• Advances in nano research
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• 제13권5호
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• pp.475-485
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• 2022

Crystalline silicon photovoltaic cells have advantages of zero pollution, large scale and high reliability. A major challenge is that sunlight wavelength with photon energy lower than semiconductor band gap is converted into heat and increase its temperature and reduce its conversion efficiency. Traditional cooling PV method is using water flowing below the modules to cool down PV temperature. In this paper, the idea is proposed to reduce the temperature of the module and improve the energy conversion efficiency of the module through the modulation of the solar spectrum. A spectrally selective nanofilm reflector located directly on the surface of PV is designed, which can reflect sunlight wavelength with low photon energy, and even enhance absorption of sunlight wavelength with high photon energy. The results indicate that nanofilm reflector can reduce spectral reflectivity integral from 9.0% to 6.93% in 400~1100 nm wavelength range, and improve spectral reflectivity integral from 23.1% to 78.34% in long wavelength range. The nanofilm reflector can reduce temperature of PV by 4.51℃ and relatively improved energy conversion efficiency of PV by 1.25% when solar irradiance is 1000 W/m². Furthermore, the nanofilm reflector is insensitive in sunlight's angle and polarization state, and be suitable for high irradiance environment.

• 천문학회보
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• 제46권2호
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• pp.74.2-75
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• 2021

We demonstrate that a deep learning classifier that only uses to gravitational wave (GW) detectors auxiliary channel data can distinguish various types of non-Gaussian noise transients (glitches) with significant accuracy, i.e., ≳ 80%. The classifier is implemented using the multi-scale neural networks (MSNN) with PyTorch. The glitches appearing in the GW strain data have been one of the main obstacles that degrade the sensitivity of the gravitational detectors, consequently hindering the detection and parameterization of the GW signals. Numerous efforts have been devoted to tracking down their origins and to mitigating them. However, there remain many glitches of which origins are not unveiled. We apply the MSNN classifier to the auxiliary channel data corresponding to publicly available GravitySpy glitch samples of LIGO O1 run without using GW strain data. Investigation of the auxiliary channel data of the segments that coincide to the glitches in the GW strain channel is particularly useful for finding the noise sources, because they record physical and environmental conditions and the status of each part of the detector. By only using the auxiliary channel data, this classifier can provide us with the independent view on the data quality and potentially gives us hints to the origins of the glitches, when using the explainable AI technique such as Layer-wise Relevance Propagation or GradCAM.

• 한국표면공학회지
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• 제57권2호
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• pp.92-97
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• 2024

The LiBr aqueous solution, which is the absorption liquid of absorption refrigerator, must be replaced periodically because the concentration of impurities such as Cu²⁺, Fe²⁺, Ca²⁺, etc., increases due to corrosion of the tubes as the period of use increases, and the refrigeration efficiency decreases significantly. In order to reuse the waste absorption liquid, flocculation-precipitation method is mainly applied to precipitate the impurities, which requires hundreds of times the concentration of impurities and generates additional waste. In this study, a process for removing Cu ion impurities from cyclone electrolyzer by electrolytic reduction is presented in a small-scale facility without additional waste. It was confirmed that Cu ion impurities can be removed down to 1 ppm by electrolytic reduction process, and to further improve the removal rate, the mass transfer rate was increased by using a cyclone electrolyzer. The removal rate of Cu ions increased with the increase of flow rate and current density, and it was confirmed that Cu was removed at a rate of 1.48 ppm/h under the condition of 330 mL/sec and 2.5 mA/cm².

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제48권3호
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• pp.344-357
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• 2020

