• Title/Summary/Keyword: 고에너지물리

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과학과 교과서에 나타난 열과 열에너지 용어의 정의 및 사용 의미 분석 (An Analysis of the Definition and the Meaning Used for the Terms of Heat and Thermal Energy in the Science Textbooks)

  • 김세림;박종윤
    • 대한화학회지
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    • 제62권3호
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    • pp.214-225
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    • 2018
  • 본 연구에서는 우리나라 과학과 교과서에서 열과 열에너지 용어를 어떻게 정의하고 어떤 의미로 사용하고 있는지, 그리고 과학의 영역별로 이 용어들의 사용 의미에 차이가 있는지 알아보고자 하였다. 이를 위해 2009 개정 교육과정에 의한 초 중 고 과학과 교과서 52권의 내용을 분석하였다. 열 용어의 정의는 중학교 과학(1)과 고등학교 물리 I, II 교과서에서 제시되는데, 대부분의 교과서가 열을 "온도 차이에 의해 이동하는 에너지(유형 I)"로 정의하였고 물리 I 교과서 1종에서만 "온도 차이에 의한 에너지의 이동(유형 II)"으로 정의하였다. 열에너지 용어의 정의는 대체로 중학교 과학(2)와 고등학교 물리 I 교과서에 제시되는데, 물리 I 교과서는 "분자 운동 에너지(유형 III)"로 정의하였지만 과학(2) 교과서에서는 유형 I 또는 "물체의 상태나 온도를 변화시키는 에너지(유형 IV)"로 정의하였다. 교과서 본문 서술에서 열 용어는 주로 유형 I 또는 유형 III의 의미로 사용되었고, 열에너지 용어는 주로 유형 III의 의미로 사용되었으나 고등학교 물리와 화학 교과서에서는 유형 I의 의미로 사용되기도 하여 열과 열에너지 용어를 혼용하고 있었다. 과학의 영역별로 보면 열과 열에너지 용어를 물리와 화학에서는 주로 유형 I과 유형 III의 의미로 사용하였고, 생명과학과 지구과학에서는 주로 유형 III의 의미로 사용하여 영역별로 차이가 있었다.

노벨물리학상 수상자들과 공동연구, 그리고 에피소드

  • 이수종
    • 과학과기술
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    • 11호통권426호
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    • pp.38-45
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    • 2004
  • 원자내부 미시세계와 우주바깥 거시세계의 기원을 밝혀내는 놀라운 노력의 결과로 지금까지 60여명의 고에너지물리학자에게 전체 노벨물리학상의 약 1/3이 수여되었다. 올해도 어김없이 노벨물리학상은 이 분야를 지목하여 폴리처(David H. Politzer), 그로스(David J. Gross), 윌첵(Frank Wilczek)에게 수여되었다.수상자들은 모두 필자와 공동연구를 했었고, 개인적으로 잘 알고 지내는 학자들이다. 이들의 업적을 에피소드와 함께 소개하고자 한다

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가상 현실 기술 동향

  • 김익재
    • 방송과미디어
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    • 제21권2호
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    • pp.51-60
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    • 2016
  • 다양한 정보기술과의 융합을 통해 구현되는 가상현실 기술은 사용자의 체험 영역을 확대하고, 물리적 에너지 및 각종 비용 절감 등의 효과로 인해, 기존의 게임, 군사 훈련 등과 같은 제한된 시뮬레이션 분야를 넘어, 제조업, 서비스 산업, 예술분야, 국방 및 의료 등 다양한 분야로 확장될 것으로 기대를 모으고 있다. 특히, 대표적인 IT 글로벌 기업들이 최근 가상현실을 차세대 성장 동력으로 정하고 준비를 하고 있기에, 이전과 달리 대중화 가능성이 높은 편이다. 따라서, 본 고에서는 가상현실을 위한 기기들의 기술동향과 활용 가능성 및 관련 정책 방향에 대해서 소개하고자 한다.

