• 대한화학회지
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• 제54권6호
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• pp.671-679
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• 2010

벤젠이온-물 복합체[$C_6H_6^+-(H_2O)_n$(n=1-5)]의 여러 가능한 구조를 예측하고 다양한 양자역학적 이론 수준(ab initio, DFT 등)에서 분자구조를 최적화 하였으며, 조화 진동주파수를 계산하여 IR 스펙트럼을 예측하였다. $C_6H_6^+-(H_2O)$에 대하여 보다 정확한 결합에너지를 구하기 위하여 MP2 수준에서 분자구조를 최적화하여 결합에너지 계산을 하여 B3LYP 계산 결과와 비교하였으며, 영점 진동에너지(zero-point vibrational energy)를 보정하여 실험값과 비교하였다. $C_6H_6^+-(H_2O)$에 대한 결합에너지는 MP2/aug-cc-pVTZ 이론수준에서 8.6 kcal/mol로 계산되어 최근의 실험결과($8.5{\pm}1$ kcal/mol)와 매우 잘 일치하는 것으로 나타났다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2017년도 제48회 춘계학술대회논문집
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• pp.547-553
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• 2017

Differential Scanning Calorimetry(DSC)를 이용하여 파이로점화장치에 사용되는 세 가지 고에너지 물질의 열분석 실험을 수행하였다. DSC 실험 데이터를 이용하여 고에너지 물질의 반응속도식을 추출해내는 이론적 방법을 제안하고 반응속도식 추출을 수행하였다. DSC 실험 결과는 Friedman 등전환법으로 분석되었다. 질량분율에 따른 활성화에너지와 빈도인자를 추출해 내어 반응속도식을 완성하였다. 추출된 반응속도식은 고에너지 물질의 화학반응과정을 몇 단계의 주요단계로 가정하는 형태가 아닌 전체 화학 반응 과정을 나타내는 형태를 갖는다. 이는 기존의 열분석 실험을 통해 추출되는 화학반응속도식 형태에 비해 이론적 측면과 정확성 측면에서 상당한 장점을 갖는다. 도출된 반응속도식을 이용하여 실제 추진기관에 운용되는 세 가지 고에너지 물질의 성능변화를 20년에 대하여 예측하였다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제29권9호
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• pp.31-41
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• 2013

최근 들어 경제적인 지열에너지 활용을 위하여 에너지 파일의 적용이 확대되고 있다. 특히 더 높은 열 교환 효율을 확보하고자 에너지 파일의 경우 보다 높은 열효율을 얻기 위해 통상적인 U자형 지중 열교환기가 아닌 코일형 지중열교환기를 매입하는 경우가 늘어나고 있다. 본 논문에서는 PHC 에너지 파일에 의한 지중 열 전달 거동에 대한 수치해석 및 실험적 연구를 수행하였다. 화강풍화토로 이루어진 현장에 PHC 에너지 파일을 설치하고 W자형과 코일형 지중 열교환기를 설치한 후 이에 대한 현장 열성능 실험을 수행하였다. 또한 3차원 유한요소해석을 수행하여 지중온도 및 지중 열교환기 내 순환수 온도 변화를 예측하였고 이를 실험값과 비교하였다. 냉방 부분 가동 조건 하에서 코일형 열교환기 이용시 W자형을 이용했을 때보다 10~15% 열교환율이 상승되는 것을 알 수 있었다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2007년도 춘계학술대회
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• pp.28-32
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• 2007

최근 대두되고 있는 에너지 문제와 더불어 대체에너지 개발 및 에너지의 이용효율을 높이려는 연구가 많이 이루어지고 있다. 수소에너지는 비 탄소계 연료로서 그 중요성에 대한 인식이 높아지고 있으며, 다양한 분야에서 수소에너지를 이용하기 위한 노력이 이루어지고 있다. 수소는 재순환이 가능하고, 환경에 미치는 영향이 적기 때문에 미래형 에너지원으로 각광을 받고 있다. 수소이용 기술 중 연료 전지는 에너지 변환효율이 높고 유해 배출물이 생성되지 않아 차세대 발전시스템으로 유망하지만 비용과 기술적 제약으로 단기간에 상용화하기에는 어려움이 있다. 따라서 저비용, 고효율의 수소에너지를 이용 할 수 있는 시스템 개발이 요구되고 있다. 리니어동력/발전시스템은 저비용으로 제작이 가능하고 기존 기술의 인프라를 활용할 수 있는 장정과, 크랭크 기구가 없기 때문에 얻어지는 변환손실, 열손실을 최소화 할 수 있는 효율의 장점 때문에 고효율의 수소 이용 기관으로 평가되고 있다. 본 연구에서는 수소이용 통력시스템의 직선운동을 전기적인 에너지로 변환 할 수 있는 고효율의 리니어 발전시스템 개발을 위해 Prototype의 평판형 및 원통형의 리니어발전기를 제작했고 각각의 성능에 대한 평가와 엔진과 발전기의 연계운전 결과를 비교하여 시스템 전체에 대한 성능예측을 했으며 연계운전을 통해 출력된 발전기의 출력파형을 PCS로 변환하여 정현파의 AC 출력을 얻었다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제19권8호
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• pp.5-10
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• 2018

