• 멤브레인
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• 제28권5호
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• pp.307-319
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• 2018

이온교환막은 고정 전하기를 가지고 있어 반대 극성의 이온만 선택적으로 수송할 수 있는 분리막이다. 최근 이온교환막을 핵심부품으로 사용하는 탈염 공정 및 에너지 변환 공정의 중요도가 증가함에 따라 이온교환막에 대한 관심도 점차 높아지고 있다. 이온교환막은 상기 공정의 효율을 결정하기 때문에 막의 분리 성능 및 내구성을 향상시켜야 하며 또한 이온교환막 공정의 확대 적용을 가로막는 걸림돌이 되고 있는 비싼 막 가격도 낮춰야 한다. 따라서 고성능 저가 이온교환막의 개발이 시급한 과제라고 할 수 있다. 이온교환막의 다양한 형태 중 다공성 고분자 기재에 이오노머(ionomer)를 충진 시켜 제조되는 세공충진막은 균질막과 불균질막의 중간적인 형태이다. 저렴한 지지체의 사용과 원료 사용량의 감소로 인해 불균질막처럼 제조 단가가 저렴하며 동시에 균질막에 가까운 우수한 전기화학적 특성을 나타낸다. 본 총설에서는 최근 고성능 저가 이온교환막 기술로 주목 받고 있는 세공충진 이온교환막의 주요 연구개발 동향을 응용 분야별로 구분하여 정리 보고하였다.

• Spatial Information Research
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• 제19권6호
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• pp.11-18
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• 2011

도시공간은 온실가스배출의 주원인지로 온실가스 저감을 위해서는 도시적 차원의 대책이 무엇보다 필요하다. 본 연구는 도시공간을 조성하는데 있어서 활용할 수 있는 이산화탄소 배출량 산정 모델을 개발하는 것을 목표로 하고 있다. 이를 위해, 첫째로 물리적 규모, 이용현황, 활동강도와 관련된 도시공간 계획요소를 이론고찰을 통해 선정하였다. 둘째, 전력, 도시가스, 지역난방, 석유, 상수도 사용량 자료에 기반한 이산화탄소 배출량을 산정하였다. 셋째, 서울시를 사례연구대상지로 선정하고 도시공간 계획요소와 이산화탄소 배출량 간의 관계분석을 통해 도시공간의 이산화탄소 배출량 산정 모델을 개발하였다. 기후변화에 대응하기 위한 다양한 노력들이 도시공간에서 시도되고 있으나, 도시 전체의 탄소배출량과 같은 총량적 관점의 한계가 있었다. 그러나 본 연구의 도시공간 계획요소에 따른 이산화탄소 배출량 산정 모델은 탄소저감을 위한 도시차원에서의 해결방안으로 활용할 수 있는 국지적 범위에서의 보다 구체적인 모델을 제시할 수 있다는 점에서 기존 연구와의 차별된다.

• 한국자기학회지
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• 제22권2호
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• pp.58-65
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• 2012

1983년 Nd-Fe-N계 자석이 발표된 이후 지난 20년간 많은 새로운 응용분야가 개척되었다. 모터시장과 관련해서는 자동차와 전기/전자 응용분야의 에너지절감이라는 강한 요구 때문에 그 시장이 크게 확대될 것으로 예상된다. 특히, 하이브리드/전기자동차용 영구자석 모터는 최근 크게 주목을 받고 있으며 향후 모터시장을 주도해 나갈 것이다. 하지만 이러한 친환경자동차는 약 $200^{\circ}C$ 정도의 높은 온도에서 작동한다는 심각한 문제점을 가지고 있다. 왜냐하면 Nd-Fe-B계 자석은 온도가 높으면 보자력이 급격히 감소하는 약점을 가지고 있기 때문이다. 현재로서 이러한 약점을 보완하기 위한 최선의 방법은 Dy를 첨가하는 것이다. 그렇기 때문에 Dy는 고성능 Nd-Fe-B계 자석이 높은 온도에서도 보자력을 유지할 수 있도록 해주는 필수원소가 되었다. 한편, 지구상의 희토류 자원은 지역편중이 심하고 대부분이 중국에서 생산되고 있다. 특히, Nd과 Sm 같은 경희토류에 비해 그 자원편중이 훨씬 심하고 생산량이 적어 가격이 Nd의 약 10배 정도인 Dy와 같은 중희토류의 사용량을 줄이는 기술이 관련산업에서 크게 요구되어지고 있다. 이 글에서는 이러한 희토류 자원문제 해결을 위한 영구자석 연구개발 동향에 대해 살펴보았다.