Streptococcus zooepidemicus 유래의 세포외 고분자물질인 히알루론산(hyaluronic acid) (HA)을 대량 생산하기 위해, 균주 개량, 생산배지 및 배양공정 개발에 관한 연구를 수행하였다. HA 고생산성 변이주를 선별하기 위해 약 99%의 사멸률을 보이는 ethylmethane sulfonate (EMS) 처리조건을 적용해서, 지속적인 random screening 방법으로 고생산성, 고안정성의 변이주들을 선별할 수 있었다. HA를 고농도로 생산하기 위해서는, 이 균주의 생화학 및 배양생리적 특성에 기반한 최적 배지개발이 필수적이라고 판단하여, one-factor-at-a-time (OFAT), full factorial design (FFD), steepest ascent method (SAM) 및 response surface method (RSM) (반응표면분석법)을 순차적으로 적용하여 통계적 배지 최적화 실험을 수행하였다. 최적 배지조성에서 플라스크 배양에 의한 HA 생산성은 5.38 g/l로서, 이전 배지(3.54 g/l)에 비해 약 52% 향상된 생산량을 얻을 수 있었다. 또한 선별된 우량균주와 최적화된 생산배지를 이용하여 5 L 발효조에서 배양공정 최적화 연구를 수행하였다. 이 균주의 생리학적 특성을 고려할 때, HA 생산성을 높이기 위해서는 (배양 중 HA 축적으로 인해 고점도를 띠는) 배양액으로의 충분한 용존산소 공급이 매우 중요한 요인인 것으로 판단되었다. 따라서 용존산소 공급과 밀접하게 관련있는 발효조의 교반시스템(교반 날개 종류, 크기 및 배치 등) 및 교반속도에 대한 최적화 연구를 수행하였다. 그 결과, 교반축 하부에는 Rushton turbine-type, 상부에는 marine-type의 확장된 교반날개(기존 대비 직경 1.3배 확장)가 설치된 경우, 450 rpm에서 강화된 혼합력과 충분한 용존산소 공급으로 인해 HA 생산성이 기존 플라스크 배양 대비 약 1.8배(9.79 vs. 5.38 g/l) 더 높은 것으로 확인되었다. 최종적으로 HA 배양공정의 scale-up 가능성을 확인하기 위해, pilot 규모의 50 L 발효조 배양을 최대 300 rpm의 교반속도에서 수행하였다. 처음으로 시도한 50 L 배양임에도 불구하고, HA 최대 생산성 면에서 볼 때, 5 L 발효조 결과와 거의 동일한 수준(98.5%) (9.11 vs 9.25 g/l)의 생산량을 얻을 수 있었다. 반면 지수기 성장단계인 배양 15시간까지의 50 L 배양의 HA 평균생산속도(r_p)는 0.46 g/l/hr로서 0.62 g/l/hr인 5 L 배양 대비 약 74% 정도에 머무는 것으로 나타났다. 따라서 생산 발효조의 scale-up 시, 생산균주의 전단응력 민감성(shear damage)을 함께 고려하면서, 산소전달계수(k_La)를 기반으로 하는 교반시스템에 대한 체계적인 연구가 진행된다면, HA 생산속도도 증가될 수 있는 긍정적인 결과를 얻을 수 있을 것으로 기대된다.

• 자원환경지질
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• 제54권2호
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• pp.271-283
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• 2021

한반도 중서부에 위치한 임진강대는, 페름기-트라이아스기에 북중국판과 남중국판이 충돌하여 형성된 친링-다비-술루 대륙충돌대와 지구조적으로 대비되고 있는 지역으로, 지각규모의 전단대, 트러스트 및 습곡 등의 충돌조산운동 관련 지질구조들이 보존되어 있는 것으로 알려져 왔다. 본 연구는 경기육괴와 접하는 임진강대의 남쪽 경계지역인 문산지역에서 수행한 구조지질 연구결과를 종합하고, 이를 바탕으로 기존에 이 지역에서 일부 연구자들에 의해 대륙충돌로 형성된 조산대 후기 붕괴 단계에 형성된 것으로 제안되었던 지각규모 신장성 경기전단대의 존재와 변형 특성에 관해 검토하고자 하였다. 이를 위해, 야외조사를 통해 획득한 지질요소 자료를 바탕으로 문산지역의 구조기하학적 형태를 해석하였고, 노두 및 박편 상에서 확인한 전단감각 지시자로부터 암석 이동과 관련된 키네마틱스를 해석하였다. 이 지역의 가장 주된 지질구조는 동북동-서남서 주향의 광역규모 임진강단층의 상반 및 하반에 발달한 대략 남-북 주향의 힌지를 가지는 지질도규모의 습곡이다. 이 습곡에 대한 키네마틱스 해석 결과는 전단감각들이 습곡의 힌지를 중심으로 양쪽 익부에서 서로 반대 방향으로 대략 동쪽 내지 서쪽을 향함을 지시한다. 또한 문산지역 흑운모편마암과 변성섬장암의 광물 미세변형구조 관찰 결과로부터 유추한 암석의 변형조건은 전형적인 석영-장석질 암석들의 중부지각 소성변형조건에 해당한다. 따라서 본 연구를 통해 획득한 문산지역의 구조기하, 키네마틱스 및 미세구조 분석결과는 이 지역에 발달한 전단대가 기존 연구들에서 제안된 대륙충돌 후기에 형성된 지각규모의 신장성 경기전단대보다는, 요굴습곡작용에 의한 지질도규모 습곡의 발달과 관련된 전단운동의 결과일 가능성이 높은 것으로 제안한다. 이와 같은 임진강대 내 대륙충돌의 증거들에 대한 상세한 구조지질학적 검증은 향후 한반도 충돌조산운동에 있어 임진강대의 지구조적 역할에 대한 난제들을 해결하는데 중요한 정보를 제공할 수 있을 것으로 기대된다.

