• 전기전자학회논문지
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• 제26권3호
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• pp.515-519
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• 2022

본 논문에서는 고감도 보급형 핵종 분석 모듈 개발을 제안한다. 제안하는 측정센서 모듈은 핵종 분석 분해능을 위한 전자부 구동회로, 핵종 분석 기능이 적용된 시제품 제작, 시제품에 적용되는 GUI 개발 등으로 구성된다. 핵종 분석 분해능을 위한 전자부 구동회로는 전자부 구동 회로 블록도에 의한 핵종 분석 분해능 과정, 방사선 측정에 사용되는 MCU 회로 설계, Spectrum 취득용 PC 프로그램 설계 등으로 나뉘어진다. 핵종 분석 기능이 적용된 시제품 제작은 128×128 픽셀의 OLED display, 조작을 위한 3개의 버튼, Li-ion 배터리, 배터리 충전을 위한 USB-C Type 포트의 구성을 추가하여 제작한다. 시제품에 적용되는 GUI 개발부는 현재시간, 측정 경과 시간, 토탈 카운트, 핵종 Spectrum 등의 화면구성으로 개발한다. 제안된 측정센서 모듈의 성능을 평가하기 위하여 공인기관 전문가 입회시험을 시행한 결과, 핵종 분석 장치에 Cs-137 표준선원을 이용하여 취득한 Spectrum(FWHM@662keV)으로 분해능 공식을 적용하여 계산한 결과가 17.77%의 분해능을 가짐이 확인되었다. 따라서, 제안된 본 논문에서 제안한 핵종 분석 분해능 방법이 기존의 상용의 핵종 분석 모듈보다 저렴하면서도 향상된 성능이 산출됨이 확인되었다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제17권1호
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• pp.1-9
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• 2015

본 논문은 터널 조명 시스템을 적절하게 운영하기 위하여, 터널 내부/외부의 휘도를 측정하는 영상휘도계의 개발 내용을 소개한다. 터널을 측정하는 국제규격 CIE88의 L20법 및 광막법이 구현 가능하도록 개발하였으나 현재 주로 적용되는 L20법을 위주로 실험하였다. 독립적 운영을 위하여 컴퓨터가 내장되었으며 외부와는 이더넷 통신으로 연결된다. 내부에 자동 온도조절 기능과 앞면유리의 열선과 와이퍼 시스템이 구축되었다. 정확한 휘도 측정을 위하여 노출시간과 휘도량에 따른 비선형 특성을 보정하는 수식이 적용되었다. 개발된 휘도계의 공인기관 교정결과는 1%미만의 오차를 보여주었다. 개발된 휘도계를 이용하여 실제 터널에서 실험을 하였고, 실험결과 기준 휘도계측기들과 유사한 특성을 보였으며, 매우 안정적으로 작동함을 볼 수 있었다. 다만, 부분적 고휘도로 인한 센서 포화에 의한 측정오차를 해결하는 과제는 남아 있다.

• 한국항해항만학회지
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• 제46권3호
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• pp.179-190
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• 2022

본 연구에서는 실리콘 기판 상에 제작된 3D 결합구조를 가지는 코프레너 선로인 CWP3DCS(coplanar waveguide employing periodic 3D coupling structures) 구조에 대한 특성임피던스와 대역폭특성을 연구하였으며 이를 통해 완전집적형 해양무선통신 반도체 SoC(System on Chip)를 구현하기 위한 수동소자의 개발가능성을 검토하였다. CWP3DCS에 대한 특성임피던스와 대역폭특성을 추출하기 위해서 삽입손실에 대한 측정값을 반영한 measurement-based equation을 유도하였으며, 이 방법의 유효성을 검증하기 위해 전송상수 β와 특성임피던스에 대한 측정값과 measurement-based equation으로부터 추출된 계산값을 비교하였다. 비교 결과에 의하면 특성임피던스와 전송상수 β에 대한 계산값과 측정값의 최대오차는 각각 3.9%와 6.4%의 값을 보여주었다. 본 논문의 연구결과에 의하면, CWP3DCS 구조는 주기적 구조의 길이 LT = 30 ~ 150 ㎛의 범위에서 통과대역이 121 GHz인 광대역 특성을 보여주었으며, 특성임피던스 역시 주파수 의존성이 매우 적은 광대역 특성을 보여주었다. 그리고, 20 ㎛의 선로 폭으로도 20 Ω이하의 낮은 임피던스를 가지는 전송선로의 구현이 가능하였으며, 동일한 임피던스를 가지는 기존 전송선로의 선로 폭 3mm에 비해 선로 폭이 크게 감소하였다. 그리고, 주기적 구조의 길이 LT값을 조정함으로써 원하는 특성임피던스 값을 가지는 구조를 반도체 기판 상에 용이하게 구현할 수 있음을 알 수 있었다. 상기 결과로부터 CWP3DCS 구조는 완전집적형 무선통신 반도체 SoC용 정합 및 수동소자로써 유용하게 사용될 수 있음을 알 수 있었다. 본 논문은 3D 결합구조를 가지는 코프레너 선로인 CWP3DCS의 대역폭에 대한 최초의 연구이다.

