• KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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• v.34 no.5
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• pp.1353-1362
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• 2014

In recent years, numerous environmental problems associated with the excessive use of fossil fuel are taking place. For an alternative energy resource, the importance of renewable energy and the demands of facilities to generate renewable energy are continuously rising. To satisfy such demands, a large number of photovoltaic energy generation structures are constructed and planned with large scale. However, because these facility zones are mostly constructed on land, some troubles are occurred such as rising of construction cost due to the cost of land use, environmental devastation, etc. To solve such problems, the floating type photovoltaic energy generation system using FRP members have been developed in Korea. FRP members are recently available in civil engineering applications due to many advantages such as high strength, corrosion resistance, light weight, etc. and they are suitable to fabricate the floating structures because of their material properties. In this study, the analytical and experimental investigations to evaluate the structural performance of floating PV generation structure and SMC FRP vertical member which is used to fabricate the structure were conducted. The static and dynamic performances of floating PV generation structure are evaluated through the FE analysis and the experiment, respectively. Moreover, the structural safety evaluation and buckling analysis of SMC FRP vertical compression member are also conducted by the FE analysis, and the structural behavior of SMC FRP member under compression and pullout is investigated by the experiments. From this study, it was found that the structural system composed of pultruded FRP and SMC FRP members are safe enough to resist externally applied loads.

• JOURNAL OF ELECTRICAL WORLD
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• s.451
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• pp.22-31
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• 2014

온실가스 다량 배출로 인한 지구온난화 현상은 많은 분야에서의 변화를 요구하고 있다. 특히 온실가스 배출의 주원인으로 꼽히고 있는 발전 등 에너지산업 분야의 경우 그 요구는 매우 거세다. 과거에는 경제성장이라는 측면만 고려하면 됐지만, 지금은 기후변화 대응을 위해 환경을 최우선적으로 고려할 것을 주문하고 있기 때문이다. 문제는 현재 전 세계적으로 약 20%에 이르는 인구가 전기 에너지를 사용하지 못하고 있다는 점이다. 즉 향후 에너지를 사용하고자 하는 신규 소비자는 더욱 늘 것이고, 산업의 발전으로 인한 에너지 소비 역시 큰 폭으로 증가할 수밖에 없다. 문제가 굉장히 어렵지만 해결책도 분명 존재한다. 결론적으로 말해 온실가스 배출을 최소화하면서도 에너지 효율은 높인 기술을 개발하면 되는 것이다. 그리고 이미 세계 각국은 청정에너지 기술개발을 위해 다각도의 노력을 펼치고 있는 상황이다. 그렇다면 세계 각국은 미래 에너지시장을 선도할 청정에너지 기술로 어떤 것을 꼽고 있을까. 이 질문에 대한 대답은 지난 5월 서울에서 개최된 '제5차 클린에너지장관회의(CEM, Clean Energy Ministerial)'에서 제시된 바 있다. CEM은 한국, 미국, 영국, 독일, 중국, 일본 등 세계 에너지의 70%를 사용하는 주요 국가의 관계 장관들이 모여 클린에너지 공급 확대와 에너지효율 향상을 위한 구체적 액션플랜을 논의하는 자리다. 2010년 미국에서 첫 회의가 열렸고 아랍에미리트, 영국, 인도에 이어 한국은 5번째로 CEM을 개최했다. 특히 이번 CEM에서는 회원국들의 의견을 모아 10대 청정에너지 혁신기술을 최초로 선정, 발표했다. CEM은 "향후 10년 간 에너지 시장의 변화를 선도할 유망 기술을 선정한 것으로 IEA 등 국제기구와 주요국 기술 로드맵을 기준으로 해 23개 회원국 회람을 거쳐 최종 확정하게 됐다"고 배경을 설명했다. 이번에 선정된 10대 청정에너지 혁신기술은 ${\triangle}$초고압직류송전 ${\triangle}$에너지저장장치 ${\triangle}$바이오연료 ${\triangle}$마이크로 그리드 ${\triangle}$탄소포집 및 저장 ${\triangle}$초고효율 태양광 발전 ${\triangle}$해상풍력 ${\triangle}$신재생에너지 하이브리드시스템 ${\triangle}$빅데이터 에너지관리시스템 ${\triangle}$지열 시스템이다. 이와 관련해 산업통상자원부 윤상직 장관은 "이번에 선정된 10개의 기술은 최근의 기술적 정책적 추세가 잘 반영된 결과"라고 평가했다. 특히 윤 장관은 "중앙집중형 공급원에서 분산형 전원으로의 변화, 에너지 효율향상의 중요성, ICT와 융 복합 추세 등 우리나라의 상황에서 시사하는 바가 크다"며 "현재 수립하고 있는 '제3차 국가에너지기술 개발계획'에 이러한 기술적 추세를 반영하겠다"는 의사를 표명했다. 향후 10년 간 에너지시장의 변화를 선도할 10대 청정에너지 유망기술을 자세히 소개한다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2016.02a
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• pp.255-255
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• 2016

