• 보존과학회지
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• 제32권3호
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• pp.437-448
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• 2016

전지구적으로 일어나는 기후변화에 대응하기 위해 20세기 말부터 선진국을 중심으로 기후변화에 의한 문화유산 취약성 평가와 대책 연구가 활발히 이루어져 관련 연구방법이 정립되고 방대한 기후자료와 손상예측 자료가 축적되었다. 우리나라는 관련된 정책연구가 다수 수행된 반면 여전히 과학적인 근거자료를 확보해야 하는 당면 과제가 남아있다. 한반도 미래 기후자료를 반영한 국내 석조유산의 미래 손상양상은 물리적, 화학적 및 생물학적 풍화 측면에서 복합적으로 변화할 가능성이 높으며, 이는 문화유산 보존 분야의 산업과 행정관리에도 영향을 미칠 것으로 전망된다. 앞으로 기후변화에 의한 석조유산의 영향 연구는 지역과 자료주기의 다운스케일을 통해 정밀화된 방향으로 진행되어야 한다. 이를 통해 손상유형과 지역별로 미래 환경에 취약한 석조유산을 가려내고 대응방안을 마련하는 것이 필요하다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제11권8호
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• pp.2951-2957
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• 2010

태양광 산업에 있어서 PV추적 발전장치의 개발은 고정식 발전장치에 비하여 효율적이다. 추적식 발전장치는 단위면적당 태양의 일사량을 유지하고, 태양 전지의 효율을 최대화 한다. 따라서 정확하면서 저렴한 태양 위치 추적장치의 경제성을 개선하는 것과 투자 가격을 내리는 것이 중요하다. 본 연구는 태양위치를 감지하는데 센서를 사용하지 않고 천문학과 수학을 이용하여 1분($0.016^{\circ}$)이내의 태양의 위치 알고리즘에 관한 것이다. 이 논문에 제안된 알고리즘은 장치의 비용을 내리고 발전효율도 높여준다. 지금까지 알고리즘을 적용한 결과를 고려하면, 최대오차는 30초 ($0.008^{\circ}$)를 보인다. 그리고 이 알고리즘으로 적용한 태양광 발전시스템은 고정식 대비 평균 23W(약18%)의 이득을 보였다.

• 한국추진공학회지
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• 제21권2호
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• pp.94-101
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• 2017

토우프리프레그는 한 가닥의 탄소섬유, 유리섬유, 아라미드 등의 보강섬유에 일정한 비율의 수지가 미리 함침되어 있는 토우 형태의 프리프레그를 의미하며, 필라멘트와인딩 공법을 위한 중간재이다. 최근 고성능 압력용기 개발에 대한 연구가 활발해지면서 기존의 습식 필라멘트와인딩 공법을 대체할 수 있는 건식 와인딩 공법을 위한 소재인 토우프리프레그에 대한 관심이 증대되고 있다. 본 논문에서는 로켓 모터케이스, 수소연료전지 자동차용 연료탱크, 산업용 고성능 압력용기 등 성능과 신뢰성을 동시에 필요로 하는 부품 제조용 소재로 주목받고 있는 탄소섬유 토우프리프레그의 국내외 최신 연구동향에 대하여 살펴보았다.

• 식품저장과 가공산업
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• 제1권1호
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• pp.5-16
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• 2002

쌀은 중국에서 중요한 식량작물로 제9차 5개년 계획(1966-2000년) 동안 재배면적 31.4백만 ha이며 생산량은 단위 ha당 6,303kg으로 198백만톤에 이르며 이는 재배면적으로는 식량작물의 $27.7\%$, 그리고 생산량으로는 전체식량작물의 $40\%$를 각각 점하고 있다. 이러한 재배면적과 생산량은 각각 세계전체 면적과 생산량의 $20.7\%$와 $33.7\%$를 차지하는 많은 량이다. 중국의 남부지역은 전지역의 $73.5\%$가 이모작으로 재배되며 주품종은 Indica이다. 중국의 중부지역은 이모작과 일모작의 재배형태가 2:3으로 공존하고 있으며 양쯔강 이북은 주로 일모작의 형태이다. 중국의 쌀 재배면적은 1960년대 이후 점차 증가하다가 1980년대 후반부터 정체되었다가 최근 90년대 말에 이르러서는 재배면적의 감소가 가속화되고 있으나 단보당 생산량은 꾸준히 증가하고 있다. 2001년 중국의 쌀 소비량은 138백만톤으로 이의 $85.2\%$는 식량용으로, $5.8\%$는 사료용으로, $1.3\%$는 가공용, $1.5-2.0\%$는 수출용으로 그리고 $1.2\%$는 종자용으로 소비되었다. WTO체제에 들어서도 중국의 쌀 생산에는 크게 영향을 받지 않을 것으로 여겨지는데 그 이유로는 충분한 생산능력과 자급률, 쌀의 낮은($4\%$) 국제교역비율, 총생산량에 대한 낮은 쿼터비율 등을 들 수 있다. 그러나 WTO체제 가입에 따른 압력 또한 존재하는 것이 사실인데 그것은 낮은 품질, 국제가격보다 높은 국내가격 등을 들 수 있다. 향후 중국 쌀의 발전적 전략들로는 쌀의 안정적 발전을 지속하는 일, 쌀 재배구조 조정과 함께 높은 미질을 가지는 품종육종, 기계화를 비롯한 경작기술의 발달, 쌀과 부산물 가공기술의 개발연구, 특정기능을 함유하는 유전공학적 기술의 적용, 토지와 도시화 그리고 식량순환에 시스템의 개혁 등 과학기술을 고양하는 일 등을 들 수 있다.

