• 제목/요약/키워드: 개방형 구조

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모듈러 골조의 각형강관 기둥과 C형강 보 접합부의 거동 평가 (Behavior of C-Shaped Beam to Square Hollow Section Column Connection in Modular Frame)

  • 이상섭;박금성;홍성엽;배규웅
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제27권5호
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    • pp.471-481
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    • 2015
  • 모듈러 건축은 사전에 설계 검토된 건물 요소를 공장에서 모듈로 제작하여 현장으로 운송 조립하는 프리패브 건축 시스템이다. 모듈러 건축물의 구조 형식은 공법, 재료, 부재 구성 등에 따라 다양하게 구분될 수 있지만 사용되는 모듈의 구조 형식은 크게 벽식과 가구식으로 나눌 수 있다. 벽식 모듈은 모듈의 입면을 패널을 이용하여 구성하여 수직하중과 수평하중을 전달시키는 방식이다. 가구식 모듈은 기둥과 보를 이용하여 모듈을 구성하고, 용도에 맞춰 입면을 마감하거나 개방시켜 놓는 방식이다. 이 두 가지 모듈 방식은 국내에도 사용된 바 있으나 최근 가구식 모듈이 보편화되고 있다. 가구식 모듈의 기둥 부재로 각형강관이 일반적으로 사용되고 있으며, 보 부재로 C형강 또는 H형강이 사용되고 있다. 각형강관이 기둥 부재로 사용된 가구식 모듈간 접합을 위해 각형강관 기둥 단부에 고력볼트를 채우기 위해 액세스 홀을 가공하는 경우가 있다. 액세스 홀은 볼트체결을 위해 사람의 손이나 공구가 폐쇄형 단면인 각형강관 내부에 접근하기 위한 개구부로 액세스 홀은 기둥-보 접합부의 거동에 영향을 미치는 패널존을 약화시킬 가능성이 높다. 이 연구에서는 가구식 모듈의 기둥-보 접합부 거동에 영향을 미치는 액세스 홀, 기둥 두께, 다이아프램을 변수로 5개의 실험체를 제작하여 실험을 실시하였고 그 결과를 분석하여 제시하였다.

문화재지킴이 정책의 협력적 거버넌스 운영 체계 연구 (A Study on Collaborative Governance: Focusing on the Cultural Heritage Guardians)

  • 장영기
    • 헤리티지:역사와 과학
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    • 제54권1호
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    • pp.184-205
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    • 2021
  • 사회 운영 및 공공 정책 관리의 새로운 개념과 원리로서 거버넌스가 중시되고 영향력도 점차 강화·확산되고 있다. 다양한 거버넌스 이론과 사례 분석 연구가 활성화되는 가운데 여러 거버넌스 개념을 포용하면서 참여와 타협을 넘어 상호의존성과 책임감을 높이고 최적화된 사회적 조정 양식을 혼합·활용하여 새로운 공공 가치를 창조하는 협력적 거버넌스 개념이 주목받고 있다. 문화재 분야에서도 공공 정책 집행의 효율성과 지속가능성, 공공 서비스 확장성을 위해 거버넌스 관련 연구가 이어지고 있다. 본 연구는 협력적 거버넌스의 정부 역할론(촉진·중재·여건조성)에 주목하면서 문화재 분야 협력적 거버넌스의 운영 체계를 파악하고자 '문화재지킴이' 정책을 연구 대상으로 삼았다. 문화재 분야 거버넌스 정책의 흐름 속에서 문화재지킴이 정책의 도입과 전개 과정, 운영 방식 등을 통해 문화재지킴이 정책의 위상과 역할, 특징을 조명해보았고 협력적 거버넌스 관점에서 전반적인 참여 주체와 협력 구조, 협력 방식과 상호작용, 정책적 특징의 분석과 함께 문화재지킴이 정책의 파트너십 부문은 안셀·개쉬(Ansell & Gash) 모형의 분석틀로 활용하여 세부적인 협력 체계와 작동 방식을 확인하였다. 문화재지킴이 정책의 특징과 분석 결과를 보면 문화재 분야에서 민간 주도 또는 수평적 민관 협력의 협력적 거버넌스로 본격화된 정책적 대표성을 갖는 점, 민간 모델의 정책 도입과 연대 및 전담 조직과 전문 인력이 주요한 성공 요인으로 작용한 점, 그리고 모형 분석에서는 자원·지식의 불균형과 협력 선례 등이 참여 유인 증가의 배경이 되고 다자간 협력 지향의 개방성과 포괄성, 전담 조직의 공공 리더형 리더십과 참여기관의 오너십 확장, 협력 과정의 순서 재배열 등을 확인할 수 있었다. 한편 정책 운영의 환경과 조직, 협력 방식에서 한계를 가져 협력 중심의 포괄적인 법률적 안정성 구축, 전담 조직의 전략적 개편, 중간 지원 조직의 역량 강화와 지원, 분야별로 개별적·다자간 협의체 운영 등의 활성화 방안을 제시하였다.

