• 전자공학회논문지
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• 제52권3호
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• pp.199-205
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• 2015

본 연구는 이온수기의 필터에 관련된 것으로 요즘 건강에 많은 관심을 가지고 있는 물은 그 종류도 매우 다양하다. 그 중에서 이온 수기는 의료기기로 분류되어 식약청에서 승인을 거친 후 제조할 수 있고, 기능을 가지고 있는 물을 만드는 시스템이다. 이온 수기는 기본적으로 저장되고 포장된 물이 아니며 이온 수기는 수도나 지하수에 직접 연결되어 여러 가지 필터를 통해 깨끗하게 정수된 pH7~7.5의 중성수를 격막을 이용하여 전기 분해하면 물속에 있는 음이온과 양이온을 격막을 통해서 -전극 쪽에는 칼슘($Ca^+$), 칼륨($K^+$), 마그네슘($Mg^+$), 나트륨($Na^+$)을 포함한 물로 인체에 유익한 미네랄이 포함된 알칼리이온수를 얻을 수 있다. 일반적으로 이온수기에서 전기분해의 전압의 크기를 조절하여 Ph농도를 5~9까지 변화를 주어 사용한다. 통상1단(pH8), 2단(pH8.5), 3단(pH9), 4단(pH9.5)으로 알칼리 이온 수에 사용되고 -1단(pH6.0), -2단(pH5.0)의 산성이온수로 사용하고 있다. 그런데 초기 필터의 상태를 확인해 보면 직수에서 필터를 통과한 정수상태에서 물은 약알칼리로 출수된다는 것이 큰 문제이다. 따라서 초기에 설정된 이온수의 pH값은 필터가 안정화된 후 값은 전혀 틀린 값이 나온다는 것을 확인하였다. 즉 초기에 설정된 이온수기의 pH 값은 사용 중 크게 변화하여 참값이 될 수 없음을 규명하였다. 이 문제를 해결하기 위해서는 필터를 일정시간 통수 세척을 해서 사용하거나 필터의 초기 산성화 처리를 해서 중성화하여야 할 것으로 판단된다.

• 전자공학회논문지
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• 제53권1호
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• pp.97-104
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• 2016

저장해야 하는 데이터양이 상당히 증가하여 필요 저장 장치의 수가 증가하게 되었다. 다수의 저장 장치 이용 시 일부 저장 장치가 사용 불가능하여도 파일의 가용성을 보장하는 파일 분산 저장 기술이 필수적이다. 최근 다수의 저장 장치로 구성된 파일 분산 저장 시스템의 에너지 소모가 문제가 되고 있다. 파일 분산 저장 시스템의 에너지 효율성을 향상시키기 위한 대표적인 기존 기술은 효율적인 파일 블록 배치를 통하여 사용량이 적은 시간에 일부 저장 장치를 절전 상태로 변경하는 것이다. 한 번 배치가 된 파일 블록의 재배치는 기존 연구에서 고려되지 않는데, 대량의 파일을 저장하고 있는 파일 분산 저장 시스템에서 파일 블록의 재배치에는 큰 비용이 필요할 수 있기 때문이다. 하지만 새 저장 장치나 파일이 추가되는 경우를 고려할 때 파일 블록의 재배치는 필수적이다. 본 논문은 파일 블록의 재배치 시 필요한 블록 이동수를 최소화하는 정수 최적화 문제를 제시하고 이를 분기한정법 알고리즘으로 해결하는 방법을 제안한다. 이를 통해 최소한의 파일 블록 이동으로 최대한의 많은 수의 저장 장치를 절전 상태로 변경할 수 있다. 하지만 정수 최적화 문제의 분기한정법 알고리즘을 통한 해결은 연산 속도가 문제 크기에 따라 지수 함수적으로 증가하는 문제가 있다. 따라서 본 논문에서는 모든 파일과 데이터 서버를 여러 집단으로 나누어 크기가 작은 문제 다수를 해결하는 방식을 제안한다.

• 전자공학회논문지SC
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• 제41권6호
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• pp.67-74
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• 2004

