• 한국산학기술학회논문지
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• 제19권6호
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• pp.80-87
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• 2018

최근 다양한 신재생 에너지 전력원의 확산과 저전력 고효율화 추구로 인하여 전력산업의 트렌드뿐만 아니라 소모량, 제어 방식과 동작 특성 등도 다변화되고 있다. 하지만 이와 같이 다양화 되고 있는 전력 산업에서 안전을 책임지는 핵심 부품인 퓨즈는 고전적 동작 형태에서 크게 발전하지 못하였고, 이로 인하여 계속해서 화재 및 폭발사고가 발생하고 있다. 이에 본 논문에서는 고전적 퓨즈 제작 방식인 카트리지 퓨즈에서 가용체에 저 융점 금속 도금 및 고 융점 금속 도금이 퓨즈의 동작 특성과 I-T 커브의 이동에 미치는 영향을 확인하고, 퓨즈의 동작 특성을 세분화하는 두께에 따른 도금의 영향을 고찰하여 퓨즈의 다양한 동작 특성을 구현하였다. 이와 함께 저 융점 금속의 도금이 퓨즈의 정격전류 선을 낮은 정격으로 이동시키고 동작 특성을 지연 동작의 특성으로 움직여 이를 활용한 다양한 동작 특성 설계가 가능함을 제시하였다.

• 정보처리학회논문지D
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• 제13D권6호
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• pp.775-788
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• 2006

무선 통신 기술의 발달과 무선기기의 소형화, 그리고 환경에 대한 감지와 제어를 수행하는 센서 네트워크 기술의 확산으로 환경오염, 터널 및 건축물의 붕괴, 홍수, 태풍, 지진 등의 재난에 대비하기 위한 재해 감시 시스템에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 재해 감시 시스템은 원격지의 상태 정보를 검출하고, 재해 상황을 판단하기 위한 규칙 처리 과정 후, 인식된 상황에 따라 방재작업을 지원한다. 그러나 기존의 모니터링 시스템들은 주로 현재 데이터를 위주로 간단한 집계함수 및 연산자만을 지원하기 때문에, 재해를 미리 예측하고 방재하기에는 부족한 점이 있다. 따라서 이 논문에서는 실외 센서 네트워크 및 공간 정보를 고려하여 재해 위험 지역을 미리 예측하는 재해 방지 시스템을 설계, 구현한다. 제시된 위험 지역 예측 기법은 현재 센서 데이터를 토대로 시간에 대한 공간 정보의 변화를 고려하여 미래에 재해 위험이 있는 지역을 추정하여 제시한다. 이로 인해 재해를 미리 예측하고 방비할 수 있게 되고, 재해 피해 감소 및 복구비용을 줄일 수 있다. 제시된 재해 방지 시스템과 위험 지역 예측 기법은 센서네트워크를 기반으로 하는 다양한 재해 방지 시스템에 활용되어 재해 예방 및 피해 감소에 많은 도움을 줄 수 있다.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2017년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.164-164
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• 2017