기계학습 기반 회절파 분리 적용을 통한 GPR 탐사 자료의 도로 하부 공동 및 구조물 탐지 성능 향상 (Improvement of Underground Cavity and Structure Detection Performance Through Machine Learning-based Diffraction Separation of GPR Data)

  • 김수윤;변중무
    • 지구물리와물리탐사
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    • 제26권4호
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    • pp.171-184
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    • 2023
  • 최근 도심지 도로에서 빈번하게 발생하는 도로 파임의 주원인인 지하 공동의 발생을 파악하기 위해, 차량 부착형 지표투과레이더(GPR)를 통해 얻은 대량의 취득 자료를 효율적으로 처리하기 위한 기계학습 기반 공동 탐지 기술이 활발하게 연구되고 있다. 그러나 기계학습 자료 생성 시 단순한 영상 처리 기법들만 활용되고 있고, 탄성파 탐사나 GPR 자료 처리에 시도되었던 여러 기법들은 충분히 활용되지 못하고 있다. 이 연구에서는 지하 공동의 탐지가 대부분 회절파의 탐지에 의해 이루어진다는 점에 착안하여 GPR 자료로부터 회절파를 분리하여 YOLO v5 모델을 이용한 도로 하부 공동 탐지 모델의 성능을 향상시켰다. 탄성파에서 개발된 기계학습 기반 회절파 분리 기법을 GPR 자료에 맞게 변형한 후, GPR 현장 자료에서 회절파를 분리하여 공동 탐지 모델의 입력으로 사용하였다. 서울시 공공 개방 GPR 자료를 이용하여 제안된 방법의 성능을 검증한 결과, 회절파 분리를 이용했을 때 더 정확하게 공동 및 지하 구조물을 탐지하는 것을 확인하였다. 또한 제안된 회절파 분리 기법은 향후 GPR 탐사가 이용되는 다양한 분야에서 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

활성화된 플라이애쉬 혼입콘크리트의 철근부식거동에 관한 전기화학적 연구 (Electrochemical Studies on the Corrosion Performance of Steel Embeded in Activated Fly Ash Blended Concrete)

  • 송하원;이창홍;이근주;벨루사라스와티
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제12권6호
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    • pp.97-108
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    • 2008
  • 시멘트 대체 재료로서 플라이애쉬의 사용은 시멘트 생산비용을 절감시키는 효과를 창출하였다. 반면에 플라이애쉬 혼입콘크리트는 OPC에 비해 상대적으로 긴 양생시간과 초기강도의 발현 저하를 들 수 있어 이의 해결을 위해 물리적 방법, 온도 및 화학적 방법 등과 같은 다양한 활성화 기술의 적용을 통하여 플라이애쉬 혼입 콘크리트의 수화를 가속시킬 수 있고, 콘크리트의 부식 저항성을 향상시킬 수가 있다. 본 연구에서는 10~40%의 치환률을 가진 활성화된 플라이애쉬 시편을 통해 개방 회로형 전위측정(Open circuit potential measurement)을 수행하였고, 투수시험, 급속염화물침투시험 및 SEM(Scanning electron microscopy)촬영을 통해 OPC 콘크리트와 비교 분석 하였다. 또한, 치환률의 임계범위 20~30%의 경우에 있어서 활성화된 플라이애쉬를 사용한 콘크리트가 열화저항성에 있어서 개선효과가 나타나고 있음을 확인하였다. 또한 플라이애쉬를 화학적으로 활성화시킨 경우가 본 연구에서 수행된 다른 활성화 방법들에 비해 더욱 좋은 결과를 나타나고 있음도 확인하였다.

