• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제14권5호
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• pp.153-159
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• 2014

본 논문에서 제안하는 이동에이전트를 이용한 분산형 절전제어 방법은 다수의 센서와 이동에이전트를 이용하여 능동적 지능적으로 조명장치의 제어(on/off 및 디밍 조절 등)를 가능하게 하여 에너지 절감에 효과적이며, 다양한 능동규칙들의 적용에 의한 원격감시 및 제어기능 추가가 용이하므로 효율적 절전제어시스템 설계 및 구축에 따른 비용절감 등의 효과를 유도한다. 또한, 이동에이전트 기반의 센서네트워크 미들웨어의 기능을 통하여 상황정보나 사용자의 감성 등을 규칙화하여 실시간으로 이벤트 처리 및 제어함으로써 센싱 데이터의 효용성을 향상시킨다. 본 논문의 결과는 다양한 능동적 센서네트워크 응용들의 개발에 있어 제안한 이동에이전트를 이용한 제어시스템의 활용가능성을 제시한다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제41권10호
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• pp.941-948
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• 2017

최근 화석연료 고갈 및 환경오염 문제를 해결할 수 있는 대안으로 수소에너지가 주목받고 있으며, 고효율 및 주행거리 향상을 위한 수소 자동차 개발에 따라 수소 저장 압력용기의 내용적 증가 및 구조안전성이 요구되고 있다. 그러나, 반구형의 바닥부보다 내용적이 큰 타원형 바닥부의 형상설계가 이루어지지 않았으며, 타원형 바닥부의 성형공정에 관한 연구 또한 미비한 실정이다. 이에 본 연구에서는 수소압력용기 라이너의 타원형 바닥부 장단축비에 따른 최대 내용적을 계산하고 유한요소해석을 통한 구조안전성 검증 및 이에 대한 이론적 고찰을 검토하였다. 또한, 바닥부 성형 공정해석을 통하여 제안된 최대 내용적을 갖는 타원형상의 성형 가능성을 확보하였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2014년도 제46회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.450.2-450.2
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• 2014

열전재료는 열-전기가 상호 가역적으로 변하는 재료로서, 최근 에너지 변환소재 분야에서 각광받고 있다. 열전재료의 특성 효율은 무차원 열전 성능지수(dimensionless figure of merit, $ZT={\alpha}2{\sigma}T/{\kappa}$)로 나타낼 수 있다. 여기서 ${\alpha}$는 제벡계수(Seebeck coefficient), ${\sigma}$는 전기전도도(electrical conductivity), ${\kappa}$는 열전도도(thermal conductivity), T는 Kelvin 온도를 나타낸다. 500 K에서 800 K까지의 중온 영역에서 우수한 열전특성을 보이는 $Mg_2X$ (X=Si, Ge, Sn)와 이들의 고용체는 성분원소가 독성이 없고, 매장량이 많아 친환경 열전 재료로 각광받고 있다. $Mg_2X$ 고용체 중 $Mg_2Si_{1-x}Ge_x$는 기존 $Mn_2Si$, $Mg_2Ge$, $Mg_2Sn$계 보다 더 우수한 열전 성능지수를 보인다. 다양한 제조 방법들이 시도되고 있으나, 조성설계 및 구조, 성능 조절의 어려움이 있고, Mg의 산화와 휘발 및 Mg, Si, Ge의 융점 차이가 크고 중력 편석과 반응하지 않은 원소들로 인해 제조가 상당히 어렵다. Sb가 도핑된 $Mg_2Si_{0.5}Ge_{0.5}Sb_y$ (y=0, 0.005, 0.01, 0.02, 0.03) 고용체를 고상반응으로 합성하고 진공열간 압축성형을 통해 성공적으로 제조하였다. 고용 상을 확인하기 위하여 X선 회절분석을 실시하였고, 고용체 형성과 도핑에 따른 전기적 특성변화를 평가하기 위해 Hall 효과를 측정하여 전자 이동특성을 분석하였고, 323~823 K까지 전기전도도, 제벡계수, 열전도도의 측정을 통해 열전 성능지수를 평가하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제17권8호
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• pp.1-7
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• 2016