해양환경 중 많이 사용되는 철강재료들은 그 가혹한 부식환경에 대응하기 위하여 일반적으로 피복 도장방식법이나 음극방식법이 적용되고 있다. 여기서 음극방식법은 선박 및 해양구조물의 해중부 부식에 대해 가장 효과적인 방식법으로 알려져 있다. 한편, 이와 같이 해수 중 철강재에 음극방식을 적용할 경우, 피방식체인 그 강재 표면에 해수 중 용존된 산소의 음극환원 반응이 일어나며 국부적인 알카리 표면 조건을 형성시켜 $Mg(OH)_2$와 $CaCO_3$의 막을 석출시킨다. 이와같이 음극방식 중 형성된 전착물은 방식해야 될 표면적을 감소시켜 방식전류밀도를 감소시키는 효과가 있는 것으로 보고되고 있다. 이렇게 석출된 전착물은 음극표면에 부분적으로 형성되고, 여러 가지 환경 조건 등의 영향을 받아 그 피막의 형성 정도도 가늠하기 어렵기 때문에 음극방식 설계 시 그 정도에 따른 영향을 고려-반영하기가 곤란하다. 또한 이 전착물은 그 형성 메커니즘에 관한 해석이나 강도, 균일한 밀착성, 장기적인 방식효과 및 효율성 등이 아직 충분히 입증되어 있지 않은 실정에 있다. 따라서 본 연구에서는 해수 중 다양한 전착 프로세스에 의해 제작된 전착물의 기간별, 도장코팅 종류별 특성변화를 분석 및 평가하고, 전착물에 의한 희생양극 소모전류 변화 측정 분석을 통해 전착막을 균일하고 치밀하게 형성시키기 위한 최적의 조건을 찾고자 하였다. 또한 석출속도, 밀착성 및 내식특성을 향상시키기 위해 해수 중 기체를 용해시켜 제작한 막의 특성을 분석-평가하였다. 본 연구에 사용된 강 기판은 일반구조용강(KS D 3503, SS400)으로 ${\varnothing}42.7{\times}1,000mm{\times}4.0t$의 형상으로 제작하였다. 인가된 전류밀도는 1, 3 및 $5A/m^2$이고 도장 코팅 종류별 전착 석출물의 형성차이 비교 분석을 위한 실험은 선박 및 해양구조물에 많이 사용되는 Universal Epoxy 도료 2종을 선정하여 진행하였다. 또한 Steel Wire Mesh의 영향을 알아보기 위해 Mesh를 설치하여 실험을 진행하였다. 기간별-도장 종류별 외관관찰, 전착물의 두께 측정, SEM, EDS 및 XRD를 통해 막의 모폴로지, 조성원소 및 결정구조를 분석하였으며, 전착물의 내식성과 내구성을 평가하기 위해 테이핑 테스트(Taping Test) 및 전기화학적 양극분극 시험을 실시하였다. 희생양극 소모율에 대한 전착물의 영향을 확인하기 위해 외부전원을 인가하여 전착 피막을 형성시킨 강 기판에 희생양극을 연결하여 희생양극 소모효율 측정 시험을 진행하였다. 전착물의 석출량은 시간 및 전류밀도의 증가에 따라 비례하여 증가하였으며, 음극전류 인가 시 금속과 용액 계면 사이의 확산층에서 발생한 $OH^-$ 이온으로 인해 금속과 용액 계면 사이 pH가 부분적으로 증가하여 $Mg(OH)_2$ 화합물이 많이 생성되는 것으로 확인되었다. 또한 Mesh의 부착으로 평활하지 않게 형성된 미세한 굴곡구조 및 표면적 증가로 인하여 단계적으로 피복되는데 필요한 시간이 지연되면서 $CaCO_3$에 비해 $Mg(OH)_2$ 화합물이 상대적으로 증가한 것으로 사료된다. $CaCO_3$(Aragonite) 구조는 견고한 피막으로 치밀하고 화학적 친화력이 높아 우수한 밀착성을 보였으며 전착물의 영향으로 양극 전류가 감소하였고, 이로인해 방식전류 절감효과를 얻을 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국유가공학회:학술대회논문집
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• 한국유가공기술과학회 2005년도 창립 30주년 기념 국제심포지움 - 웰빙시대의 우유.유제품의 새로운 발견
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• pp.37-61
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• 2005

