• 디지털융복합연구
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• 제17권10호
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• pp.373-379
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• 2019

가철성 교정장치의 자가중합 레진인 Polymethyl methacrylate(PMMA)는 색의 안정성과 체적 안정성, 조직 친화성 등의 장점이 있어 오랫동안 치과 교정장치 재료로 사용해 왔다. 하지만 이러한 가철성 교정장치는 구강내에서 사용이 길어질수록 PMMA의 낮은 강도로 인하여 사용중 교정장치 레진상이 파절되는 단점이 있다. 본 연구에서는 zinc nanoparticle (ZNP)가 orthodontic PMMA에 혼합하여 강도효과를 도입하고자한다. ZNP을 함유된 orthodontic PMMA (0, 0.5, 1.0, 2.0 및 4.0%)의 직사각형 시료($1.4{\times}3.0{\times}19.0mm$)를 제작하였다. 제작완료된 시편을 1 mm/min의 속도로 3점 굽힘강도 시험하였고, 비커스 경도는 경도기를 이용하여 3회측정하였고, 표면조도기로 표면조도를 측정하였다. 그 결과 3점 굽힘강도는 유의한 변화가 없었다(p>0.05). 경도를 평가한 결과 역시 유지됨을 관찰하였다. 표면조도도 큰 차이가 보이지 않았다. 표면에너지는 유의차 있게 증가하였다. ZNP함유된 orthodontic PMMA는 의치 및 교정용 장치의 기계적 특성 대한 유의한 차이가 없음을 확인하였다. 결과적으로 본 연구에서 ZNP를 성공적으로 합성하고 이것이 분산된 교정용 레진 시편을 제작하였다. 추후 항균실험을 추가하여 고강도와 항균력이 있는 교정장치를 개발할 수 있는 연구가 필요하다.

• 한국시뮬레이션학회논문지
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• 제27권4호
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• pp.19-26
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• 2018

공중투하형 무인비행체는 비행성능의 극대화 및 모기체 탑재시의 소요공간 최소화를 위하여 접이식 직렬날개를 주로 사용한다. 이러한 접이식 직렬날개는 전방날개의 후류에 의한 후방날개 간섭문제, 날개 전개시 전후방 날개에 걸리는 피봇 모멘트의 불균형 등 일반적인 형태의 고정익 비행체와 다른 독특한 공기역학적 문제를 가지고 있다. 이에 본 논문에서는 유한체적법 기반의 전산유체역학을 통하여 여러 경우에 대하여 모델링 및 시뮬레이션을 수행하였으며 접이식 직렬날개 방식 비행체의 여러 공기역학적 현상에 대해 분석하였다. 그 결과 받음각 변화에 따른 전방날개에 의한 후류영향을 최소화하기 위하여 전방 날개를 후방날개보다 수직방향으로 높게 설치할 필요가 있었다. 또한 공력에 의한 피봇모멘트를 고려시 전방날개에 비하여 후방날개가 훨씬 빠른 속도로 펼쳐질 수 있으므로 날개 펼침 기구 개발 시 이에 대한 고려가 필요함을 확인하였다.

• 해양환경안전학회지
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• 제26권7호
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• pp.922-930
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• 2020

지난 10년간 복원력 상실에 의한 어선의 해양사고가 지속해서 증가하고 있으며, 갑작스러운 강풍이 주요 원인으로 지적되고 있다. 이러한 강풍에도 견딜 수 있는 어선의 운동·조종성능을 확보하기 위해서는 정밀한 풍하중 예측 기법이 우선되어야 한다. 따라서 본 연구에서는 전산유체역학 기법을 이용한 어선의 풍하중 평가기법을 개발하고자 한다. 특히, 고도 변화에 따라 풍속이 변화하는 계산환경을 모사하여 그 결과를 균일한 속도분포를 가정한 수치해석 결과와 비교 분석하고자 한다. 본 연구에서는 0-180°까지 15° 간격으로 13개의 방향에 대해 풍하중을 계산하였으며, 계산에 사용된 메쉬 모델은 메쉬 의존성 시험을 수행하여 개발하였다. 전산수치해석은 RANS(Reynolds-averaged Navier-Stokes) 기반 상용 해석 Solver인 STAR-CCM+(Ver. 13.06)와 k-ω 난류 모델을 이용하여 정상상태(Steady State) 유동해석을 수행하였다. 수치해석결과를 간략히 살펴보면 Surge, Sway 및 Heave에서 39.5 %, 41.6 % 및 46.1 % 풍하중이 감소하였으며 Roll, Pitch 및 Yaw에서 48.2 %, 50.6 % 및 36.5 % 감소하였다. 결론적으로 본 연구에서는 고도에 따른 풍속 변화 모델을 통해 기존보다 정밀한 수준의 풍하중 추정이 가능한 것을 확인하였으며, 그 결과가 선박의 풍하중 추정 평가기법 발전에 이바지하길 기대한다.

