• 문화기술의 융합
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• 제10권1호
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• pp.159-164
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• 2024

국내 석유 시장은 국제 석유 가격의 변동에 매우 민감하기 때문에 그 변동성에 대한 파악과 대처가 중요하다. 특히, 높은 소비량을 보이는 휘발유의 가격이 어떠한 요인에 인해 변화하는지 명확하게 파악하는 것이 필요하다. 국제 휘발유 가격은 휘발유 수급, 지정학적 사건, 미국 달러화 가치 변동 등 글로벌 요인에 영향을 받는다. 그러나 기존의 연구들은 휘발유의 수급에만 초점에 맞추어 진행하였다는 한계가 존재한다. 본 연구에서는 다양한 머신러닝 기반의 회귀 모델을 활용하여 거시적 경제지표와 국제 휘발유 가격 간의 인과관계를 탐색한다. 첫째, 다양한 세계 경제지표 데이터를 수집한다. 둘째, 데이터 전처리를 진행한다. 셋째, 다중선형회귀, Ridge 회귀, Lasso(Least Absolute Shrinkage and Selection Operator) 회귀 모델을 활용하여 모델링한다. 실험 결과, 테스트 데이터 셋에서 다중선형회귀 모델이 가장 높은 정확도(97.3%)를 보였다. 우리는 국제 휘발유 가격의 예측은 국내 경제 안정성과 에너지 정책 결정에 도움이 될 수 있을 것으로 기대한다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제26권3호
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• pp.191-208
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• 2024

본 연구에서는 방사성폐기물 처분구조물의 안전성 및 건전성 평가를 위해 손상연동 수리-역학 복합 거동 해석 모델을 개발하였다. 콘크리트나 암반과 같은 취성재료의 파괴 모사에 널리 사용되는 Mazars 손상 모델을 선정하여 수리-역학 해석에 연동하였고, 예제 및 정해를 기반으로 개발된 해석 모델을 검증하였다. 개발된 해석 모델의 손상 입력 인자를 도출하기 위해 처분구조물 콘크리트 배합비로 제작한 시료를 대상으로 건조/포화 양생 조건에서 일축압축강도 및 간접인장강도 시험을 수행하였다. 실내 시험을 통해 도출한 입력 인자는 경주 월성 원자력 환경관리센터의 동굴처분 콘크리트 사일로를 모사한 2차원 유한요소해석에 적용하여 손상 고려 유무, 해석 기법 및 폐기물 하중 재하 조건에 따른 영향을 분석하였다. 연구를 통해 개발된 수리-역학-손상 모델은 향후 고준위 방사성폐기물 처분을 위한 심층처분장의 장기 거동 및 안정성 해석에 적용할 계획이다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제26권3호
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• pp.255-280
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• 2024

쉴드TBM 터널에서 단면 부족이나 큰 변형이 세그먼트 라이닝의 안정성에 우려될 경우 터널 외부에 지반 그라우팅으로 보강하거나 터널 내부에 강판 보강, 링 빔 보강, Inner double layer lining으로 보강하는 경우가 있다. 또한, 기존의 쉴드 TBM 터널의 해석은 세그먼트라이닝의 분절 특성을 고려하지 않는 연속체의 강성일체법으로 해석되어왔다. 본 연구는 내부 강재 라이닝으로 보강한 double layer 보강 단면에 대해 보강 메커니즘을 연구하였다. 본 연구는 세그먼트 라이닝에 대한 모델링을 개선하여 세그먼트 라이닝의 분절 특성을 고려한 분절체 모델링(BJM)을 적용하였고 이를 통해 세그먼트 라이닝의 변형 특성을 반영한 double layer 보강 단면을 해석하였다. 연구 결과 기존 콘크리트 세그먼트 라이닝은 하중을 일정부분 분담하는 역할이 아닌 터널 주변 지반을 보강한 것과 같은 역할을 하였다. 일반적으로, 세그먼트 라이닝의 분절을 고려한 BJM 모델과 분절을 고려하지 않는 강성일체법 모두 하중을 받은 라이닝의 변형 형상과 응력 분포가 유사하게 나타났다. 그러나 하중의 강도가 임계치를 넘는 경우 변형의 양상에 차이가 있으며 변형 특성을 보다 면밀히 검토할 수 있는 것으로 나타났다.

