하기가 쉽지 않고 그 규모도 과거에 비해 커지고 있어 피해가 증가하고 있으며, 하나의 재난이 2차 재난으로 발전하는 경우가 많다. 재난관리의 4가지 단계 중 응급상황이 발생하는 대응단계에서 행해지는 수색과 구조 과정에서, 현장에 투입되는 인원들은 많은 위험을 감수하고 현장에 투입되고 있다. 이러한 점에서 로봇은 재난현장의 초기 대응과정에서 인명 및 재산의 피해를 줄일 수 있는 가능성이 높은 기술이다. 또한, Light Detection And Ranging (LiDAR)는 레이저를 이용하여 비교적 넓은 범위의 3차원 정보를 획득하고 정확도 및 정밀도가 높아 재난 현장의 특징을 생각할 때 매우 유용한 센서이다. 이에 본 연구에서는 로봇이 재난 현장에서 활용될 수 있도록 LiDAR와 Inertial Measurement Unit (IMU) 센서에 실시간 모니터링을 위한 컴퓨팅 보드를 결합하여 하나의 다중센서모듈 및 조사로봇 맞춤형 Simultaneous Localization and Mapping (SLAM) 알고리즘을 개발하였다. 다중센서모듈이 재난 현장에서 최적의 정확도를 유지할 수 있도록 조사로봇에 안정적으로 탑재하는 방안에 대해 연구하였고, 모듈의 성능을 확인하기 위해 재난건축물 실내에서 SLAM 맵핑을 수행하여 다양한 SLAM알고리즘과 거리 비교를 수행하였다. 그 결과, 본 연구에서 개발한 PackSLAM이 낮은 오차를 나타내어 활용 가능성을 보였다. 향후 재난현장에서의 적용성을 더욱 높이기 위해 장애물이 많은 험지환경을 구축하여 다양한 실험을 수행할 예정이다.

• Journal of Nutrition and Health
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• 제55권2호
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• pp.227-239
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• 2022

본 연구에서는 ME가 고지방식이를 섭취한 쥐에서 간의 miRs와 염증 조절을 통해 간 지질 축적 억제에 영향을 미치는지 조사하였다. 4주령 수컷 Sprague-Dawley 쥐는 3 그룹 (n = 7)으로 나누어 14주 동안 10 kcal% 저지방 식이 (LF), 45 kcal% 고지방 식이 (HF) 또는 HF + 0.8% ME를 공급하였다. ME의 공급은 체중 증가를 줄이고 혈청 지질 수준을 개선하였으며 간 지질 축적을 억제하였다. 간의 지방 대사에 관여하는 유전자인 PPAR-γ, SREBP-1c, FAS 및 FAT/CD36의 mRNA 수준은 HF 군에 비해 ME 군에서 유의하게 하향 조절되었다. 반면, 지방산 산화에 관여하는 CPT-1의 mRNA 수준은 HF 군에 비해 ME 군에서 유의하게 상향 조절되었다. ME는 간의 염증 매개에 관여하는 TNF-α, IL-6, MCP-1 및 iNOS의 mRNA 수준을 하향 조절하였으며 혈청의 TNF-α, IL-6 및 NO 농도 또한 유의하게 낮추었다. 비알콜성 지방간의 염증상태에서 증가하는 miR-221과 miR-222의 발현은 HF 군에 비해 ME 군에서 유의하게 억제되었다. 본 연구의 결과들은 ME의 간 지질 축적 억제 효과가 지질대사와 염증 조절에 관여하는 조절 인자의 개선 및 간의 miR-221/222 발현 억제와 관련 있음을 시사한다. 따라서, ME는 NAFLD을 개선하는 천연물 소재로서 활용될 수 있을 것으로 사료된다.

