• 스마트미디어저널
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• 제12권10호
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• pp.55-62
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• 2023

농업 및 축산업 분야에서 혁신과 변화가 빠르게 진행되고 있으며, 스마트 축사와 같은 새로운 기술의 도입이 이루어지고 다양한 센서의 활용으로 장비 제어가 가능한 데이터들이 수집되고 있다. 그러나 축사 운영에는 다양한 어려운 과제들이 존재하며, 이러한 문제들을 해결하기 위하여 가상센서 기술이 필요하게 되었다. 본 논문에서는 축사에 사용되는 다양한 데이터 항목과 센서 데이터 유형을 정의하고 타 분야에서 가상센서를 활용한 사례를 연구하며 최종 스마트 축사를 위한 가상센서 시스템을 구현하고 설계하였다. 최종적으로 구현된 시스템에 대한 평가 및 성능 지표 분석을 위한 MBE와 EVRMSE를 활용하였으며, 가상센서를 활용하여 데이터 수집 및 관리를 진행한 결과 실물센서와의 데이터 값 차이가 뚜렷하지 않아 만족스러운 결과를 보였다. 스마트 축사에서 가상센서 시스템을 활용하면 축사 운영 및 가축 건강 상태 모니터링 등 다양한 부분에서 혁신과 효율성 향상을 기대할 수 있을 것으로 기대한다. 이 논문은 스마트 축사 분야에서 가상 센서 기술을 활용하여 데이터 수집 및 관리의 혁신적인 방법을 제안하고, 그 성능을 검증하는데 있어서 중요한 결과를 도출한 연구이며, 향후 연구과제로 가상 센서를 활용한 디지털 축사의 연결 등을 탐색하고자 한다.

• 실천공학교육논문지
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• 제14권3호
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• pp.543-553
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• 2022

협동로봇은 4차 산업혁명에서 제시하고 있는 생산시스템 중 하나로 작업자의 정교한 손기술과 로봇의 단순 반복작업 능력을 조합하여 효율성을 극대화할 수 있는 시스템이다. 또한, 작업자와 로봇 간의 작업공간 공유에서 발생하는 안전문제의 해결과 함께 효율적인 인터페이스 방법 개발에 대한 연구가 지속적으로 진행되고 있다. 본 연구에서는 이를 위하여 작업자의 편리성과 집중도를 강화하기 위해 작업자의 수신호를 인식하여 로봇을 제어하는 방법을 제시하였으며 안전공간의 개념을 도입하여 작업자의 안전을 확보하였다. 이를 구현하기 위하여 로봇제어, PLC, 영상처리, 기계학습, ROS 등 다양한 기술을 사용하였다. 또한 이를 교육매체로 활용하기 위하여 제시된 기술들의 역할과 인터페이스 방법을 정의하여 제시하였다. 학습자들은 소개된 여러 기술들을 연계하여 시스템을 구축하고 조정하는 일을 수행한다. 따라서 현장에서 필요한 기술의 필요성을 인식시키고 이에 대한 심화 학습을 유도할 수 있는 큰 장점이 있다. 또한 문제를 제시한 뒤 스스로 문제를 해결하는 방법을 모색하는 형태로 진행해 자기 주도적으로 학습할 수 있도록 유도할 수 있다. 이를 통해 4차 산업혁명의 주요 기술들을 학습하고 다양한 문제에 대한 해결 능력을 향상시킬 수 있다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제11권4호
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• pp.433-439
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• 2023

