• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2021년도 학술발표회
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• pp.27-27
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• 2021

세굴은 유체와 유사의 상호작용으로 발생하는 중요한 자연 현상 중 하나로, 구조 및 지반 붕괴, 홍수, 생태계 파괴 등의 문제를 야기할 수 있다. 이러한 세굴 현상을 예측하기 위해 많은 수치적 연구가 진행되어왔지만, 대부분의 연구가 기존 격자기반방법인 유한체적법 (FVM)과 개별요소법 (DEM)이 연성된 모델을 이용하였고, 이는 격자 의존도로 인한 정확도와 효율성의 문제점을 보였다. 해결책으로 입자기반 유체해석 방법인 약압축성 SPH (WCSPH)와 개별요소법의 결합모델을 이용한 모의가 연구되어 왔지만, 단순 밀도차를 활용한 유체해석방법이 압력의 불안정성을 야기하여 유사의 운동에도 영향을 주는 결과를 보였다. 또한, 개별요소법의 특성상 모의 입자의 크기를 실제 실험 입자의 크기와 동일하게 설정하면서 입자수가 지나치게 증가해 계산의 효율성이 현저히 낮아지게 되었고, 이로 인해 실제 자연 지형에 적용하는데 어려움을 보여주었다. 본 연구에서는 향상된 세굴 수치모의해석을 위해 반복법을 통해 안정적인 유체 압력을 계산하는 비압축성 SPH (ISPH)와 개별요소법을 연성한 ISPH-DEM 모델을 사용하였다. 또한, 계산속도 향상을 위해 하나의 입자가 다수의 작은 입자의 움직임을 대표하는 Coarse-grained 방법을 적용하여 기존 모델을 개선하였다. 개선된 모델을 NFLOW ISPH PURPLE 소프트웨어를 이용하여 세굴 현상을 수치 모의하였고 실험 결과와 검증을 진행한 결과, 세굴의 깊이, 너비, 형상 등을 비교하였을 때 약 10% 이내의 오차를 보였고, Coarse-grained 방법을 통한 입자 수 감소로 최소 13배 증가된 해석 속도를 보였다. 이를 통해 본 연구에서 제시된 모델이 실제 자연 지형에서의 적용가능성을 확인할 수 있었다.

• 대한토목학회논문집
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• 제29권6C호
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• pp.277-285
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• 2009

실트함유량 변화에 따른 낙동강 모래의 반복전단강도 특성을 살펴보고자 낙동강 유역에 분포하는 모래와 실트를 채취하여 실트함유량 0~50%의 범위로 실내에서 재성형된 실트질 모래시료에 대하여 일련의 비배수 반복삼축실험을 실시하였다. 실험 결과, 실트함유량 변화에 따른 반복횟수(N) 10에서의 반복전단응력비(CSR)는 모든 상대밀도에서 실트함유량 5%에서 최대였고, 20%에서 최소를 보였다. 반복비($N/N_L$)에 따른 간극수압비(${\Delta}u/p^{\prime}$) 관계로 부터 분석된 간극수압의 발달 경향은 실트함유량에 따른 CSR 크기변화와는 무관하였다. 압밀 후 간극비(e)와 skeleton 간극비($e_s$)를 비교해 본 결과, 전반적으로 실트함유량에 따른 CSR의 변화 경향과 일치하여 실트함유량에 따른 CSR은 실트질 모래의 전단거동에 영향을 미치는 모래만의 간극비인 skeleton 간극비($e_{s}$)에 큰 영향을 받는 것으로 나타났다.

• 한국정보전자통신기술학회논문지
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• 제16권6호
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• pp.378-384
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• 2023

본 연구에서는 신경망포텐셜(Neural Network Potential)의 효율성과 정확도를 동시에 달성할 수 있는 기술자 벡터 조건을 도출하고자 한다. 소재 시스템은 단원소 소재인 실리콘으로 선정하였으며, 인공신경망 학습을 위한 원자 구조별 에너지 데이터는 밀도범함수이론 계산을 통하여 생성하였다. Behler-Parrinello 타입의 원자중심대칭함수를 기술자 벡터로 사용하였고, 다양한 벡터 길이에 대한 신경망포텐셜 생성 후 분자동역학 시뮬레이션에 적용하여 실리콘 소재의 구조 및 기계적 물성 재현성을 평가하였다. 실험 결과, 물성 재현 정확도를 유지하면서 학습 및 계산 효율성을 동시에 달성할 수 있는 기술자벡터의 최소 길이는 약 50이고, 소재의 기계적 물성이 이 길이에 더 큰 영향을 받으며, 같은 길이의 조건에서는 방사 대비 각도 방향 대칭함수를 더 반영하면 신경망포텐셜의 정확도가 올라감을 발견하였다. 이를 토대로 신경망포텐셜의 효율성과 정확도 동시 달성을 위한 최적의 기술자벡터 설정 가이드라인 제공이 가능할 것으로 기대된다.

