• 한국재난정보학회 논문집
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• 제17권4호
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• pp.684-693
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• 2021

연구목적: 아두이노를 이용하여 실시간 대지저항 데이터를 취득할 수 있는 스마트 대지저항 측정장치를 개발하여 낙뢰 등 이상전압으로부터 안전한 설비환경을 구축하는것에 목적이 있다. 연구방법: 본 논문은 아두이노와 전력선 통신(PLC) 체계를 갖춘 대지저항 취득 및 분석 시스템을 개발하여 설계모델과 적용사례를 연구하였다. 경남지역의 풍력발전 단지 내 일부 부지를 테스트 베드로 선정하여 신기술을 적용한 실시간 대지저항 데이터를 취득하였다. 전극배열은 웨너(Wenner) 4전극배열과 슐렘버거(Schlumberger) 전극배열을 혼용한 스마트 전극배열을 채택하였다. 연구결과: 본 기술의 특징은 첫 번째로 스마트 다 전극의 깊이를 각기 다르게 편성해 층간에 특이성을 가지는 지층 구조에도 취득 데이터의 오차범위를 축소하였다. 두 번째로 스마트 접지전극에서 취득한 대지저항 데이터의 정보를 사물인터넷으로 실시간 송·수신이 가능하도록 IT융합 기술을 적용하였다. 마지막으로 규칙적인 관리 체계를 구축하고 Server에 축적된 빅 데이터를 분석하여 다양한 요소들의 변화추이를 확인할 수 있으며, IT융합 환경에 최적의 접지 알고리즘과 접지시스템 설계 모델링이 가능하다. 결론: 본 기술은 4차 산업 시대에 근간이 되는 도시 기반시설에 낙뢰로 인한 서지(Surge)의 피해를 줄이고 최적화된 접지시스템 모델을 설계하여 사용자의 안전과 생명을 보호 할 것이다. 또한 순수 국산 기술력의 지적재산권을 확보하여 포스트 코로나 시대에 팬데믹으로 정체되어있는 우리산업의 일자리 창출과 활기를 불어넣는 효과도 기대된다.

• 한국시뮬레이션학회논문지
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• 제33권2호
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• pp.1-11
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• 2024

사이버물리시스템은 제조 환경의 물리적 시스템과 가상 공간을 연결하여 시뮬레이션을 가능하게 하는 기술이다. 이 기술의 주요 과제 중 하나는 두 환경 간 원활한 통신을 구현하는 것으로 복잡한 제조 공정에서는 다양한 제조설비의 프로토콜에 대응할 수 있어야 하며, 다수의 데이터를 지연과 오류 없이 송수신할 수 있어야 한다. 이에 본 연구에서는 실시간 시뮬레이션 가능한 사이버물리시스템 구성을 위한 에이전트 모델 구성 방법을 제안한다. 이를 위해 데이터 수집부를 독립된 에이전트 모델로 설계한 후, 이를 기존 시뮬레이션 도구와 효과적으로 통합하여 전체 구조를 개발하였다. 제안한 구조에 대한 구동검증과 신뢰성 파악을 위해 실제 스마트 의류생산 마이크로 팩토리 시스템의 여러 장비와 연동하여 데이터 수집 기능에 대한 실증을 수행했다. 실증은 데이터 수집 주기와 관련된 데이터 지연과 및 데이터 결측에 대한 실험을 진행하였다. 결과적으로 제안된 CPS 구성 방법은 비교적 큰 통신 지연 없이 다양한 내부 데이터 수집과 다양한 장비의 데이터 포맷 및 통신 프로토콜에 적용 가능한 유연성을 보여주며, 비교적 간단하게 CPS 구성을 가능하게 한다. 따라서 제조 업계에서 혁신을 촉진하고 생산 라인의 효율성을 향상시키며, 유지보수 비용을 절감하는 데 도움이 될 것으로 기대된다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제26권3호
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• pp.281-301
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• 2024