한국형 웰니스 척도(KWS) 개발 및 타당화 (Development and Validation of the Korean Wellness Scale)

  • 최경화;탁진국
    • 한국심리학회지 : 코칭
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    • 제5권2호
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    • pp.127-170
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    • 2021
  • 본 연구는 한국의 일반 성인을 대상으로 삶의 중요 영역에서의 웰니스(wellness) 추구 행동을 측정하기 위한 척도를 개발하고 타당도를 검증하였다. 웰니스 척도개발을 위하여 문헌 검토, 전문가 인터뷰, 심층 인터뷰, 개방형 설문 1, 2차를 거쳐서 도출된 31개 요인, 182문항은 최종 10개 요인, 99문항으로 선정하였다. 한국의 일반 성인 351명을 대상으로 한 예비조사 결과의 탐색적 요인분석을 통해 10개 요인 58문항을 도출하였고, 각 요인에서 중요한 개념을 반영한 문항들을 일부 수정해서 10개 요인 63문항으로 본조사를 실시하였다. 667명을 대상으로 진행된 본조사에서는 본 검사의 구성개념 타당도를 검증하기 위해 전체 표집을 두 집단으로 나누어 한 집단은 탐색적 요인분석을 하고, 또 다른 집단은 확인적 요인분석을 하였다. 탐색적 요인분석 결과 최종적으로 10개 요인(일, 공동체, 가족, 타인, 경제력, 자아존중, 여가, 신체 건강, 영성, 자기 성장) 63문항을 도출하였으며, 구조방정식 모형을 이용한 확인적 요인분석에서는 모형적합도 기준을 충족하고 있는 것을 검증하였다. 도출된 웰니스 척도와 그 하위요인들이 실제로 웰니스를 측정하는지를 검증하기 위하여 정신적 웰빙 척도(K-MHC-SF)와 웰니스 지표(Wellness Index for Workers)를 사용하여 수렴 타당도가 검증되었다. 준거 관련 타당도 검증을 위해 주관적 행복감(Subjective Happiness Scale)과 삶의 만족 척도(Satisfaction with Life Scale) 변인과 요인들 간의 관계를 분석한 결과 유의한 상관으로 나타났다. 다중회귀분석을 통해 각 경로에 유의성을 확인한 결과 웰니스 척도의 '자아존중' 은 주관적 행복감과 삶의 만족감에 가장 중요하게 영향을 미치는 요인으로 확인되었다. 마지막으로 본 연구 과정과 결과에 대한 논의와 학문적 의의 및 실무적 의의, 그리고 제한점과 미래 연구 방향을 제시하였다.

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성장 및 발전을 위한 변화동기 척도 개발 및 타당화 (Development and Validation of Change Motivation Scale for Growth and Development)