• 공업화학
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• 제33권4호
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• pp.373-380
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• 2022

본 연구에서는 화재 시 연기안전 등급 평가를 표준화하기 위해 Chung's equations 1, 2와 3을 확장하여 Chung's equations-V인 연기성능지수-V와 연기성장지수-V를 산정하였다. 5종류의 목재를 선별하여 ISO 5660-1의 규격에 의한 콘칼로리미터(cone calorimeter)법으로 연기지수들을 측정하였다. Chung's equation-VI에 따라 연기위험성지수-VI에 의한 연기위험성을 등급화 하였다. 연기위험성지수-VI는 PMMA(1) ≈ 단풍나무(1.01) < 물푸레나무(1.57) < 전나무(4.98) < 오동나무(46.15) < 적삼목(106.26)의 순서로 증가하였다. 단풍나무, 물푸레나무의 연기위험성이 가장 낮고, 오동나무, 적삼목이 가장 높은 것으로 예측되었다. 시험편 5종의 일산화탄소 평균생성속도는 0.0009~0.0024 g/s으로 나타났으며, 이들 목재는 기준 물질인 polymethyl methacrylate보다 불완전연소 물질임을 나타내었다. 선정된 목재들의 연기특성은 체적밀도가 높을수록 연기성능지수-V (SPI-V)이 증가하였고, 연기위험성지수-VI (SRI-VI)가 감소하였다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제61권1호
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• pp.80-88
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• 2023

저밀도 폴리에틸렌(Low-density polyethylene, LDPE)은 분진폭발 관련 특성치에 대한 기준이 제시되고 있지 않아 제조 및 취급설비의 안전한 설계가 어렵다. 이 연구에서는 LDPE 제조공정 중 Bag Filter에서 채취한 분진(LDPE 1)과 Silo 등의 설비 외부에 누설된 퇴적 분진(LDPE 2)에서 채취한 2개 시료에 대하여 분진폭발 시험을 수행하였고 그 중 LDPE 2 분진에 대하여 요약하였다. 입도분석 결과, 체적기준 평균입경은 95.04 ㎛, 수밀도는 0~1 ㎛로 나타났다. 최대폭발압력(P_max)은 6.6 bar, 최대폭발압력상승속도는 1500 g/m³에서 366 [bar/s]로 분진폭발지수(K_st)는 99.4 bar·m/s로 ST-1 등급임을 확인하였다. 또한, 최소점화에너지는 10 mJ이며 최소점화온도는 450 ℃로 나타났다. 현재, 제조 및 취급 설계는 고밀도 폴리에틸렌(HDPE)의 특성값을 기초로 한다. 그러나, 시험 결과 LDPE 2 분진이 HDPE(입자지름 61.6 ㎛)보다 위험성이 높은 것으로 나타나 LDPE 제조공정에서 HDPE 설계기준을 적용할 때는 주의가 필요하다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제23권10호
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• pp.5-11
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• 2007

본 논문에서는 자체 제작한 연직배수재 내부의 열전대 설치 유무에 따라 소형 원형셀과 대형 압밀실험장치를 이용하여 배수재 주변의 압밀 정도를 평가하였다. 동판재료인 열전대로 제작한 연직배수재는 소형 원형셀 장치에 적용하였고, 대형 압밀실험장치에는 연성 와이어로 만든 열전대를 배수재 내부에 설치하여 실험을 각각 수행하였다. 실험결과, 흙 시료는 열의 영향으로 체적 수축이 발생하여, 열을 가하면 침하가 커지고 압밀속도는 더 빠르게 진행되었다. 특히, 불교란 시료의 경우, 배수재 내부에 열을 가하지 않았을 때와 가했을 때의 압밀계수 $C_h$는 각각 3.45와 $3.83m^2/yr$, $K_h/K_s$의 비는 각각 3과 2를 나타내었다. 또한 재성형 시료의 경우, 열을 가하지 않았을 때와 가했을 때의 압밀계수 $C_h$는 각각 2.1과 $2.5m^2/yr$, $K_h/K_s$의 비는 각각 1.75와 1.5를 나타내었다.