Resistive random access memory (ReRAM)는 낮은 동작 전압, 빠른 동작 속도, 고집적화 등의 장점으로 인해 차세대 비휘발성 메모리 소자로써 많은 관심을 받고 있다. 최근에 ReRAM 절연막으로 NiOx, TiOx, AlOx TaOx, HfOx와 같은 binary metal oxide 물질들을 적용하는 연구가 활발히 진행되고 있다. 특히, HfOx는 안정적인 동작 특성을 나타낸다는 점에서 ReRAM 절연막 물질로 적합하다고 보고되고 있다. ReRAM 절연막을 형성할 때, 물리 기상 증착 방법 (PVD)이나 화학 기상 증착법 (CVD)과 같은 방법이 많이 이용된다. 이러한 증착 방법들은 고품질의 박막을 형성시킬 수 있는 장점이 있다. 하지만, 높은 온도에서의 공정과 고가의 진공 장비가 이용되기 때문에 경제적인 문제가 있으며, 기판 또는 금속에 플라즈마 손상으로 인한 문제가 발생할 수 있다. 따라서 이러한 문제점들을 개선하기 위해 용액 공정이 많은 관심을 받고 있다. 용액 공정은 공정과정이 간단할 뿐만 아니라 소자의 대면적화가 가능하고 공정온도가 낮으며 고가의 진공장비가 필요하지 않은 장점을 가진다. 따라서 본 연구에서는, 용액공정을 이용하여 HfOx 기반의 ReRAM 제작하였고 $25^{\circ}C$와 $85^{\circ}C$에서 ReRAM의 동작특성에 미치는 compliance current의 영향을 평가하였다. 실험 방법으로는, hafnium chloride (0.1 M)를 2-methoxyethanol에 충분히 용해시켜서 precursor를 제작하였다. 이후, p-type Si 기판 위에 습식산화를 통하여 300 nm 두께의 SiO2 절연층을 성장시킨 후, 하부전극을 형성하기 위해 electron beam evaporation을 이용하여 10/100 nm 두께의 Ti/Pt 전극을 증착하였다. 순차적으로, 제작된 산화물 precursor를 이용하여 Pt 위에 spin coating 방법으로 1000 rpm 10 초, 6000 rpm 30초의 조건으로 두께 35 nm의 HfOx 막을 증착하였다. 최종적으로, solvent 및 불순물을 제거하기 위해 $180^{\circ}C$의 온도에서 10 분 동안 열처리를 진행하였으며, 상부 전극을 형성하기 위해 electron beam evaporation을 이용하여 Ti와 Al을 각각 50 nm, 100 nm의 두께로 증착하였다. ReRAM 동작에서 compliance current가 미치는 영향을 평가하기 위하여 compliance current를 10mA에서 1mA까지 변화시키면서 측정한 결과, $25^{\circ}C$에서는 compliance current의 크기와 상관없이 일정한 메모리 윈도우와 우수한 endurance 특성을 얻는 것을 확인하였다. 한편, $85^{\circ}C$의 고온에서 측정한 경우에는 1mA의 compliance current를 적용하였을 때, $25^{\circ}C$에서 측정된 메모리 윈도우 크기를 비슷하게 유지하면서 더 우수한 endurance 특성을 얻는 것을 확인하였다. 결과적으로, 용액공정 방법으로 제작된 ReRAM을 측정하는데 있어서 compliance current를 줄이면 보다 우수한 endurance 특성을 얻을 수 있으며, ReRAM 소자의 전력소비감소에 효과적이라고 기대된다.