• 한국건설관리학회논문집
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• 제19권4호
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• pp.52-60
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• 2018

건설산업에서 LCA (Life Cycle Assessment)를 활용하여 환경영향을 평가하려는 시도가 점차 증가하고 있다. 그러나 제한된 사업예산과 일정으로 인해 신속한 의사결정을 수행해야 하는 국내 건설산업에서 모든 자재와 에너지를 대상으로 환경부하량에 대한 검토를 수행하는 것은 곤란하다. 따라서 친환경성 확보를 위한 의사결정과정에서 환경부하 저감을 위해 중점적으로 검토가 수행되어야 하는 주요 영향인자와 이를 환경영향평가로 연계할 수 있는 정량화된 정보의 제공이 요구된다. 이 연구에서는 이러한 정보의 제공을 위해 도로건설공사 사례의 LCA결과를 분석하였다. 분석결과 경유, 레미콘, 우레탄계도료, 골재, 아스팔트콘크리트가 도로 토공작업부에서 환경부하량의 93.17%를 발생시키는 주요 영향인자로 조사되었다. 도로 토공작업부 1km를 시공할 때 이들 영향인자에 의해 발생하는 총환경비용은 약 242백만원이며 레미콘과 아스팔트콘크리트의 작업물량 10%를 절감함에 따라 5.02%와 2.28%의 탄소배출량 감축효과를 얻을 수 있다. 두 자원의 탄소배출량 감축을 통해 1km당 약 11백만원의 환경비용을 절감할 수 있는 것으로 분석되었다. 도로 토공작업부의 탄소배출량 감축을 위해서는 레미콘과 아스팔트콘크리트의 사용량을 감소시키기 위한 신공법이나 친환경자재의 적극적인 개발과 도입이 필요할 것으로 판단된다.

• 환경정책연구
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• 제9권1호
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• pp.57-81
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• 2010

고유가 시대인 현실에서 우리나라는 화석연료에 대한 의존도가 높아 저탄소 녹색성장이 가능한 경제사회 구조로의 전환이 시급하다. 현재 화석연료 사용과 관련된 보조금 개편은 환경에 유해한 투입요소에 대한 보조금을 감축 또는 제거하여 경제적 효율성을 제고하고 환경 피해를 완화시켜 사회 전체적으로 편익을 가져올 수 있는 Win-Win 효과가 기대되는 정책방안이다. 특히, 우리나라 전력부문에서 시행되는 보조금 제도 중에서 산업용, 농업용 및 심야전력에 대한 교차보조금의 경우, 전체 전력부문 보조금의 80% 이상을 차지하는 가장 큰 규모인데 본 논문은 전력부문 환경유해보조금 가운데 가장 큰 비중(연간 약 1조 6,583억원)을 차지하는 교차보조금 제도 중에서 산업용 전기의 환경유해보조금 개편 시 기대될 수 있는 파급효과를 가격탄력성 추정을 통해 파악하였다. 가격탄력성 추정에는 ARDL(자기회귀시차분포) 모형을 이용하였고, 기본 데이터는 1990년부터 2007년까지의 분기별 자료를 이용하였다. 본 연구에서 환경유해보조금 제거로 산업용 전력에 대한 연간 에너지 수요변화량은 -12,475,930MWh만큼 사용량이 감소할 것으로 추정되었으며, 이산화탄소 배출량의 경우를 보면 연간 2,644,897톤이 감소하는 것으로 추정되어 보조금 폐지가 이산화탄소 저감에 상당한 기여를 하는 것으로 나타났다. 또한 EU에서 제시한 오염물질 단위당 환경오염비용을 이용하여 배출저감량을 금액으로 환산하면 산업용 전력보조금 제거로 연간 약 1조 1,914억원의 환경개선편익 발생하는 것으로 나타났다. 그리고 이산화탄소의 경우 톤당 25유로를 적용하여 계산하면 산업용 전력보조금 제거로 연간 약 1,062억원의 환경개선편익이 발생하는 것으로 나타났다.

