• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제11권3호
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• pp.226-233
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• 2023

본 연구에서는 국내 레미콘 산업의 산업부산 CO₂ 활용기술 확보를 통한 CCUS 기술의 부상을 목적으로 기체 CO₂를 시멘트 모르타르, 콘크리트 등 시멘트계 재료에 직접 주입하여 사용하기 위해 총 2단계로 나누어 연구를 수행하였다. 1단계에서는 기체 CO₂ 사용에 따라 시멘트 모르타르의 물성에 미치는 영향인자를 도출하고, 영향인자에 대해 기준 배합과 동등한 물성발현을 위한 재료적 검토를 포함하였다. 1단계 검토결과, 물/시멘트비 조정 등이 일반적인 재료적 접근에 의한 물성확보는 한계가 있는 것을 확인하였으며, 이에 2단계에서는 CO₂ 사용방법, 시멘트 모르타르의 비빔방법 등 CO₂를 주입한 모르타르의 최적화에 대한 전반을 포함하였다. 기체 CO₂의 모르타르 주입 시 나타나는 물성변화에 대한 해결방안과 압축강도 성능증진을 위한 기체 CO₂의 최적 주입율 및 주입시간을 도출하였다. 그 결과, 일반 모르타르와 비교하여 최종 비빔 후 120초 이상의 추가비빔시간이 요구되는 것을 확인하였으며 유동성 및 압축강도 발현성능을 고려한 기체 CO₂의 적정 주입율은 시멘트량 중량 대비 0.1~0.2 %로 도출되었다. 기체 CO₂ 주입시간 증가에 따른 추가적인 강도증진효과는 나타나지 않았으며, CCUS 기술로써 활용되기 위해서는 CO₂ 고정화량 평가 등 미세분석을 통한 추가적인 검토가 필요하다.

• 말소리와 음성과학
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• 제15권3호
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• pp.75-82
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• 2023

자동 음성 인식(automatic speech recognition, ASR)은 딥러닝 기반 접근 방식으로 혁신되었으며, 그중에서도 자기 지도 학습 방법이 특히 효과적일 수 있음이 입증되고 있다. 본 연구에서는 다국어 ASR 시스템인 OpenAI의 Whisper 모델의 한국어 성능을 향상시키는 것을 목표하여 다국어 음성인식 시스템에서의 비주류 언어의 성능 문제를 개선하고자 한다. Whisper는 대용량 웹 음성 데이터 코퍼스(약 68만 시간)에서 사전 학습되었으며 주요 언어에 대한 강력한 인식 성능을 입증했다. 그러나 훈련 중 주요 언어가 아닌 한국어와 같은 언어를 인식하는 데 어려움을 겪을 수 있다. 우리는 약 1,000시간의 한국어 음성으로 구성된 추가 데이터 세트로 Whisper 모델을 파인튜닝하여 이 문제를 해결한다. 또한 동일한 데이터 세트를 사용하여 전체 훈련된 Transformer 모델을 베이스 라인으로 선정하여 성능을 비교한다. 실험 결과를 통해 Whisper 모델을 파인튜닝하면 문자 오류율(character error rate, CER) 측면에서 한국어 음성 인식 기능이 크게 향상되었음을 확인할 수 있다. 특히 모델 크기가 증가함에 따라 성능이 향상되는 경향을 포착하였다. 그러나 Whisper 모델의 영어 성능은 파인튜닝 후 성능이 저하됨을 확인하여 강력한 다국어 모델을 개발하기 위한 추가 연구의 필요성을 확인할 수 있었다. 추가적으로 우리의 연구는 한국어 음성인식 애플리케이션에 파인튜닝된 Whisper 모델을 활용할 수 있는 가능성을 확인할 수 있다. 향후 연구는 실시간 추론을 위한 다국어 인식과 최적화에 초점을 맞춰 실용적 연구를 이어갈 수 있겠다.