• 한국습지학회지
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• 제26권2호
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• pp.139-146
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• 2024

노후된 관거 및 지하구조물의 균열 보수에 아스팔트계 주입재, 우레탄계 주입재, 시멘트계 주입재, 아크릴계 주입재 등 다양한 주입재가 사용되고 있다. 친환경적이고 습윤상태에서 경화가 잘되고 온도변화에 안정적인 물성을 갖는 아크릴계 누수 보수재에 대하여 연구하였다. 개량된 아크릴 누수 보수재와 기존 아크릴레이트 주입재의 성능 비교를 위하여 KS 규격의 실험방법에 준용하여 수중침지 길이변화율 시험, 수중 유실 저항성 시험, 내화학 성능시험을 실시하였다. 비교 실험해 본 결과 개량된 아크릴 누수 보수재는 기존 아크릴레이트 주입재보다 습윤상태, 온도변화, 화학적 반응에 따른 수축변화가 없었고 수중 저항성 실험에서 유실되지 않았다. 또한, 개량된 아크릴 누수 보수재의 환경적 영향성을 알아보기 위해 어류급성독성 실험과 급성경구독성 실험을 진행하여 관찰해 본 결과 실험체의 사망률이 없었고 특별한 유의점이 발견되지 않았다. 본 연구의 실험결과 개량된 아크릴 누수 보수재가 성능적으로 우수하고 환경적으로 안전하고 인체에 무해하다고 판단되었다. 본 연구의 다양한 실험결과 기존의 아크릴레이트 보수재보다 개량된 아크릴 누수 보수재가 관거 및 지하구조물 균열 부위의 보수재로 사용되기 적합하다고 사료된다. 본 연구는 아크릴 누수 보수재에 대한 적용성 평가에 대한 연구로 향후 기술 개발에 활용자료로 제안하고자 한다.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제31권2호
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• pp.69-77
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• 2024

최근 전자기기의 소형화, 다기능화 등으로 인한 전자부품 실장 영역의 한계치를 극복하고 플라스틱 사출물에 직접 회로를 인쇄하고 소자 및 부품을 실장하는 molded interconnect device (MID) 형태의 패키징 기법이 도입되고 있다. 다만 열 안정성이 낮은 플라스틱 사출물을 사용하는 경우, 종래의 리플로우 공정을 통한 부품 실장에 어려움이 있다. 본 연구에서는 특정 부위 혹은 소재만을 가열할 수 있는 유도가열 현상을 이용하여 플라스틱에 어떠한 열 데미지 없이 솔더를 용융시켜 실장하는 공정을 개발하였다. 가열하고자 하는 부위에 자속을 집중시킬 수 있는 유도가열용 Cu 코일 형상을 설계하고, 유한요소해석을 통해 패드부 자속 집중 및 가열 정도를 검증하였다. Polycarbonate 기판 위에 실장공정 검증을 위한 LED, capacitor, resistor, connector를 각각 유도가열을 통해 실장하고 작동여부를 확인하였다. 본 연구를 통해 리플로우 공법의 한계를 극복가능한 자기유도를 통한 선택적 가열 공정의 적용 가능성을 제시하였다.

• 자원ㆍ환경경제연구
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• 제33권2호
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• pp.113-133
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• 2024

