• 한국산학기술학회논문지
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• 제18권3호
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• pp.437-446
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• 2017

국토의 70%가 산지인 우리나라는 산악지 거동으로 인한 시설물 피해가 많이 발생한다. 그런데 최근에 모노레일 등 산악활동을 위한 시설물에 대한 건설수요가 증가하면서, 시설물 피해 가능성이 점점 더 증가하고 있다. 이에 본 연구에서는 기존의 유선기반 산악지 모니터링 시스템을 개선하여, IoT기술이 적용된 산악지 실시간 모니터링시스템을 구축하고, 현장 적용성을 평가하였다. 본 연구의 결과를 요약하면 다음과 같다. 첫째, 기존 산악지 시설물 현황과 모니터링 현황을 조사 분석하고, 기존 유선 모니터링 기술을 분석하였다. 둘째, IoT기반 모니터링을 위한 시나리오를 개발하고, 이에 적합한 RF통신모듈과 RF통신모듈 인터페이스, 전원부, 태양전지 등 센서노드를 개발하였다. 셋째, K대 현장에 테스트베드를 구축하고, 이에 대해서 현장적용성 실험을 수행하였다. 그 결과 초기 무선통신의 오류를 보완한 이후에는 유선시스템과 동일하게 데이터가 수집되는 것으로 나타났다. 넷째, 개발된 시스템을 활용하면, 약 25%(4시간)의 공기단축과 약 3~52%(8~119만원) 수준의 비용절감이 가능할 것으로 예상된다. 다섯째, 피복케이블 운반과 같이 위험한 작업환경인 사면현장에서 수행해야 하는 작업들 중 일부를 제거함으로써, 작업원의 안전도를 크게 향상시킬 수 있다. 본 연구의 한계로는, IoT환경에 최적화된 센서를 사용하지 못하였고, 센서노드의 수가 적다는 점을 들 수 있다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제17권12호
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• pp.737-742
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• 2016

태양 전지에 사용되는 봉지재는 EVA (ethylene vinylacetate copolymer)가 주로 사용되고 있으나, 긴 경화시간 및 경화 시 사용되는 라디칼 개시제에 의한 열변성에 의한 문제점이 해결되지 않고 있다. 본 연구에서는 이 문제를 해결하기 위하여 에틸렌-프로필렌 공중합체를 봉지재로서 타당한가 조사하고자 하였다. 에틸렌/프로필렌 함량이 다른 다섯 종류의 시료를 대상으로 연구하였다. 시료들의 결정화 거동과 결정 구조를 관찰하기 위하여 시차주사열량계와 광각 x-선 회절 분석기를 사용하였다. 에틸렌의 함량이 높을수록 결정화도, 밀도 및 유리전이 온도 낮아지는 전형적인 결과를 보였다. 그러나 결정들의 용융 온도는 에틸렌 20.1 과 22.2 mol. % 인 경우가 제일 높은 특이한 결과를 보였는데 이는 중합 시 특수 촉매에 의한 블록 공중합체와 같은 구조 때문이었다. 이 때문에 에틸렌 함량이 제일 낮은 종류가 투명도가 높고 내열성이 우수하다는 것을 알 수 있었고 봉지재에 가장 적하는 결론을 내렸다. 또한 결정화 시간을 증가시킬수록 새로운 용융 피크가 생성되는 것을 볼 수 있었는데 이는 어닐링에 의해 새로운 결정 구조가 형성되기 때문인 것을 X선 회절 분석을 통하여 알 수 있었다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제19권6호
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• pp.646-651
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• 2018