본 연구에서는 높은 역학적, 내구적 성능이 확보된 UHPC(Ultra High Performance Concrete) 배합을 기반으로 보수재료를 개발하기 위해 일반 콘크리트 보수면을 대상으로 부착성능을 평가하였다. 보수 대상 모체의 표면의 거칠기와 습윤 상태 그리고 보수재료 배합에 폴리머 혼입 및 PP, PVA 섬유 사용을 고려하여 총 10가지 시험 변수를 적용하였다. 폴리머를 혼입함에 따라 큰 폭의 강도 저하가 발생하였으며 이는 워커빌리티 조정을 위해 추가로 사용한 감수제의 영향으로 사료된다. 또한 플라스틱 계열 섬유를 혼입함에 따라 플로우가 최대 13.8 % 감소하였다. 부착면의 상태를 고려한 보수재료의 부착 강도 평가 결과 UHPC 기반 보수재료를 사용하는 경우 보수 대상 모체의 표면이 건전하다면 별도의 면 처리 작업 없이 높은 부착성능을 확보할 수 있는 것으로 판단된다. 또한 UHPC 기반 보수재료는 부착면의 습윤하더라도 높은 부착성능을 나타내었다. 추후 UHPC 기반 보수재료의 개발을 위해 숏크리트 적용과 구배 타설에 대한 연구가 진행될 예정이며 콘크리트 구조 보수재료로써의 경제성과 성능 확보를 위해 지속적인 보수재료 배합 개선이 수행될 계획이다.

• 멤브레인
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• 제33권6호
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• pp.352-361
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• 2023

청정 연료인 수소를 생산하기 위해 현재 가장 널리 사용되는 기술인 증기 개질이다. 이 방법으로 생산된 수소는 일산화탄소와 같은 불순물을 함유하고 있어, 이를 연료전지와 같은 응용분야에 사용하기 위해서는 적절한 정제 과정을 반드시 거쳐야 한다. 최근 효과적인 정제 방법으로 분리막 기술이 각광받고 있다. 본 연구에서는 수소와 일산화탄소 혼합가스에서 수소 분리 및 회수를 위해 바이오가스 고질화용(biogas upgrading) 상용 폴리설폰(polysulfone) 고분자막의 활용 가능성에 대해서 평가하였다. 먼저, 사용한 상용막의 물리화학적 특성에 대해서 평가하였고, H₂/CO를 이용하여 stage-cut, 운전압력과 같은 다양한 조건에서의 상용막 모듈의 성능 평가를 진행하였다. 마지막으로, 평가 결과를 바탕으로 공정설계를 위한 시뮬레이션을 진행하였다. 본 연구에서의 상용 분리막 공정의 최대 H₂ 투과도와 H₂/CO 분리계수는 각각 361 GPU와 20.6을 기록하였다. 또한, CO 제거 효율은 최대 94%를 나타내었으며, 생산 수소 농도는 최대 99.1%를 달성하였다.

• 자원리싸이클링
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• 제32권6호
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• pp.45-53
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• 2023

본 연구에서는 축산 분야에서 배출되는 암모니아를 효과적으로 회수할 수 있는 흡착기술의 연구개발 동향 및 향후 전략에 대해 논의하였다. 적절한 암모니아 흡착제는 표면의 산성기나 수소결합기를 가지며 높은 비표면적과 암모니아 흡착에 적절한 표면구조를 지니어야 한다. 일반적인 암모니아 흡착제로는 활성탄이나 제올라이트 등의 광물질이 널리 쓰이나 대체로 흡착효과가 낮아 표면 개질 등을 통한 개선이 필요하다. 일례로 금속염화물이 다공성 흡착제에 포함되었을 때, 활성탄이나 제올라이트의 표면에 흡착 시보다 암모니아 흡착량이 더 증가하는 것으로 알려져 있다. 최근에는 MOFs (Metal-Organic Frameworks)나 POPs (Porous Organic Polymers) 같은 새로운 종류의 흡착제가 개발 및 적용되고 있으며 조절가능한 높은 비표면적과 다공성으로 매우 높은 암모니아 흡착용량을 보였다. 그 외에 프러시안 블루가 높은 암모니아 흡탈착성능 및 선택성을 보였는데. 이는 축산폐기물 배출 암모니아 회수에 관련하여 상대적으로 유리한 측면으로 보인다. 향후 다양한 흡착제를 이용, 축산현장에 맞는 조건에서 암모니아 흡탈착 효율 및 순도를 평가하는 연구가 더 활발히 진행되어야 할 것이다. 아울러 암모니아 회수를 극대화하기 위한 효과적인 전/후처리 공정도 병행되어야 한다.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제37권1호
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• pp.36-42
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• 2024