수도권 대기관리권역 내에서 발생되는 휘발성 유기화합물(VOCs)를 규제하고 있다. VOCs는 산업 활동 및 일상생활에서 많이 쓰이고 있는 유기용제에서 발생되고 있다. 특히 주거지역과 인접하게 위치하고 있는 도장 공정에서는 다량의 유기용제를 사용하고 있으며, 그에 대한 영향이 크게 나타날 것으로 예상된다. 도장 공정에서 배출되는 VOCs을 제거하기 위하여 다양한 기술이 개발되고 있다. 최근 플라즈마를 이용하여 유해 VOCs를 고온에서 분해하는 공정이 제시되었는바, 본 연구에서는 반응기 설계에 앞서 전산유체역학기법을 사용하여 초고온 공정 수치해석을 실시하였다. 수치해석은 질량과 운동량에 대한 보존 방정식과 에너지 보존 방정식을 이용하였다. 원심력 반응기의 내부 유체유동은 내측 벽면을 타고 강한 선회류를 형성하면서 하부로 하강하는 것을 알 수 있었다. 플라즈마에 의한 고온 가스는 반응기 하부까지 영향을 주지만, 방사형 방향(radial direction)의 열전달은 거의 없는 것으로 나타났다. 시험용 VOCs인 톨루엔에 대한 분해효율을 계산한 결과, 반응기 전체에 대하여 67%가 얻어졌으며, 이는 실제 플라즈마를 이용한 실험실 규모의 실험 결과치인 약 70% 와 비교적 유사하게 나타났다.

• 한국정보과학회논문지:컴퓨팅의 실제 및 레터
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• 제14권4호
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• pp.352-362
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• 2008

MANET(Mobile Ad-hoc Network) 내에서는 노드는 자유롭게 이동하나 에너지 제약을 가지며 이러한 특징이 네트워크 회선 단절을 유발한다. 따라서 MANET을 적용하여 유비쿼터스 서비스를 수행할 경우에는 노드의 이동성에 따른 토폴로지 변경에 유연하게 적응하면서 동시에 연속적인 패킷 전송이 가능하도록 패킷의 전송률을 향상시키는 기법이 요구된다. 본 논문에서는 이러한 문제점의 해결을 위해 PAOMDV(Possibility based AOMDV)와 OLSR-ME(OLSR with Modify Energy Efficiency)를 동시에 적용한 혼합형 프로토콜을 제안한다. 특히 모바일 에드 혹 네트워크를 클러스터로 구분함으로써 PAOMDV는 클러스터 간 통신을 담당하고 OLSR-ME는 클러스터 내부 통신을 담당하도록 구현하였다. 또한 홉 수가 증가하는 경우에도 기존 프로토콜보다 더 효율적인 프로토콜을 설계하기 위해 패킷 전달을 책임질 포워딩 노드 선택 알고리즘도 제안한다. 제안한 프로토콜을 기존의 프로토콜인 AODV, AOMDV, ZRP와 비교 실험하고 그 성능을 검증하였다. 실험 결과, 제안 프로토콜이 패킷 전송률, 전송 지연, 라우팅 오버헤드에서 기존 프로토콜 보다 우수함을 확인하였다.

• 자원ㆍ환경경제연구
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• 제21권2호
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• pp.237-269
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• 2012

본 연구는 수송부문 $CO_2$ 배출량 저감을 목표로 하는 친환경자동차에 대한 지원정책의 효과를 예측하고 정책성공의 결정요인을 분석하는 것을 목적으로 한다. 자동차 이용에서 발생하는 $CO_2$ 배출량은 자동차의 유형을 선택하는 이산선택행위와 이미 선택한 유형의 자동차를 어느 정도나 운행하는지를 결정하는 연속선택행위에 의해서 영향을 받는다. 본 연구는 이산 및 연속 선택을 결합분석하는 이산 연속선택모형을 구축한 후, 한국 소비자들의 자동차 선택 및 운행거리 자료에 적용하여 자동차의 연료효율에 따라 보조금 부과금을 차등 적용하는 정책을 시행할 때 발생하는 두 가지 선택의 변화를 동시에 분석하였다. 분석 결과에 의하면 보조금 부과금이 도입되는 방식이나 상대적 크기에 따라 전기자동차나 하이브리드 자동차와 같은 새로운 유형의 친환경자동차의 예상보급률이 달라지며, $CO_2$ 배출량 저감 수준에 있어서도 상당한 차이를 나타내었다. 또한 보조금 부과금을 적절히 선택할 경우에만 정부의 세입중립성을 유지하면서도 정책효과를 거둘 수 있을 것이라는 분석 결과도 도출되었다. 따라서 연비에 따라 차등 적용되는 보조금 부과금 형태 정책의 성공 여부는 정책이 새로운 유형의 친환경자동차의 점유율에 실질적인 차이를 유발하도록 설계되었는지에 달려있다고 할 수 있다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2011년도 제40회 동계학술대회 초록집
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• pp.504-504
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• 2011

