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 원천 소재로서 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 진행이 필요하다. 본 연구에서 목표로 하는 신 개념의 원천소재기술은 4성분계 이상의 원료 물질을 단일 타겟으로 제조하여, 단순한 공정으로서 단일 코팅층 내에 다양한 성분과 10 nm 미만 크기의 나노 결정립/나노 비정질로 구성된 나노 복합 구조의 형성이 가능하도록 하는 기술을 개발하고자 한다. 이를 통해 복합기능 3 이상의 다기능성 부여는 물론, 그림 1에 정리된 기존 코팅재에서 결여된 특성을 포함한 극한 기능성(광대역 윤활성, 전자 이동 제어에 의한 온도 저항 계수 및 전기 저항 조절, 고온 열적 안정성, 내산화성, 고열전도율, 초저마찰/내구성/초고경도성 등)의 구현이 가능한 복잡한 형태의 나노 복합 코팅층 소재 개발이 가능하도록 하는 기술이다. 또한 기존 코팅재의 구조적 결함을 통해 발생하는 내식성 문제를 방지할 수 있는 기술이다. 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 개발하고자한다. 또한 다수의 타겟을 이용하여 균일한 다성분 코팅층 형성하는 기존의 PVD 코팅방법으로는 다수의 성분타겟을 사용함으로서 장비의 복잡성, 코팅의 재현성, 대형화 등의 문제점을 본질적으로 갖고 있다. 이를 위한 해결방법으로 본 발표에서는 3가지 이상의 다기능성 구현을 위한 가장 중요한 원천기술이라 할 수 있는 다성분계 타겟 모물질 제조 기술의 개발 진행 사항에 대해 소개하고자 한다.
산업화에 따른 에너지 소비량의 증가와 지구온난화에 따른 환경 문제가 대두되면서 세계 각국은 안정적이고 환경친화적인 에너지자원인 신재생에너지의 보급을 촉진하고자 지원정책을 운영하고 있다. 본 연구에서는 주요국의 정책 동향 변화와 국내 의무할당제도를 실용주의 산업정책 제도설계 구성요소인 정치적 리더십, 정책조정과 협의 기구, 책임성 및 투명성 있는 정책의 집행의 관점에서 비교 분석을 통해 문제점을 도출하고, 신재생에너지 지원정책의 성공적인 운영을 위하여 실용주의 산업정책 기본 개념을 근거로 정책적인 제언을 제시하였다.
디지털매체의 급격한 신장과 매체간의 융합에 따라 구현되는 멀티미디어는 새로운 콘텍트 산업을 형성하고 확장시켜 나아가고 있다. 아울러 다양한 멀티미디어 전송기술의 등장과 발전은 보다 인간의 감각에 가까운 커뮤니케이션을 가능하게 하고 있다. 콘텍트 웨어는 기본적으로 보고 듣고 즐기는 내용물로 규정되는 것으로 기존의 영상, 음향, 게임. 등과 같은 엔터테인먼트 산업을 하나로 묶는 개념으로 진전되고 있다. 디지털 신호를 기반으로 하는 정보처리 기술에 의해 창출되는 콘텐트 웨어 들은 디지털 환경에서의 커뮤티 케이션 행위의 변화를 통해 그 특성을 파악할 수 있다. 이에 따라 '정보의 전달' 위주의 양적인 효율성을 추구해온 정보설계 기술의 문제를 '정보의 이해와 해석' 이라는 효과성의 문제로 다루기 위해 필요한 개념들을 논의하기로 한다. 정보 혹은 콘텐트 홍수의 시대를 맞아 미디어 소비방향의 특징은 재미있고 흥미로운 쪽으로 흘러가고 있다는 점이다. 이에 따라 좀 더 친화성 혹은 교감 성을 높일 수 있는 콘텐트 웨어의 정보설계 방향을 교감 적 커뮤니케이션에서 찾도록 하였다.