• 한국가정과교육학회지
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• 제32권4호
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• pp.149-170
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• 2020

본 연구의 목적은 스마트러닝 기반 중학교 가정교과 소비생활 교수-학습안을 개발하고 이 교수-학습안의 타당성과 교수-학습안 전반을 평가하여 온라인(비대면) 가정교과 수업에 도움을 주는데 있다. 본 연구에서의 교수-학습안은 분석, 설계, 개발, 평가의 과정을 거쳐 완성되었다. 본 연구의 결과는 다음과 같다. 첫째, 2015 개정 교육과정 중학교 「기술·가정」 ① 교과서 12종의 소비생활 단원을 분석한 결과 학습요소별 활동 주제에 대한 빈도를 분석하였으며, 12종의 교과서 중 2개의 교과서만이 스마트러닝 활동을 제시하고 있었다. 둘째, 본 연구의 스마트러닝 기반 중학교 가정교과 소비생활 교수-학습안의 특징은 학습자가 교수·학습 활동의 주체가 될 수 있도록 주제와 내용을 구성하였다는 것과 학습자가 흥미를 가질 수 있는 다양한 매체와 최신 이슈를 반영한 것, 온라인 수업을 전제한 것, 실시간 토의 및 협업이 가능한 소프트웨어를 활용한 것, 평가 방식 또한 온라인 활동으로 구성하였다는 것이다. 셋째, 전문가 평가 결과 개발한 교수-학습안과 활동 자료는 차시별 주제, 목표, 내용, 교수·학습 활동, 평가에 대하여 평균 4.52(5점 리커트 척도), 전체 타당도 지수(CVI)는 0.95, 교수-학습안 전반에 대한 전문가 평가 결과 실행 적절성, 유익성, 동기 유발 가능성, 유용성, 실행가능성에 대하여 평균 4.62로 높게 나타났다. 교수-학습안에 대한 전문가 의견을 반영하여 교수-학습안과 활동 자료를 최종적으로 수정·보완하여 완성하였다. COVID-19 사태 이후 오프라인 수업의 한계를 극복하여 온라인 수업을 전제로 교수·학습 활동을 개발한 본 연구는 온라인으로 수업이 진행될 때에는 Zoom이라는 온라인회의 플랫폼을 사용하고, 오프라인으로 수업이 진행될 때에는 학교 공간 안에서 교수·학습 활동을 온라인으로 운영할 수 있는 방식으로 온/오프 병행이 가능하여 COVID-19로 인한 비대면/대면 가정교과 수업에 도움을 주고자 하는데 그 의의가 있다.

• 구강회복응용과학지
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• 제38권3호
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• pp.150-161
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• 2022

목적:인간 치은섬유아세포의 세포활동에 관련된 다양한 유전자들의 발현에 마이크로그루브-파이브로넥틴 복합 표면이 미치는 영향을 확인하고자 하였다. 연구 재료 및 방법: 평활한 티타늄시편(NE0), 산처리만 시행한 티타늄시편(E0), 마이크로그루브 및 산처리된 티타늄시편(E60/10), 파이브로넥틴을 고정시킨 평활한 티타늄시편(NE0FN), 산처리 및 파이브로넥틴을 고정시킨 티타늄시편(E0FN), 그리고 마이크로그루브 및 산처리 후 파이브로넥틴을 고정시킨 티타늄시편(E60/10FN) 실험군 제작 후 인간 치은섬유아세포의 세포행동 관련 44개 유전자에 대한 실시간 중합효소연쇄반응 실험을 진행하였다. 결과: 인간치은섬유아세포 부착과 증식 등에 관여하는 4종류 신호전달 경로가 활성화되었다. Focal adhesion 경로에 속하는 Integrin α5, Integrin β1, Integrin β3, Talin-2 유전자들, PI3K-AKT 신호 전달 경로에 속하는 AKT1, AKT2, NF-κB 유전자들, MAPK 신호전달 경로에 속하는 MEK2, ERK1, ERK2 유전자들, 세포주기 신호 전달 경로에 속하는 cyclin D1, CDK4, CDK6 유전자들이 마이크로그루브-파이브로넥틴 복합 티타늄표면(E60/10FN)에서 상향조절되었다. 결론: 마이크로그루브-파이브로넥틴 복합 티타늄표면이 세포행동에 관여하는 다양한 유전자들을 상향조절할 수 있다.