최근 디지털 프린팅 기술의 핵심기술로 떠오르고 있는 잉크젯 프린팅 기술은 최근 기존의 문서인쇄 뿐 아니라, 직물 인쇄, 태양전지 등의 다양한 반도체 소자 제조에 널리 활용되고 있으며, 점차 그 응용 분야를 넓혀가고 있다. 특히 thermal 방식의 잉크젯 피린팅 기술은 etching, thin film process, lithography등의 반도체 공정 기술을 이용하여 제작할 수 있기 때문에, 현재 잉크젯 프린팅 기술은 대부분 thermal 방식을 체택하고 있다. 이러한 thermal 잉크젯 프린팅 방법에서는 잉크를 토출시키기 위하여, 전기적 에너지를 열에너지로 전환하는 전자저항막층이 필수적으로 필요하게 되는데, 이러한 전자저항막층은 수백도가 넘는 고온 및 잉크와 접촉으로 인한 부식 및 산화 문제가 발생할 수 있는 열악한 환경에서 사용되므로, Ta, SiN과 같은 보호층을 필수적으로 필요로 한다. 그러나 최근 잉크젯 프린터의 고해상도 고속화, 대면적 인쇄성 등과 같은 다양한 요구 증가에 따라, 잉크젯 프린터의 저전력 구동이 이슈로 떠올라 열효율에 방해가 되는 보호층을 제거할 필요성이 제기되고 있다. 지금까지는 Poly-Si, $HfB_2$, TiN, TaAl, TaN _0.8 등의 물질들이 잉크젯 프린터용 전자저항막 물질로 연구되거나 실제로 사용되어져 왔으나, 이러한 물질들을 보호층을 제거하는 경우 쉽게 산화되거나, 부식되는 문제점을 가지고 있다. 따라서, 기존 전자저항막의 기능을 만족시키면서, 산화나 부식에 대한 강한 내성을 가져 보호층을 제거하더라도 안정적으로 구동이 가능한 하이브리드 기능성(히터 + 보호층)을 가지는 잉크젯 프린터용 전자저항막 물질의 개발이 시급한 실정이다. 본 연구에서는 자기조립특성을 가져 정밀제어가 가능한 원자층증착법(Atomic Layer Deposition)을 이용하여 원자/나노 단위의 미세 구조 컨트롤을 통해 내열 내산화 내부식성 저온도저항계수를 동시에 가지는 다기능성 전자저항막을 설계 및 개발하고자 하였다. 전자저항막 개발을 위하여 우수한 내부식 내산화성을 가지고 결정립 크기에 따른 온도저항계수 조절이 가능한 platinum group metal들과 전기 저항 및 내열성 향상을 위한 물질의 복합구조막을 원자증증착법으로 증착하였다. 또한, 전자저항막 증착시 미세구조와 공정 변수가 내부식성, 내산화성, 그리고 온도저항계수에 미치는 영향을 체계적으로 연구하여, proto-type의 inkjet printhead를 구현하였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2011년도 제40회 동계학술대회 초록집
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• pp.501-501
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• 2011