• 한국산업정보학회논문지
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• 제29권1호
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• pp.117-123
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• 2024

수중에서 발생한 기포는 주변 유체의 밀도와 압력 차이에 의해 상승하는 부력을 받는다. 또한 주변 유체와의 점성, 표면장력, 상승 속도 그리고 크기 차이에 따라 기포의 거동, 형상, 열교환 과정 등이 달라진다. 본 연구에서는 원기둥 수조 내 상승하는 고온 단일 기포의 속도 그리고 열전달 해석에 관한 연구를 수행하였다. 이를 위해 이론적 식을 통해 기포의 속도 그리고 온도 등을 계산하여 수치 해석 결과와 비교하기 위한 자료를 설정하였다. 그리고 상용 프로그램으로 수치 해석을 수행하였으며, 격자의 변화에 따른 수치 해석 결과의 안정성을 격자 수렴성 지수 계산을 통해 확인하였다. 수치 해석 결과 단일 기포의 상승 속도와 온도는 최소 격자의 크기가 기포 지름의 1/160이 될 때 수렴성을 보였으며, 온도 감소는 0.05초 이내에 주변 유체와 동일한 수준으로 감소하는 것을 확인하였다.

• 융합신호처리학회논문지
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• 제25권1호
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• pp.46-51
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• 2024

드론은 최초 군사용으로 사용되었으나 최근들어 사용범위가 확대됨에 따라 농업, 서비스, 물류, 레져용 등 다양한 산업분야에서 폭넓게 사용되어지고 있는 추세이다. 리튬폴리머 배터리는 경량이면서 효율이 우수하여 드론의 전원공급 장치로 주로 사용되고 있다. 이에따라 드론에 안정적인 전원공급을 위하여 경량이면서 에너지 밀도가 높은 리튬폴리머 배터리의 필요성이 커지게 되었다. 그러나 리튬폴리머 배터리는 과충전, 과방전, 단락 등의 이유로 발화 및 폭발로 이어질 수 있어 반드시 보호회로를 탑제하여 사용해야한다. 보호회로는 리튬폴리머 배터리의 전압을 모니터링하는 제어IC인 보호 IC와 과방전시 스위치 역할을 하는 듀얼 N-channel MOSFET 등으로 구성되어있다. 따라서 본 논문은 배터리 보호 IC와 스위치 역학을 하는 MOSFET의 반도체 Die Chip을 이용하여 원칩 패키지 IC형태로 구현하였다. 원칩 패키지 IC로 구현하면 기존 부품 대비 최소 67%의 절감효과를 갖게된다.

• 한국응용곤충학회지
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• 제52권2호
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• pp.115-123
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• 2013

곤충병원세균(Bacillus thuringiensis: 비티)의 살충효과를 증가시킨 미생물살충제 "비티플러스"가 개발되었다. 그러나 수화제 형태의 비티플러스는 농가나 산업체에서 높은 단가로 선호하지 않고 있는 실정이다. 이에 본 연구는 액상 제형의 비티플러스를 개발하는 연구 목적을 두었다. 이러한 목적에 따라 먼저 비티플러스 제조에 포함되는 두 세균 배양액의 최적 혼합 비율을 결정하였다. 이 최적 혼합액은 10%의 에탄올을 보존제로 사용되었으며, 비티와 또 다른 곤충병원세균인 Xenorhabdus nematophila (Xn)의 배양액 비율이 5:4 (v/v)로 제조하게 했다. 또한 이 액상제형이 1,000 희석배수에서 효과를 보이기 위해 비티 배양액을 10 배 농축하여 최적 비율로 혼합하였다. 이렇게 해서 얻어진 액상 제형을 발육후기 유충의 배추좀나방(Plutella xylostella)이 가해를 하는 배추밭에 처리하여 7일 후 약 77%의 방제 효과를 보였는데, 이 처리 효과는 현재 상용화되는 배추좀나방 적용 생물농약들과 비등한 효과를 나타내는 것으로 판명되었다. 저온 및 상온의 저장 분석에서 본 액상 제형은 최소한 한 달 동안 안정된 방제효과를 나타내는 것으로 분석되었다. 이 액상 제형의 안정된 방제 효과를 보장하여 주는 품질관리 기술을 개발하기 위해 제형 내 비티 포자 밀도와 Xn 유래 유용물질의 농도를 판별하였다. 본 연구 분석은 최적의 방제 효과를 나타내기 위해서는 비티플러스 액상 제형에 비티포자 밀도가 최소 $5{\times}10^{11}$ spores/mL 이고, Xn 세균 대사물질들 가운데 8 종 유효물질의 농도가 품질관리 판별 기준으로 제시되었다.