• 스마트미디어저널
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• 제9권3호
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• pp.25-30
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• 2020

본 논문에서는 산업 시설에서 작업자의 안전을 실시간으로 감시하는 딥러닝 기반 영상 분석 시스템을 구현하는 데 목적을 둔다. 작업자의 복장을 안전모, 안전조끼, 안전벨트 착용 여부에 따라 총 여섯 가지의 클래스로 나누고, 총 5,307개의 영상을 학습데이터로 이용하였다. 실험은 속도와 정확도가 준수한 YOLO v4를 이용하였으며, 총 645장의 영상에 대해 학습 반복 수에 따른 가중치를 적용했을 때의 mAP를 비교함으로써 수행되었다. 학습 반복 수 6,000에서의 mAP가 60.13%로 제일 높았으며, 테스트셋이 가장 많은 클래스의 AP가 가장 높음을 확인하였다. 추후 데이터셋과 객체 검출 모델을 최적화함으로써, 정확도와 속도를 개선할 예정이다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2010년도 제39회 하계학술대회 초록집
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• pp.256-256
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• 2010

투명전극부터 디스플레이 산업에 이르기까지 광범위하게 응용되어지고 있고 개발되어지고 있는 투명전도산화물(TCO)은 ZnO, In2O3, SnO2 등을 기본으로 하는 n-type 재료가 대부분이다. 그러나 투명전도 산화물을 이용한 light emitting diode(LED), 투명한 태양전지, p-형 TFT와 같은 투명전자소자의 개발을 위해서는 p-type 소재가 필수적이다. p-type TCO 소재는 비교적 연구 개발 실적이 매우 부진한 실정이었다. 1997년 넓은 밴드갭을 가지는 ABO2(delafossite) 산화물이 p-type으로서 안정적이라는 것을 보고함에 따라 이에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 현재 ABO2 형태를 가진 Delafossite구조 산화물이 가장 유망한 p-type 투명전도체 소재로 거론되고 있다. Delafossite 구조가 p-type 투명전도체에 적합한 결정구조인 이유는 밴드갭이 넓고 공유결합에 유리하기 때문이다. Delafossite구조는 상온에서 2종류의 polytype(상온에서 Rhombohedaral구조와 hexagonal 구조)이 존재하며 이들은 각각 3R 및 2H의 결정 구조를 가지고 있다. ABO2의 delafossite구조에서 Cu+의 배열은 c-축을 따라 Cu-O-Cr-O-Cu의 연속적인 층 구조로서 2차원연결로 보여 진다. 보고된 Cu- base delafossite구조를 가지는 재료들은 CuAlO2, CuGaO2, CuInO2 등 여러가지가 있다. 본 연구에서는 PLD를 이용하여 c-plane 사파이어 기판위에 성장된 delafossite구조인 CuCrO2박막의 특성을 알아보았다. p-type 특성을 위하여 CuCrO2에 Zn를 첨가하였으며 그에 따른 구조적 전기적 특성을 조사하였다. 성장온도와 산소분압을 $500{\sim}700^{\circ}C$, 0~10mTorr로 변화시켜 특성을 연구하였다. 성장온도 $700^{\circ}C$, 산소분압 10mTorr에서 c-plane 사파이어 기판위에 c-축 배향의 에피성장된 CuCrO2:Zn 박막을 얻을 수 있었다. Mg를 도핑함에 따른 p-type 특성보다 현저히 떨어지는 것을 확인하였다. 또한 동일한 조건임에도 특정한 이차상의 존재를 통해 도핑된 Zn의 위치를 추측할 수 있었다. 온도와 분압에 따른 결정성과 표면상태를 SEM을 통해서 확인하였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2012년도 제42회 동계 정기 학술대회 초록집
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• pp.281-281
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• 2012