• 한국건설관리학회논문집
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• 제24권6호
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• pp.3-11
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• 2023

건설산업의 높은 재해율을 줄이고자, VR 기반 건설안전교육의 도입이 장려되고 있다. 그러나 학습자의 특성을 고려하지 않은 교육방식으로 인해, 학습자의 개인특성에 맞는 효과적인 교육을 수행하지 못하는 한계가 있다. 본 연구에서는, VR 기반 건설안전교육에서 학습성과에 영향을 미치는 개인특성을 분석하는 것으로 목표로 하였고, 이를 위해 머신러닝과 SHAP 기법을 활용하였다. SHAP 분석 결과, 연령이 학습성과에 가장 많은 영향을 미치는 것으로 나타났고, 경력이 가장 작은 영향을 미치는 것으로 나타났다. 또한, 연령은 학습성과와 음(-)의 상관관계를 보이고 있어, VR 기반 건설안전교육의 도입은 낮은 연령에게 더 효과적일 수 있는 것으로 나타났다. 반면, 학력, 자격, 경력은 양(+)의 상관관계를 보였다. 학력이 낮은 학습자에게 더욱 이해하기 쉬운 컨텐츠를 제공함으로써, 학습성과를 향상시킬 필요가 있다. 또한, 자격과 경력이 낮은 학습자의 특성은 학습성과에 영향을 거의 미치지 않으므로, 그 이외의 학습자 특성에 집중함으로써, 학습자 맞춤형 교육 컨텐츠를 제공할 수 있을 것으로 기대된다. 본 연구를 통해, 여러 개인특성이 학습성과에 서로 다른 영향을 미칠 수 있음을 확인했고, 이러한 결과를 활용함으로써, 건설근로자의 개인특성을 고려한 효과적인 안전교육의 기회를 제공할 수 있을 것으로 기대된다.

• Journal of Dental Anesthesia and Pain Medicine
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• 제23권6호
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• pp.317-325
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• 2023

Background: Local anesthetic injections may induce pain in children, leading to fear and anxiety during subsequent visits. Among the various approaches recommended to reduce pain, one is the use of a Buzzy Bee^TM device that operates on the concept of gate control theory and distraction. The literature regarding its effectiveness during the deposition of local anesthesia remains limited; hence, the aim of the present study was to determine the efficacy of extraoral cold and vibrating devices in reducing pain perception during the deposition of local anesthesia. Methods: A split-mouth crossover study in which 40 children aged 3-12 years requiring maxillary infiltration or inferior alveolar nerve block for extractions or pulp therapy in the maxillary or mandibular posterior teeth were included. The control intervention involved the application of topical anesthetic gel for one minute (5% lignocaine gel), followed by the administration of local anesthetic (2% lignocaine with 1:80,000 adrenaline) at a rate of 1 ml/ minute. Along with the control protocol, the test intervention involved using the Buzzy Bee^TM device for 2 minutes before and during the deposition of the local anesthetic injection. The heart rate and face, legs, arms, cry, and consolability revised (FLACC-R) scale scores were recorded by the dentist to assess the child's pain perception. Results: The mean age of the participants in Group A and Group B was 7.050 ± 3.12 years and 7.9 ± 2.65 years respectively. A reduction in the mean heart rate and FLACC-R score was observed during the deposition of local anesthetic solution in the tissues when the Buzzy Bee^TM was used in both groups at different visits in the same subjects (P < 0.05) The Buzzy Bee^TM device was effective in reducing the heart rate and FLACC-R scores when used during maxillary infiltration and inferior alveolar nerve block local anesthesia techniques (P < 0.05). Conclusion: The use of extraoral cold and vibrating devices significantly reduces pain perception during local anesthetic deposition in pediatric patients. Considering the results of this study, the device may be incorporated as an adjunct in routine dental practice while administering local anesthesia in children.

• 한국과학교육학회지
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• 제43권6호
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• pp.563-572
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• 2023

본 연구는 예비 과학 교사가 설계한 온라인 수업 사례를 분석하여 예비 과학 교사가 온라인 수업을 위해 사용하는 교수전략을 알아보고자 하였다. 이를 위해 한 학기 동안 온라인 수업 도구 활용 교육을 경험한 12명의 예비 과학 교사가 작성한 실시간 온라인 수업 교수학습과정안을 수집하여 분석하였다. 예비 과학 교사는 기존의 대면 수업 설계 시 필수적으로 고려하였던 선수학습 확인, 학습목표 제시, 학습동기 유발, 교수학습방법, 학습내용 정리, 교사-학생 상호작용, 학생 평가 등의 요소를 모두 고려하였으며, 이들 각 요소에서 온라인 수업의 한계를 극복하고 대면 수업에서 불가능했던 교수전략을 고안하였다. 또한 예비 과학 교사는 온라인 수업 도구를 원활하게 사용할 수 있는 환경 구축과 관련된 온라인 수업 환경 점검 관련 교수전략까지 고려하고 있었다. 다만 학습목표 제시, 학습동기 유발, 학습내용 정리는 대부분의 예비 과학 교사가 시청각 자료 제시 방식의 온라인 수업 도구를 활용한 기존의 대면 수업의 교수전략을 주로 활용하고 있으며, 학습동기 유발과 학습내용 정리에서 학생 중심의 접근의 교수전략을 매우 드물게 구현하였다. 이러한 결과는 한 학기 동안의 온라인 수업 도구 활용 교육은 부족하며, 예비 교사 교육에서 온라인 수업 도구 활용 교육의 지속적인 운영과 확대가 필요함을 시사한다.