미세캡슐 (microencapsulation)은 내부 물질(core material)의 방출을 제어하기 위하여 여러 천연 및 생분해성 물질이 사용된다. 유청단백질은 이러한 목적에 아주 적합한 것으로 여겨지고 있는데 이는 독특한 이화학적 특성에 기인되는 것이다. 본 연구팀은 drug이나 생리활성물질을 피복하기 위하여 cross-linking 물질로 glutaraldehyde를 사용하여 수용성 이면서 유청단백질을 근간으로 하는 미세캡슐 제조기술을 개발하였다. 또한 생리적 조건에서 이들 캡슐의 분해 및 포집물질의 방출에 대한 연구를 수행하였는데 수용성 drug으로 사용된 theophylline은 유청단백질에 잘 분산되는 것으로 확인되었다. 이 분산액은 !%의 생리활성물질인 polyurethane을 함유하는 dichloromethane과 hexane 혼합불에 잘 확산이 되었다. 미세캡슐공정에서 피복물질로 사용되는 여러 물질중에서 유청단백질은 생리적 효능이 뛰어나고 여러 물리적 작용이 있기 때문에 새로운 피복소재로써 그 효용성이 매우 높다. 지금까지의 연구결과 유청단백질을 이용한 미세캡슐의 제조는 유청단백질이 가지는 기능적 효과와 내부물질이 지니는 약리효과를 동시에 이용할 수 있다는 점에서 향후 고부가 식품 의약품 첨가물질로써 유용성이 기대된다고 하겠다.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제35권6호
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• pp.50-56
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• 2007

본 연구에서는 각종 병해충 감염목의 열처리 조건으로 목재 중심부 온도를 $56^{\circ}C$에서 30분 이상 처리해야 한다는 FAO 열처리 기준(International standards for phytosanitary measures (ISPM) No. 15)을 적용하여 소나무 재선충 감염의 확산을 막고 감염목을 용재로서 사용할 수 있게 하기 위하여 국산 소나무의 열처리특성을 분석하였다. 온도와 습도 및 함수율별 열처리속도 측정을 통하여 목표온도 도달시간을 분석하고 소비에너지를 평가하여, 열처리 공정 적용 기술개발의 기초 자료를 확보하고자 하였다. 열처리 시 함수율이 높을수록, 직경이 클수록 열처리 소요시간과 소요에너지가 증가하였고, 고온 고습 조건이 열처리 소요시간을 단축시켰다. 열처리기 현장투입 시 적절한 열처리공정 제어를 위해서는 열악한 주위환경 조건, 처리기 가동성능의 변화, 고습적용이 불가능한 상황 등을 고려한 다양한 온도 습도 조건에서의 가열과 냉각 시 소비되는 에너지 평가와 소요시간 예측이 필요하다.

• 한국식품위생안전성학회지
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• 제27권1호
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• pp.50-54
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• 2012

살모넬라와 부루셀라는 가축에 심각한 질병을 유발하며, 축산업과 식품산업에 많은 경제적 손실을 초래하고 있다. 본 연구에서는, 이산화염소와 베타인 염산염을 주성분으로 한 소독제 바이탈옥사이드의 $Salmonella$ $typhimurium$과 $Brucella$ $ovis$에 대한 효력시험을 수행하였다. 배지희석법을 이용한 살균효력시험은 $4^{\circ}C$에서 30분 동안 시험 세균을 희석 소독제에 노출시켜 소독제의 가장 효과적인 낮은 희석배수를 결정하는 시험이다. 바이탈옥사이드와 시험 세균들을 처리조건에 따라 증류수, 경수, 그리고 유기물 등으로 희석하여 반응을 시켰다. 유기물 조건에서, $Salmonella$ $typhimurium$과 $Brucella$ $ovis$에 대한 바이탈옥사이드의 살균력은 경수조건에서의 살균력과 비교하여 낮게 나타났는데, 이는 유기물들에 의한 소독제의 살균 유효성분에 대한 저해작용에 따른 것으로 생각된다. 바이탈옥사이드는 $Salmonella$ $typhimurium$과 $Brucella$ $ovis$와 같은 가축병원성 질병들에 대해 살균효과를 갖고 있기 때문에, 이 소독제는 세균성 질병의 확산을 제어하는데 이용될 수 있을 것으로 사료된다.