연꽃잎 효과(Lotus effect)라 불리는 자가 세정 효과(self cleaning effect)는 연꽃이 항상 깨끗한 상태를 유지하는 것이 관찰되면서 꾸준히 관심에 대상이 되어 왔었다. 자가 세정 효과는 접촉각 $150^{\circ}$ 이상의 초소수성 표면에서 구현이 가능하며 이런 표면을 일상생활부터 산업분야까지 응용하고자 하는 많은 노력들이 있었다. 물질의 친수성 또는 소수성은 표면의 거칠기(roughness)와 표면에너지(surface energy)의 두 가지 특성에 의해 결정된다. 하지만 낮은 표면에너지 물질을 사용해도 접촉각 $150^{\circ}$ 이상의 초소수성 표면을 얻긴 힘들며, 표면의 거칠기를 증가시켜야 한다. PTFE (polytetrafluoroethylene)는 낮은 표면에너지를 가진 소수성 물질로 bulk일 경우 접촉각이 약 $108^{\circ}$이지만 거친 표면을 가진 박막으로 만들 경우 접촉각이 $150^{\circ}$ 이상의 값을 가지는 초수수성 표면이 가능한 물질이다. 특히, 초소수성 표면 이외에 우수한 내열성 및 내화학성 특성을 가지고 있어 디스플레이 및 태양전지 등의 자가세정(self cleaning) 보호막으로써 응용이 기대되고 있다. 본 연구에서는 HFPO (hexafluoropropylene)를 원료 가스로 이용하여, Si(100)과 유리 기판위에 Cat-CVD (Catalytic Chemical Vapor Deposition)법으로 PTFE 박막을 증착하였다. 텅스텐(W)을 촉매로 사용하였으며, 촉매온도가 $850^{\circ}C$이상인 조건에서 접촉각이 $150^{\circ}$ 이상인 초소수성 PTFE 표면을 쉽게 얻을 수 있었다. 특히 본 연구에서는 제막압력을 300 mTorr에서 700 mTorr까지 변화시켜 가며 유리와 Si 기판위에 증착하였다. Cat-CVD 제막압력을 변화시켜가며 증착된 PTFE 박막의 접촉각을 측정한 결과, 제막압력이 300 mTorr일 때 glass와 Si 기판위에 증착된 PTFE박막 표면에서의 접촉각은 각각 133, $117^{\circ}$였지만, 제막압력이 400 mTorr이상일 땐 $150^{\circ}$ 이상의 높은 접촉각을 갖는 초소수성 표면을 얻을 수 있었다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제16권9호
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• pp.6411-6418
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• 2015

기후변화 및 환경오염에 대응하기 위해 신재생에너지 정책 연구가 증가하고 있다. 신재생에너지는 녹색산업과 녹색기술로 대표되는 새로운 성장 동력 기술이다. 현재 우리나라는 태양광, 풍력, 수소연료전지 등 3대 전략부분에 신재생에너지 보급 및 기술개발사업에 대한 투자가 이루어지고 있지만 아직은 초기 단계로, 연구 방향 및 투자 분야에 대한 불확실성을 줄이는 것이 무엇보다도 시급한 실정이다. 따라서 본 연구는 빅데이터(big data) 분석방법 중 텍스트 마이닝(Text mining method)과 토픽 모델링 기법(multinominal topic model)을 신재생에너지와 관련된 최근 10년간의 우리나라 언론기사에 적용하여 국가 정책의 핵심이슈 및 세계적인 연구 트렌드를 분석하고, 성장 가능성이 있는 신재생에너지 분야를 예측하였다. 정보통신기술을 바탕으로 한 연구결과는 신재생에너지 분야에 활발히 적용될 것으로 예측된다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2015년도 학술발표회
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• pp.362-366
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• 2015