• 터널과지하공간
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• 제32권5호
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• pp.285-297
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• 2022

본 고에서는 한반도 동남권에 분포하는 주요 단층대에 대한 장기 거동 및 미소진동 관찰을 목적으로 하는 시추공 기반 심부 복합지구물리 모니터링 시스템 구축의 일환으로 수행된 대구경 시추공 굴착 현장에서 이루어진 Extended Leak-Off Test (XLOT)에 대한 내용 및 결과를 보고한다. 다양한 시추공 센서 설치를 위한 모니터링공의 굴착은 ~1 km 깊이에서 최종 구경 200 mm 이상을 확보하는 것을 목표로 하여, 중간 깊이까지 12" 구경의 시추공 굴진 및 케이싱 설치, 이후 최종 심도까지 7-7/8" 구경의 시추공을 굴진하는 것으로 설계되었다. 현장 여건에 맞추어 약 504 m 깊이까지 12" 구경의 시추공이 굴착되었으며, API 규격의 8-5/8" 케이싱을 설치하고 배면과 암반 간의 틈새(annulus)에 대한 세멘팅 작업을 수행하였다. 이후 하부 구간 굴진(7-7/8")에 앞서 세멘팅 건정성 확인 및 암반 응력 측정 등을 목적으로 XLOT를 수행하였다. 약 4 m 길이의 나공 구간(open hole)을 확보하고, 상부에 설치된 케이싱을 이용해 물을 주입하여 시험 심도의 암반을 가압하였다. XLOT 수행 과정에서 주입 유량에 따른 시험 구간 내 압력 변화 양상을 실시간 모니터링 하였으며, 이 자료들을 일부 활용하여 현장 시추공 조건에서의 암반 투수율을 해석하였다.

• 한국도서관정보학회지
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• 제53권3호
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• pp.73-94
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• 2022

피렌체는 이탈리아 르네상스의 요람이다. 그것은 중세 인문주의자들의 고대 그리스·로마의 지식문화 탐구, 위대한 군주와 성직자의 문예적 소양과 리더십, 메디치 가문 등의 문화예술 후원, 예술가의 자유분방한 사유와 창의성, 시민의 비판적 의식과 문화적 욕구 등이 조합된 결과다. 그러나 메디치 가문이 고대 필사본과 중세 번역본을 수집하지 않았다면, 도서관을 건립하여 고전을 보존하고 제공하지 않았으면, 피렌체 르네상스는 개화할 수 없었다. 이러한 논거를 기반으로 본 연구는 피렌체 르네상스와 역사도서관을 개관한 다음에 메디치가의 고전자료 수집·구성을 분석하고, 메디치 도서관의 건축적 특징과 메타포를 추적하였다. 산 마르코 도서관(미켈로초 도서관), 바디아 피에졸라 도서관, 산 로렌츠 도서관(라우렌치아나 도서관)은 지진, 화재, 복원, 이관, 압수, 폐쇄 등 무수한 난관에도 불구하고 피렌체 르네상스의 마중물이자 산실이었다. 특히 코시모·로렌초의 재정 지원, 미켈로초 설계, 니콜리 개인장서를 기반으로 1444년 개관한 산 마르코 도서관은 르네상스 시대의 최초 공용도서관이었다. 그리고 줄리오 주도 하에 1571년 개관한 라우렌치아나 도서관의 건축적 백미는 '무지에서 지혜로'를 상징하는 미켈란젤로 계단이고, 내용적 진가는 인문주의자 니콜리와 메디치가가 수집한 고대 필사본과 초기 인쇄본이다. 요컨대 피렌체 르네상스를 논할 때 메디치가 장서와 역사도서관은 매우 중시해야 할 포인트다. 고전은 구시대 박제품이 아니라 통시적 기호학이며, 도서관은 인류 지식문화사를 조감하는 망원경이자 지식과 지혜를 창출하는 현미경이기 때문이다. 기록이 기억을 지배한다면 도서관은 기록을 집적한다. 따라서 비교적 역사가 오래된 국내 도서관의 소급장서 개발과 보존에도 긴 호흡과 타임캡슐 전략이 필요하다.