• 한국방재안전학회논문집
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• 제10권1호
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• pp.85-90
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• 2017

본 연구는 빌딩과 공공시설에 설치되는 중요 전기 시설물인 수배전반이, 규모 8.3급 지진에도 국내최초로 정상적으로 작동될 수 있도록, 전기를 사용하는 각종 시설물 및 기계장치의 전원공급 및 제어하는 수배전반 하부에 상하굴절형 내진패드를 설치하여, 수배전반 하부구조 보호와 상부에 케이블 단락방지 등이 가능하도록 하여, 상하좌우 모든 지진파에 잘 적응되는 내진형 수배전반 제조기술로 한국전력이 기준으로 제시한 GR-63-CORE(규모 8.3 급) 내진성능을 만족하는, 내진형 수배전반 방재기술이다. 연구 성과로서, 전기 및 통신 기반시설을 보호할 수 있게 되어 지진발생시 전기시설을 정상상태로 복구하는 시간을 단축하는데 기여할 수 있고, 지진발생시 전기공급 시설의 파괴로 인한 화재발생을 방지할 수 있어 일본의 경우처럼 대규모 지진 발생시 발생하는 화재의 확산을 최소화하여 인명피해와 재산피해를 최소화할 수 있으며, 시민들이 대규모 지진을 겪은 후에도 일상생활로 신속히 복구할 수 있는 전기기반시설을 확보 등에 기여할 수 있다. 또한, 통신 및 전산실의 장비의 내진을 확보하기 위하여, 본 기술이 적용될 수 있고, 나아가 지진시 기반이 흔들려 시설기능이 정지될 수 있는 분야에도 다양하게 적용될 수 있을 것이다.

• 한국식품위생안전성학회지
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• 제31권4호
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• pp.299-303
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• 2016

살모넬라증과 부루셀라증은 가축 및 사람에 심각한 피해를 유발하는 질병으로, 축산업과 식품산업에 많은 경제적 손실을 초래하고 있다. 본 연구에서는, 자몽종자추출물, 구연산, 사과산 그리고 염화벤잘코늄을 주성분으로 하는 스프레이형 소독제의 Salmonella Typhimurium과 Brucella ovis에 대한 효력시험을 수행하였다. 살균효력시험은 배지희석법에 따라 수행하였으며, 스프레이형 소독제와 시험 세균들을 처리조건에 따라 경수와 유기물로 희석하여 반응을 시켰다. 유기물 조건에서, Salmonella Typhimurium과 Brucella ovis에 대한 스프레이형 소독제의 살균력은 경수조건에서의 살균력과 비교하여 낮게 나타났는데, 이는 유기물들에 의한 소독제의 살균 유효성분에 대한 저해작용에 따른 것으로 사료된다. 스프레이형 소독제는 Salmonella Typhimurium과 Brucella ovis와 같은 인수공통전염병 유발 병원균들에 대해 살균효과를 나타내어, 살모넬라증과 브루셀라증과 같은 세균성 질병의 확산을 제어하는데 효과적으로 이용될 수 있을 것으로 사료된다.

• 한국세라믹학회지
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• 제40권1호
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• pp.37-45
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• 2003

$BaTiO_3$의 Ba 자리에 Ca, Ti 자리에 Zr을 첨가한 $(B a_{1-x}Ca_x)(Ti_{0.96-y}Zr_{y}Sn_{0.04})O_3$ $(0.15 {\leq} x{\leq}0.20,\; 0.09{\leq}y{\leq}$0.14) 조성에 2차상 형성을 유도하여 복합체를 만든 후 유전 및 소결 특성을 조사하였다. Ca량이 15mol% 이상 첨가됨에 따라 $CaTiO_3$를 주성분으로 하는 2차상이 석출하여 복합체가 형성되었으며, Ca량의 증가에 따라 2차상 분율이 증가하였다. Ca량의 증가는 큐리 온도를 mol%당 $1.7^{\circ}C$ 감소시키며, 저유전율 2차상의 영향으로 Ca량 증가에 따라 최대 유전율은 mol%당 200 감소하였다. Zr 첨가는 큐리온도를 mol%당 $10^{\circ}C$ 감소시키며, 확산형 상전이 현상을 증가시켜 최대 유전율을 217 감소시켰다. 2차상의 증가에 의하여 비정상 입성장이 억제되어 소결밀도, 내전압 특성이 향상되었으며, Zr 첨가에 의하여 커패시턴스의 온도 안정성을 제어하여 EIA 규격을 만족하는 고압, 고유전율 Y5U 콘덴서 조성을 개발하였다.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2016년도 추계학술대회 논문집
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• pp.164-164
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• 2016