  • 이은주;탁진국
    • 한국심리학회지 : 코칭
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    • 제7권1호
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    • pp.59-89
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    • 2023
  • 본 연구에서는 성장 및 발전을 위한 변화동기(Change Motivation for Growth and Development)를 '자신의 현재 행동에 대한 현실적인 인식을 바탕으로 자신이 중요하게 생각하는 목표 달성을 위해 기꺼이 행동하도록 하는 힘'으로 정의하고, 일반 성인들의 성장과 발전을 위한 변화동기를 측정하는 척도의 개발 및 타당도 검증을 목적으로 하였다. 예비문항 개발을 위해 코칭 전문가 7명과 코칭 유경험자 9명을 대상으로 인터뷰를 실시하였고, 일반 성인 55명을 대상으로 개방형 설문을 실시하였다. 이후 3차례의 문항 분류 작업과 내용타당도 검증을 거쳐 7개 요인, 83개 문항을 선정하여, 일반 성인 321명을 대상으로 예비조사를 실시하고, 탐색적 요인분석을 통해 4개요인 42 문항을 도출하였다. 최종적으로 성장 및 발전을 위한 변화동기 척도의 구성개념 타당도와 준거관련 타당도 검증을 위해 일반 성인 631명을 대상으로 본조사를 실시하였다. 두 그룹으로 나누어 그룹1의 315명은 탐색적 요인분석을, 그룹2의 316명은 확인적 요인분석을 실시하여 변화동기 척도의 구성개념을 검증하였다. 그룹1의 요인분석을 실시한 결과, 31개 문항으로 구성된 3개 요인 구조가 적합한 것으로 나타났으며, 그룹2의 확인적 요인분석 결과, 3개 요인구조의 수정모형 적합도가 양호하게 확인됨에 따라 성장 및 변화를 위한 변화동기 척도의 구성개념타당도가 입증되었다. 성장 및 발전을 위한 변화동기 척도의 수렴타당도와 준거관련타당도 분석을 위해 다양한 변인과의 상관을 분석한 결과, 3개 각 요인은 대부분의 변인과 유의하게 관련된 것으로 확인되었다. 마지막으로 본 연구의 의의 및 시사점과 제한점, 미래 연구 등에 관해 논의하였다.

독일어와 한국어를 비교한 언어 유형적 분석 (Sprachtypologische Fehleranalyse - Im Vergleich der deutschen und koreanischen Sprache -)