최근 태양전지의 Donor/Acceptor 계면에 그래핀 양자점을 완충 층으로 삽입하여 광 전환 효율을 향상시킨 많은 연구 결과들이 보고되었다. 그래핀 양자점은 그래핀 단일 층이 여러 겹 쌓여서 구성된 수 나노미터 크기의 물질로, 양자 제한 효과에 의한 밴드갭 조절이 가능하다는 장점을 가지고 있다. 하지만 대부분의 그래핀 양자점을 활용한 연구에서 레이저 분쇄나 수열 처리 등과 같은 복잡하고 접근성이 떨어지는 용액 공정들이 박막 형성에 사용되고 있다. 본 연구에서는 Indium tin oxide(ITO)/$TiO_2$/Poly(3-hexylthiophene)(P3HT)/Al 구조로 구성된 태양전지의 Donor/Acceptor 계면에 그래핀 양자점을 단순한 초음파 처리를 통해 용매에 분산시켜 박막 공정에 사용하였음에도 불구하고, 단락 전류를 $1.26{\times}10^{-5}A/cm^2$에서 $7.46{\times}10^{-5}A/cm^2$으로, 곡선인자(Fill factor)를 0.27에서 0.42로 향상된 결과를 확인하였다. 이러한 결과를 트랜지스터 구조의 소자를 활용한 전기적 성질 확인과 순환 전압-전류법을 통한 에너지 레벨 분석 및 가시광 흡수 스펙트럼 분석 등을 통하여 고찰하였다. 본 연구 결과를 통해 그래핀 양자점 용액 공정이 복잡한 처리 공정 없이도, 보다 폭넓게 활용 가능할 것으로 예상된다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제12권10호
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• pp.4450-4458
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• 2011

본 연구는 다양한 탄수화물 아래에서 자일리톨 감성균주와 내성균주의 치아우식과 관련된 특성을 비교해보고자 하였다. 이를 위하여 1% 자일리톨이 첨가된 TYE 배지에서 S. mutans를 30일간 배양하여 자일리톨 내성균주를 형성하였으며, 이후 0.5% 포도당이 포함된 배지에 자당, 과당, 엿당을 첨가하여 성장, 산생성, 세포외부 다당류 합성정도를 평가하였다. 자일리톨 내성균주는 자일리톨 감성균주에 비해 과당을 제외한 모든 탄수화물 상에서 최종 성장이 유의하게 낮았으며(p<0.05), 산생성에는 유의한 차이가 없었다(p>0.05). 자일리톨 내성균주의 세포외부 다당류 합성은 과당을 제외한 모든 탄수화물 상에서 대체로 자일리톨 감성균주에 비해 낮았으며, 특히 엿당 상에서 뚜렷하게 낮았다. 이상의 결과들을 종합해 보았을 때, 자일리톨 감성균주와 내성균주의 독력인자 발현 정도는 탄수화물의 종류에 따라 차이를 보이기는 하나, 자일리톨 내성균주의 독력이 자일리톨 감성균주에 비해 대체로 낮으므로, 자일리톨의 장기적인 섭취에 의해 형성된 구강 내 자일리톨 내성균주는 자일리톨 감성균주에 비해 치아우식예방에 더 유리할 것으로 생각된다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제15권3호
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• pp.1548-1556
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• 2014

본 이 연구는 S시 지적장애인센터의 지적장애인 19명(남12명, 여7명)에게 10주 동안 주 1회(120분), 놀이운동프로그램 처치가 기간별(사전·사후검사) 신체구성(체중, 체지방량, 체지방률, 근육량, 세포량)과 건강관련체력[심폐지구력, 근력(악력, 배근력), 유연성(좌전굴)〕요소에 어떠한 영향을 미치는지를 알아보는데 그 목적이 있다. 자료 분석은 SPSS 18.0 프로그램을 이용하여 기술통계치를 산출하였고, 놀이운동프로그램 참여에 따른 기간별 신체구성 및 건강관련체력의 변화에 대해 paired t-test를 실시하였다. 가설검증을 위한 유의수준은 ${\alpha}=.05$로 설정하였다. 연구결과 신체구성 변화 중 유일하게 근육량에서 유의한 차이가 나타났고, 건강관련체력은 배근력, 좌악력, 우악력, 좌전굴, 심폐지구력 모두에서 유의한 차이가 나타났다. 따라서 지적장애인들의 놀이운동프로그램이 신체구성 및 건강관련체력에 긍정적인 영향을 미친 것으로 나타났으며, 이러한 결과는 성인병 예방에도 기여 할 수 있는 에너지 소비적 활동으로 활용가능하다고 본다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제16권8호
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• pp.5728-5735
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• 2015