롤투롤 공정은 제조 환경에서 필수적인 위치를 차지하고 있으며, 그 중요성은 수많은 산업에 걸쳐 반향을 일으키고 있다. 이 다목적 기술 플랫폼은 다양한 공정 방법을 포괄하고 광범위한 재료 범주를 수용하여 현대 생산의 초석이 되고 있다. 이 광범위한 영역에서 일반적으로 사용되는 두 가지 코팅 기술인 슬롯 다이와 그라비아 코팅 방식은 완벽한 코팅을 구현하는 정밀도와 효율성으로 각광받고 있다. 또한 건조 공정은 열 건조, 적외선(IR) 건조, 자외선(UV) 건조 방식에 크게 의존하여 재료를 액체 또는 반액체 상태에서 바로 사용할 수 있는 고체 제품으로 신속하게 전환한다. 롤투롤 공정의 중요성은 제조 공정을 간소화하고 비용을 절감하며 제품 품질을 향상시킬 수 있다는 점이 있다. 이 글에서는 이러한 일반적인 롤투롤 공정 방법의 복잡성에 대해 자세히 살펴봄으로써 이러한 중요성의 깊이를 파악하고자 한다. 엄격한 연구와 세심한 데이터 수집을 통해 이러한 기술이 다양한 산업을 형성하고 제조 세계를 발전시키는 데 중추적인 역할을 하는 것을 조명하고자 한다. 롤투롤 공정의 중요성을 이해함으로써 롤투롤 공정의 잠재력을 최대한 활용하고 생산 혁신과 우수성을 위한 기반을 마련할 수 있을 것이다.

• 한국환경복원기술학회지
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• 제26권5호
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• pp.1-18
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• 2023

The Ecosystem Conservation Levy (formerly known as the Ecosystem Conservation Cooperation Fund) system has been in place for 20 years, and it can be said that it has now entered the settlement stage. Based on an analysis of publicly available project implementation data from 2014 to 2020, we found that: 1) As the number of return projects increases, the targets of restoration technologies are also strengthening, and it is necessary to frame a series of processes from application, creation, and monitoring for some detailed projects to improve the effectiveness and efficiency of utilizing the levy. 2) Most of the implemented projects are applied as micro-ecosystem creation, but there are many cases where the contents of the project can be seen as other project categories. This shows that the purpose of the return project needs to be approached more clearly and suggests that institutional complementation is needed from the project application stage. 3) The detailed technologies applied tend to be gradually expanding, but most of them are technologies that are not differentiated from general development projects. It is urgent to secure a more technical identity, such as a range and list of utilized technologies suitable for the characteristics and purposes of return projects. 4) It is necessary to establish a relevant evaluation system or framework to utilize the monitoring results of restoration projects. 5) There have been few cases of application of single restoration technologies since the beginning, but the content and scope of the complexity tend to expand in recent years. Even if the objectives are not comprehensive and diverse, it can be seen that many parts of the projects are oriented toward convergence, so it is necessary to conduct separate research on this. 6) As for the direction of improvement of the return project, it is possible to consider expanding the restoration and conservation focus to partially accommodate the complexity of the natural environment and human ecology. It seems that the expansion of restoration technologies that consider the role and function of humans in the natural environment should be explored.

• 산업진흥연구
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• 제8권4호
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• pp.37-46
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• 2023

화학설비의 노후화·고도화·복합화 등으로 인해 설비의 점검, 보수 또는 정비 작업 등의 비일상 작업이 증가하고 있으며, PSM 대상 화학제품제조업 사업장에서의 지난 10년간 발생한 1,483건의 사고 중 비일상 작업 중에 발생한 사고가 전체의 56%(932건)를 차지하여 일상 작업보다는 비일상 작업 중에 더 많은 사고가 발생하는 것을 확인할 수 있다. 특히 공장 운전의 경제성 및 효율성을 위하여 공장 전체를 정지시키지 않고 일부 설비를 정지시킨 후 운전 중인 설비와는 격리한 상태로 점검, 보수 또는 정비 작업을 수행하는 경우가 있다. 따라서 첫째, 화학공장의 취급물질, 운전조건, 설비의 위험도 등을 기준으로 격리 표준(Baseline Isolation Standard)을 수립하여 안전한 격리 방안을 선정하여야 한다. 둘째, 현재 국내 법규 및 기준 상에는 구체적인 격리 표준의 필요성을 제시하지 않고 있으므로 격리 표준의 마련을 제도화하는 것이 필요하다. 이러한 기술적·제도적 개선을 통하여 화학공장 설비에서의 화학물질의 누출에 의한 화재·폭발·중독 사고를 예 방하여야 한다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제28권12호
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• pp.147-153
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• 2023