  • 박진길
    • 한국독어학회지:독어학
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    • 제7집
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    • pp.1-24
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    • 2003
  • 우리는 지금까지 독일어와 한국어 두 언어간의 오류분석을 논의해 왔다. 특히 언어유형학적인 측면에서 몇 가지 오류유형과 분석을 시도했다. 그 결과는 대체로 다음과 같이 요약될 수 있다. 독일어와 한국어가 서로 근본적으로 상반되는 언어현상과 더불어 약간의 공통성을 나타내며 일정한 유형을 나타낸다. 이는 두로 인간의 언어습득장치에 기인된 언어습득의 결정주의(Determinismus)에서 비롯될 것이다. 언어특성/문제의 체계성/규칙성 또는 일관성은 이를 반영한다. 거대한 언어자료 중에 극히 미미한 일부, 즉 언어최소량를 정복함으로써 그 효용성을 극대화할 수 있는 것은 매우 중요한 의미를 지닌다. 이를 연구 이용하는 경우에는 엄청난 효과와 가능성을 기대할 수 있을 것이다. (1) 독일어와 한국어의 학습 및 오류분석에서 가장 핵심적인 것은 언어유형학적으로 드러난 언어특성, 즉 전치성(독일어/영어)과 후치성(한국어)이다. 이를 토대로 형성된 대립적인 면과 공통적인 문제를 체계화하는 것이 역시 오류분석 문제의 관건이다. 또한 독일어가 아직 후치성 언어(한국어(TXV))에서 출발해서 전치성 언어(영어(SVX))로 발전/변화해 가는 과정, 즉 중간단계인 TVX에 머물고 있다는 사실이 중요한 의미를 지닌다. 즉 그들의 대극성과 유사성을 연결하는 실마리로 볼 수 있기 때문이다. (2) 일치(Kongruenz)/상관(Korrelation) 및 반복(Wiederholung) 현상, 그리고 격변화와 인칭변화 현상은 어순문제와 더불어 형태론적 문제를 통해 문법적인 확인수단으로 작용한다. 이들은 대부분 체계적/구조적으로 나타나기 때문에 학습자는 흔히 같은 유형에서 반복적으로 오류를 범하기 마련이다. 이를 극복하기 위해서 언어 유형학적 오류분석을 이해하고 또한 이를 통해 오류를 줄이거나 예방하는 학습이 필요하다. (3) 명사가 한정사구 안에서 성/수/격에 따라 변화하는 것과 동사가 동사구에서 주어의 인칭/수에 따라 인칭변화 하는 것은 우리 한국인에게는 아주 이색적인 현상이다. 이는 양면적인 수식구조에 대한 확인수단 및 원자가에 의한 강력한 형식위주 언어인 독일어와 전위적인 단일 수식구조와 부정형 동사를 특성으로 형성된 핵/최소문 언어간의 필연적인 적응관계 및 결과라고 볼 수 있다. 이 두 가지 유형 역시 언어특성에 따라 도식화/공식화 할 수 있다. (4) 괄호현상, 즉 으뜸머리(Hauptkopf)가 버금머리(Nebenkopf)와 분리하는 것은 우리 한국인에게는 아주 이색적인 언어현상이다. 한국어에는 머리의 이동이 없기 때문이다. 긴 구문에서 버금머리를 잊어버리거나 실수하는 것은 모든 괄호구문에서 예견되는 결과이다. 그러나 이는 정치성과 후치성 언어간의 전이 과정으로 이해될 수 있다. 으뜸머리가 원래의 자리를 박차고 소속 구/문의 앞자리로 도약한 것처럼 느껴지기 때문이다. (5) 전치 및 후치 수식이 유동적으로 작용하는 독일어는 전치 수식만으로 고정된 한국어보다 복잡하지만 균형적인 언어구조이다. 이러한 수식구조에서 한국인은 흔히 형태 및 어순에서, 그리고 번역에서 오류를 범하고 만다. (6) 그러나 가장 중요한 것은 아는 것을 제대로 이용하는 문제이다. 모국어/L2를 자유로이 말하고 쓸 때까지, 즉 언어습득에는 일체이 문법이나 도표/도식을 이용할 필요가 없다는 사실이다. 이는 17세기 서구의 이성주의 철학자들의 한결같은 경고이다. 오늘날 초고속 과학문명에서 더욱 빛을 발하는 것은 당연한 결과이다. 한 언어 속에 들어있는 문법체계를 익혀 가는 것이 곧 언어습득 과정이지만, 이를 달성하는 가능성 내지 첩경은 실제적인 언어자료와 체험이지 결코 문법이나 추상적인 개념적 접근이 아님을 웅변하고 있기 때문이다. 핵심적인 문제는 모국어교육에서도 최대 장점인 대화를 통한 언어연습/대화 기회를 최대한 보장하는 데 있다. 또한 언어간섭 현상을 조장하는 분위기를 막아야 할 것이다. 이러한 의미에서 교수법 개발이 외국어/L2 성공의 관건일 것이다. (7) 언어학습에서 오류를 극복하는 데는 일차적인 실제 상황에 부합하는 대화적인 연습, 그리고 효과적인 언어자료 접촉, 즉 독서와 모방이 중요하다. 이차적이고 직접적인 것은 통사(Syntax) 및 형태론(Morphologie)를 익힐 수 있는 말/문을 끊임없이 익히는 일이다. 이것이 또한 언어최소량을 충족시켜 언어습득에 이르는 첩경이다. 자연 생태적인 모국어 학습 또는 조정 및 제도적인 언어학습에서도 실제상황에 어긋나는 문법적인 체계에 얽매이는 도식 및 도표 위주의 텟스트는 일시적인 기대일 뿐이다. 인간의 언어습득장치를 이해하지 못한 결과이기 때문이다. 문법적인 개념위주 접근은 상당한 설명이 필요해서 절박한 자료와 체험까지 앗아가기 마련이다. 더구나 이를 위해 수준을 무시하고 모국어로 일관하여 벙어리와 문맹을 자초하는 것은 참으로 어리석은 일이다. 지식 정보화 시대 및 세계화 시대에는 무엇보다도 교육 및 언어정책이 국가 발전의 원동력이다. 특히 영어를 비롯한 외국어 학습능력과 학습방법은 매우 중요하다. 학습자에게 말하고 쓰는 기본 능력을 보장하는 것이 급선무이다. 이를 위한 작업의 하나가 바로 언어간의 오류분석일 것이다. 언어의 습득과 활용이 체계적이듯이 오류분석 역시 상당히 체계적이다. 그래서 인간의 언어습득과 언어습득장치를 두고 결정론(Determinismus)이 지배적이다. 이러한 의미에서 언어습득의 3대 요소, 즉 언어습득장치를 구비한 인간으로 태어나고, 해당 언어를 통한 일관된 언어체험/학습으로 언어최소량을 충족해야 한 언어를 정복할 수 있다는 것은 결정적인 사실이다. 학생고객에게 다가서는 책임교육으로 교육개방에 대비하는 일 역시 시대적인 상황이요 또한 결정적인 단계임엔 틀림이 없을 것이다.