단일챔버 미생물연료전지에 분리막으로 세라믹막과 나피온막을 적용하여 전기발생특성을 분석함으로써 세라믹막의 적용가능성을 구명하고자 하였다. 또한 환원전극으로서 백금촉매가 도포된 탄소천과 일반 탄소천을 사용하여 백금촉매 효과 및 전기발생특성을 비교하였다. 회분식 실험에서 전기발생특성이 가장 안정적인 것은 acetate를 기질로 사용하였을 때였다. Formate는 전기발생특성이 acetate보다 다소 높았으나 불안정하였고 propionate와 butyrate는 acetate에 비하여 전기발생량이 상대적으로 낮았다. 환원전극으로서 백금촉매가 도포되어 있는 탄소천과 일반 탄소천을 비교한 결과 백금촉매가 도포된 탄소천의 전력발생량이 일반 탄소천에 비하여 1.2배 높게 나타났지만 약 5배 정도 비용 차이가 있음을 고려하면 미생물연료전지의 적용에 있어 효율성과 경제성은 함께 고려되어야 할 것으로 판단된다. 분리막으로서 세라믹막과 나피온막을 적용한 미생물 연료전지에서 발생한 평균 전압은 합성폐수를 이용한 실험에서 각각 $523.67mV{\pm}49.41mV$, $424.09mV{\pm}79.95mV$이었다. 미생물연료전지에 분리막으로 세라믹막과 나피온막을 적용하여 전력발생 및 유기물제거효율을 비교한 결과, 세라믹막이 나피온막의 대안이 될 수 있음을 확인하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제16권8호
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• pp.5336-5342
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• 2015

삶의 질이 향상됨에 따라 환자의 흉터 치료 수요는 증가하고 있는 반면, 흉터 개선 제품은 대부분 수입 제품에 의존하고 있는 실정이다. 엔케팔린은 신경말단에서 분비하는 신경 펩타이드의 한 종류이다. 피부세포와 신경세포는 배엽 발달 과정 중 공통적으로 외배엽에서 유래하며, 피부세포 막에서 신경세포에서 발현되는 신경펩타이드 수용체 즉, 오피오이드 수용체(Opioid Receptor)가 발현된다. 오피오이드 수용체는 뮤-(${\mu}$), 델타-(${\delta}$), 카파-(${\kappa}$) 세 종류가 있으며, 각각을 MOR, DOR, KOR라고 부르고, 델타-오피오이드 수용체는 피부에서의 상처 치유(Wound-healing)에 직접 관여하는 것으로 보인다. 본 논문에서는 엔케팔린의 Alanine Scan 방법을 이용하여 엔케팔린 유도체를 합성하여, 피부세포내 안전성과 Cell migration assay를 통한 In vitro 상처 치유 촉진 효능, 프로 콜라겐 합성능력 및 보습효과를 실험을 통해 검증하였고, 피부 상처 마우스 모델에서 엔케팔린 유도체의 상처 치료 효과를 확인하였다. 그 결과 엔케팔린 유도체 AGGFL(AS10) 및 YGGAL(AS13)이 상처 치유 효능, 프로 콜라겐 합성증가, 보습 관련 유전자 발현 증가를 확인하였고, 특히 AS13이 피부 상처 마우스 모델에서 뛰어난 상처치료 효과를 확인하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제15권8호
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• pp.5070-5077
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• 2014

세계 각국은 자국의 자생식물을 활용하여 다양한 산업 활용에 집중하고 있으며 국내에서도 자생식물을 활용한 화장품 원료 소재 개발이 절실히 필요한 실정이다. 이에 본 연구는 특유의 기후와 환경에 의해 울릉도 특유의 식물분포를 갖는 울릉도 자생식물 후보군을 선정하고 이를 소재로 개발하여 화장품 원료로의 활용 가능성을 시험하였다. 섬초롱, 술패랭이, 해국에서 캘러스를 유도하고 대량배양 하였다. 대량배양하여 얻은 울릉도 자생식물 캘러스를 열수 및 에탄올 추출하여 COX-2 발현 비교, collagen 합성능 측정, wound healing 등 다양한 효능을 시험하였다. HPLC 분석을 통하여 열수 및 에탄올 추출물의 유효성분에 차이를 보임을 확인하였으며 또한 효능평가에서도 차이를 보였다. 술패랭이, 해국 캘러스 에탄올 추출물을 처리하였을 경우 항염 관련 단백질인 COX-2의 발현을 감소시키고, 모든 에탄올추출물은 wound healing assay를 통해 상처 치유능을 보임을 확인하였다. 이를 통해 울릉도 자생식물 캘러스 추출물이 자연친화적, 친환경적이며, 또한 국내 자생하는 식물을 활용한 소재로써 항염 및 상처치료 관련 제품에 기여할 것이다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제21권6호
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• pp.366-373
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• 2020