• 한국지리정보학회지
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• 제14권4호
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• pp.221-237
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• 2011

본 연구는 환경정의 관점에서 도시근린공원의 접근성에 따른 형평성을 대구시를 사례로 분석하였다. 이를 위해 근린공원의 공간통계학적 분포 특성을 살펴 본 후, 최소거리 및 커버리지 접근 방법을 이용하여 접근성을 측정하였다. 여기에서 도출된 접근성에 따른 사회 경제적 특성을 비교하기 위해 근접비율, 맨 휘트니 U 검정, 로지스틱 회귀분석 등과 같은 기술적 추론적 통계를 이용하여 분석하였다. 최소거리 분석에서는 자치구 중 달서구가 근린공원에 대한 접근성이 가장 양호하며, 동구가 가장 불량한 것으로 나타났다. 커버리지 분석에서는 500m와 1,000m 모두 접근성이 가장 양호한 자치구는 달서구, 가장 불량한 자치구는 동구와 남구로 분석되었다. 환경적 형평성 분석 결과 구시가지는 대부분 고령자비율에서 환경적 형평성이 있는 것으로 나타났고, 인구밀도 및 미성년자 비율에서 불형평성이 나타났다. 신시가지는 대부분 인구밀도 및 미성년자 비율에서 환경적 형평성이 있는 것으로 나타났고, 고령자비율과 기초생활수급자비율 및 무상주택비율에서 불형평성이 나타났다. 이러한 결과는 정량적인 도시공원정책에 의한 대구시 도시공원의 조성과정 및 도시개발과정과 영구임대주택의 입지패턴과 밀접한 연관성을 가지고 있었다. 본 연구는 기존의 유해시설과 관련된 환경정의 연구의 주제를 확장하였으며, 도출된 분석결과는 대구시에서 사회 경제적 특성을 반영한 도시공원정책을 수립할 때 기초자료로 활용될 수 있다.

• Ecology and Resilient Infrastructure
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• 제6권4호
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• pp.200-207
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• 2019

금개구리의 대체서식지로 선택되는 환경인 논과 생태공원에서 2017년 7월부터 11월까지 무선 추적법을 사용하여 금개구리의 이동거리 및 행동권을 파악하였다. 총 39개체의 금개구리를 대상으로 행동권을 추적하였다. 논 개체군의 평균이동거리는 11.7 ± 1.9 m (n = 64)이었고, 생태공원 개체군은 24.7 ± 4.3 m (n = 39)이었으며, 두 개체군 간 이동거리는 차이가 있었다. 논 개체군의 평균 MCP는 181.2 ± 110.8 m² (n = 11)이었고, 생태공원 개체군은 416.1 ± 276.2 m² (n = 10)이었으며, 지역 간의 MCP는 차이가 없었다. 논 개체군의 서식영역 (Kernel 95%)은 4,160 m², 핵심 서식영역 (Kernel 50%)은 1,080 m²이었고, 생태공원 금개구리 개체군의 서식영역은 5,391 m², 핵심 서식영역은 736 m²이었다. 금개구리 대체서식지의 면적은 최소 1.33 ha로 조성하는 것이 적합하고, 개발압과 인간의 간섭이 많은 논 보다는 생태공원이 유리한 것으로 판단된다. 그러나 묵논과 같은 형태이거나 농기계와 농약의 사용 자제하는 전통 농법을 사용한 논이라면 금개구리 대체서식지로 활용할 수 있을 것이다.