송전선로 지중화 사업의 일환인 전력구 터널은 쉴드TBM 공법에 의해 건설된다. 쉴드TBM 구성요소 중 디스크커터는 암반을 파쇄하는 중요한 역할을 수행한다. 마모한계에 도달하거나 편마모와 같은 파손이 발생함에 따라 적절한 교체가 이루어져야 효율적인 터널 공사가 가능하다. 본 연구에서는 실시간으로 측정된 디스크커터의 마모량과 회전수를 기반으로 디스크커터의 마모상태를 판별하기 위한 딥러닝 알고리즘 개발을 수행하였다. 실대형 굴진시험 결과를 통해 디스크 커터의 마모상태에 따라 측정데이터가 상이하게 획득되는 것을 확인하였다. 합성곱신경망 모델을 기반으로 실시간 측정데이터를 활용하여 디스크커터의 마모특성을 판별할 수 있는 알고리즘을 개발하였다. 합성곱신경망의 필터를 통해 데이터의 분포 특성을 학습할 수 있고, 이러한 패턴 특징을 통해 균등마모와 편마모를 분류할 수 있는 모델의 성능을 확인하였다.

• 생명과학회지
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• 제19권6호
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• pp.770-780
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• 2009

녹조류인 Spirulina platensis에서 추출하여 만든 새로운 광감작제와 660 nm의 다이오드 레이저를 이용한 광역학치료의 항암효과와 치료기전을 알아보았다. 세포 독성능은 MTT assay를 이용하였고, 세포사멸기전은 propidium iodide과 Hoechst 33342 염색법과 투과전자현미경으로 확인하였다. 또한 암세포가 이종 이식된 누드마우스 모델에서 광역학치료를 시행하여 항암효과를 확인하였다. 3종류의 클로로필 유도체 중 9-hydroxypheophorbide-a (9-HpbD-a)의 세포 독성능이 가장 우수하였고, 9-HpbD-a의 적정 레이저조사 시간은 30분 (3.2 J/$cm^{2}$), 광감작제를 투여하고 레이저조사시간까지의 배양시간은 최소 6시간 이상임을 확인하였다. 광역학치료의 세포사멸기전은 낮은 9-HpbD-a 농도에서 세포고사가 주된 세포사멸기전이었고, 높은 농도의 9-HpbD-a에서는 세포괴사에 의한 세포사멸이 주된 기전임을 확인하였다. 투과전자현미경 하에서도 같은 양상을 관찰하였다. 그리고 암세포가 이종 이식된 누드마우스 모델에서의 광역학치료는 제1군 정상대조군과 제2군 9-HpbD-a만을 투여한 종양조직모두 지속적인 종양의 성장(100% )을 보였고, 제3군인 레이저만을 종양조직에 조사한 실험군에서는 3 마리는 치료가 되지 않았고(75.0%), 1 마리는 재발(25.0%) 하였다. 제4군 광역학치료군에서 총16 마리의 종양에서 10 마리는 완치(62.5%), 4 마리는 재발(25.0%), 2 마리는 치유되지 않았음(12.5% )을 확인하였다. 9-HpbD-a와 660 nm 다이오드 레이저를 이용한 광역학치료는 유의한 항암효과를 나타내었고 9-HpbD-a를 이용한 광역학치료는 새로운 치료방법으로서 향후 암치료의 유용한 치료방법으로 기대된다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제23권2호
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• pp.251-257
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• 2012

인체 통신이란 사람의 몸통이나 피부를 전송 매질로 하여 데이터를 송수신하는 통신 방식을 의미한다. 본 논문에서는 인체 피부 표면에 닿아 있는 자유 공간을 전송 매체로 하여 데이터를 전달하는 전송 방식에 대하여, 10~30 MHz 주파수 범위에서 5 MHz 간격으로 5개의 주파수에 대하여 송수신부 사이의 전기장 분포에 대하여 수치 해석하였다. 채널 손실 계산은 총 29종의 조직으로 구성되어 있는 한국형 남성 표준 인체 모델에 상용의 툴을 사용하여 실행하였다. 계산 주파수에 따른 인체 조직의 도전율과 비유전율을 해석 파라미터로 입력하여 송수신부로 간주되는 손등 위에서 전기장 분포를 계산하였다. 손등에 부착된 송신기에 의한 전자파비(比)흡수율(SAR: Specific Absorbtion Rate) 값을 계산한 후, 국제비전리복사방호위원회(ICNIRP: International Commission on Non-Ionizing Radiation Protection) 인체 보호 기준과 비교하였다. 또한, 수치 해석으로 구한 전기장을 선(線)적분하여 인접한 극판들 사이의 전압들을 계산하였고, 송신부와 수신부의 전압의 비(比)를 채널 손실로 정의하였다. 수치 해석 결과, 10~30 MHz 주파수 대역에서 채널 손실의 범위는 약 ($75{\pm}1$) dB로 주파수에 따른 채널 손실의 변화가 크지 않았다.