본 연구는 암석표면 타격 시 발생하는 사운드압력에 대한 응답신호를 모두 측정하고 이를 누적한 전체 사운드 신호에너지를 이용하여 화강편마암의 압축강도를 비파괴적으로 산정하는 방법과 그 결과를 제시하는 것이다. 이를 위해서 다수의 화강편마암 암석시편을 준비하였고 각 시편에 대하여 고안된 타격장치(회전 자유낙하에 의한 초기타격 및 반발작용에 의한 연속적인 반복타격 가능 장치)를 이용하여 타격하고 타격 시 발생한 모든 사운드압력을 시간에 따른 신호로서 측정하였다. 암석시편별 측정된 사운드 신호를 모두 누적하고 그 값(전체 사운드 신호에너지라 명명함)을 암석시편별 직접 측정된 압축강도와 상호 비교하였다. 비교결과, 화강편마암의 각 시편에 대해서 타격을 통해 얻어진 전체 사운드 신호에너지는 해당 시편의 직접압축강도와 직접적인 비례관계가 있다는 것을 확인하였으며, 또한 전체 사운드 신호에너지를 이용한 강도예측식을 이용하여 화강편마암의 압축강도를 90% 이상 신뢰성 있게 예측할 수 있음을 파악하였다. 더 나아가 본 연구결과를 통해 향후 다양한 암석 및 콘크리트 등의 압축강도는 전체 사운드 신호에너지를 이용하여 비파괴적으로 예측할 수 있을 것으로 판단된다.

• EDISON SW 활용 경진대회 논문집
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• 제6회(2017년)
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• pp.95-99
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• 2017

Protein contact map은 단백질 삼차구조에 대한 정보를 이차원의 이미지로 표현하는 방법의 하나로, 비교적 간략하지만 단백질 구조에 대한 핵심적 정보를 함축하고 있다. 이러한 단백질 구조를 바탕으로 단백질의 internal energy, solvation free energy, free energy 와 같은 열역학 함수를 도출할 수 있다. 본 연구에서는 이미지 인식에 대한 머신러닝 기법을 사용하여 단백질 구조를 함축하는 단백질의 contact map으로부터 단백질의 열역학적 함수를 예측하는 연구를 진행하였다. 단백질의 main-chain 간의 contact map, side-chain 간의 contact map, main-chain과 side-chain 간의 contact map 들로부터 단백질의 여러 가지 열역학적 함수를 예측하고자 했으며 최종적으로 Convolution Neural Network (CNN) 기법을 사용하여 단백질의 free energy를 ~18 kcal/mol의 범위에서 예측 가능함을 보였다. 본 연구를 바탕으로 단백질의 contact map과 열역학 함수 사이의 상관관계가 있으며, 머신러닝 기법을 사용하여 단백질 contact map으로부터 열역학적 함수를 예측하는 것이 가능함을 보였다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2022년도 학술발표회
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• pp.465-465
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• 2022

하천 미세플라스틱 측량을 위해 많은 연구자들이 노력하고 있으나 모든 하천에서의 미세플라스틱 실측은 현실적으로 어렵다. 미세플라스틱의 물 환경에 대한 영향을 이해하고 예측하기 위해서는 오염원과 오염원 운송 매개체로서 물 환경에 존재하는 플라스틱의 물리적 거동을 아는 것이 매우 중요하다. 따라서 미세플라스틱의 하천 내 물리적 거동을 과학적으로 규명하고 하천 미세플라스틱오염을 예측가능한 물리모형의 도출이 요구된다. 본 연구에서는 물리기반 하천수질모형인 Water Quality Analysis Simulation Program(WASP8)의 Advanced Eutrophication Module을 이용하여 상용 수질 물리모형의 하천에서의 미세플라스틱 거동 모의 가능성을 검토하였다. 이를 위해 미세플라스틱과 유사한 거동을 보이는 수질지표를 대리인자로 하여 기존에 알려져 있는 물리모형(WASP8의 Advanced Eutrophication Module)을 이용해 미세플라스틱의 하천 내 거동을 설명하고 예측 가능한 모델을 개발하고자 한다. 본 연구결과로부터 하천 미세플라스틱 오염 분석 및 예측의 기초자료를 마련한다.