지난 백여 년 동안 인간은 과거의 그 어떤 선조들도 이루지 못한 지식과 기술의 발전을 통해 고도로 산업화된 사회를 이루었지만, 전 지구적으로 기후변화라는 부차적인 결과와 현실에 직면하고 있다. 이상기후 현상은 전지구 규모뿐만 아니라 일정한 소규모 지역에서도 관측되고 있으며, 국내에서는 특히 특정 지역에 국한되어 단시간에 발생하는 집중호우가 대표적인 사례이다. 현재까지 집중호우 발생 지역과 정도를 예측하기란 불가능한 상태이며, 산업화와 도시화가 진행될수록 그 피해는 더욱 증가할 것으로 예상된다. 따라서 집중호우에 대비한 도시 배수 시스템을 재점검할 필요가 있으며, 기존의 배수시설을 대체할 만큼 효율적인 배수구조물의 개발이 시급하다. 기존 도시지역의 측구형 수로관에는 마감불량, 정밀시공의 어려움, 이물질의 누적과 물고임, 노출로 인한 파손, 포장층 침투수 배수문제 등 많은 문제점들이 존재한다. 따라서 본 연구에서는 기존의 측구형 수로관의 단점을 보완하는 더욱 효율적인 집수정을 개발하고자 하였다. 집수정을 덮고 있는 포장층 상부면을 따라 흐르는 표면수를 처리할 뿐만 아니라, 포장층 내부로 스며드는 침투수를 처리 가능하도록 구조체 상부에 침투수 유입공을 설치하여, 표면수와 침투수를 동시에 고려하는 이중배수 시스템을 구성하였다. 본 연구에서 개발하는 집수정 구조체는 침투수에 의한 도로 및 구조체의 내구성 감소 및 겨울철 동파 현상을 방지할 수 있을 뿐 아니라, 단순공정, 시공성 향상, 유지비용절감 등 기존 배수 시스템과 비교해 많은 장점을 내포하고 있다. 본 연구에서 개발하는 이중배수 집수정의 효율 및 배수능력 평가를 위해서는 기존의 구조체와 차별되는 침투수 유입공에 대한 평가가 선행되어야 한다. 이를 위해서 침투수 유입공에 대한 실내 실험 장치를 구축하였으며, 반복 실험을 통해 침투수 유입공을 통한 배출 능력을 평가하고자 하였다. 또한 실험 결과를 바탕으로 구조체의 효능을 결정짓는 기준을 제시하고자 한다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2018년도 학술발표회
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• pp.375-375
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• 2018

세계 수자원 시장은 연평균 6.5%씩 증가하고 있으며, 2025년 기준 1,038조원까지 급성장할 것으로 전문가들은 예상하고 있으나, 기후변화의 가속화로 인해 가뭄 및 홍수피해가 증가하여 수자원 관리가 더욱 어려워져지고 있다. 급속도로 변화는 환경에 대비하기 위해 국내에서는 수자원 및 기후변화에 대한 다양한 연구가 진행되고 있으나, 해외사업 진출 시에는 수자원 기초자료 수집에 대한 어려움을 겪고 있다. 이를 해결하기 위해 글로벌 수문기상자료 제공과 함께 GIS정보, 댐 및 저수지 관련 자료, 인문사회 자료, 물관련 통계자료, 물관련 재해자료 등을 웹으로 제공하는 글로벌 수자원 정보 시스템(GWB, Global World Bank)을 개발하고자 한다. 본 연구에서는 시스템의 통합 DB를 구축하고 관리방안을 도출하기 위해 수집된 메타데이터 속성 및 데이터구조를 파악하고, 세부항목별 자료 포맷을 분석 후 GIS기반 관측소 정보와 자료를 매칭하여 최종적으로 시스템 컨텐츠별로 DB를 맵핑하였다. 강수량과 기상자료는 33개국의 관측소 6,531개소의 일/월/연단위 관측자료와 10,977격자의 격자분석자료를 구축하였다. 수문자료는 33개국의 수문관측소 2,242개의 월/연단위 유량관측자료와 10,977격자의 월/연단위 직접유출, 기저유출, 잠재증발산의 격자분석자료를 구축하였다. 그리고, 수집된 강우와 기상자료는 기계 오작동, 자료 전송 오류 등으로 인한 결측치 및 이상치에 대해 자료품질분석을 통해 오자료에 대한 보정을 진행하였다. 해당자료는 MySQL를 활용하여 DB를 구축하였으며, GIS정보는 GeoServer를 활용하여 운영서버에 구축된 정보를 최종적으로 사용자에게 Web Browser로 표출하였다. 해당 시스템은 추후 전지구 수자원관련 정보를 제공하여 해외사업지역의 댐이나 보 등의 구조물 설계, 수자원산업의 해외 진출시 데이터 수집의 한계점 및 시간단축을 해결할 수 있어 수자원 분야에 기여 할 수 있을 것으로 판단된다.