• 전기전자학회논문지
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• 제12권4호
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• pp.225-233
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• 2008

본 논문에서는 고속 무선데이터 통신을 위하여 구형공진기와 SIOS를 사용하여 삽입손실이 작고, 차단특성이 아주 좁고, 광대역 특성을 갖는 마이크로스트립 대역통과필터를 연구하였다. 계단 임피던스 스터브는 일반 0.25${\lambda}$보다 30%의 길이를 줄일 수 있고, 또한 스터브의 임피던스의 크기를 변경할 수를 줄일 수 있는 장점이 있음으로 필터의 특성 개선에 적용할 수 있다. 본 논문의 객관성을 입증하기 위해서 최적화된 광대역 대역통과 필터를 구현하였다. 전송선로 모델을 사용하여 계산한 주파수 특성 결과는 실험값과 아주 잘 일치하였다. 구현된 필터의 모드발생스터브에 의하여 발생한 극점은 저 주파수 대역에서 3.610GHz, 4.265GHz, 고주파수 대역에서 8.494GHz, 9.056GHz이다. 필터의 3dB 대역폭은 58%(3.695GHz)이고, 삽입손실은 0.37dB, 30dB이고, 차단특성은 저 주파수 대역에서 237MHz, 고주파수대역에서 234MHz이다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제20권2호
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• pp.200-207
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• 2009

본 논문에서는 구형 공진기와 SIOS(Step-Impedance-Open-Stub)를 사용하여 삽입 손실이 적고, 차단 특성이 아주 좁고, 광대역 특성을 갖는 대역 통과 필터를 연구하였다. SIOS는 일반 $0.25\;{\lambda}$ 개방 스터브보다 약 30 %의 길이를 줄일 수 있고, 또한, SIOS의 길이에 따라 임피던스 값을 조정함으로써 필터의 특성 개선에 적용할 수 있다. 본 논문의 객관성을 입증하기 위해서 이중 모드 구형 공진기를 사용한 최적화된 광대역 대역 통과 필터를 구현하였다. 전송 선로 모델을 사용하여 계산한 주파수 특성 결과는 실험값과 아주 잘 일치하였다. 본 논문에서 구현된 필터의 주파수 특성은 필터의 3 dB 대역폭은 51.75 %(3.206 GHz)이고, 삽입 손실은 0.44 dB, 30 dB 차단 특성은 저 주파수 대역에서 221 MHz($4.326{\sim}4.587\;GHz$), 고주파수 대역에서 181 MHz($7.739{\sim}7.954\;GHz$)이다. 최대 차단 특성은 저주파 대역에서 -61.8 dB, 고주파 대역에서 -76.3 dB이다.

• Journal of Electrical Engineering and Technology
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• 제13권6호
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• pp.2545-2552
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• 2018

$SF_6$ has been widely used in high voltage power equipment, such as gas insulated switchgear (GIS) and gas insulated transmission line (GIL), because of its excellent insulation and arc extinguishing performance. However, $SF_6$ faces two environmental problems: greenhouse effect and high liquefaction temperature. Therefore, to find the $SF_6$ substitute gases has become a research hotspot in recent years. In this paper, the liquefaction characteristics of $SF_6$ substitute gases were studied. Peng-Robinson equation of state with the van der Waals mixing rule (PR-vdW model) was used to calculate the dew point temperature of the binary gas mixtures, with $SF_6$, $C_3F_8$, $c-C_4F_8$, $CF_3I$ or $C_4F_7N$ as the insulating gas and $N_2$ or $CO_2$ as the buffer gas. The sequence of the dew point temperatures of the binary gas mixtures under the same pressure and composition ratio was obtained. $SF_6/N_2$ < $SF_6/CO_2$ < $C_3F_8/N_2$ < $C_3F_8/CO_2$ < $CF_3I/N_2$ < $CF_3I/CO_2$ < $c-C_4F_8/N_2$ < $C_4F_7N/N_2$ < $c-C_4F_8/CO_2$ < $C_4F_7N/CO_2$. $SF_6/N_2$ gas mixture showed the best temperature adaptability and $C_4F_7N/CO_2$ gas mixture showed the worst temperature adaptability. Furthermore, the dew point temperatures of the $SF_6$ substitute gases at different pressures and the upper limits of the insulating gas mole fraction at $-30^{\circ}C$, $-20^{\circ}C$ and $-10^{\circ}C$ were obtained. The results would supply sufficient data support for GIS/GIL operators and researchers.