• 한국방사선학회논문지
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• 제17권5호
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• pp.633-640
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• 2023

최근 근접 치료에서 방사선 차폐막을 사용하여 선량 분포를 변조하여 선량을 전달하는 정적 및 동적 변조 근접 치료 방법이 개발됨에 따라 새로운 방향성 빔 세기 변조 근접 치료에 적합한 역방향 치료 계획 및 치료 계획 최적화 알고리즘에서 선량 계산에 필요한 파라미터 및 데이터의 양이 증가하고 있다. 세기 변조 근접 치료는 방사선의 정확한 선량 전달이 가능하지만, 파라미터와 데이터의 양이 증가하기 때문에 선량 계산에 필요한 경과 시간이 증가한다. 본 연구에서는 선량 계산 경과 시간의 증가를 줄이기 위해 그래픽 카드 기반의 CUDA 가속 선량 계산 알고리즘을 구축하였다. 계산 과정의 가속화 방법은 관심 체적의 시스템 행렬 계산 및 선량 계산의 병렬화를 이용하여 진행하였다. 개발된 알고리즘은 모두 인텔(3.7GHz, 6코어) CPU와 단일 NVIDIA GTX 1080ti 그래픽 카드가 장착된 동일한 컴퓨팅 환경에서 수행하였으며, 선량 계산 시간은 디스크에서 데이터를 불러오고 전처리를 위한 작업 등의 추가 적으로 필요한 시간은 제외하고 선량 계산 시간만 측정하여 평가하였다. 그 결과 가속화된 알고리즘은 CPU로만 계산할 때보다 선량 계산 시간이 약 30배 단축된 것으로 나타났다. 가속화된 선량 계산 알고리즘은 적응방사선치료와 같이 매일 변화되는 어플리케이터의 움직임을 고려하여 새로운 치료 계획을 수립해야 하는 경우나 동적 변조 근접 치료와 같이 선량 계산에 변화되는 파라미터를 고려해야 하는 경우 치료 계획 수립 속도를 높일 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제34권3호
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• pp.395-402
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• 2005

국내산 메조, 차조 10-50%를 첨가한 white layer cake을 제조하여 메조 차조 첨가가 제품품질 특성에 미치는 영향을 검토하였다. 부피의 경우 차조 10% 첨가구가 가장 높은 부피를 보였으며 메조 및 차조 첨 가량이 증가함에 따라 감소하였고, 무게는 메조, 차조 40%까지 대조구에 비해 큰 차이를 보이지 않았다 비체적은 메조 및 차조 첨가량이 증가할수록 감소하는 경향을 나타냈다. Crumb color의 경우 메조 및 차조 첨가량이 증가할수록 L값은 감소하는 경향을 보여 어두워지는 것을 알 수 있었으며, a 값은 메 조 첨 가구에서 모두 '－'값을 보여 청색 계열을 나타냈으나 차조의 경우 10, 20%첨가구를 제외한 30% 이상 첨가구에서는 '＋'값으로 적색계열의 색을 나타냈다. b 값은 첨가량이 증가함에 따라 높게 나타나 황색 계열의 색이 우세하였다. Curst color는 crumb color에 비해 L값은 낮게 나타냈고, a 값은 9.4-6.3의 범위로 높게 나타났으며, b 값 또한 높게 나타났다. Texture는 메조 10%, 차조 10-20%에서 hardness값이 대조구와 유의적 차이가 없었으며, 첨가량의 증가에 따라 감소하였는데 이는 메조, 차조 첨가가 조직감 향상에 기여하지 않는다는 것으로 판단된다. 노화 특성은 메조, 차조 첨가량이 증가할수록 노화 속도가 빠른 경 향을 좌였고, 메조보다 차조의 hardness가 높게 증가하는 경향을 보였다. 5℃와 25℃에서 12일 동안 저장 중 노화 특성을 살펴보면 25℃에서 메조 첨가량이 증가할수록 경도가 증가하는 경향을 보였고 10 -40% 첨가구는 완만히 증가한 반면 50%, 첨가구는 급격히 증가하는 것으로 나타났다. 차조의 경우는 0 day에서 경도는 메조보다 낮은 값을 보였으나 차조 20-50% 첨가구의 경우 경도 증가폭이 높아 메조보다 노화 진행 속도가 빠른 것으로 나타났다. 5℃ 저장 중 경도의 증가폭은 25℃보다 증가폭이 크고 저장 3일까지는 유의적 차이가 없었으나 6일 이후 크게 증가하였다. 위 의 결과로 5℃, 25℃ 저 장 중 노화도는 5℃ 저장 중 노화가 크다고 할 수 있다. 관능평가에서 외부 특성은 대조구보다 메조가, 메조보다 차조가 첨가량이 증가함에 따라 어두워지고 딱딱해졌으며, 내부적인 특성의 경우 메조, 차조의 첨가량이 증가함에 따라 기공이 작고 고르지 못한 조직과 향미가 떨어지는 것으로 나타났다 이상의 결과를 종합해 볼 때 메조, 차조를 첨가한 white layer cake 제조 시 10-20% 첨가구가 케이크의 부피, 색, 기공, 경도 등을 고려하여 적용가능 할 것으로 판단된다.