• 한국항해항만학회지
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• 제47권3호
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• pp.147-154
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• 2023

본 연구는 인간이 새롭게 거주할 수 있는 해저공간 플랫폼과 관련하여 그 필요성, 역할, 활용, 운영관리 방안을 도출하는 데 그 의의가 있다. 현재 해저공간 활용을 위한 해양수산부 연구개발 사업에 참여하고 있는 산학연관 협약기관 종사자들과 해양분야 기술개발에 참여하고 있는 외부전문가의 의견을 토대로 해저공간 창출의 필요성과 운영방안에 대해 종합적 의견을 제시하는데 그 목적이 있다. 본 연구는 한국형 해저공간 플랫폼 건설에 참여하고 있는 연구자를 대상으로 설문조사를 실시하였고 해양분야 기술개발 전문가들을 대상으로 표적집단면접(FGI)를 실시하였으며 그 결과를 도출하였다. 분석 결과, 해저공간 플랫폼의 건설 필요성은 높은 것으로 나타났으며, 해저공간 플랫폼의 역할로는 해저공간 활용 기술개발 및 해양과학 연구기능 확보 의견이 가장 많았다. 해저공간 플랫폼 조성이 국내 산업에 긍정적 영향을 미칠 것으로 조사되었으며, 특히 심해개발산업, 조선 해양구조물산업에 가장 영향을 많이 미칠 것으로 나타났다. 활용적 측면에서는 해저공간 테스트베드가 종료된 후 해양관측기지 및 해양생태계연구로의 활용 답변이 가장 높은 비중을 가졌으며, 예상되는 불편한 점으로는 심리적 환경에서의 불편을 가장 높게 나타났다. 전문가들은 향후 안정적 운영을 위해 지속적인 예산확보가 무엇보다 중요하고, 항목별 예산에서는 인력예산의 확보가 필수적이며, 따라서 확실한 재원조달처 발굴, 신규 연계사업의 발굴 등이 가장 중요한 이슈일 것으로 의견을 제시하였다. 아울러 사업 종료 이후 활용 시 고려되어야 할 소유문제, 위탁관리문제, 비용문제를 확실히 하기 위해 사전 협약 당시부터 확립하고 대비책을 마련한 후 사업을 추진하는 것이 적절할 것으로 판단했다.

• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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• 제9권4호
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• pp.193-202
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• 2006

선박이나 해양구조물(海洋構造物)로부터의 폐기물(廢棄物)의 해양투기를 규제하는 런던협약(協約) 당사국들은 지난 2004년 동 협약 당사국회의에서 선박으로부터 화물관련폐기물의 배출을 허용하는 국제규범이 국가별로 다양하게 해석되고 있어서 이로 인해 해양환경이 손상 받을 가능성에 주목하였다. 런던협약 당사국회의는 런던협약과 선박으로부터의 폐기물의 배출을 관장하는 MARPOL 73/78 (부속서 V)의 두 국제규범간의 "폐기물의 해양배출 및 투기에 관한 사안" 관할범위를 명확하게 구분하기 위해 MARPOL 73/78을 관장하는 국제해사기구의 해양환경위원회와 공동 작업반을 구성하였다. 화물(貨物)관련폐기물의 해양처분에 관한 규제는 국가별로 달라서, 일부 국가들은 해양처분을 허용하지 않고 대신 항만폐기물수용시설에 배출하도록 하고 있으나 일부 국가들은 해양에 배출할 수 있도록 허용하고 있다. 국제적으로는 런던협약 등 다자간환경협정(多者間環境協定)들은 대안이 있는 경우에는 환경규제를 강화하는 경향을 보이고 있다. 본 소고는 이러한 국제적인 논의 동향에 대처하고 우리나라 해양환경보전을 위하여 화물관련폐기물 중 화물잔류물을 대상으로 먼저 선박으로부터의 폐기물의 배출을 규율하는 법제에 대해 고찰하고, 화물관련폐기물의 해양처분으로 인한 해양환경영향을 구체적으로 검토하기 위하여 화물잔류물 중 산적화물(散積貨物)인 석탄의 선창 잔류물의 해양처분에 대한 환경영향을 사례로서 분석하였다. 화물잔류물의 해양투입처분으로 인한 해양환경영향은 화물잔류물의 총량과 동 화물잔류물에 함유된 유해물질의 종류와 함량에 의하여 결정되게 된다. 해양환경보전을 위하여서는 화물잔류물을 해양에 투입처분하지 않는 것이 최상의 관리 방안이다. 따라서 화물잔류물의 해양처분 수요는 항만폐기물수용시설의 가용성에 반비례하게 된다. 우리나라도 항만폐기물수용시설을 추가적으로 확충하여 선박기인 운영으로 인한 해양환경오염을 감축하여 나가야 할 것이다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제22권11호
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• pp.1034-1046
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• 2011