최근 고압송전선 시설에 대한 경과지 확보가 점점 어려워짐에 따라 환경 친화적인 콤팩트한 송전탑 설계가 요구되어 지고 있다. 콤팩트한 송전탑용 절연재료로서 폴리머에 관한 많은 연구가 진행되고 있으며, 특히 철탑암의 재료로서 폴리머 재질이 몇몇 선진국에서 적용되어 좋은 결과를 얻고 있다. 그러나 국내에서는 송전용 철탑암에 대한 폴리머 재질의 적용은 미흡한 실정이었는데, 이제는 폴리머에 대한 고강도, 고기능화 기술이 개발되고 있으므로, 이를 송전용 철탑암에 적용하게 되면 급격한 전력수요의 증가에 따른 송전공급의 증대에 민첩하게 대응할 수 있는 방안으로 판단된다. 본 연구에서는 송전탑용 폴리머 절연암을 설계하고, 그것의 전기적 특성을 해석하고, 기존 철탑에 적용한 콤팩트 송전탑을 설계하여 기계적 안정성을 시험하였다.
Soilcrete는 도로포장과 연약지반개량공사에 널리 활용되고 있는 전통적인 재료이지만 내구성이 떨어지고 품질이 불균질하기 때문에 용도확대에 제약을 받아왔다. 그러나 최근 환경친화적인 수요가 증가하면서 공원의 산책로, 골프장의 보도 등에 고강도 소일크리트의 적용사례가 증가하고 있다 본 연구의 목적은 포졸란 시멘트를 이용한 고강도 소일크리트에 대해서 통계적인 실험계획법을 적용하여 참고 배합설계를 실시하고자 하였다. 시험토질은 국내 현장에서 흔히 볼 수 있는 점토를 대상으로 하였으며, 연구결과 압축강도$50~150kg/cm^2$수준의 고강도 소일크리트에 대한 실용적인 참고 배합표를 제안할 수 있었다.
본 논문에서는 연료전지와 컨버터 모듈을 채용한 1-[KVA] 용량의 Line-interactive방식의 무정전 전원 공급장치(UPS)가 제안된다. 제안된 시스템은 두 개의 500[W]급 양자 교환막형 연료전지에 DC/DC 컨버터가 결합된 모듈을 채용하며, 이 모듈들이 인버터의 DC-Link를 공유한다. DC-Link에는 슈퍼커패시터 모듈이 채용되어 출력의 변동이나 연료 개질기의 느린 동특성으로 인한 연료전지와 부하 사이의 순시적인 전력의 불균형을 개선시킨다. 또한 슈퍼커패시터에 저장된 에너지는 단시간 동안의 과부하를 처리할 때에도 사용될 수 있다. 제안된 시스템은 배터리를 사용하지 않으므로 환경친화적이며 청정 에너지원에 대한 요구를 만족시킨다. 1-[KVA] 시스템의 설계 예가 제시되며, 1시간의 정전동안 부하에 전력을 공급하기 위해 필요한 수소의 양과 보상용 슈퍼커패시터의 용량을 계산하는 방법이 소개된다.
도시의 하천은 주민의 생활공간의 일부로서 환경적인 지속성을 위해 자연 친환경적으로 관리함이 바람직하나 현재 홍수예방, 또는 조경공사에 가까운 하천정비만 되어 왔으며 하천의 수질보전 및 관리를 위한 지속가능한 수질관리 방안의 수립이 필요한 상황이다. 탄동천은 대전시 유성구 추목동을 기점으로 갑천으로 유입되는 지방 2급 하천이다. 상류에는 군부대, 중류는 주거단지, 하류는 국가주요 연구단지, 그리고 국가적인 규모의 문화시설이 공존하는 지역으로 소규모하천의 자연 친화적 관리에 매우 좋은 예가 될 수 있을 것으로 전망된다. 본 연구는 탄동천에 대한 수질조사를 진행하고 전면적인 진단을 해보았다. 그 결과 상류의 하수처리장 방류수와 신성교 부근의 관거유출수가 주오염원으로 발견되었다. 탄동천 수질개선을 위해서는 이러한 오염원들에 대한 관리가 필수이며 그 대책으로 하수처리장 고도처리시설 도입과 하수처리장과 신성교 부근의 하천둔치에 인공습지를 설계하여 수질개선을 제안하였으며 1차원 수질모델인 QUAL2K를 이용하여 상술한 방안에 대한 수질개선 효과를 예측해 보았다. 모의결과 특히 T-P의 경우 0.05 mg/L 이하로 개선되는 것으로 모의되어 하천의 부영양화 방지에도 뚜렷한 효과가 있을 것으로 판단된다. 개선된 탄동천 수변공간은 인근 주민들에게 쾌적한 환경을 제공할 수 있으며 성공적인 수질관리 사례는 여타 하천관리의 설계, 시공에 큰 도움이 될 것이다.