• 사물인터넷융복합논문지
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• 제10권1호
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• pp.69-75
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• 2024

본 연구에서는 산업용 사물인터넷(IIoT)의 맥락에서 포그 컴퓨팅(Fog Computing, FC)를 위해 특별히 고안된 혁신적인 인지 사물인터넷(Cognitive IoT) 프레임워크를 제안한다. 본 논문에서는 인지 IoT 플랫폼의 복잡한 설계 및 기능적 아키텍처에 초점을 맞추고, 이 아키텍처는 서비스 제공, 인지 의사결정, 분산 모니터링 및 제어와 같은 핵심 구성 요소를 원활하게 통합하는 것을 제안한다. 이 플랫폼의 중요한 측면은 기계 학습(ML) 및 인공 지능(AI)을 통합하는 것으로, 다양한 산업 애플리케이션에서 운영의 유연성과 상호 운용성을 향상시켜 실시간 기계 상태 모니터링에 중점을 둔 예측 유지보수-서비스(Predictive Maintenance-as-a-Service, PdM-as-a-Service) 모델을 통해 제시된다. 이 모델은 실시간 데이터 분석을 활용하여 유지보수 및 관리 작업을 수행함으로써 전통적인 유지보수 접근법을 뛰어넘고, 실증적 결과는 포그 컴퓨팅 환경 내에서 플랫폼의 효과성을 입증하며, 산업용 IoT 애플리케이션 분야에서의 변혁적 잠재력을 보여 IIoT 플랫폼 개발에 기여 하는 연구이다.

• 대기
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• 제34권1호
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• pp.35-53
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• 2024

Under the leadership of the National Institute of Meteorological Sciences (NIMS), the first domestic autonomous flight-type weather modification experimental drone for fog and lower-level cloud seeding was developed in 2021. This drone is designed based on a multi-copter configuration with a maximum takeoff weight of approximately 25 kg, enabling the installation of up to four burning flares for seeding materials and facilitating weather observations (temperature, pressure, humidity, and wind) as well as aerosol (PM₁₀, PM_2.5, and PM_1.0) particle measurements. This research aims to introduce the construction of the drone and its recent applications over the past two years, providing insights into the experimental procedures, effectiveness verification, and improvement directions of the weather modification drone-based rain enhancement. In particular, partial confirmation of the experimental effects was obtained through the fog dissipation experiment on December 10, 2021, and the lower-level cloud seeding case study on October 5, 2022. To enhance the scope and rainfall amount of weather modification experiments using drones, various technological approaches, including adjustments to experimental altitude, seeding lines, seeding amount, and verification methods are necessary. Through this research, we aim to propose the development direction for weather modification drone technology, which will serve as foundational technology for practical application of domestic rain enhancement technology.

• 문화기술의 융합
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• 제9권5호
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• pp.563-568
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• 2023

정부가 정신질환자의 기준을 강화하고 검진 대상을 전 국민으로 확대한 것은 달라진 시대 상황을 반영한 것이다. OECD의 발표(2021)에 따르면 세계 각국에서 코로나19 팬데믹의 장기화로 이후 우울증과 불안증의 발생이 2배 이상 증가 했으며, 그 중 한국의 유병률이 1위이기 때문이다. 하지만 그러나 정신장애로 진닫받은 사람 중 전문가의 상담과 치료를 받은 비율은 12.1%에 불과하다. 우울증과 단순 우울감의 차이는 의학적으로도 치료 대상이냐 일시적인 현상이냐에 따라 그 의미가 상당히 크지만, 우울감의 지속이 곧 우울증이라는 사실을 알 수 있다. 이러한 우울감의 감소를 위해 칸딘스키의 작품을 영상화하여 창작물을 제작하였다. 제작된 칸딘스키 영상의 재생 속도에 변화를 주어 진행한 실험에서 우울증 환자와 정상인을 비교했을 때 가장 큰 편차를 보였던 베타와 감마값이 90fps로 시청하였을 때 많이 증가하는 수치를 보여 우울감 완화에 가장 효과적이었다. 예술적 창작물은 개인의 시각에 따라 다르게 받아들여 질 수 밖에 없지만, 향후 인공지능과 전통적인 정신 건강 접근 방식을 통합하여 우울증을 겪는 개인의 현상을 개선할 수 있는 연구가 더욱 발전하여 치료에도 널리 이용되기를 희망한다.