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세계무역 네트워크와 주요국 산업의 역할: 부가가치 교역 자료를 이용한 사회연결망 분석 기법을 중심으로 (World Trade Network and the Roles of the Industries in the Major Trading Countries)

  • 현기순;이준엽
    • 한국경제지리학회지
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    • 제19권4호
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    • pp.677-693
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    • 2016
  • 본 연구에서는 부가가치 무역 데이터를 이용하여 세계무역 네트워크 내의 구조를 분석하였다. 그 주요 결과를 요약하면 다음과 같다. 첫째, 부가가치 무역에 있어서 주요 산업은 다음 세 가지 유형이다. 여기에는 중국 등 개도국의 전자산업, 미국과 영국의 R&D 산업, 독일의 자동차, 화학, 기계 산업 등이 해당된다. 즉, 개도국의 조립형 제조업, 미국 등 선진국의 R&D 산업, 독일과 같은 선진국의 첨단 제조업이 포함된다. 둘째, 주요 산업이 글로벌 허브 산업으로 기능하는 유형은 상이하다. 특히, 미국의 서비스산업인 도소매, 물류, R&D 산업 등은 순회자와 연락자가 매우 강하게 나타나며 그 지위를 지속적으로 유지하고 있다는 것이다. 셋째, 중개자 측면에서 한 중 일 3국 주요 산업을 진단하면 한국의 대부분 산업은 중국과 일본에 압도되고 있다. 그러나 순회자 역할에서 금융산업과 R&D 산업은 중국과 일본보다 각각 우위에 있다. 이러한 점에서 서비스산업의 진일보한 개방정책이 한국 산업의 중개자 역할을 강화할 것으로 전망된다.

장소지시단서로서의 지하철역 환경디자인 기법에 관한 연구 -서울, 동경, 타이페이 사례를 중심으로- (A Study on Environmental Design Treatments of Subway Stations in Terms of Visual Cues for Place Indication - Focused on the Cases of Seoul, Tokyo and Taipei -)