최근 우리나라는 교통 혼잡, 대기오염과 같은 다양한 문제점을 일으키는 자동차 중심의 교통 체계 문제점을 해결하기 위해 대중교통 수요를 증가시키는 대중교통중심 개발(Transit Oriented Development, TOD)과 에너지 절약적인 도시개발에 초점을 맞추고 있다. 이러한 배경 하에 녹색 교통수단의 이용 활성화를 위한 보행 환경 및 시설에 관한 차별화된 평가 지표와 이를 측정할 수 있는 객관적평가 방안의 개발이 요구된다. 이에 본 연구의 목적은 TOD의 주요 계획요소(토지이용 밀도 및 다양성, 보행 친화적 도시설계, 대중교통시설 유형 및 공급수준 등)에 대한 효과 분석을 통해 다위계 보행 환경평가 지표 설계와 측정 방안을 제시하는 것이다. 이를 위해 TOD의 주요 계획요소를 GIS로 정량화 할 수 있는 지표를 반영하고 계층분석법(AHP: Analytic Hierarchy Process)을 활용하여 종로3가역과 한강진역에 보행 환경 평가를 실시하였다. 본 연구에서는 개별적인 TOD 계획 요소들의 보행 관련성을 종합하여 통행 패턴과의 영향관계를 규명하였으며 연구에서 제시된 보행 환경 평가 지표는 실제 물리적인 보행공간을 기반으로 한 역세권 및 환승센터 등에 적용되어 보행 접근성과 대중교통 편의성 복합토지이용 패턴의 가시화에 평가 도구로 활용될 수 있을 것이다.
연료전지는 환경 친화적 대체에너지로 지속적인 연구가 이루어지고 있다. 최근에는 연료전지의 실용화를 위해 적층, 대면적화에 대한 기본 기술이 중요시되고 있다. 그러나 연료전지중 가장 많은 기술적 발전을 이룬 인산형 연료전지에 관해서도 연료전지 설계의 기초자료가 되는 스택의 온도 분포에 대한 연구는 거의 발표되지 않았다. 본 연구에서는 인산형 연료전지 스택의 온도 분포를 전산모사하였다. 이를 통하여 여러 작동 조건에서 스택의 온도 분포를 알아내었으며, 스택 운전시 적절한 온도 측정 위치를 예측할 수 있었다. 또한 냉각단의 유로를 변경하여 전산모사를 수행한 결과 스택 내부의 온도 분포의 표준 편차를 약 50% 감소시키는 효과적인 냉각 디자인을 제안할 수 있었다.
본 연구의 목적은 국내 하천 복원의 자연친화적인 설계를 위한 무독성 호안공법의 수리적 안정성을 검토하는 것이다. 최근 들어 공학적 효율 위주의 치수 기능만을 위한 하천관리 정책에서 벗어나 하천의 환경적 기능의 개선을 위한 생태하천 복원사업이 이루어지고 있다. 그러나 신규 호안공법에 대한 부적절한 수리학적 설계기준이 자주 홍수기 경제적 손실을 유발하고 있다. 사석 및 블록의 안정성에 관한 연구는 크게 하천에서 제방, 하상보호, 세굴방지 등의 목적과 바다에서 호안 또는 방조제의 축조에 따라 투하하는 사석의 안정성에 기초를 둔 연구가 대부분이며 경험식으로 이루어져 있다. 본 연구에서는 최고 유속 3.5 m/s인 고속수로를 제작하여 수리실험을 수행하였으며, 무독성 접착제를 이용한 블록공법에 대한 다양한 조건의 수리실험을 통해서 수리적 안정성을 위한 호안블록의 한계유속을 구하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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