• Biomolecules & Therapeutics
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• 제31권6호
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• pp.599-610
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• 2023

According to recent evidence, ferroptosis is a major cell death mechanism in the pathogenesis of kidney injury and fibrosis. Despite the renoprotective effects of classical ferroptosis inhibitors, therapeutic approaches targeting kidney ferroptosis remain limited. In this study, we assessed the renoprotective effects of melatonin and zileuton as a novel therapeutic strategy against ferroptosis-mediated kidney injury and fibrosis. First, we identified RSL3-induced ferroptosis in renal tubular epithelial HK-2 and HKC-8 cells. Lipid peroxidation and cell death induced by RSL3 were synergistically mitigated by the combination of melatonin and zileuton. Combination treatment significantly downregulated the expression of ferroptosis-associated proteins, 4-HNE and HO-1, and upregulated the expression of GPX4. The expression levels of p-AKT and p-mTOR also increased, in addition to that of NRF2 in renal tubular epithelial cells. When melatonin (20 mg/kg) and zileuton (20 mg/kg) were administered to a unilateral ureteral obstruction (UUO) mouse model, the combination significantly reduced tubular injury and fibrosis by decreasing the expression of profibrotic markers, such as α-SMA and fibronectin. More importantly, the combination ameliorated the increase in 4-HNE levels and decreased GPX4 expression in UUO mice. Overall, the combination of melatonin and zileuton was found to effectively ameliorate ferroptosis-related kidney injury by upregulating the AKT/mTOR/ NRF2 signaling pathway, suggesting a promising therapeutic strategy for protection against ferroptosis-mediated kidney injury and fibrosis.

• Journal of Trauma and Injury
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• 제36권4호
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• pp.362-368
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• 2023

Purpose: Clinical reports on treatment outcomes of sternal fractures are lacking. This study details the clinical features, treatment approaches, and outcomes related to traumatic sternal fractures over a 10-year period at a single institution. Methods: A retrospective cohort study was conducted of patients admitted to a regional trauma center between January 2012 and December 2021. Among 7,918 patients with chest injuries, 266 were diagnosed with traumatic sternal fractures. Patient data were collected, including demographics, injury mechanisms, severity, associated injuries, sternal fracture characteristics, hospital stay duration, mortality, respiratory complications, and surgical details. Surgical indications encompassed emergency cases involving intrathoracic injuries, unstable fractures, severe dislocations, flail chest, malunion, and persistent high-grade pain. Results: Of 266 patients with traumatic sternal fractures, 260 were included; 98 underwent surgical treatment for sternal fractures, while 162 were managed conservatively. Surgical indications ranged from intrathoracic organ or blood vessel injuries necessitating thoracotomy to unstable fractures with severe dislocations. Factors influencing surgical treatment included flail motion and rib fracture. The median length of intensive care unit stay was 5.4 days (interquartile range [IQR], 1.5-18.0 days) for the nonsurgery group and 8.6 days (IQR, 3.3-23.6 days) for the surgery group. The median length of hospital stay was 20.9 days (IQR, 9.3-48.3 days) for the nonsurgery group and 27.5 days (IQR, 17.0 to 58.0 days) for the surgery group. The between-group differences were not statistically significant. Surgical interventions were successful, with stable bone union and minimal complications. Flail motion in the presence of rib fracture was a crucial consideration for surgical intervention. Conclusions: Surgical treatment recommendations for sternal fractures vary based on flail chest presence, displacement degree, and rib fracture. Surgery is recommended for patients with offset-type sternal fractures with rib and segmental sternal fractures. Surgical intervention led to stable bone union and minimal complications.