태양광과 풍력을 중심으로 한 변동성 재생발전(VRE)은 탄소중립 달성의 주요수단이지만 높은 변동성과 불확실성으로 인해 전력공급의 안정성을 훼손시킨다. 에너지저장장치(ESS)는 수요이전을 통해 재생발전의 출력제한을 경감시킬 뿐만아니라 보조서비스 제공을 통해 안정적인 전력시스템 운영에 기여할 수 있다. 본 연구는 VRE로 인한 문제점이 점점 본격화되는 상황에서 ESS자원을 수요이전 기능과 예비력 제공기능 간에 어떻게 분배하는 것이 전력공급 효율성 최대화에 기여할 수 있는지 분석한다. 분석모형으로 재생발전의 변동성과 불확실성을 현실적으로 모의할 수 있는 확률적 전력시스템 최적화 모형을 적용하였다. 분석시점은 2023년과 2036년으로 설정하여 재생발전 보급수준별 ESS 최적자원분배 전략과 편익을 분석하였다. 분석결과는 크게 다음의 3가지로 요약가능하다. 첫째, ESS는 수요이전과 예비력 제공 모두에 탁월한 기능을 제공하며, 예비력 가격이 높게 설정될수록 수요이전 기능은 제한하고 예비력 제공에 집중함을 확인할 수 있었다. 둘째, 재생발전 출력제한은 필요예비력에 대한 대체재 역할을 하며, 예비력 가격 수준이 높아질수록 출력제한은 증가하고 필요예비력은 감소하는 것이 비용 합리적이다. 셋째, 기회비용이 반영된 합리적인 예비력 가격이 적용될 경우 ESS는 가까운 미래에 경제성을 확보할 수 있으며, ESS의 경제성은 재생발전 비중이 높을수록 더 커짐을 확인할 수 있었다. 본 연구는 전력공급 자원이 효율적으로 분배될 수 있는 가격기능이 바로 설때 비용 효율적인 전력부문 저탄소 전환이 가능함을 시사한다.

• 한국초지조사료학회지
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• 제44권2호
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• pp.113-117
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• 2024

본 연구는 옥수수 사일리지에서 첨가제 처리와 저장기간을 달리 하였을 때 사일리지의 품질 변화 및 미생물 군집 변화를 검토함으로써 품질 향상 방안을 찾기 위해 수행되었다. 각 미생물 미접종 시험구(CON)와 미생물 접종 시험구(ADD) 내에서 저장기간에 따른 옥수수 사일리지의 영양소 함량의 변화는 없었다(p>0.05). 그러나 각 시험구 내에서 저장기간에 따른 건물(DM)의 감소(CON, 35.9~33.2%; ADD, 34.5~32.7%; p<0.05)와 젖산 함량의 증가(CON, 6.03~6.71%; ADD, 6.02~9.00%; p<0.05) 및 Lactobacillales의 상대적 비율의 증가(CON, 34.3~79.5%; ADD, 84.8~93.3%)는 발효 120일까지 지속적인 발효가 진행되었음을 나타낸다. 옥수수 사일리지의 발효 전에는 Enterobacterales (33.0%), Flavobacteriales (14.4%), Sphingobacteriales (12.7%), Burkholderiales (9.28%), Pseudomonadales (6.18%)등이 우점하였으나, 발효 후 Lactobacillales (69.4%), Bacillales (11.5%), Eubacteriales (7.59%)의 우점으로 인해 미생물의 다양성이 급격히 감소하였다. 결과적으로 옥수수 사일리지는 모든 저장기간에서 첨가제 유무에 관계 없이 양호한 발효 품질을 유지하였으나, 장기간 저장에도 발효가 지속되는 점과 호기적 안정성을 고려한다면 미생물 첨가제를 이용하는 것이 유리할 것으로 사료된다.

• 해양환경안전학회지
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• 제30권4호
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• pp.324-331
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• 2024

초대형 자동차운반선(LCTC)의 높이는 선저에서 조타실까지 약 44~46m에 이르며, 자동차운반선이 대형화될수록 상부 무게가 하부 무게보다 무거운 중두선의 특징을 가진다. 이 연구는 선회 중 전도한 자동차운반선 골든 레이호(G호)의 최대 외방경사각을 추정하여 사고 원인 규명과 유사사고 방지에 목적이 있다. 이론식으로 계산된 최대 외방경사각은 GM이 +3.0m 이상 상황에서 7.5°(19kn, 타각 35°), GM이 +1.85m인 상황에서 16.7°였다. 실험에 의한 수정식으로 계산한 최대 외방경사각은 GM이 +3.0m 이상 상황에서 10.5°(19kn, 타각 35°), GM이 +1.85m인 상황에서 23.3°를 보였다. G호는 전도사고 당시 도선사의 지시에 따라 속력 13kn, 우현 타각(10°→20°)을 사용하여 침로 038°(T)에서 105°(T)로 변침 중이었다. 이 때 최대 외방경사각은 좌현으로 7.8° 내지 10.9°로 추정된다. 평상 시 외방경사각보다 2.2배 높은 수치이다. 화물선의 최소 GoM은 IS coded에서 +0.15m 이상을 요구하고 있다. 전도된 G호도 +1.72m GoM을 확보하고 있었다. GoM에 대한 기준 미달이 전도의 원인이 아니라, 선회 중 횡경사 모멘트에 대응할 수 있는 충분한 GoM을 확보하지 않아 전도된 것이다. 이 연구는 중앙해양안전심판원과 USCG의 사고 조사 결과를 뒷받침한다.