본 논문에서는 X-대역에서 GaN HEMT 소자의 로드-풀 측정을 통한 40 W급 전력증폭기 모듈의 설계, 제작을 보였다. 전력증폭기의 설계에 적용하기 위한 능동 소자로, 최근 발표된 TriQuint사의 GaN HEMT 소자를 선정하였다. 로드-풀 측정 시스템의 임피던스 튜너의 임피던스 범위 제한으로 인하여, 시험치구 내에 사전-정합 회로를 구성하였다. 사전-정합 회로가 포함된 로드-풀 측정을 통해 최적 입 출력 임피던스를 도출하기 위하여, 사전-정합 회로의 2-포트 S-파라미터가 필요하며, 이의 새로운 추출 방법을 제안하였다. 이와 같이 결정된 사전-정합 회로의 S-파라미터를 반영한 로드-풀 측정을 통해 도출된 최적 입 출력 임피던스는 데이터 시트와 근접한 결과를 주며, 이를 통해 측정의 타당성을 확인하였다. 전력증폭기의 정합 회로는 도출된 최적 임피던스로부터 EM co-simulation을 이용하여 설계하였다. 제작된 전력증폭기는 15${\times}$17.8 $mm^2$으로 소형의 크기를 가지며, 10 usec의 펄스 폭, 10 % duty의 펄스 입력 및 드레인 스위칭 상태에서, 9~9.5 GHz 대역 내 출력은 46.7~46.3 dBm, 전력 이득은 8.7~8.3 dB, 효율은 약 35 %의 특성을 보인다.

• 지구물리와물리탐사
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• 제25권3호
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• pp.129-139
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• 2022

초고해상 탄성파 탐사를 위한 아날로그 기반의 스트리머는 수중에서의 추가적인 잡음 유입이 가능하며 상호 연결을 통한 규격 확장이 불가능하다. 국내 연구기관 등을 중심으로 외산 디지털 스트리머가 도입되어 활용되고 있으나 비용이 높으며 원활한 유지보수가 어렵다. 이에 본 연구에서는 천부 지질구조에 대한 높은 해상도의 영상화가 가능한 초고해상 디지털 스트리머 국산화 연구를 진행하였다. 연구개발을 통하여 최대 64채널 데이터에 대한 24 bit급 10 kHz 디지털 샘플링이 가능한 디지털 스트리머가 개발되었다. 시스템의 다양한 정량적인 규격은 벤치마크 모델인 지오메트릭스(Geometrics)사의 지오일 스트리머에 근접하게 설계되어 개발이 이루어졌고 시스템을 구성하는 모듈의 개수를 대폭 축소함으로써 개발 비용을 절감하고 간편한 활용이 가능하도록 하였다. 본 연구를 통해 개발된 스트리머 시스템은 2022년 4월 포항 영일만항 인근해역에서 이루어진 실 해역 시험을 통하여 현장 적용성에 대한 검토가 이루어졌다.