기존의 아날로그 제어방식과는 달리 디지털 제어 방식은 기본적으로 마이크로프로세서를 포함하고 있기 때문에 아날로그 제어방식에서는 할 수 없었던 DC-DC 컨버터 내부 파라미터에 대한 모니터링이 가능하며, 아날로그 제어방식에서는 처음의 사양에 의해 고정된 출력전압을 얻었지만 디지털 제어 방식에서는 PC와 DC-DC 컨버터의 통신을 통하여 사용자가 원하는 임의의 전압을 얻어낼 수 있고 원격제어가 가능하다. 또한 PC와의 통신을 통해 원거리에 있는 DC-DC 컨버터에 정확한 전압이 출력되고 있는지 또는 비정상적인 전압이 출력되고 있는지를 감시, 진단할 수 있다는 장점을 가지고 있다. 본 논문에서는 이와 같은 디지털 제어기의 장점과 함께 디지털 제어기의 저가격화에 대한 실용성을 제시하고자 하였다. 이러한 기능들을 구현하기 위해 AD 컨버터와 PWM 로직이 내장되어 있는 저가의 정수형 On-chip 마이크로 콘트롤러인 Renesas사의 H8/3672를 사용하였다. 디지털 제어기는 Flyback 컨버터에 적용되었으며, DC 20∼30V 입력으로부터 기본 DC 5V 출력전압을 갖도록 설계되었고, 또한 에뮬레이터를 이용하여 PC상에서 원격으로 DC 0V에서 DC 5V이상까지의 다양한 출력 전압을 만들 수 있다. PWM의 듀티(Duty) 제어를 위한 제어기로써는 PID제어기 중에서 PD제어기를 사용하였다. 본 논문에서 설계된 디지털 제어방식 컨버터의 실용성을 검토하기 위해 과도상태의 특성과 정상 상태의 특성을 분석하여 정수형의 저가형 마이크로 콘트롤러를 이용한 Flyback 컨버터의 실용성을 검토하였다.

• 토지주택연구
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• 제4권3호
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• pp.279-286
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• 2013

기성 말뚝을 항타시공하는 방법은 시공비가 적게 들면서도 우수한 지지력을 얻을 수 있는 효율적인 시공방법이다. 하지만 국내와 같이 매립층이 많고 다양한 지반조건에서는 예상치 못한 문제로 인하여 기계적 굴착이 수반되는 매입공법으로 변경되기도 한다. 따라서, 항타공법이 매입말뚝에 비하여 불확실성이 더 높을 수 있다. 본 논문에서는 국내에서 건축물의 기초로 사용되고 있는 PHC 항타말뚝의 불확실성 요인을 줄여주고 보다 신뢰성 있는 설계가 가능하도록 하기 위하여 한계상태설계법의 일종인 하중저항계수법(LRFD) 설계정수를 산정하였다. PHC 항타말뚝의 LRFD 설계정수를 제안하기 위해 총 221회(초기동재하 : 93회, 재항타동재하 : 128회)의 동재하시험자료와 이들 말뚝에 대한 지지력 설계(Meyerhof 설계법, SPT-CPT 전환 설계법) 자료를 분석하고 목표 신뢰도 지수 2.33과 3.0에 대해 하중저항계수를 제시하였다. PHC 항타말뚝의 저항계수는 목표 신뢰도 지수에 따라 Meyerhof 방법, SPT-CPT 전환법은 각각 0.43~0.55 및 0.40~0.49를 나타내었다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제54권6호
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• pp.443-452
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• 2021

혼합정수 계획의 최적화 기법으로 유도한 '용수 감량 공급 기준'은 용수를 미리 감량 공급함으로써 가뭄 기간에 상대적으로 많은 물을 확보하여 저수지를 운영하는 기준이다. 우리나라의 다목적 저수지 운영에 적용하고 있는 현행 기준은 모의 운영 기법으로 유도된 '용수공급 조정기준'이다. 2003-2018년 기간의 저수지 유입량을 입력 자료로 하여, 합천 다목적댐 저수지의 모의 운영에 두 방법을 적용한 결과, 두 방법 모두 2015년부터 2018년까지 지속된 가뭄에 장기간 물 공급 부족이 발생하였다. 특히 2017년 하반기에 물을 전혀 공급하지 못하거나 간헐적으로 공급하는 기간이 지속해서 나타났다. 용수공급 조정기준은 '정상 용수공급 환원 기준 저수량'을 둠으로써, 2017년 7월에 용수공급 불가 상태에 이른 다음, 저수량이 정상 용수공급 환원 기준 저수량 보다 커지는 2018년 1월까지 용수공급을 중단하는 결과를 낳았다. 저수지에 물이 유입되어 저수량이 증가하는 상태에도 불구하고 물 공급을 중단하는 결과는 실행 상 개선이 필요하다. 현행 용수공급 조정기준과 용수 감량 공급 기준 모두 가뭄 단계별 용수의 감축 공급 개념을 과학적 수치로 나타낸 저수지 운영 기준으로서 유용하고 현실적이다. 그렇지만 위와 같이 몇 개월간 물을 전혀 공급하지 못하거나 간헐적으로 공급하는 저수지 모의 운영 결과를 개선하기 위하여, 현재 적용 중인 가뭄 단계별 물의 공급 축소량을 증가시킬 필요가 있다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2022년도 학술발표회
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• pp.245-245
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• 2022