• Journal of KIISE
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• v.43 no.12
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• pp.1428-1436
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• 2016

A multipath routing in wireless sensor networks (WSNs) provides advantage such as reliability improvement and load balancing by transmitting data through divided paths. For these reasons, existing multipath routing protocols divide path appropriately or create independent paths efficiently. However, when the sink node moves to avoid hotspot problem or satisfy the requirement of the applications, the existing protocols have to reconstruct multipath or exploit foot-print chaining mechanism. As a result, the existing protocols will shorten the lifetime of a network due to excessive energy consumption, and lose the advantage of multipath routing due to the merging of paths. To solve this problem, we propose a multipath creation and maintenance scheme to support the mobile sink node. The proposed protocol can be used to construct local grid structure with restricted area and exploit grid structure for constructing the multipath. The grid structure can also be extended depending on the movement of the sink node. In addition, the multipath can be partially reconstructed to prevent merging paths. Simulation results show that the proposed protocol is superior to the existing protocols in terms of energy efficiency and packet delivery ratio.

• Proceedings of the Korean Society of Food Hygiene and Safety Conference
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• 2002.05a
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• pp.3-42
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• 2002

21세기에는 인구의 폭발적 증가와 함께 가속화된 산업화로 말미암아 경지 면적은 줄고 농업 환경은 더욱 피폐해질 것으로 예상된다. 지금도 이미 화석 에너지원의 고갈로 대체 에너지 개발이 시급히 요구되고 있으며, 지구의 자연 환경 보존 목소리도 그 어느 때 보다 높다. 한마디로 식량, 에너지, 환경 문제가 새 세기에 우리가 시급히 해결해야할 과제로 주어져 있다. 이에 과학계에서는 식량 및 대체 에너지원의 공급을 증대시키고 환경을 보존할 수 있는 보편적인 수단으로 환경 친화적 유전자 변형 (GM)작물의 활용이 제시되고있다. 따라서 선진국들은 이의 기반이 되는 식물유전체 연구에 대규모 투자를 아끼지 않고 있으며, 이를 이 용한 식물 생명공학산업을 국가 전략 산업으로 집중 육성하고 있다. GM작물 제조 기술은 유용 유전자의 발굴 및 재조합, 식물세포로의 이식 및 재분화를 통한 완전한 식물체 재생, 이를 품종으로 실용화하는 단계로 구성되어 있다. GM작물은 1983년 항생제 저항성 담배가 개발된 것을 시점으로 하여, 1994년에는 연화지 연 토마토 Flaver Saver이후 지금까지 개발 실용화된 작물은 제초제 저항성 콩, 카놀라, 목화, 그리고 해충 저항성 옥수수 등이 있으며,2001년까지 세계적으로 상품화 승인을 얻은 경우는 15 작물 68품종에 이른다. 2001년 경우 GM작물 종자시장은 약 30억 달러에 달하고 있으며, 미국, 아르헨티나, 캐나다 등 세계적으로 52.6백만 ha에 이르는 면적에서 재배되었다. 그러나 GM농산물의 식품 및 환경 안전성에 대한 의구심이 일기 시작하였고, 따라서 이의 생산 및 소비에 대한 전반적 인 문제가 뜨거운 쟁점으로 부각되기도 하였다. 이 에 각국 정부는 객관적 인 안전성을 확보하기 위한 제도적인 장치를 마련하고 있으며, 아울러 과학기술자들은 더욱 안전한 형질전환 기술 개발을 도모하고 있다. 다음 세대의 GM작물은 단순한 제초제 및 병해충 저항성을 넘어서서 특정 영양 또는 건강기능성을 향상시켜 부가가치를 증가시킨 신품종 맞춤작물이 지속적으로 개발 상업화될 것이다. 따라서 고유성을 가진 유용 유전자의 대량 확보 여부가 산업적 경쟁력을 결정하게 될 것이다. 지금까지 개별 유전자 중심으로 이루어지던 유용 유전자 발굴 작업은 유전체학의 출현으로 규모가 대량화되고 그 효율이 증진되었다. 따라서 진 각국은 유용 유전자 발굴에 국가적 차원의 역량을 집중하고 있다. 그러나 우리나라는 정부와 민간의 소규모 지원으로 근근히 기술 습득 차원에 머물러 왔으며, 산업적 경쟁력의 무기가 될 고유한 유용 유전자와 형질전환 기술이 거의 없는 어려운 상황에 놓여 있다. 최근 정부가 시작한 생명공학 분야 대규모 연구지원 사업 기대를 모아 보며 이 분야 과학기술자들의 노력을 촉구한다.

• Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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• 2011.10a
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• pp.38.2-38.2
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• 2011

폴리머 박막은 그 고유한 특성으로 인해 여러 산업적으로 널리 사용되고 있는 재료이다 예로 의약품이나 식품 포장지의 배리어, 전자부품의 절연체, 반도체 공정에서의 사용, 혹은 부식방지를 위해 사용 되어지기도 한다. 이 폴리머 박막을 증착 하기 위한 방법으로 이전부터 CVD (Chemical Vapor Deposition) 방법이 많이 사용되었고 지금까지도 가장 많이 사용되는 방법이다. CVD를 사용하여 $SiO_2$-like 필름의 증착은 전구체(precursor)로 Silane ($SiH_4$)을 사용하였으며, 플라즈마 발생 소스(source)로 열 혹은 전기장 등을 사용 하며 공정 시 압력 또한 대부분 저압 하에서 실시 하였다. 이와 같은 이전 CVD 방법의 문제는 사용되는 Silane 자체가 인체에 해로울 정도로 독성이 있으며 폭발성도 같이 가지고 있어 작업환경의 위험성이 높으며 열을 사용한 CVD의 경우 높은 공정 온도로 인해 증착 할 수 있는 대상이 제한 되어 지며 높은 열의 발생을 위해 많은 에너지의 소비가 필요하다. 저압 플라즈마를 사용한 CVD 는 공정상 높은 열의 발생이 일어나지 않아 기판 운용상 문제가 되지 않지만 저압 환경에서 해당 공정이 이루어기 때문에 인해 필수적으로 고가의 진공 챔버가 필수적이며 저압을 유지할 고가의 진공 펌프나 추가 장비들이 필요하게 된다, 또한 챔버 내에서 이루어지는 공정으로 인해 공정의 연속성이 떨어져 시잔비용 또한 많이 잡아 먹는다. 이러한 열 혹은 저압 플라즈마등을 사용한 공정의 단점을 해결하기 위해 여러 연구자들이 다양한 방법을 통해 연구를 하였다. 대기압 유전체 배리어 방전(AP-DBD: Atmospheric Pressure-Dielectric Barrier Discharge)을 사용한 폴리머 박막의 증착은 이전 전통적인 방법에 비해 낮은 장비 가격과 낮은 공정 온도 그리고 연속적인 공정 등의 장점이 있는 폴리머 박막 증착 방법 이다. 대기압 유전체 배리어 방전 공정 변수로 공급 전압 및 주파수 그리고 공급 전압의 영향, 전구체를 유전체 배리어 방전 전극으로 이동 시키기 위해 사용된 캐리어 가스의 종류 및 유량, 화학양론적 계수를 맞추기 위해 같이 포함되는 산소 가스의 유량, DBD 전극의 형태에 따른 증착 박막의 균일성 등 이 존재하며 이런 많은 변수 들에 대한 연구가 진행 되었지만 아직 이 대기압 DBD를 이용한 폴리머 박막의 증착에 대한 명확한 이해는 아직 완전 하다 할 수 없다. 본 연구에서는 이러한 대기압 DBD를 이용하여 폴리머 박막의 증착시 영향을 미치는 많은 공정 변수 등이 박막생성에 미치는 영향과 증착된 박막의 성질에 대한 연구를 진행 하였다.

