• 한국환경보건학회지
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• 제49권4호
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• pp.201-209
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• 2023

Background: To describe domain knowledge consistently and precisely, the establishment of a controlled vocabulary, a so-called ontology, is essential. Internationally, the plant ontology (PO) in the ecology field has been developed for the anatomy and developmental stages of plants in English, Spanish, and Japanese, but there is no Korean version of the PO due to a lack of knowledge on standardization for Korean plants. Objectives: We aimed to establish a Korean plant ontology with core PO architectures. Methods: The latest ontology web language (OWL)-formatted raw version of the PO was collected from the PO consortium site. A formal workflow process and OWL file-handing tools for efficient Korean content development were conducted and executed. Results: The macro- and micro-perspective frameworks of the PO were presented by analyzing the upper model and the internal OWL-leveled physical structure, respectively. We developed and validated Korean knowledge content for a total of 1,957 classes included in the PO and transplanted them into an ontology modeling system. Conclusions: A Korean plant ontology was established for international harmonization through improved compatibility and data exchangeability with multilingual environmental and ecological knowledge bases.

• Applied Microscopy
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• 제50권
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• pp.17.1-17.9
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• 2020

Recent advances in fabrication have enabled radial-junction architectures for cost-effective and high-performance optoelectronic devices. Unlike a planar PN junction, a radial-junction geometry maximizes the optical interaction in the three-dimensional (3D) structures, while effectively extracting the generated carriers via the conformal PN junction. In this paper, we report characterizations of radial PN junctions that consist of p-type Si micropillars created by deep reactive-ion etching (DRIE) and an n-type layer formed by phosphorus gas diffusion. We use electron-beam induced current (EBIC) microscopy to access the 3D junction profile from the sidewall of the pillars. Our EBIC images reveal uniform PN junctions conformally constructed on the 3D pillar array. Based on Monte-Carlo simulations and EBIC modeling, we estimate local carrier separation/collection efficiency that reflects the quality of the PN junction. We find the EBIC efficiency of the pillar array increases with the incident electron beam energy, consistent with the EBIC behaviors observed in a high-quality planar PN junction. The magnitude of the EBIC efficiency of our pillar array is about 70% at 10 kV, slightly lower than that of the planar device (≈ 81%). We suggest that this reduction could be attributed to the unpassivated pillar surface and the unintended recombination centers in the pillar cores introduced during the DRIE processes. Our results support that the depth-dependent EBIC approach is ideally suitable for evaluating PN junctions formed on micro/nanostructured semiconductors with various geometry.

• 한국초전도ㆍ저온공학회논문지
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• 제12권2호
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• pp.17-20
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• 2010

A considerable amount of research material discussing designs and properties of High Temperature Superconducting Fault Current Limiter (HTS FCL) is available. However, a shortage of research concerning positioning of HTS FCL in power grid is felt. In this paper a feasibility study of HTS FCL positioning in Smart Grid through simulation analysis is carried out. A complete power network (including generation, transmission and distribution) is modeled in Simulink / SimPowerSystems. A generalized HTS FCL is also designed by integrating Simulink and SimPowerSystem blocks. The distribution network of the model has a wind turbine attached to it forming a micro grid. Three phase fault have been simulated along with placing FCL models at key points of the distribution grid. It is observed that distribution grid, having distributed generation sources attached to it, must not have a single FCL located at the substation level. Optimized HTS FCL location regarding the best fault current contribution from wind turbine has been determined through simulation analysis.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제55권4호
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• pp.1244-1249
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• 2023

Recently, the Kingdom of Saudi Arabia (KSA) announced the development of first-of-a-kind(FOAK) and most advanced futuristic vertical city and named as 'The LINE'. The project will have zero carbon dioxide emissions and will be powered by clean energy sources. Therefore, a study was designed to understand which clean energy sources might be a better choice. Because of its nearly carbon-free footprint, nuclear energy may be a good choice. Nowadays, the development of very small modular reactors (vSMRs) is gaining attention due to many salient features such as cost efficiency and zero carbon emissions. These reactors are one step down to actual small modular reactors (SMRs) in terms of power and size. SMRs typically have a power range of 20 MWe to 300 MWe, while vSMRs have a power range of 1-20 MWe. Therefore, a study was conducted to discuss different vSMRs in terms of design, technology types, safety features, capabilities, potential, and economics. After conducting the comparative test and analysis, the fuel cycle modeling of optimal and suitable reactor was calculated. Furthermore, the levelized unit cost of electricity for each reactor was compared to determine the most suitable vSMR, which is then compared other generation SMRs to evaluate the cost variations per MWe in terms of size and operation. The main objective of the research was to identify the most cost effective and simple vSMR that can be easily installed and deployed.