탈황석고를 사용한 미네랄 하이드레이트 단열소재의 물리적 특성 연구 (Physical Properties of Mineral Hydrate Insulation Used Desulfurization Gypsum)

  • 박재완;라윤호;추용식
    • 한국건설순환자원학회논문집
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    • 제2권4호
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    • pp.291-296
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    • 2014
  • 건축물 에너지 사용량과 온실가스 배출량 감소를 목적으로, 열적 물성 등이 향상된 새로운 단열소재가 개발 사용되는 추세이다. 이중 기존 단열소재의 문제점 (가연성, 처짐, 수분 취약성, 단열성능 저하 등)을 보완한 미네랄 하이드레이트 소재가 새롭게 사용되고 있다. 미네랄 하이드레이트는 건축물 구조체로 사용되는 ALC의 제조방법과 유사하나, 구조체가 아닌 단열소재만으로 사용된다는 특징을 갖는다. 미네랄 하이드레이트 제조를 위해서는 시멘트, 생석회 및 무수석고 등이 사용되며, 무수석고는 전량 수입에 의존하고 있다. 따라서 본 연구에서는 수입대체효과 뿐만 아니라, 폐기물 재활용 측면에서 무수석고를 대체하여 석유제조 공정 부산 탈황석고를 사용하고자 하였다. 탈황석고를 미네랄 하이드레이트 원료로 사용할 경우, 무수석고 전량과 생석회 일부를 대체할 수 있었다. 더불어 탈황석고를 사용한 미네랄 하이드레이트는 기존 무수석고 사용시와 유사한 열적, 물리적 특성도 발현되었다.

의료용 선형가속기의 안전관리 기준 개발

  • 김진기;오영기;신교철;김정기;정동혁;김기환;조문준;김귀야;박기정
    • 한국의학물리학회:학술대회논문집
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    • 한국의학물리학회 2003년도 제27회 추계학술대회
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    • pp.54-54
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    • 2003
  • 목적 : 방사선치료는 복잡하고 다양한 장비를 이용하여 고에너지 고선량의 방사선을 다루기 때문에 세심한 정도관리를 바탕으로 기술적 관점에서의 적절한 방사선치료장비 사용과 실제 환자치료시의 절차들에 대한 완벽한 지침서가 마련되어야 할 필요가 있다. 본 연구의 목적은 의료용 선형가속기에 연관된 방사선사고와 잠재적 사고유형들을 분석하여 환자와 종사자의 안전을 보장하고 사고를 예방키 위한 안전관리 기준을 개발하고자 하였다. 대상 및 방법 : 본 연구에서는 국내 13 개 방사선치료기관에 대한 안전관리 실태를 자체 개발한 100 여 문항의 설문으로 조사, 분석하였다. 또한, 국제적으로 사용하고 있는 안전관리기준들과 보고된 방사선 사고사례 들을 조사하였고, 방사선치료 전 과정을 통해 잠재적 사고유형을 추정함으로서 방사선치료의 안전관리를 위 해 필요한 요구사항들을 도출하고 이를 바탕으로 의료용 선형가속기에 관련된 안전관리 기준을 마련하였다. 결과 : 본 연구에서는 방사선치료 시 환자와 종사자의 안전을 보장하고 사고방지를 위하여 단계별 안전관리 기준을 개발하였으며, 방사선 치료과정에서 일어날 수 있는 다양한 실수나 사고들을 일목요연하게 관리 할 수 있는 흐름도를 구축하였다. 결론 : 본 연구 결과는 방사선치료에 사용되는 선형가속기에 대한 방사선의 안전과 품질보증을 개선하게 될 것으로 생각된다. 또한, 잠재적 방사선 사고의 예방뿐 아니라 국내의 방사선치료 안전관리 기준 마련에 기초자료로 활용될 수 있을 것이다.