• 자원ㆍ환경경제연구
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• 제21권1호
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• pp.27-67
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• 2012

본 논문에서는 배출권거래제도 도입 초기에 거래비용의 존재가 시장의 가격과 거래량에 미치는 영향을 분석하였으며, 그 영향의 크기가 시장의 제도적 여건에 따라 어떻게 상이한지를 분석하였다. 특히 초기 시장의 상황을 시뮬레이션 하기 위한 방법론으로서, 시장의 초기 상황을 고려한 몇 가지 행태적 가정에 입각하여 거래상대방을 찾아서 거래가 발생하는 축차적 과정을 모형화한 거래 규칙을 구축하였다. 또한 잘 형성되어 있는 시장을 대표하는 중앙집중적인 거래소의 경쟁균형 값과 비교하였다. 모의실험 결괴는 다음과 같다. 거래비용의 추가는 거래비용이 없는 경우에 비하여 거래량의 감소를 가져왔다. 또한 거래비용의 추가는 거래비용이 높을수록, 그리고 거래비용에 존재하는 규모의 경제의 정도가 높을수록 거래량의 급격한 감소를 가져왔다. 규모의 경제가 존재할 경우 거래비용이 일정 수준을 넘으면 거래가 아예 발생하지 않는 명백한 경향이 존재함을 보여주었다. 규모의 경제의 크기가 클 것으로 예상되는 배출권시장 도입 초기에는 배출권거래가 잘 작동하지 않을 개연성이 있다. 따라서 거래량의 크기를 증대시키고 단위당 거래비용을 낮추어주는 인위적인 조치들이 필요하다. 이러한 조건을 만족시키는 대안 중의 하나가 중앙집중화된 거래소를 설립하고 거래량을 증가시키기 위한 여러 조치를 취하는 것이다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제31권6호
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• pp.16-22
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• 2017

국내에서는 복잡해지고 다양해지고 있는 건축물에서의 화재위험에 대응하기 위해 성능기반 화재안전 설계가 논의되고 있지만, 건축물에서의 다양한 인자들에 의한 화재특성의 에측의 어려움으로 인하여 성능기반 화재안전 설계의 도입이 제한되고 있다. 본 연구에서는 뉴질랜드에서 제시하고 있는 화재위험도별 화재하중 값의 실대형 화재실험을 통해 성능기반 설계 도입을 위한 기준 방향 설정 및 기초 자료로 사용하고자 하였다. 실대형 화재실험은 10 MW급의 실대형 칼로리미터에서 $0.8(L){\times}2.0(H)m$의 단일 개구부를 포함하고 있는 $2.4(L){\times}3.6(W){\times}2.4(H)m$ 크기의 시험체 틀의 내부에 목재 크립을 화재하중에 따라 배치시켜, 목재 크립이 전소할 때 까지 진행하였다. 화재실험에서 열방출률의 변화는 목재 크립에 화염이 착화 된 후 외부로 출화되는 약 90초 이후부터 급격히 증가하였으며, 위험도 레벨 1에서는 최대 4743.4 kW의 열발출률이 실험시작 후 244 초에 측정되었고 위험도 레벨 2에서는 5050.9 kW의 최대 열방출률이 497 초에 측정되었다. 또한 위험도 레벨 3에서는 최대 열방출률이 4446.9 kW로 실험시작 677 초에 측정되었다.

