• 대한토목학회논문집
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• 제39권2호
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• pp.327-333
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• 2019

달 탐사에 필요한 모든 자원을 지구에서 이송하는 것은 천문학적인 비용이 들기 때문에 지속가능한 달 탐사를 위해서는 현지에서 필요한 자원을 조달해야 한다. 이것을 가능하게 하는 기술이 현지자원활용 기술이다. 지구에서는 개발된 현지자원활용 기술을 검증할 수 없기 때문에 기술검증을 위한 달 표면 환경 모사 시설이 요구된다. 달 표면은 대기가 없으며, 표면의 평균온도는 낮에는 $107^{\circ}C$, 밤에는 $-153^{\circ}C$에 달한다. 또한 달 지표는 미세하고 거친 토양으로 덮여 있으며, 태양복사와 태양풍으로 인해 정전기적으로 대전되어 있다. 본 연구는 월면토를 포함한 고진공 환경과 정전기적으로 충전된 토양 모사에 대한 내용을 다루었다. 진공챔버의 감압속도 조절 실험을 통해서 지반 교란없이 토양을 포함한 진공환경을 성공적으로 구축하였고, 달 먼지의 대전 현상 이론 고찰을 통해 달 토양 대전 환경 구현을 위한 실험 방향을 제안하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제22권1호
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• pp.759-767
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• 2021

최근 전력화되는 무기체계들은 최신 기술이 반영된 고가의 장비가 대다수이며, 운용유지비도 지속적으로 증대되고 있는 추세이다. 이러한 무기체계들을 효율적으로 운용, 유지하는 요소로서는 정비계획, 경제적 비용 및 수리부속 소요 등이 있으며 그 중 수명주기 동안 수리부속 소요를 사전에 예측하는 것이 운용유지비 효율성 증대와 운용가용도를 높이는 중요한 방식이라 할 수 있다. 수리부속 소요 분석의 시작으로는 무기체계 배치 시 동시에 보급되는 동시조달수리부속(CSP: Concurrent Spare Parts, 이하 CSP) 산정이라 할 수 있을 것이다. CSP는 무기체계가 초기 일정기간 동안 재보급 없이 주어진 운용임무를 성공적으로 수행하고자 하는데 목적이 있으므로 이 기간 동안에 운용가용도를 달성하는 필수요소이다. 현재 CSP 산정 방식은 품목의 고장율과 운용 시간 등의 반영하여 분석하고 있지만, 분석된 CSP는 기술적 고장을 대비하는 목적이며, 초도 운용환경에서 휴먼에러 등으로 인한 예기치 않은 고장 발생에 대처하는 부분에서는 제한적인 것이 현실이다. 해당 고장은 무상정비 범위에도 포함되지 않으며, 초도 운용기간 중 무기체계를 운용 불가 상태로 만드는 심각한 요소에 해당된다. 이러한 무기체계의 운용 불가 상태를 예방하기 위하여 초도 운용환경 중 휴먼에러를 고려한 CSP가 필요하며, 그에 대한 산정 방안과 기준을 제시한다.

• 문화기술의 융합
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• 제7권3호
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• pp.583-589
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• 2021

본 연구는 반려동물의 증가로 인한 반려동물 동거가구의 재난증가를 대비하기 위한 가상현실 개발에 대한 연구이다. 저출산·고령화와 함께 나타나는 1인가구와 딩크족의 증가는 특히 반려동물로 인한 재난의 위험성을 높이고 있다. 이러한 재난에는 우선적으로 반려동물 양육에 따른 화재발생 증가가 있다. 화재발생 빈도가 제일 높은 것은 반려동물로 인한 전기레인지 화재이다. 특히 고양이로 인한 전기레인지 화재의 빈도수가 제일 높다. 반려동물로 인한 화재를 줄이기 위해 주인의 주의깊은 예방조치가 필요하다. 반려동물의 양육은 정서적 교류로 인한 펫로스 증후군을 유발한다. 주인의 부주의로 인한 재난으로 에스컬레이터에서의 반려동물의 상해와 엘리베이터에서의 주인의 상해가 있다. 에스컬레이터와 엘리베이터에서의 상해를 줄이기 위해서는 기본적 예절로서 반려동물을 안고 에스컬레이터와 엘리베이터를 이용하는 기본예절이 필요하다. 이러한 반려동물로 인한 재난을 줄이기 위해서 가상현실을 활용할 필요가 있다. 가상현실은 재난을 극복하기 위한 사전 훈련에 있어 물리적 공간이 없어도 체험이 가능하므로 실제 재난사례들을 몰입감 있게 경험할 수 있다. 따라서 반려동물로 인한 화재, 주인의 부주의로 인한 재난, 펫로스 증후군의 감소 방안을 가상현실을 통해 학습하는 것은 재난예방과 사회적 비용 감소에 크게 공헌할 것이다.