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MV X선의 방사선 선량 증강 현상에서 물리적 특성과 이차입자의 발생 (Characterization of Physical Processes and Secondary Particle Generation in Radiation Dose Enhancement for Megavoltage X-rays)

  • 황철환;김정훈
    • 한국방사선학회논문지
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    • 제13권5호
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    • pp.791-799
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    • 2019
  • 선량 증강 현상에서 발생하는 물리적 특성과 증강 물질과의 상호 작용으로부터 발생하는 이차입자 생성을 평가하였다. Geant 4, MIRD 두부 팬텀을 이용한 몬테카를로 전산 모사를 진행하였으며, 선형가속기에서 발생되는 4, 6, 10, 15, 18, 25 MV X선을 선원으로 적용하였다. 10, 20, 30 mg/g의 금(aurum), 가돌리늄(gadolinium) 증강 물질을 팬텀 내부 종양에 모사하였으며, 물리적 상호작용의 변화와 이차입자 발생에 따른 입자플루언스와 초기 에너지로부터 방사선가중인자를 고려하여 등가선량을 평가하였다. 방사선 선량 증강 물질에 의한 상호작용은 고 원자번호에서 기인하여 광전효과에 의한 에너지 흡수를 높이는 것으로 나타났으며, 10 MV 이상의 에너지에서는 광핵반응의 증가를 나타내었다. 이로 인해, 팬텀 내부에서 양성자, 중성자와 같은 이차입자 발생의 증가를 보였으며, 중성자에 의한 등가선량이 최대 424.2배 증가하는 것으로 나타났다. 본 연구는 선량 증강 현상에서의 에너지 전달, 흡수의 물리적 과정을 모사하여, 증강 현상에서 발생하는 물리적 특성을 분석하고자 하였다. 이러한 결과는 향후 in-vivo, in-vitro 선량 증강 실험을 위한 기초 자료로 활용될 수 있을 것으로 사료된다.

데이터 그리드를 위한 네트웍 퍼포먼스 측정 (Performance Measurements on High Speed Network for Data Grid)

  • 권기환;한대희;조기현;오영도;서준석;손동철;이지수
    • 한국정보과학회:학술대회논문집
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    • 한국정보과학회 2004년도 봄 학술발표논문집 Vol.31 No.1 (A)
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    • pp.607-609
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    • 2004
  • 고에너지 물리연구분야에서는 입자가속기에서 배출되는 많은 양의 데이터 (테라 흑은 페타바이트급)를 분산처리하기 위해 데이터 그리드를 구축하려고 시도하고 있다. 이러한 많은 양의 데이터를 다루는 데이터 그리드는 국제 간에 데이터를 신속하게 이동하는 것이 필수적이다. 현재 네트웍 인프라의 발전으로 초고속 대용량 네트웍 대역폭을 가지는 물리적인 경로가 생겨나고 있지만. 실제 퍼포먼스를 어떻게 테스트하고 어떤 요소들을 고려하여야 초고속 네트웍 상에서 좋은 퍼포먼스를 얻을 수 있는지 이해하지 못하는 경우가 많다. 이 논문에서는 한국과 외국의 초고속 연구용 네트웍을 중심으로 네트웍 퍼포먼스를 측정함으로써 초고속 네트웍 상에서의 네트웍 퍼포먼스 테스트의 이해를 돕고자 한다.

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웨어러블 센서의 보조전력 구동을 위한 유연태양전지의 전기·광학적 파라미터 분석 (Analysis on Electrical and Optical Parameter of Flexible Photovoltaics for Power Supply of Wearable Sensors)

  • 정해창;홍순호;강호승;손선영
    • 한국정보처리학회:학술대회논문집
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    • 한국정보처리학회 2024년도 춘계학술발표대회
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    • pp.546-547
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    • 2024
  • 의료용 헬스케어 데이터를 기반으로 혈당, 혈압, 온도와 같은 헬스케어 의료기기 개발에서 정확하고 정밀도가 높은 결과를 얻기 위해 다기능의 센서들이 집적화 되고 있다. 그러나 이러한 헬스케어용 의료기기들은 24 시간 구동하기 때문에 전력소모가 크므로 실시간 모니터링이 필요하다. 본 논문은 웨어러블 센서에 보조전력 구동을 위한 유연태양전지의 전기적 및 광학적 데이터 분석을 통해 향후 헬스케어 디바이스 장치 구동을 위한 고효율의 태양전지를 전원보조장치로 활용하고자 한다.