• 한국음향학회지
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• 제34권2호
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• pp.146-156
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• 2015

본 연구는 흡음재와 확산체의 적용위치가 소공연장의 음향성능에 미치는 영향에 대하여 알아보았다. 서울의 대학로의 2000년 이후 개관한 36곳의 공연장의 평균크기로 소공연장의 표준모델을 설정하여 연구를 진행하였다. 본 연구에서는 마감재 적용유효면적이 가장 작은 뒷벽을 기준으로 마감재의 적용면적을 산출하고, 마감재의 적용위치별 음향성능 변화를 분석하기 위하여 천장, 측벽의 적용위치를 전반부, 중반부, 후반부로 구분하여 총 8가지의 경우를 만들어, 1/10 축소모형실험을 진행하였다. 사용된 음향지표는 잔향시간(Reverberation Time, RT), 초기감쇠시간(Early Decay Time, EDT), 음악명료도(Clarity, C80), 음성명료도(Definition, D50), 음성전달지수(Speech Transmission Index, STI)를 이용하였다. 실험결과 마감재의 적용위치 변화는 소리의 울림에 양과 관련된 음향인자인 잔향시간, 초기감쇠시간 은 최소 변화 감지폭에 의한 (Just Noticeable Difference, JND) 평가시 변화가 뚜렷하게 나타났고, 소리의 명료도와 관련된 인자인 음악명료도, 음성명료도, 음성전달지수는 변화가 거의 없는 것으로 나타났다. 짧은 잔향시간을 얻고자 하는 경우 흡음재와 확산체 적용시 모두 측벽부분을 통한 잔향시간 조절이 가장 효과적이며, 측벽 전반부가 가장 짧은 잔향시간을 얻을 수 있는 위치인 것으로 나타났다.

• Journal of Platform Technology
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• 제9권1호
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• pp.15-22
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• 2021

In a smart manufacturing environment, more and more devices are connected to the Internet so that a large volume of data can be obtained during all phases of the product life cycle. The large-scale industries, companies and organizations that have more operational units scattered among the various geographical locations face a huge resource consumption because of their unorganized structure of sharing resources among themselves that directly affects the supply chain of the corresponding concerns. Cloud-based smart manufacturing paradigm facilitates a new variety of applications and services to analyze a large volume of data and enable large-scale manufacturing collaboration. The manufacturing units include machinery that may be situated in different geological areas and process instances that are executed from different machinery data should be constantly managed by the super admin to coordinate the manufacturing process in the large-scale industries these environments make the manufacturing process a tedious work to maintain the efficiency of the production unit. The data from all these instances should be monitored to maintain the integrity of the manufacturing service system, all these data are computed in the cloud environment which leads to the latency in the performance of the smart manufacturing service system. Instead, validating data from the external device, we propose to validate the data at the front-end of each device. The validation process can be automated by script validation and then the processed data will be sent to the cloud processing and storing unit. Along with the end-device data validation we will implement the APM(Asset Performance Management) to enhance the productive functionality of the manufacturers. The manufacturing service system will be chunked into modules based on the functionalities of the machines and process instances corresponding to the time schedules of the respective machines. On breaking the whole system into chunks of modules and further divisions as required we can reduce the data loss or data mismatch due to the processing of data from the instances that may be down for maintenance or malfunction ties of the machinery. This will help the admin to trace the individual domains of the smart manufacturing service system that needs attention for error recovery among the various process instances from different machines that operate on the various conditions. This helps in reducing the latency, which in turn increases the efficiency of the whole system

• 한국노년학
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• 제34권2호
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• pp.215-228
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• 2014

본 연구는 노인들의 주택개조 의지를 측정할 수 있는 도구를 개발하고 그 타당성을 규명하는 것을 목적으로 한다. 본 연구는 계획적 행위이론 모형을 토대로 한 방법론적 연구로, 사전조사를 실시하여 26개의 예비항목을 마련하였다. 개발된 항목의 내용타당도 검정을 위한 1차 조사와 탐색적 요인분석을 통한 구성타당도 검정 및 내적신뢰도 검정을 위한 2차 조사를 순차적으로 실시하였으며, 그 결과는 다음과 같다. 첫째, 전문가를 대상으로 내용타당도 검정을 통해 사전조사에서 개발된 26개 항목 중 일부가 제외되거나 병합되어 총 22개의 항목으로 재조정되었다. 둘째, 쇠퇴지역에 거주하는 만 65세 이상 여성 노인을 대상으로 도구의 구성타당도 검정하여 공통성이나 고유값이 부적합한 것으로 판단된 항목들을 제외하고 총 14개의 항목이 5개의 요인으로 재구성되었다. 이는 총 72.5% 수준의 설명력을 가지고 있었으며, 내적신뢰도 또한 0.75로 신뢰할만한 수준인 것으로 나타났다. 이러한 본 연구는 공공차원에서 쇠퇴지역의 물리적 환경을 개선함에 있어 주택 소유자의 개조의지를 정량화하여 객관적으로 파악할 수 있게 함으로써 지역의 원활한 환경 재생을 도모하는데 기여할 수 있을 것으로 예상된다.