• 한국정보과학회논문지:데이타베이스
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• 제35권1호
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• pp.67-83
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• 2008

유비쿼터스 컴퓨팅의 실현을 위해서는 이동 단말기의 자원 및 컴퓨팅 파워의 효율적 사용이 필수적이다. 특히, 이동 단말기에 내장된 소프트웨어의 수행에 있어 메모리 효율성 에너지 효율성, 그리고 처리 효율성이 요구된다. 본 논문은 자원이 제약되어 있는 이동 단말기에서의 XML 데이타에 대한 질의 처리에 관한 것이다. 메모리 용량이 크지 않은 단말기의 경우 대량의 XML 데이타에 대한 질의 처리를 수행하기 위해서는 XML 스트림 질의 처리 기술이 활용되어야 한다. 최근에 제시된 XFrag는 홀-필러 모델을 이용하여 XML 데이타를 XML 조각으로 분할하여 스트림으로 전송하고 처리할 수 있는 기법이다. 이는 메모리가 부족한 이동 단말기에서 조각 스트림으로부터 XML 데이타를 재구성하지 않고 질의 처리를 가능하게 한다. 그러나 홀-필러 모델을 사용할 경우 홀과 필러에 대한 부가적인 정보를 저장해야 하므로 메모리 효율성이 높지 못하다. 본 논문에서는 XML 데이타의 구조 정보를 표현하는 XML 레이블링 기법을 이용하여 XML 데이타를 조각으로 분할하여 처리하는 새로운 기법 XFLab을 제시한다. 구현 및 성능 실험 결과 XFLab이 XFrag보다 메모리 사용량과 처리 시간 양면 모두에서 우수한 것으로 나타났다.

• 한국정보과학회논문지:데이타베이스
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• 제33권1호
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• pp.69-85
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• 2006

브로드캐스트는 하나 또는 여러 개의 채널을 이용해서 다수의 모바일 클라이언트들이 빈번하게 필요로 하는 데이타를 효과적으로 전송하기 위한 방법 중의 하나이다. 무선 브로드캐스트 환경에서는 채널의 상향 대역폭의 한계로 인해 기존의 동시성 제어 기법은 적합하지 않다. 무선 브로드캐스트 환경에서 서버는 종종 모바일 클라이언트의 접근 패턴을 고려하여 편향된 접근 빈도를 갖는 서로 다른 데이터 아이템을 브로드캐스트 하기도 한다. 무선 브로드캐스트 환경에서 모바일 트랜잭션을 위한 기존의 제안된 동시성 제어 기법들은 일정한 데이타 접근 패턴에 중점을 두고 있다. 하지만, 기존의 기법들은 데이터의 접근 패턴이 일정하지 않고 편향된 경우에는 오히려 심각한 성능 저하를 발생시킨다. 편향된 데이타 접근패턴을 갖는 갱신 모바일 트랜잭션들은 높은 접근 빈도를 같은 데이타를 동시에 접근하고자 하는 다른 모바일 트랜잭션들 간의 충돌로 인해 실행이 취소되고 재실행될 것이다. 본 논문에서는 일정한 데이타 접근패턴뿐만 아니라 편향된 데이타 접근 패턴을 갖는 모바일 트랜잭션을 위한 에너지 효율적인 동시성 제어기법을 제안한다. 본 논문에서는 임의 백오프 기법을 통해 갱신 모바일 트랜잭션의 빈번한 실행 취소와 재실행을 방지한다. 우리는 기존의 동시성 제어 기법과의 비교를 통해 본 논문에서 제안하는 기법을 심층적으로 분석한다. 또한 실험을 통해 기존의 기법들에 비해 평균 접근 시간, 상향 및 하향 통신 대역폭의 사용량이 현저히 줄어드는 것을 보임으로써 제안하는 기법의 성능을 검증한다.