• 지구물리와물리탐사
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• 제8권1호
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• pp.104-111
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• 2005

1883 년에 진수된 러시아 순양함 드미트리 돈스코이(Dmitri Donskoi ; 6,200톤)호는 러일전쟁에 참전하여 1905년 5 월 29 일 동해 울릉도 근해에서 침몰되었다고 알려져 있다. 이 침몰선을 찾기 위해 1999 년부터 2003 년까지 5 년간 탐사를 수행하였다. 러시아와 일본의 해전사 자료를 토대로 침몰 예상 위치를 파악하여 탐사해역을 설정하였다. 3 차원 해저 지형 조사, 해상 자력 탐사, 천부지층조사, 해저면 영상 조사 등의 기록을 종합 분석하여 침몰선으로 추정되는 이상체를 확인하였다. 지구물리탐사를 통해 확인된 이상체에 대해 심해카메라와 무인잠수정(remotely operated vehicle) 및 유인잠수정 Pathfinder 를 이용한 정밀조사를 수행함으로써 울릉도 저동항에서 약 2 km 떨어진 해역, 수심 400 m 지점의 심해 계곡 중턱에 걸쳐진 돈스코이호를 발견하였다. 침몰선체에는 152 mm 함포 등이 그대로 장착되어 있고 선체 주변에는 전쟁 시 불에 탄 조타기 등의 잔해가 놓여있었다. 조사 지역은 강자성을 띤 대규모 화산암 지대이기 때문에 자력탐사로 침몰선을 식별하기가 어렵다. 천부지층탐사와 해저면 영상조사는 심해 계곡의 심한 지형 변화에 따라 음파의 난반사가 일어났으며 자력탐사 역시 자력이상도의 왜곡으로 인하여 이상체 식별이 곤란하였다. 그러나 중천해용 다중빔 음향 측심기의 경우 탐사선을 최대한 저속으로 운항하고 수심 및 지형에 따라 빔 각도를 조절하여 획득한 해저영상은 침몰선 확인에 매우 유용하였다.

• 전기전자학회논문지
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• 제25권3호
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• pp.485-492
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• 2021

본 논문에서는 다각형 용기의 결함 검사 시스템 개발을 제안한다. 임베디드 보드는 메인부, 통신부, 입·출력부 등으로 구성된다. 메인부는 주 연산장치로써 임베디드 보드를 구동하는 운영체제가 포팅되어서 외부 통신, 센서 및 제어를 위한 입출력을 제어할 수 있다. 입·출력부는 필드에 설치되어 있는 센서들의 전기적신호를 디지털로 변환하여 메인모듈로 전달하는 역할 및 외부 스텝 모터 제어의 역활을 한다. 통신부는 영상 촬영 카메라 트리거 설정 및 제어 장치의 구동 설정의 역할을 수행한다. 입·출력부는 제어 스위치 및 센서들의 전기적신호를 디지털로 변환하여 메인모듈로 전달하는 역할을 수행한다. 동작 모드 등과 관련한 펄스 입력 등을 받기 위한 입력회로에는 외부 노이즈의 간섭을 최소화하기 위하여 각 입력포트에는 포토커플러를 설계한다. 제안된 다각형 용기의 결함 검사 시스템 개발의 정확성을 객관적으로 평가하기 위하여 다른 머신비전 검사 시스템과 비교를 해야 하지만, 현재 다각형 용기의 머신비전 검사 시스템이 존재하지 않기 때문에 불가능하다. 따라서, 동작 타이밍을 오실로스코프로 측정하여서 Test Time, One Angle Pulse Value, One Pulse Time, Camera Trigger Pulse, BLU 밝기 제어 등과 같은 파형이 정확히 출력됨을 확인하였다.

• 한국해안해양공학회지
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• 제18권2호
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• pp.124-136
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• 2006

백령도 용기포항 연안해역에서 2004년 6월에 채취한 총 90개 퇴적물을 분석하여 추정된 정보를 기준격자정보로 하여, 내삽기법과 퇴적물 추출 밀도변화에 따른 추정 퇴적물 입도분포 정보(중앙입경(D50) 등)의 변화를 분석하였다. 격자정보 추출방법에 의한 절대편차의 표준편차는 자료수가 많은 6월에는 $8.0 {\mu}m$ 정도, 적은 경우인 11월은 $10{\mu}m$ 이상으로 분석되었다. 표본추출밀도에 따른 격자내용과 기준격자정보를 비교하여 추정한 절대편차의 통계정보는, 표본의 수가 감소할수록 절대편차의 평균오차는 증가하는 경향을 보인다. 연구사업에서 요구되는 퇴적물 정보의 정확도(절대편차 평균기준) 수준이 10% 이하인 경우에는 50개정도의 표본이 적당한 수준으로 파악되었다. 이 경우의 표본추출밀도는 용기포항 연안해역 격자정보 전환 면적(5.9 $km^2$)을 기준으로 50개 정도를 적용하는 경우, $km^2$당 9개 정도이다.