• Applied Microscopy
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• 제37권4호
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• pp.219-230
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• 2007

마우스의 코 안으로 5% $ZnSO_4$용액을 점적하는 것이 코중격 후각상피에 미치는 영향과, 그 이후 후각수용세포가 재생되는 과정을 주사전자현미경과 투과전자현미경을 사용하여 형태학적으로 조사하였고, 그 결과는 다음과 같다. 1. 5% $ZnSO_4$용액을 점적한 후 6시간에서 24시간 사이에 코중격 후각상피층은 일부의 기저세포들을 제외하고는 완전하게 탈락되었다. 2. $ZnSO_4$처리 후 3일군에서는 코중격 후각상피세포들 중 부분적으로 남아 있던 기저세포들의 세포분열로 형성된 새로운 후각상피세포들로 후각상피층은 2층으로 나타났다. 또한 새롭게 형성된 후각상피세포들의 상부 세포막에는 미세응모가 돌출되었다. 3. 5% $ZnSO_4$용액을 점적하고 5일이 경과된 코중격 후각수용세포들에서는 다수의 중심소체와 기저소체가 관찰되었고, 상부 세포막에는 미세응모들 사이에 섬모들이 줄지어 나타났다. 또한 새롭게 형성된 코중격 후각수용세포들에서 처음으로 후각소포의 초기 형태가 나타났으며, 1주가 경과된 후각상피층에는 전형적인 형태의 후각소포를 관찰할 수 있었다. 4. 5% $ZnSO_4$용액 점적 후 2주가 경과된 경우, 성숙한 형태의 후각소포를 가지고 있는 후각수용세포가 관찰되었다. 이와 같은 결과는 5% $ZnSO_4$용액의 처리가 마우스 코중격의 후각상피층을 완전하게 박리시킬 수 있으므로 포유류 신경조직의 재생연구를 위해 유용한 실험적 모델임을 뒷받침한다, 또한 새롭게 재생되는 후각수용세포의 상부 세포막이 처음에는 미세응모로 표면적을 넓히고, 시간이 경과함에 따라 일렬로 배열된 섬모들로 대치되며, 그 후 섬모를 포함한 상부세포막이 부분적으로 돌출하고, 마지막으로 전형적인 후각소포로 발달한다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제17권4호
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• pp.555-562
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• 2022

4차 산업혁명시대에 반지하 실내 복도 환경에서 새로운 전파 수요를 발굴하기 위해 본 논문에서는 주파수 6, 10, 17 GHz의 전파 특성에 대한 측정 및 분석하였다. 측정한 실내 내부 환경은 3면의 강의실과 외면의 유리창으로 구성되어있는 일자형 복도이다. 본 연구는 이러한 환경에 맞게 측정 시나리오 개발과 측정 시스템을 구성하였다. 송신 안테나는 고정하고 수신 안테나 위치의 거리에 따라 가시선 환경에서 주파수 영역과 시간영역 전파 특성을 측정하여 분석 하였다. 주파수 영역은 FI(: Floating intercept) 경로 손실 모델의 매개변수와 R-squared 값의 0.5 이상에 대한 신뢰도를 얻었다. 또한, 시간 영역은 RMS(: Root mean square) 지연 확산과 K-factor의 누적 확률에서 6 GHz는 전파 전달도가 높고, 17 GHz는 전파 전달도가 낮은 결과를 얻었다. 이러한 연구 결과는 반지하 실내 복도 환경에서 WIFI 6 이상이나 5G 이상에 대해 초 연결과 초 지연 인공지능 서비스를 제공하는데 효과가 있을 것이다.