항만 및 해양 구조물은 육상과는 비교할 수 없을 정도로 가혹한 해수 환경에서 사용되며 계속적으로 부식 손상을 받는다. 따라서 강구조물이 장기적으로 안전하게 사용되기 위해서는 적절한 방식은 물론 철저한 유지관리가 필수적이다. 한편, 현재 해양환경 중 항만, 조선, 해양산업 등에 많이 이용되는 강구조물은 이에 대응하기 위하여 일반적으로 도장방식이나 음극방식이 사용되고 있다. 음극방식은 피방식체를 일정전위로 음극 분극하는 원리로써 외부전원을 인가하거나 비전위의 금속을 희생양극으로 연결하여 방식하는 방법이다. 이와같이 해수 중 음극방식을 실시할 경우 해수 중 용존하는 많은 이온들 중에서 특히 $Ca^{2+}$ 이나 $Mg^{2+}$ 이온이 탄산칼슘, 수산화마그네슘을 주성분으로하는 화합물로 형성된다. 이렇게 생성된 전착막은 산소 확산을 방지하는 물리적 장벽을 형성하고 부식율을 감소시키는 것으로 보고되고 있다. 그러나 전착막은 소지 금속과의 결합력이 불균일 함은 물론 막을 형성하는데 있어서 장시간이 소요된다는 단점이 있다. 따라서 본 연구에서는 해수 중 음극방식 응용 원리에 의해 전착막을 형성하고, 석출속도, 밀착성 및 내식특성을 향상시키기 위해 해수 중 기체를 용해시켜 제작한 막의 특성을 분석-평가하였다. 본 연구에 사용된 기판(substrate)은 일반구조용 강(SS400)을 사용하였으며, 면적은 $70mm{\times}30mm$, 두께는 1 mm로 제작하여 실험을 진행하였다. 외부전원은 정류기(Rectifier, xantrex, XDL 35-5T)를 사용하여 3 및 $5A/m^2$ 의 조건으로 인가하였고, 양극은 Carbon Rod를 사용하였다. 이때 해수에 주입한 이산화탄소의 양은 0.5 NL/min 였다. 각 조건별로 제작된 전착막에 대해 외관관찰, 석출량, 모폴로지, 조성원소 및 결정구조 분석을 실시하였고, 밀착성 및 내식특성을 평가하기 위해 테이핑 테스트(Taping Test, JIS K 5600-5-6)와 3.5 % NaCl 용액에서 전기화학적 양극 분극 시험을 진행하였다. 시간에 따른 전착막의 외관관찰 결과 전류밀도의 증가와 함께 상대적으로 많은 피막이 형성되었고, 용해시킨 기체에 의해 더 치밀하고 두터운 피막이 형성됨을 확인할 수 있었다. 성분 및 결정구조 분석 결과 $Mg(OH)_2$ 성분의 Brucite 및 $CaCO_3$ 성분의 Calcite 구조 및 Aragonite 구조를 확인하였으며, 용해시킨 기체의 영향으로 $CaCO_3$ 성분의 Aragonite 구조가 상대적으로 많이 검출되었다. 이는 해수 중 용해된 이산화탄소의 영향으로 인해 풍부한 ${CO_3}^{2-}$ 이온이 형성되고 용액 pH를 낮게 유지시켜 Ca 화합물 형성이 용이한 환경이 조성되는 것으로 판단된다. 밀착성 및 내식성 평가를 실시한 결과 해수중 용해시킨 기체에 의해 제작한 시편의 경우 견고하고 화학적 친화력이 높은 Aragonite 결정이 표면을 치밀하게 덮어 전해질로부터 산소와 물의 침입을 차단하는 역할을 하여 기체를 용해시키지 않은 $3A/m^2$ 및 $5A/m^2$ 보다 비교적 우수한 밀착성 및 내식 특성을 보이는 것으로 사료된다.