• 대한환경공학회지
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• 제34권4호
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• pp.223-231
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• 2012

본 연구는 유 무기성 폐기물 처리를 위한 다축스크류 난류접촉식 고효율 건조기의 최적 설계를 위한 연구의 일환으로 실험적 연구와 수치해석적 연구를 통하여 건조기 내부의 열유동 메카니즘을 규명하고 건조효율을 높일 수 있는 설계 기준을 제시 하고자 수행되었다. 사용된 건조기의 대표적인 특성은 건조용 가스의 바이패스 시스템으로 연소를 통해 얻어진 고온의 가스가 다축 스크류 내부 축을 따라 흐르면서 분공을 통해 고속으로 슬러지 내부로 분출되면서 열풍 건조를 하게 되는 것이다. 다양한 열원의 적용이 가능하고 고온 난류 분사식으로 높은 건조속도를 갖고 있으며 고점성 물질에도 적용이 가능한 것이 장점이다. 여기서 건조가스의 분배는 슬러지를 체적 가열하는 한편 슬러지가 뭉치지 않고 지속적으로 열과 물질 전달을 원활하게 하는 기공을 유지하도록 해야 한다. 실험결과 하수슬러지 200 kg/hr를 처리하는데 스크류를 1 rpm으로 회전시킬 때 적정 체류시간은 100분 정도로 나타났다. 또한 다양한 열량 공급 결과 150,000 kcal/hr로 공급한 경우 높은 건조효율을 유지하면서 잉여 열량공급으로 인한 과도한 열피로 및 열량의 낭비를 줄일 수 있는 것으로 나타났다. 유 무기성 슬러지의 설계기술 및 건조효율 향상을 위한 건조가스의 유동 및 온도분포를 수치해석적 연구를 통하여 계산하였으며 연소실과 건조실의 온도계산 결과는 실험 자료와 매우 유사하게 나타나서 성공적으로 비교검증을 수행하였으며, 향후 물질전달에 대한 세부적인 모델을 적용하여 연구를 지속적으로 수행할 예정이다.

• 만화애니메이션 연구
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• 통권47호
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• pp.31-52
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• 2017

본 연구는 대학 수업에서 애니메이션관련 교육과정에 대해 NCS기반팀 티칭 교수학습사례를 제시하고 있다. NCS 교육은 스펙을 초월하고 채용시스템 정착과 국가직무능력표준 개발, 보급 등 실력과 능력이 존중받는 사회를 구현하기 위해 만들어졌다. 대학에서도 직무중심의 현장 전문인력 중심으로 대학 차원에서 직무특강 및 직무교육을 강화하고 있다. 특히, 애니메이션 분야는 새로운 기술이 급속도로 출현하고 있는 가운데 다양한 분야와의 융합형 인재를 요구하고 있다. 이러한 사회적 요구를 충족하기 위해서는 기존의 1인 1교과 수업방식에 한계가 있을 수 있으며 이를 해결하기 위해서는 직무별 세분화된 교수자의 다양한 참여가 필요하다. 즉, 학생들의 직무 교육 및 취업 창업의 문제를 전공교수 개인의 해결보다는 공동체적으로 해결하는데 목적이 있고 이를 위한 방안으로 팀 티칭을 제시하였다. 이를 통해 얻을 수 있는 기대효과로는 다음과 같다. 첫째, 애니메이션 분야가 갈수록 다양하고 융복합적으로 발전하는 추세에 따라 NCS직무와 관련된 능력단위 또는 능력단위 요소의 수행준거, 지식, 기술에 대한 전공 인력풀 활용으로 교수가 소속된 학과 이외의 타 학과 학생들과 매칭되어 보다 폭넓은 전문적 수업이 가능하다. 둘째, 대학 내부 전문가 교수를 적극적으로 활용하는 제도적 장치가 마련되어 자신의 소속 학과 이외의 타 학과에 부분적인 전문 역량 발휘가 가능하다. 이는 대학 내 교원역량강화 부문으로 연결된다. 셋째, 자신의 학과이외의 전문분야에 연관성 있는 전문교수의 협동수업을 통하여 보다 넓은 의미의 융합적이고 복합적인 대학만의 교육체계구축 할 수 있다. 마지막으로, 교내 교수인력풀의 전문특강과 멘토지원의 장점은 외부의 현장 전문가보다 학생의 다양한 이해와 요구를 수용할 수 있는 폭이 넓고, 학생에 대한 다각적인 지도가 책임교수와 이뤄질 수 있다. 학생이 필요로 하는 때 교내에서 쉽게 멘토를 만나 지도를 받기 때문에 시간적, 공간적 제약을 피할 수 있다.