인공지능 기술의 전 산업 분야로 확산되면서 기존 SaaS에 인공지능 서비스가 탑재된 AIaaS가 등장하고 있다. 특히 비IT 분야 기업들에서는 소프트웨어 전문가의 부재, 빅 데이터 모델 훈련의 어려움, 다양한 형태의 데이터들에 대한 수집 및 분석에 대한 어려움 등을 겪고 있다. AIaaS는 인공지능 소프트웨어 개발에 필요한 다양한 IT 자원들 뿐만 아니라 인공지능 소프트웨어에 필요한 기능들을 서비스 형태로 제공함으로써 사용자들에게는 보다 쉽고 경제적으로 시스템을 구축할 수 있게 한다. 따라서 이러한 클라우드 기반의 AIaaS 서비스에 대한 수요와 공급은 점점 급증할 것이다. 그런데 이처럼 AIaaS에 대한 수요와 공급이 증가함에 따라 요구되는 것이 AIaaS에서 제공하는 서비스들의 품질이 중요한 요소가 된다. 그러나, 현재 이를 측정하기 위한 포괄적이고 실용적인 품질 평가 메트릭에 대한 연구가 미흡하다. 따라서 본 논문에서는 AIaaS의 서비스 품질 측정 요소 중 재사용성 평가를 위해 AIaaS가 갖는 특징인 구현성, 편리성, 효율성, 접근성을 기반으로 재사용성 측정에 필요한 4가지 메트릭인 사용성, 교체성, 확장성, 홍보성 메트릭을 개발하여 제안한다. 제안된 메트릭은 AIaaS에서 제공하는 서비스들이 향후 잠재된 사용자들에게 얼마나 재사용할 수 있는지를 예측하는 도구로 사용될 수 있다.

• 대한토목학회논문집
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• 제43권6호
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• pp.785-791
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• 2023

TBM 터널 프로젝트 내 불확실성으로 인한 사고를 예방하기 위해 리스크 관리는 필수적이다. 특히, 터널 막장면부터 지표면까지의 광범위한 피해를 초래할 수 있는 TBM 터널 붕괴는 더욱 신중히 관리되어야 한다. 또한, 각 TBM 터널 프로젝트의 시간과 비용의 제약으로 인해, 합리적 수준의 대응조치 계획을 수립하기 위한 리스크 우선순위를 도출할 필요가 있다. 이에 따라, 본 연구는 TBM 사고 사례조사를 통해 TBM 리스크 데이터베이스를 구축하였고, 베이즈 정리를 활용하여 지질요인의 TBM 터널 붕괴 리스크 우선순위를 도출하였다. 총 87건의 TBM 사고사례를 기반으로 3가지 사건과 5가지 지질요인을 포함한 TBM 리스크 데이터베이스가 구축되었다. 이때, 자갈층 지반, 고수압 함수대는 관련 사례 수가 적어 통계적 편향을 방지하기 위해 제외되었다. 데이터베이스에 베이즈 정리를 적용한 결과, 단층대와 연약지반은 TBM 터널 붕괴의 발생확률을 상당히 증가시키나, 그 외 3가지 지질요인(복합지반, 높은 상재압력, 팽창성 지반)은 붕괴와 낮은 상관성을 보였다. 결과적으로, 지질요인의 TBM 터널 붕괴 리스크 우선순위는 다음과 같다: 1) 단층대, 2) 연약지반, 3) 복합지반, 4) 높은 상재압력, 5) 팽창성 지반.