• 전기저널
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• 9호통권33호
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• pp.33-39
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• 1979

2차대전후 일본의 에너지 소비는 경이적인 것으로 $1960{\~}1973$년까지의 14년간에 총수요는 약 4배에 달하였고 년율로는 약 $12\%$가 된다. 이것은 같은 기간의 세계 전체의 신장율 년평균 $5\%$에 비하여 쉽게 이해할 수 없을 정도이다. 1973년부터 1975년에 걸쳐 에너지다소비형산업의 활동이 극히 저미했기 때문에 다소 감축은 되었으나 절대량이 석유환산으로 3억 6천 7백만톤(1975년)으로서 전세계 수요의 약 $10\%$를 소비하는 세계 제 3위의 에너지소비국이다. 수급면의 구성비를 볼 때 에너지밸런스에서 몇가지의 특징이 있다. 첫째, 석유에너지가 점하는비율이 현저하게 높다는 것이다. 1975년을 기준으로 볼 때 일본이 $73\%$, 미국($43\%$), 영국($47\%$), 서독($49\%$)로 되어 있다. 둘째는 에너지의 수입비율이 높다는 것이다. 석유의 수입과 현재 이용되고 있는 석탄의 4분의 3이상을 점하는 철강용${\cdot}$원료탄도 대부분은 값싸고 품질이 좋은 해외탄이기 때문이다. 일본은 실제로 에너지수요의 $88\%$를 수입에 의존하고 있다. 셋째로는 산업부문의 소비율이 현저하게 높다는 것이다. 일본($57\%$)에 비하여 미국($32\%$), 서독($37\%$), 영국($32\%$)은 낮다. 그러면 장차 이 에너지밸런스는 어떻게 되어갈 것인가. 석유공급의 감소, 원자력이용계획의 지연이 예측되는 가운데에서 일본 에너지의 안정공급을 위해서는 태양, 지열, 해양 등의 풍부하고도 깨끗한 국내자원의 활용을 도모함과 동시에 석탄가스화${\cdot}$액화, 고속증식로의 개발 등 재래 자원보다 고도의 이용을 목적으로 강력하게 기술개발을 진행시켜 나가는 길밖에 없다고 하겠다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2019년도 추계학술발표대회
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• pp.329-330
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• 2019

무선 센서 네트워크(WSN)는 배터리 자원의 제약으로 인해 수명이 짧다는 문제와 많은 이웃 노드와 통신하는 노드의 에너지 소비가 증가하는 에너지 불균형 문제를 가지고 있다. 이를 해결하고자, 최근에는 태양 에너지 수집형 노드를 사용하여 에너지를 지속적으로 수집함으로써 배터리 자원 제약 문제를 해결하려는 연구들이 활발히 진행되고 있다. 기존의 배터리 기반의 WSN을 위하여 제안된 유명한 데이터 수집 기법인 CTP(Collection Tree Protocol)도 이와 같은 에너지 제약 및 에너지 사용 불균형 문제는 고려하지 않고 설계되었다. 따라서 정전 노드 발생 및 루프 발생과 같은 네트워크의 안정성이 심각하게 저하되는 문제를 내포하고 있었다. 이를 해결하고자, 본 논문에서는 태양 에너지 수집형 노드로 구성된 WSN을 위한 향상된 CTP 기법(Solar-CTP)을 제안한다. 제안된 Solar-CTP기법에서는 수집 에너지 및 사용 에너지양 예측을 통해 노드 동작 모드를 결정한다. 성능 검증을 통해 기존 CTP에 비해 Solar-CTP의 정전 노드의 수가 매우 적고, 싱크의 데이터 수집량이 많아진 것을 확인하였다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2014년도 추계학술대회
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• pp.679-681
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• 2014

에너지저장시스템(Energy Stroage System, ESS)은 잉여 전력과 에너지를 필요한 시점에 적절하게 공급할 수 있도록 에너지를 저장해두는 기술로 전기에너지의 픔질 및 효율성을 극대할 수 있는 에너지 활용 시스템이다. 미국을 비롯한 유럽 선진국들은 다양한 ESS 관련 제도정비 및 개선을 통해 ESS 산업의 활성화를 유도하고 있다. 우리나라의 경우, 신재생에너지 확대 정책을 수립하고 에너지 저장기술을 그린에너지 분야의 주요 핵심과제 선정하여 체계적인 육성전략을 추진 중에 있다. 그러나, ESS 도입 및 활성화를 위한 법제도적 기반이 마련되어 있지 않고, ESS도입에 대한 경제적 효과성에 대한 객관적인 기준이 없어, ESS의 보급 및 활성화가 제대로 이루어지지 않고 있는 실정이다. 본 연구에서는, ESS의 보급과 활성화를 위해 효과적으로 ESS의 경제성 분석하기 위한 기법을 제시하는 것을 목적으로 한다. 세부적으로는 전기요금 산정방식에 따라 ESS의 운영모형을 정의하고, 운영모형별 경제성을 분석하기 위한 기법을 제시한다. 그리고, 실제 데이터를 활용하여 ESS로 절감할 수 있는 피크 크기를 구할 수 있는 알고리즘을 구현한다. 또한, 저감 피크와 온도, 습도에 대한 회귀 분석을 통하여 최대저감피크를 예측할 수 있는 해법을 제시한다.