최근 국내 기후변화에 따른 국지성 집중호우로 인한 시간당 강우량의 증가로 도로부 유출량의 증가와 배수관거에서의 내수배제 불량에 따른 도심지 내수침수 피해가 증가함에 따라 이를 해결하기 위한 우수유출저감시설이 설치되고 있다. 그러나 대단위의 지하 저류시설의 지속적인 설치는 과밀화된 도심지에서 설치 지하공간의 구조적인 한계 및 적정 설치 위치의 미확보 등의 다양한 문제가 발생하여 저류시설의 침수저감 효과에 대한 추가적이고 새로운 저류시설에 대한 연구가 필요한 실정이다. 이에 내수 침수 저감 및 배수 능력 향상을 위한 도로 배수시설과 연계된 도로 측구부 저류시스템 구축이 필요하다. 이를 위해 역류 방지 및 노면수 저류 빗물받이에 적용되는 부력식 역류차단장치를 개발하였으며, 역류차단장치의 최적 형상 개발을 위해서 기존 빗물받이 연결관과의 통수능 비교 및 분석이 필요한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 기존 빗물받이 연결관 및 연결관 내에 역류차단장치가 적용된 역류차단 빗물받이의 흐름분석을 위해 Fluent 모형을 이용하여 3차원 수치모의를 수행하였다. 수치모의 구성으로는 전체 형상을 40×50cm의 빗물받이 유입부와 50×50cm의 빗물받이로 결정하고 격자는 빗물받이 내부의 복잡한 3차원 흐름을 모의하기 위해 1.2~2mm 크기로 생성하였다. 다상유동 해석을 위해 VOF(Volume of Fluid)방법을 적용하였고, 수치해석 방법으로는 비정상류, 난류 모형으로는 SST k-𝜔모형을 적용하였다. 해석조건으로는 김정수(2021) 등이 제시한 4차선 기준 설계빈도별(5~30년) 빗물받이 유입유량을 산정하여 빗물받이 유입조건으로 선정하였으며, 빗물받이와 연결관에서의 통수능력 분석 조건으로는 빗물받이에 기존 연결관이 부착된 조건과 연결관 내에 역류차단장치가 설치되어 역류차단장치가 개방된 조건에서의 통수능을 비교하였으며, 역류상황을 가정한 연결관에서의 통수능을 비교하기 위하여 역류차단장치의 개폐정도를 15도(통수단면 33%감소) 닫힌 상태 및 30도(통수단면 67% 감소) 닫힌 상태 조건을 대상으로 빗물받이와 연결관에서의 흐름을 모의하였다. 수치모의 결과 역류차단장치의 계폐조건에 상관없이 5년 빈도유입량 조건에서는 완전 배수가 되었으며, 개폐조건 15도에서는 10년 빈도의 유입량에서는 완전 배수가 되었으나 20년 빈도 이상의 유입량 조건에서 빗물받이 유입부로의 역류가 발생하였으며, 개폐조건 30도에서는 5년 빈도 이상 유입량 조건에서 빗물받이 유입부로 역류가 발생하는 것으로 나타났다. 특히, 30년 빈도 이상의 유입량부터는 빗물받이 연결관 내에 역류차단장치 개페조건과 관계없이 빗물받이 유입부로의 역류로 인한 도로 침수가 발생하기 때문에 유휴공간인 도로 측구부를 저류공간으로 활용할 수 있는 도로 측구부 저류시스템의 구축은 필수적이라고 판단되며, 유량 조건에 따른 빗물받이 내부 와 흐름과 유출부에서의 유속 변화 특성을 확인하였다. 그러므로 측구 저류조 개발 형상과 연결한 3차원 흐름의 구현 및 분석에 Fluent 모형의 적용이 가능하다고 판단된다.

• 지질공학
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• 제24권2호
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• pp.247-260
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• 2014

KURT 2단계 구간에 대한 암반역학 모델을 설정하기 위하여 대상지역의 암반을 지질특성과 절리발달정도에 따라 총 6개의 암반 단위체로 구분하였다. 연구지역 암반은 대부분 화강암 그룹인 G1, G2, G3 단위체로 이루어져 있으며, 관입암 그룹인 D1, D3 단위체가 소규모로 분포한다. 또한 단층파쇄대로 이루어진 불량한 암반인 F3 단위체가 KURT 2단계 구간의 입구를 가로지르는 형태로 분포한다. 암반의 상태를 파악하기 위하여 시추조사 자료를 바탕으로 RMR, Q-system, RMi 등 3종류의 암반분류법으로 암반을 분류하였고, 선행 연구들에서 제안된 다양한 경험식과 암반분류 결과를 이용하여 암반의 변형계수, 강도, 점착력, 마찰각 등의 지반정수를 계산하였다. 최종적으로 각 암반 단위체에 대한 대표 암반분류 값과 대표 지반정수 값들을 산정하여 연구지역의 암반역학 모델을 설정하였다. 이 연구에서 설정된 암반역학 모델은 KURT 2단계 구간에 대한 설계와 안정성 예측 연구에 중요한 자료로 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