• Steel and Composite Structures
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• 제47권5호
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• pp.569-585
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• 2023

This paper proposes an efficient approach for the structural topology optimization of bi-directional functionally graded structures by incorporating popular radial basis functions (RBFs) into an implicit level set (ILS) method. Compared to traditional element density-based methods, a level set (LS) description of material boundaries produces a smoother boundary description of the design. The paper develops RBF implicit modeling with multiquadric (MQ) splines, thin-plate spline (TPS), exponential spline (ES), and Gaussians (GS) to define the ILS function with high accuracy and smoothness. The optimization problem is formulated by considering RBF-based nodal densities as design variables and minimizing the compliance objective function. A LS-RBF optimization method is proposed to transform a Hamilton-Jacobi partial differential equation (PDE) into a system of coupled non-linear ordinary differential equations (ODEs) over the entire design domain using a collocation formulation of the method of lines design variables. The paper presents detailed mathematical expressions for BiDFG beams topology optimization with two different material models: continuum functionally graded (CFG) and mechanical functionally graded (MFG). Several numerical examples are presented to verify the method's efficiency, reliability, and success in accuracy, convergence speed, and insensitivity to initial designs in the topology optimization of two-dimensional (2D) structures. Overall, the paper presents a novel and efficient approach to topology optimization that can handle bi-directional functionally graded structures with complex geometries.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제8권2호
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• pp.151-163
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• 2006

대단면 터널에서 시공되는 사전보강공법에 의한 보강영역의 보강효과를 수치해석적으로 모델링하기 위한 다양한 방법이 제시되고 있지만 실무자들은 공학적인 방법보다는 경험적인 방법과 문헌을 참고하여 설계를 수행하고 있다. 따라서 본 연구에서는 상용 프로그램에서 직접적으로 적용할 수 있는 사전보강 영역의 물성치 결정에 있어서 거시적 접근법의 개념을 기반으로 미시적 접근법을 적용한 등가 물성치를 결정하는 기법을 제시하고 3차원 수치해석을 통한 실제모델 해석결과와 다른 여러 미시적 접근법들과의 비교 분석을 수행하여 타당한 보강영역 물성치 결정기법을 제시하였다. 해석 결과 구근과 강관의 병렬연결 강성이 원지반과 직렬로 연결되는 사전보강영역의 직병렬 강성 시스템과, 구근과 강관의 직렬 강성 시스템이 실해와 가장 근사한 변위를 예측하였으나 후자의 경우 그 모델링 과정이 복잡하므로 본 연구에서는 간편법으로써 직병렬 강성 시스템을 제안한다. 직병렬 강성 시스템은 천단변위에 대해 풍화암 지반에서는 약간 안전측으로, 내공변위와 지표면 변위에 대해서는 정밀모델의 결과와 거의 동일하게 거동하는 것으로 분석되었으며 풍화토와 풍화암 지반에서 동일한 변위 경향성을 나타낸다. 본 연구에서 제시된 사전보강영역의 직병렬 강성 시스템은 실제모델로 대표되는 보강지반의 거동 메카니즘을 효과적으로 나타내는 것으로 분석된다.

• 한국전자거래학회지
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• 제26권2호
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• pp.123-141
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• 2021

경제 구조의 기술 의존성이 강해져 국가핵심기술의 중요성은 더욱 대두되고 있다. 하지만 기술 자체적 특성으로 인해 연관 범위가 추상적이고 국가핵심기술 고유의 특성상 정보공개가 제한적이기 때문에 보호대상이 될 기술의 범위를 정하는 것에 어려움이 있다. 이를 해결하기 위해 국가핵심기술과 연관성이 높은 중요 기술을 판별하는 데에 최적화 된 문헌 종류와 분석 기법을 제안하였다. 디스플레이 분야 국가핵심기술 키워드로 수집한 네 개 문헌종류(뉴스, 논문, 보고서, 특허) 데이터에 빅데이터 분석의 텍스트 마이닝 분석기법인 TF-IDF와 LDA 토픽 모델링을 적용하는 파일럿 테스트를 진행하였다. 그 결과로 특허 데이터에 LDA 토픽 모델링을 적용한 결과가 국가핵심기술과 연관성이 높은 중요기술을 추출하였다. OLED, 마이크로LED를 포함하여 디스플레이 전후방산업에 관련된 중요 기술을 판별 할 수 있었으며 이 결과를 관계망으로 시각화하여 국가핵심기술과 연관된 중요 기술의 범위를 명확히 하였다. 본 연구를 통해 기술이 가지는 연관범위의 모호성을 보다 명확히 하였으며, 국가핵심기술이 가지는 제한적인 정보공개 특성을 극복할 수 있다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2016년도 제50회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.287.1-287.1
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• 2016