• 해양환경안전학회지
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• 제30권2호
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• pp.194-199
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• 2024

항공기 연료 결함으로 인한 사고는 CICTT에서 규정하는 사고유형 34개 중 상위 13번째를 차지할 정도로 중요하다. 유통과정과 보관환경 등에 따라 수분이나 오염물질의 유입되어 항공기 사고가 발생하는 것으로 알려져 있다. 장기간 보관 항공유의 물성변화를 확인하고자 JET A-1 항공유를 금속캔에 보관하여 6개월 이후의 변화를 관찰하였다. 그 결과 장기간 보관된 항공유는 품질기준을 만족하였으며, 연료유의 안정성도 높은 것으로 확인되었다. 하지만 해양경찰 항공기와 같이 임무의 특성상 항공유를 선박과 육상 저장시설, 유조차등에 분리하여 보관하고 있는 상황에서는 내외부 환경 변화로 인해 수분이나 오염물질의 유입 가능성이 높다. 또한, 오염물질에 대한 분석은 현존 검, 증류성상 등으로 분석이 가능하지만 수분의 경우는 국내외 표준과 국내법령에서 물 분리지수를 통한 항공유의 수분 분리능력을 판단할 뿐 수분함량에 대한 분석이 수행되지 않고 있다. 이에 수분함량에 대한 품질관리 기준을 추가하고 국내외 표준과 법령을 획일화하는 개정을 수행하여 항공 안전성을 확보해야 할 것이다.

• 해양환경안전학회지
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• 제30권4호
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• pp.365-372
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• 2024

대한민국의 해양레저산업은 세일링을 비롯한 다양한 형태의 수상레저 활동이 증가하는 추세에 따라 세계적으로 신흥시장으로 주목받고 있어 세일링 요트에 대한 수요가 높아질 것으로 추정된다. 이에 따라 2022년 현재 우리나라 요트 문화의 부흥과 보급을 위해 해양수산부의 지원을 받아 28피트 세일 요트의 설계 및 개발이 착수되었다. 개발 초기 단계에서의 성능을 확인하고 이를 통해 설계 인자를 결정하기 위하여 속도 예측 프로그램 VPP(Velocity Prediction Program) 분석이 수행되었다. 본 연구에서 사용된 소프트웨어는 University of Southampton의 Wolfson Unit사(社)의 WinDesign으로, 속도 예측에 적용된 유체역학적 데이터 모델은 Wolfson Unit사(社) 자체적인 조선공학 및 요트연구 분야에서 수십 년간의 예인 수조 시험 데이터를 회귀 분석한 방법으로 대부분의 현대식 요트에 대해 신뢰할 수 있는 추정치를 제공하는 것으로 여겨진다. 하지만 예인 수조 시험이나 CFD 수치해석 등을 통한 실험 결과적인 유체역학적 정보가 없기 때문에 소프트웨어에서 제공하는 유체역학적 데이터 회귀 모델의 저항 값은 다소 차이가 있을 것으로 예상된다. 또한, 아직 미완료된 무게 중심 추정에 의한 VCG 값은 속도 예측의 입력 변수 중 하나로, 성능 결과에 어느 정도 영향을 미칠 수 있을 것으로 예상된다. 개발 세일 요트에 대한 최적화된 보트 속도는 풍속 4, 8, 12, 16 및 20노트의 집세일 조합(최대 120° TWA) 및 스피네커 세일 조합(80° TWA부터) 모두에서 확인되었으며, VPP를 활용하여 얻어진 최적화된 속도는 국제적으로 유사한 등급의 요트와 견줄수 있는 수준으로 확인되었다.