• 대한환경공학회지
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• 제22권5호
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• pp.887-894
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• 2000

본 연구에서는 정수공정중 침전지 트러프에 부착하고 있는 조류가 정수공정에 미치는 영향을 조사하였다. 침전지 트러프 상부에는 Oscillatoria sp.가 군집을 이루고 있었으며, 하부에는 Mougeotia sp.의 군집을 확인할 수 있었으며, Mougeotia sp.와 Oscillatoria sp.가 포함된 시료수를 채집 즉시 분석한 결과에서는 Mougeotia sp.는 THMs 물질 외에는 검출되지 않았으며, Oscillatoria sp. 경우 geosmin 3.7ppt와 미량의 dimethyl-disulfide가 검출되었다. 또한, 5일간 부패시킨 시료를 조사한 결과 초기에는 없었던 dimethyl-sulfide 등 10종류의 황화합물들이 다량 검출되었으며, 또한 phenol, p-cresol, indole 및 scatole 등이 검출되었다. 따라서, 수돗물에서의 이취 발생경로를 추정해보면 염소에 내성이 있는 서식 조류가 침전지에 부착하게 되면서 큰 군집을 이루게 되고, 군집조류 내부에서는 혐기성 상태의 조건하에서 부패가 진행되게 된다. 부패되어 군집에서 탈리된 조류덩어리가 여과지로 유입되며, 부패된 부분에서 생성된 불쾌한 냄새물질이 수돗물에 유입될 가능성이 있는 것으로 사료되었다.

• 대한환경공학회지
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• 제38권1호
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• pp.8-13
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• 2016

본 연구에서는 물속에 존재하는 방사성 세슘($Cs^+$)의 정수처리 제거방법을 고찰하였다. 세슘은 물속에서 대부분 이온상태인 $Cs^+$로 존재하여 모래여과, 정수약품(PACl), 분말활성탄(PAC) 및 정수약품(PACl + PAC) 혼합주입에 의해 제거되지 않았으나 탁도가 증가함에 따라 세슘 제거율이 증가하는 것으로 나타났다. G-취수장 주변 고형물과 황토를 이용하여 탁도를 각각 74 NTU와 103 NTU로 조정했을 때 세슘의 제거율은 각각 약 56%, 51%이었으며 상징수를 GAC로 여과한 경우, 세슘의 약 80%가 제거되었다. 따라서 효과적인 세슘 제거를 위해서는 황토 등을 이용하여 원수 탁도를 80 NTU 이상 조정해야 하는 것으로 나타났다. GAC에 의한 세슘 제거의 경우, 약 60%가 제거됨을 알 수 있었으며 이것은 접촉에 따른 흡착에 의해 제거된 것으로 판단된다. 막에 의한 세슘 제거에 있어서 정밀여과막으로는 제거되지 않았으나 역삼투막에서는 75%가 제거되었다.

• 지질공학
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• 제14권4호
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• pp.371-379
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• 2004

본 연구는 호남해안 7개 지역에 대한 연약점토의 토질조사 자료를 분석하여 지반의 물리적${\cdot}$역학적 토질특성과 제 토질정수들 간의 경험방정식을 도출하였다. 기본 물성 값을 분석한 결과 대부분이 통일분류상 CL, CH에 해당되며 자연함수비가 액성한계를 초과하는 지역이 많아 불안정한 상태를 보였다. 압축지수는 자연함수비, 액성한계, 초기간극비와 상관성을 보였으며 호남지역의 연약점토는 일반적으로 사용되는 Terzaghi & Peck의 식 Cc = 0.009(LL -10)과 비교 시 전반적으로 위쪽에 분포하는 것으로 나타났다. 또한, 기존의 국내의 연구결과와는 유사한 분포를 보였으며 압축지수 상관관계식에서 호남해안지역이 경기해안과 경남해안의 관계식의 기울기보다 상대적으로 약간 높게 나타나 액성한계, 초기간극비, 자연함수비의 변화에 따른 압축지수의 변화가 크게 됨을 알 수 있었다. 액성한계와 소성지수는 상관계수(R)가 0.93으로 매우 높은 상관성을 보였으며 자연함수비와 액성한계, 자연함수비와 초기간극비와의 관계에도 상관성을 보여 경험방정식을 제시하였다.