Three-dimensional (3-D) semiconductor nanoarchitectures, including nano- and micro- rods, pyramids, and disks, are emerging as one of the most promising elements for future optoelectronic devices. Since these 3-D semiconductor nanoarchitectures have many interesting unconventional properties, including the use of large light-emitting surface area and semipolar/nonpolar nano- or micro-facets, numerous studies reported on novel device applications of these 3-D nanoarchitectures. In particular, 3-D nanoarchitecture devices can have noticeably different current spreading characteristics compared with conventional thin film devices, due to their elaborate 3-D geometry. Utilizing this feature in a highly controlled manner, color-tunable light-emitting diodes (LEDs) were demonstrated by controlling the spatial distribution of current density over the multifaceted GaN LEDs. Meanwhile, for the fabrication of high brightness, single color emitting LEDs or laser diodes, uniform and high density of electrical current must be injected into the entire active layers of the nanoarchitecture devices. Here, we report on a new device structure to inject uniform and high density of electrical current through the 3-D semiconductor nanoarchitecture LEDs using metal core inside microtube LEDs. In this work, we report the fabrications and characteristics of metal-cored coaxial $GaN/In_xGa_{1-x}N$ microtube LEDs. For the fabrication of metal-cored microtube LEDs, $GaN/In_xGa_{1-x}N/ZnO$ coaxial microtube LED arrays grown on an n-GaN/c-Al2O3 substrate were lifted-off from the substrate by wet chemical etching of sacrificial ZnO microtubes and $SiO_2$ layer. The chemically lifted-off layer of LEDs were then stamped upside down on another supporting substrates. Subsequently, Ti/Au and indium tin oxide were deposited on the inner shells of microtubes, forming n-type electrodes of the metal-cored LEDs. The device characteristics were investigated measuring electroluminescence and current-voltage characteristic curves and analyzed by computational modeling of current spreading characteristics.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제18권11호
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• pp.817-825
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• 2017

AC 방식 마이크로그리드는 다양한 DC/AC 인버터를 AC 네트워크에 연결하여, DC 방식 마이크로그리드의 약점을 극복 하고 있다. 그러나 소규모 마이크로그리드에서 일반적으로 발생하는 심각한 부하 불평형 현상에 의하여, AC 마이크로그리드 시스템의 성능을 약화시킬 수 있다. 이것은 마이크로그리드 내의 불평형 부하로 인하여 상별 에너지 흐름과 전압조정기능이 제한되기 때문이다. 이러한 불평형 전압문제를 해결하기 위하여, 3상 4-Leg 방식의 인버터가 제안되고 있지만, 이를 안정적으로 운용할 수 있는 제어알고리즘이 미비한 실정이다. 따라서, 본 논문에서는 부하 불평형에 의해서 발생하는 인버터의 전압 불평형 문제를 해결하고 안정적으로 제어하기 위하여 d-q제어를 기반으로 3상4선식 인버터의 각상 개별제어 알고리즘을 제안하였다. 또한, 이 알고리즘을 바탕으로 Matlab/Simulink를 이용하여 4-Leg 방식의 전압제어기 모델링을 수행하였다. 이 모델링과 250KW급 시험장치를 바탕으로 인버터의 출력전압 제어특성을 분석한 결과, 정상상태에서는 기존의 방식과 비슷한 특성을 보이지만, 과도상태에서는 제안한 각상 개별제어 방식이 기존의 방식보다 안정적으로 동작하여 제안한 방식의 유용성을 확인할 수 있었다.

• 전자공학회논문지
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• 제51권6호
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• pp.78-86
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• 2014

본 논문에서는 질량-스프링 구조를 이용한 새로운 광세기 기반 광섬유 진동센서를 제안하고 시뮬레이션과 부분 실험을 통하여 그 실현 가능성을 제시한다. 제안한 광세기 기반 광섬유 진동센서는 네 개의 구불구불하게 휘어지는 스프링과 질량체 안의 사각형 개구면(aperture)으로 구성된 질량-스프링 구조를 가진다. 광시준기(optical collimator)는 질량체 안의 사각형 개구면의 변위에 의해서 변조되는 광을 넓히는 데 이용된다. 제안한 광섬유 진동센서를 광학적인 면과 기계적인 면에서 해석하고 설계한다. 기계적인 부분의 설계는 이론적인 해석, 수학적인 모델링 및 3 차원 유한요소법 시뮬레이션을 이용한다. 기계적인 진동이 가해질 때 개구면의 상대적인 변위관계를 3차원 유한요소법 시뮬레이션을 이용하여 구하고, 개구면의 상대적인 변위에 따른 출력값을 실험을 통하여 측정한다. 이를 이용하여 진동에 따른 출력 특성을 파악한 결과 센서 민감도 $15.731{\mu}W/G$, 감지영역 ${\pm}6.087G$를 얻었다. 그리고 입력광원의 파워가 10 dB까지 변하더라도 참조광을 이용하여 0.75%의 상대오차를 보이는 매우 안정된 출력광 파워를 얻었다. 제안한 광섬유 진동센서는 간단한 구조, 저비용 및 다지점 측정 가능의 특징을 가지면서, MEMS (Micro-Electro-Mechanical System) 기술을 이용하여 소형으로 간편하게 제작할 수 있는 잠재력을 가진다.