• Archives of design research
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• v.19 no.5 s.67
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• pp.31-42
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• 2006

Design, to all of us living in the 21st century, is not just an action that revs up the production and consumption as an added value of an industry, but it is recognized as a broader social and cultural action in practice. The purpose of this study is to broaden the role of design as a principal body producing culture, and to proclaim that design itself has to have self-sufficiency as culture. The study starts from a hypothesis that the action of design should be at the core of cultural industry. The study includes studying the documents on and analyzing the current status and case studies of cultural industry and design policies for macro view. Comparative research and analysis of how designers from three countries, Korea, United States and England, perceive policies is a microscopic part of this study. The methods for this study include survey for quantitative research in Korea, United States and England, and intensive interviews for qualitative research to explain past facts and the current situation of design policies. The survey compares design professionals of three countries, and the intensive interviews are done with manager level design professionals who are both decision makers and policy makers. On order to prove the appropriateness of the survey structure, three pilot studies and a pre-test were carried out. As shown in the verification of the subject of study, if, in the cultural industry which was considered to be the blossom of 20th century, the blind running without intervention of reason still keeps its former state and is unable to go beyond history, we will not be able to enter the age of mentality and fall behind. The value of design that we shall judge depends on the dialectic of 'past' and 'present' regarding the principle of enlightenment, and it will open up a new philosophy, a new civilization and a new world.

• Membrane Journal
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• v.27 no.4
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• pp.336-343
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• 2017

These days, the quality of indoor air is a very important concept for modern people who have lived in building and is a matter of new thinking. The quality is determined by the temperature and humidity of indoor air. In addition, there is a disadvantage in that energy consumption is severe for indoor air improvement. Therefore, researches on methods to solve such problems using total heat exchange have been actively conducted. So, in this study, aminated poly(styrene-ethylene-butylene-styrene) polymers were synthesized by introducing a hydrophilic substituent, ammonium, into main chain and the properties of synthesized polymers were evaluated. The synthesis was carried out through chloromethylation and amination reactions to introduce ammonium into main chain. As a result, the water uptake and the ion exchange capacity of the synthesized polymers increased as the content of the reaction reagent solution increased. It was confirmed that the important data at the total heat exchange membrane, water vapor transmission rate also increased according to temperature, equivalent.

• Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea SP
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• v.48 no.3
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• pp.1-12
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• 2011

Large-sized multi-touch screen is usually made using infrared rays. That is because it has technical constraints or cost problems to make the screen with the other ways using such as existing resistive overlays, capacitive overlay, or acoustic wave. Using infrared rays to make multi-touch screen is easy, but is likely to have technical limits to be implemented. To make up for these technical problems, two other methods were suggested through Surface project, which is a next generation user-interface concept of Microsoft. One is Frustrated Total Internal Reflection (FTIR) which uses infrared cameras, the other is Diffuse Illumination (DI). FTIR and DI are easy to be implemented in large screens and are not influenced by the number of touch points. Although FTIR method has an advantage in detecting touch-points, it also has lots of disadvantages such as screen size limit, quality of the materials, the module for infrared LED arrays, and high consuming power. On the other hand, DI method has difficulty in detecting touch-points because of it's structural problems but makes it possible to solve the problem of FTIR. In this thesis, we study the algorithms for effectively correcting the distort phenomenon of optical lens, and image processing algorithms in order to solve the touch detecting problem of the original DI method. Moreover, we suggest calibration algorithms for improving the accuracy of multi-touch, and a new tracking technique for accurate movement and gesture of the touch device. To verify our approaches, we implemented a table-based multi touch screen.

• Journal of the Korea Institute of Building Construction
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• v.11 no.2
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• pp.116-126
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• 2011

Recently, eco-friendly energy has been employed in diverse fields of industry in order to reduce environmental pollution and secure a new growth engine. In particular, practical applications of photovoltaic energy, such as building integrated photovoltaic systems, have been implemented to the construction industry based on the extensive interest in photovoltaic power as an unlimited and sustainable energy. While the construction of a high-rise building requires large amounts of energy, methods of reducing energy consumption in the construction phase have rarely been studied. Based on this motivation, the research proposes a photovoltaic based formwork system (PVFS), and then performs a design and feasibility analysis for its application to the construction of a high-rise building. Using a case study, the research implements various analyses, including area, position, and total allowable weight required by PVFS, and evaluates the influences of PVFS on the construction processes, as well as its economic feasibility. The proposed PVFS can be adopted to a real-world project in the near future, depending on the advancement of technology and economic feasibility. The results of this research will contribute to establishing a construction environment that promotes a reduction of energy consumption by using eco-friendly energy in the construction phase.