• 감성과학
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• 제23권4호
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• pp.33-40
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• 2020

자동차 고급화 추세에 따라 소비자의 차량 실내 환경에 대한 관심이 증가함에 따라 자동차의 기본적 성능뿐만아니라 실내 쾌적성 향상에 관심이 증대되고 있다. 또한 자동차 실내 쾌적성에 대한 연구는 운전자에게 만족을 제공하는데 그치지 않고, 운전자의 불쾌지수 및 스트레스를 낮추어서 교통사고의 위험을 줄이는데 기여할 수 있기 때문에 매우 중요한 연구 주제이다. 따라서 본 연구에서는 운전자의 뇌파측정을 통해 통풍시트의 온도변화에 따른 쾌적감 변화와 쾌적온도를 알아보고, 온도변화에 따른 남녀간 쾌적감에 대한 차이를 탐색하고자 하였다. 연구결과 첫째 통풍시 트의 온도가 22℃, 25℃, 28℃에서 각각의 실험군을 비교한 결과 28℃보다 25℃에서 통계적으로 유의하게 쾌적감이 더 높게 나타났다. 둘째 통풍시트 온도 변화에 따른 남녀간 쾌적감에 대한 실험결과 남성과 여성이 온도에 따라 느끼는 쾌적감은 통계적으로 유의한 차가 없는 것으로 나타났다. 향후 자동차의 실내온도와 통풍시트의 온도 변화에 따른 운전자의 쾌적감 변화를 파악하여 상관관계를 분석한다면, 운전자의 쾌적성을 확보하여 휴먼에러로 인한 교통사고를 낮출수 있을 뿐만 아니라 자동차의 전기에너지의 사용량을 줄일 수 있을 것이다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제57권5호
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• pp.743-748
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• 2019

본 연구에서는 저품위 석회석 활용 가능성 향상을 위하여 실제 화력 발전소의 습식 배연탈황설비를 공정 모사 하였고, 품위 별 석회석 혼합 비율에 따른 탈황 석고 품질을 예측하는 모델을 개발하였다. 현재 화력 발전소에서는 판매 가능한 순도(93%)의 탈황 석고를 생산하기 위해 $CaCO_3$함량 93% 이상의 고품위 석회석을 활용하고 있으나 자원 고갈에 대한 해결책이 필요하다. 공정 모델링에 있어서 여러 반응이 모델 개발에 고려되었는데 4단계로 나누어 주었다. 첫 번째로 석회석 용해 반응은 RSTOIC 모델을 사용했고 두 번째로 황산화물 흡수 및 결정화 반응은 RCSTR 모델을 사용했다. 마지막으로 최종 생성물을 SEPERATORS 모델을 사용해 분리해 주었다. 각 반응 단계를 나누어 모델링 하여 부반응 및 물리적 방해 요인 조절에 용이하도록 했다. 최적화 조건으로는 석고 순도 93%, 탈황효율 94%, 총 석회석 사용량 3710 kg/hr를 제약조건으로 설정해주었다. 제약조건 상에서 저품위 석회석의 mass flow를 최대화하는 것을 목적함수로 최적화를 진행해 주었다. 최적화 결과 제약조건에 대하여 고품위 석회석 2,100 kg 당 저품위 석회석 1,610 kg 혼합 가능함을 확인했다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제20권4호
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• pp.590-596
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• 2019

산업이 발달함에 따라 석탄, 석유등 화석연료의 사용이 증대되고 있다. 그 결과 온실가스의 증가와 더불어 이상기후 등의 문제가 발생하게 되었다. 이로 인해 주 자원을 대체 할 수 있는 친환경적인 신재생에너지에 관한 연구가 활발히 진행 중이며, 그 중 열효율이 높은 우드펠릿이 화력발전소, 가스보일러 등에서 대체연료로서 각광받고 있다. 그러나, 우드펠릿의 사용량은 꾸준히 증대 되고 있는 반면 우드펠릿의 사용 시 발생할 수 있는 화재 및 자연발화 등의 위험성에 대한 선행연구가 부족한 실정이다. 이에 본 연구에서는 길이 20 cm, 높이 20 cm, 두께 14 cm의 시료용기를 사용하여 항온조 내부 유량변화에 따른 우드펠릿 최소자연발화온도와 발화한계온도를 구하여 발화특성을 예측하였다. 그 결과 유량이 0 NL/min일 때 $153^{\circ}C$에서 주위온도보다 시료의 중심온도가 상승하여 발화하였고 이때의 발화한계온도는 $152.5^{\circ}C$를 구하였으며, 유량이 0.5 NL/min, 1.0 NL/min에서 발화한계온도인 $149.5^{\circ}C$를 구하였다. 또한 유량이 1.5 NL/min일 때 발화한계온도인 $147.5^{\circ}C$를 구하였으며, 동일한 저장량에서 유량이 증가할수록 발화한계온도가 낮아지는 결과를 도출하였다.