HIT 태양전지 결정 실리콘 기판 및 비정질 실리콘 층의 최적조건 (The optimization of HIT solar cells on crystalline silicon substrates and amorphous silicon layers)

  • 유종훈
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2011년도 춘계학술대회 초록집
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    • pp.110.2-110.2
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    • 2011
  • 일본 Sanyo 사에 의해서 획기적으로 HIT 태양전지가 개발된 바 있다. 이러한 HIT 태양전지는 기존의 확산-접합 Si 태양전지에 비해서 저비용 고효율의 장점을 갖는다: 22% 이상의 변환효율, $200^{\circ}C$ 이하의 공정온도, 낮은 태양전지 온도 의존도, 높은 개방전압. 한편 Sanyo사의 HIT 태양전지는 n-형 Si 웨이퍼를 이용한 반면에, 최근 미국 National Renewable Energy Laboratory는 p-형 Si 웨이퍼를 이용해서 변환효율 19% 대의 HIT 태양전지를 개발한 바 있다. 그 동안 지속적으로 p-형 Si HIT 태양전지를 고효율화하기(< 22%) 위해서 많은 노력이 진행되어 왔지만 이와 같은 노력에도 불구하고 아직 p-형 HIT는 n-형 HIT 태양전지에 비해서 다소 성능면에서 떨어져 있다. 본 연구는 n- 및 p-형 실리콘 웨이퍼로 구성된 HIT 태양전지의 물리적인 차이점에 초점을 맞추고, 결정 및 비정질 실리콘 층의 역할에 대해서 연구하였다. 특히 태양전지 효율을 향상시키는 요소들로서 결정 실리콘의 불순물 준위(n- 및 p-형) 또는 비저항, 비정질 실리콘으로 구성된 emitter 층, intrinsic 층, 경계면이 고려되었다. 그리고 이러한 요소들이 HIT 태양전지에 미치는 영향을 조사하기 위해서 AMPS-1D 컴퓨터 프로그램을 사용하였고, 이를 통해서 HIT 태양전지의 결정 및 비정질 실리콘 층의 역할을 물리적 정량적으로 분석하였다. 본 연구에 적용되는 HIT는 ITO/a-Si:H(p+)/a-Si:H(i)/c-Si(n)/a-Si:H(i)/a-Si:H(n+) 및 ITO/a-Si:H(n+)/a-Si:H(i)/c-Si(p)/a-Si:H(i)/a-Si:H(p+)의 구조로서 다음과 같은 태양전지 특성을 갖는다: n-형 HIT의 경우, fill factor ~ 0.78, 단락전류밀도 ~ 38.1 $mA/cm^2$, 개방전압 0.74 V, 변환효율 22.3 % (그리고 p-형 HIT의 경우, fill factor ~ 0.76, 단락전류밀도 ~ 36.5 $mA/cm^2$, 개방전압 0.69 V, 변환효율 19.4 %).

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강자기장이 인가된 물 속에서 고에너지 전자의 궤적 계산 (Calculation of Trajectory for High Energy Electrons in Water under Strong Magnetic Fields)

  • 김정기;오영기;신교철;김기환;김진기;김성규;노태익;김진영;지영훈;정동혁
    • 한국의학물리학회지:의학물리
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    • 제15권3호
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    • pp.121-127
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    • 2004
  • 본 연구에서는 수치해석을 이용하여 강자기장이 인가된 물팬텀 속에서 고에너지 전자의 경로를 근사적으로 계산하였다. 이를 위하여 자기장에서 전자의 방향변화에 관한 방정식을 세우고 오일러(Euler) 방법을 적용하여 전산코드로 구현하였다. 전산코드를 이용하여 입사전자와 수직 및 수평방향의 자기장이 인가된 물팬텀에 대하여 3, 5, 10, 15 MeV 전자의 궤적을 계산하였다. 본 결과는 전자의 다중산란이 고려되지 않아 실제 궤적과 차이가 있으나, 결과로부터 외부 자기장에 의한 물팬텀 속 선량분포의 변화를 설명할 수 있다.

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