  • 박혜경
    • 디자인학연구
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    • 제19권5호
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    • pp.351-362
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    • 2006
  • 현대 대도심 지하철은 밀폐된 공간으로 노선에 따라 다수의 역이 연결되어 있어 길찾기의 문제의 발생 빈도가 높은 것으로 알려져 있다. 따라서 이용자가 자신의 위치를 인지할 수 있도록 장소적 정보를 최대한 표현하는 시각적 장소지시단서(visual cue)가 제공되어야 할 필요성이 제기되고 있다. 본 연구는 대중교통수단으로서의 지하철 사용이 늘어감에 따라 길찾기 관련 문제들에 대한 관심이 증가하는 상황에서 서울, 동경, 타이페이 주요 지하철역의 장소지시적 단서로서 역할하는 환경디자인 사례 및 사용된 디자인 기법을 조사 분석함으로써 이용자를 위한 길찾기 지원 디자인 가이드라인 도출에 기여하는 목적을 가진다. 이론연구 결과, 시각적 장소지시단서의 유형으로 유도표식, 구역차별화, 랜드마크의 방법이 도출되었고 사례조사를 통하여 유도표식에서 노선색선의 상하배열, 양면배열, 변형 그래픽 기법이, 구역차별화에서는 벽면과 바닥패턴, 기둥과, 벽면의 강조색, 마감 재료 사용에 의한 차별화 기법이, 그리고 랜드마크에서는 수퍼그래픽, 상징물, 예술장식, 장식조명 등에 의한 기법들이 도출되었다. 서울 조사대상역의 경우, 연결노선의 색을 이용한 유도 표식이 가장 적극적으로 사용되고 있었으며 바닥패턴이나 강조색을 이용한 벽면과 기둥에 의한 구역차별화도 적극 도입하고 있었다. 또한 호돌이, 훈민정음과 같은 장소의 이해를 돕는 랜드마크적 요소도 적극 활용되고 있었다. 동경 조사대상역의 경우, 유도표식에 의존하기 보다는 구역 차별화의 방법을 적극 활용하는 것으로 나타났는데 이는 공간구조와 지시내용의 복잡성 때문인 것으로 해석된다. 타이페이시 조사대상역의 경우, 전반적으로 단순하며 통일된 이미지로서 장소지시는 최소한의 표식선이나 랜드마크에 의존하고 있었다. 특히 구역차별화의 사례가 미약하였는데 이는 대부분 역이 광장형의 오픈 스페이스로서 개방된 시야가 확보되기 때문인 것으로 해석된다. 본 연구의 결과는 향후 다양한 검증을 통하여 보다 정확한 길찾기 지원적 측면의 환경디자인 가이드라인 제시로 이어져야 할 것이다.

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산란 입자를 포함하는 염료감응 태양전지용 $TiO_2$ 전극 제조 (Fabrication of $TiO_2$ Electrode Containing Scattering Particles in Dye-Sensitized Solar Cells)

  • 이진형;이태근;김철진
    • 마이크로전자및패키징학회지
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    • 제18권2호
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    • pp.57-62
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    • 2011
  • 염료 감응 태양 전지(Dye-Sensitized Solar Cells: DSSCs)의 에너지 변환효율은 $TiO_2$ 전극의 입자 크기, 구조 및 표면 형태에 의존한다. 높은 비표면적을 갖는 나노 크기의 아나타제 $TiO_2$는 많은 염료를 흡착할 수 있어 변환효율을 증가 시킨다. 또한 전극 내부에서 태양광의 산란을 증가 시키면, 염료가 태양광을 흡수하는 양이 증가하여 효율이 증가할 수 있다. 수열 합성법으로 합성한 $TiO_2$ 분말의 크기는 15-25 nm이고, 결정상은 구형의 anatase 상이다. 0.4 ${\mu}m$$TiO_2$ 산란입자를 합성한 나노 크기의 $TiO_2$ 분말에 혼합하여 전극을 제조하고, DSSCs를 제작한 후 변환효율을 측정하였다. 10% 의 산란 입자가 포함된 DSSCs는 단락전류 3.51 mA, 개방전압 0.79 V, 곡선인자 0.619로 6.86%의 변환 효율을 나타 내었다. 산란 입자의 영향으로 단락전류밀도는 11% 증가하였고, 효율은 0.77% 증가하였다. 산란 입자가 포함되지 않은 DSSCs 보다 산란 입자가 전극으로 들어온 태양광을 산란시켜 전자-홀 쌍의 생성을 증가 시키고, 전자가 전극을 따라 이동하는 경로가 감소하여 효율이 증가하였다. 10% 이상의 산란 입자는 전극 내부에 입자 크기의 큰 기공을 증가 시켜 효율이 감소하였다.