• 한국환경생태학회지
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• 제30권2호
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• pp.165-172
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• 2016

청둥오리와 흰뺨검둥오리는 대표적인 월동 수조류로 수계를 중심으로 넓은 농경지를 월동지로 이용한다. 중부지역에 위치한 만경강과 동진강에서 월동하는 청둥오리와 흰뺨검둥오리에 대하여 행동권과 월동지에서의 일일 이동거리를 파악하고자 한다. 2015년 월동기에 Cannon-net을 이용하여 포획된 청둥오리 5개체와 흰뺨검둥오리 5개체에 야생동물 위치추적기(WT-300)를 부착하였다. 일일 이동거리는 전체 평균 0.89km이었으며, 최대 31.09km이었다. 청둥오리의 일일 이동거리는 0.97km이었으며, 최대 28.78km이었다. 흰뺨검둥오리의 일일 이동거리는 0.80km이었으며 최대 33.39km이었다. 행동권 분석은 GIS용 SHP 파일과 ArcGIS 9.0 Animal Movement Extension을 이용하였으며, 최소볼록다각형법(MCP)과 커널밀도측정법(Kernel Density Estimation : KDE)을 이용하여 분석하였다. 오리 2종의 행동권은 최소 볼록다각형법(MCP)에 의해 $490.34km^2$ ($SD=311.20km^2n=10$)이었으며, 핵심서식지인 커널밀도측정법(KDE 50%)은 $42.24km^2$ 이었다. 청둥오리의 행동권(MCP)은 $568.02km^2$로 흰뺨검둥오리 행동권(MCP) $397.13km^2$ 보다 비교적 넓었으며, 청둥오리의 핵심서식지(KDE 50%)는 $53.05km^2$로 흰뺨검둥오리의 핵심서식지(KDE 50%) $29.26km^2$ 보다 비교적 넓었다.

• 한국환경생태학회지
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• 제27권1호
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• pp.11-21
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• 2013

본 연구는 두루미(Grus japonensis)의 이용분포 내에서 행동권 분석의 기법인 MCP(최소볼록다각형법), KDE(커널밀도측정법), LoCoH(국지근린지점외곽연결)를 이용하여 이용면적과 핵심서식지를 선정하였다. 또한, 각 기법의 차이와 의미를 고찰하도록 하였다. 두루미의 분포자료는 철원지역 2012년 2월 17일 조사자료를 사용하였다. MCP에 의한 두루미류 서식영역은 $140km^2$이었다. KDE 분석에서 띠폭에 해당하는 h값을 1000m, CVh, LSCVh로 달리하여 KDE 등치선을 생성하였을 때, 핵심지역에 해당하는(Kernel 50% 이상) 면적은 $33.3km^2$($KDE_{1000m}$), $25.7km^2$($KDE_{CVh}$), $19.7km^2$($KDE_{LSCVh}$)이었다. 결과적으로 띠폭에 대한 기본값(1000m)-CVh(554.6m)-LSCVh(329.9m) 순으로 변수를 작게 입력할 경우 핵심면적 개수는 늘어나고, 면적은 감소하였으며, 형태의 복잡성은 증가하였다. 두루미류의 KDE 분석에 의한 핵심지역의 선정에서 적합한 띠폭변수는 CVh 값인 것으로 판단되었다. LoCoH분석에서는 서식범위와 핵심지역(50% 등치선 이상의 지역)의 면적이 k값의 증가에 따라 증가하는 모습을 보였으며, 점차 큰 핵심지역으로 합쳐지는 모습을 나타내었다. 핵심지역을 도출하기에 적합한 k 값은 24로 나타났으며, 전체 개체군의 핵심지역은 $18.2km^2$로 전체 서식면적의 16.5%를 차지하였다. 최종적으로, LoCoH 분석은 두 개의 큰 핵심서식지를 제시하였으며, 이것은 KDE에 의한 핵심지역에 비하여 작은 수의 핵심지역을 제시한 것이었다. 국내의 게재논문 및 발표자료를 포함한 연구에서 KDE는 대부분 기본설정으로 분석되었으며, 띠폭에 의한 변수를 고려한 것은 매우 드물었다. 따라서 띠폭변수를 명확히 제시하는 것이 요구되었다.