본 연구의 목적은 스마트폰에 의존하는 20대 성인의 의존 관련 요인을 확인하는 것이다. 본 연구를 위하여 2017년 과학기술정보통신부와 한국정보화진흥원에서 실시한 스마트폰 과의존 실태조사 자료 중 스마트폰에 의존하는 20대, 879명을 분석하였다. 자료분석은 빈도와 백분율, 평균과 표준편차, 독립표본 T 검증, Pearson 상관관계, 다중회귀분석을 사용하였다. 그 결과, 대상자가 가장 많이 사용하는 애플리케이션 유형은 메신저였고, 의존이 심각한 고위험군은 SNS(Social Networking Services), 음악, 게임도 많이 사용하였다. 또한, 의존이 증가할수록 스마트폰 사용빈도가 매우 잦아지고(β=.16, p=.000), 게임(β=.10, p=.028), 웹툰(β=.14, p=.004), SNS(β=.09, p=.047), 금융거래(β=.17, p=.000) 애플리케이션 사용정도가 유의하게 높아졌다. 그러나 대상자들은 의존도가 비교적 낮을 때 자신의 스마트폰 의존에 대해 거의 인식하지 못하였고, 의존이 더욱 심각해진 후 자신이 다른 사람에 비해 좀 더 스마트폰에 의존한다고 인식하였다. 이것은 성인이 스스로 자신의 스마트폰 의존을 인식하기가 쉽지 않음을 의미한다. 그러나 성인이 자신의 문제를 발견하고 해결하는 첫 단계는 문제를 인식하는 것이다. 모든 스마트폰에 자신의 스마트폰 사용행태를 객관적으로 관찰할 수 있는 프로그램을 설치하고 이를 활용할 수 있도록 해야 한다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제16권11호
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• pp.7761-7772
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• 2015

제주 바다목장 해역의 식물플랑크톤 군집의 시 공간적 분포특성을 파악하기 위해 8개 정점의 표층과 10m 수심에서 2008년 4월부터 11월까지 4회 현장조사를 실시하였다. 식물플랑크톤 출현종은 63속 106종으로 다양하였다. 분류군별은 규조류가 61.3%, 와편모조류가 34.9%를 차지하였고, 시간적으로는 가을에 다양한 종이 출현하였다. 식물플랑크톤 현존량은 여름 $0.6cells{\cdot}mL^{-1}$에서 봄 $64.0cells{\cdot}mL^{-1}$의 범위로 매우 낮았다. 평균 세포밀도에 의한 연변동은 연평균 최저 11월 $0.9cells{\cdot}mL^{-1}$에서 최고 4월 $37.0cells{\cdot}mL^{-1}$로 변화하여 연평균 $11.7cells{\cdot}mL^{-1}$의 낮은 세포밀도를 나타내었다. 우점종은 4월에 Skeletonema costatum-like species(ls)에 의해 극우점되었다. 6월은 Torodinium teredo, Cylindrotheca closterium, Scrippsiella trochoidea, 9월은 S. costatum-ls, Thalassionema nitzschioides, Pseudo-nitzschia pungens, Ebria tripartita 그리고 11월은 Corethron pennatum, Dictyocha fibura, Neoceratium teres가 우점 출현하여, 기존 결과와는 다른 결과를 나타내었다. 생태지수 중에 종 다양성 지수는 4월과 9월에 낮고 6월과 11월에 높았다. 식물플랑크톤 군집으로 본 제주 바다목장 해역의 생물해양학적 특성은 연간 크기가 작은 나노플랑크톤에 의한 점유률이 높았고, 특정 종에 의해 극우점되는 외부 영양염류 유입보다는 생태내의 물질순환에 따른 재생산비율이 높은 것으로 판단되었다.