산업이 고도화, 다원화, 세계화되고 있는 현대사회는 다기능성, 고물성, 극한 내구성을 가지며 환경 친화적이면서 에너지 효율을 극대화시킬 수 있는 다기능 소재의 개발을 요구하고 있다. 이러한 시점에서 다양한 물성을 동시에 발현이 가능한 코팅 소재는 향후 미래에 중요한 원천소재로서 주목되고 있다. 특히, 환경에 의해 쉽게 물성 및 구조의 변화가 쉬운 종래의 코팅소재와는 달리, 다양한 외부환경에서도 미세 구조 및 물성을 안정적으로 유지할 수 있는 신개념의 코팅 소재의 개발이 절실히 요구되고 있다. 이를 위해서는 코팅소재의 다 성분화가 필수적이다. 최근의 코팅 기술은 2가지 이상의 물성, 특히 서로 상반되는 물성을 동시에 구현할 수 있는 소재의 개발을 요구하고 있다. 이러한 물성의 구현을 위하여 더 많은 성분으로 구성되며 더욱 복잡한 조직으로 구성된 코팅층에 대한 개발이 필요하다. 본 연구에서 목표로 하는 신 개념의 원천소재기술은 4 성분계 이상의 원료 물질을 단일 타겟으로 제조하여, 단순한 코팅공정으로서 단일 코팅층 내에 다양한 성분상이 10 nm 미만 크기의 나노 결정립/나노 비정질로 구성된 나노 복합 구조로 형성되도록 하는 기술을 개발하고자 하는 것이다. 이는 복합기능 3 이상의 다기능성 부여는 물론, 그림 1에 명시되어 있는 극한 기능성(광대역 윤활성, 전자 이동 제어에 의한 온도 저항 계수 및 전기 저항 조절, 고온 열적 안정성, 내산화성, 고열전도율, 초저마찰/내구성/초고경도성 등)이 구현되도록 하는 소재 개발과 원하는 물성을 구현할 수 있는 나노 복합 코팅층의 형성 공정으로 구성된다. 다성분계 모물질의 개발이 중요한 이유는 다수의 성분 원소를 합금 상태로 형성시킴으로서, 단일 소스에 의해 다양한 원소를 동시에 스퍼터링 및 증착이 가능하도록 할 수 있다는 장점을 가지기 때문이다. 특히, 타겟의 미세구조를 나노구조화 하는것을 통해, 스퍼터링 yield의 차이가 큰 원소일지라도 균일하게 증착시킬 수 있는 방법을 제시하고자한다. 이러한 연구는 다수의 성분 타겟을 사용함으로서 장비의 복잡성, 코팅의 재현성, 대형화 등의 문제점을 본질적으로 갖고 있는 기존 PVD 공정의 문제점을 해결하기 위한 최적의 대안이라할 수 있다. 본 발표에서는 3가지 이상의 다기능성 구현을 위한 가장 중요한 원천기술이라 할 수 있는 다성분계 타겟 모물질 제조 기술에 대해 소개하고자 한다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2007년도 춘계종합학술대회
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• pp.213-216
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• 2007

본 논문은 수중에서 여러 대의 자율무인잠수정(Autonomous Underwater Vehicle, AUV)간의 통신을 위한 수중음향 통신 네트워크 기법중에서 효율적인 전력 사용으로 에너지 소비를 줄이고 수중의 긴 전파 지연에서도 원활한 통신이 가능한 수중 접속제어 프로토콜(Medium Access Control, MAC)을 제시하고자 한다. 제안된 접속제어 프로토콜은 스타 토폴로지를 채택하여 네트워크를 구성하는 한 노드가 마스터가 되어 멤버 노드들의 오버헤드를 최소화하고자 했으며 수중의 긴 전파 지연을 고려하여 지역 동기화(localized synchronization)방식을 사용하여 동기화를 용이하게 하였다. 또한, 멤버 노드들은 슬립 모드를 이용하여 노드들의 전력수명을 최대화하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제44권4호
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• pp.373-379
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• 2016

주기적 단속적으로 작동하는 위성부품의 열제어를 위하여 고상-액상 상변화물질(PCM, Phase Change Material)과 열관을 병렬로 결합한 열제어장치를 제안하였으며, 이의 성능을 수치해석을 통하여 검증하였다. 상변화 중 큰 잠열과 일정하게 유지되는 온도에 의하여 작은 방열판 면적에서도 부품의 최고온도를 제어할 수 있으며, 냉각기에는 PCM에 축적된 에너지가 방출됨으로써 보온히터 소모전력을 절약할 수 있다. 동일한 형태의 Al TBM(Thermal Buffer Mass)을 사용하면 비슷한 효과를 기대할 수 있으나, 질량과 보온히터의 소모전력이 증가하므로 PCM에 비하여 비효율적이다. 설계된 PCM 열제어장치는 발열량과 작동시간에 따라 그 양을 최적화할 수 있다.