• 한국농림기상학회지
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• 제23권4호
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• pp.391-404
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• 2021

본 연구에서는 최신의 연구 트렌드인 빅데이터와 인공지능을 농업분야에 접목하여 유전자 알고리즘(GA)과 전지구 기후 재분석 자료를 활용한 마늘 생산량의 장기 예측 모형을 개발하고 그 예측성능을 평가해 보았다. 해당 모형은 마늘의 파종량을 수정할 수 있는 11월에 예측 자료를 생산하므로, 마늘의 생산 시기와 시간공간적으로 떨어진 전지구 기후 재분석 자료로부터 마늘생산량의 예측 인자로 활용할 수 있는 시그널을 찾아 장기적 마늘 생산량 예측에 활용하였다. 그 결과 결정론적 예측과 확률론적 예측 모두 마늘 생산량의 경년변동성을 통계적으로 99% 신뢰수준에서 관측과 유사하게 모의하였으며, 범주형 예측에서도 이분위 예측에서 93.3%, 삼분위 예측에서 73.3%의 적중률을 보이며 우수한 예측 성능을 나타내었다. 또한, 예측인자들 사이의 선형 및 비선형적 관계를 모두 고려하는 GA방법을 사용하였을 때, 선형적 앙상블 방법을 적용하였을 때 보다 높은 예측성능과 안정적인 예측결과를 보이는 것을 알 수 있다. 본 연구에서 개발된 마늘 생산량 예측 모형은 기존의 단기예측 위주의 농산물 생산량 예측의 한계를 극복하고 한 해의 농사가 시작되기 전 잠재 생산량을 전망 정보를 생산하여 농산물의 수요·공급 및 가격안정화를 위한 장기적 계획을 수립하는 것에 도움이 될 것으로 생각된다.

• 터널과지하공간
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• 제31권6호
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• pp.494-507
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• 2021

TBM의 활용이 증가하면서 최근 국내에서도 머신러닝 기법으로 TBM 데이터를 분석하여 TBM 전방의 지반을 예측하고 디스크커터의 교환주기 예측 및 굴진율을 예측하는 연구가 수행되고 있다. 본 연구에서는 TBM 굴진 시 기계 데이터를 대상으로 전통적 암반에 대한 분류 기법과 최근에 다양한 분야에서 널리 사용되고 있는 머신러닝 기법들을 접목하여 슬러리 쉴드 TBM 현장의 암반 특성에 대한 분류 예측을 하였다. 암반 특성 분류 기준 항목을 RQD, 일축압축강도, 탄성파속도로 설정하고 항목별 암반상태를 클래스 0(양호),1(보통),2(불량)의 3개 클래스로 구분한 다음, 6개의 분류 알고리즘에 대한 기계학습을 수행하였다. 그 결과, 앙상블 계열의 모델이 좋은 성능을 보여주었고 특히 학습성능과 더불어 학습속도에서 우수한 결과를 보인 LigthtGBM 모델이 대상 현장 지반에서 최적인 것으로 나타났다. 본 연구에서 설정한 3가지 암반 특성에 대한 분류 모델을 활용하면 지반정보가 제공되지 않은 구간에 대한 암반 상태를 제공할 수 있어 굴착작업 시 도움을 줄 수 있을 것으로 판단된다.

• 터널과지하공간
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• 제32권6호
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• pp.502-517
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• 2022

TBM의 활용이 증가하면서 최근 국내외에서 머신러닝 기법으로 TBM 데이터를 분석하여 디스크커터의 교환주기 예측 및 굴진율을 예측하는 연구가 증가하고 있다. 본 연구에서는 굴진 시 획득되는 기계 데이터와 지반 데이터를 기반으로 최근에 다양한 분야에서 널리 사용되고 있는 머신러닝 기법들 중 회귀 모델을 접목하여 슬러리 쉴드 TBM 현장의 디스크 커터 마모 예측을 하였다. 디스크 커터 마모 예측을 위해서 Training과 Test 데이터를 7:3으로 분할하였으며, 최적의 파라미터를 선정을 위해서 분할 교차검증을 포함하는 그리드 서치를 활용하였다. 그 결과, 앙상블 계열의 그레디언트 부스팅 모델이 결정계수가 0.852, 평균 제곱근 오차가 3.111로 좋은 성능을 보여주었고 특히 학습성능과 더불어 학습속도에서 우수한 결과를 보여주었다. 현재 도출된 결과로 볼 때, 슬러리 쉴드 TBM의 기계데이터와 지반정보가 포함된 데이터를 활용한 디스크 커터 마모 예측 모델의 적합성은 높다고 보인다. 추가적으로 지반조건의 다양성과 디스크 마모 측정 데이터양을 늘리는 연구가 필요한 것으로 판단된다.

• 한국산업정보학회논문지
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• 제27권6호
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• pp.41-49
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• 2022

IETF(Internet Engineering Task Force)는 저전력 손실 네트워크 환경인 LLNs(Low power and Lossy Networks)의 라우팅 프로토콜로 RPL(IPv6 Routing Protocol for Low-power Lossy Network)을 표준화하였다. RPL은 LLNs에서 요구하는 서비스에 적합한 OF(Objective Function)를 통해 경로를 생성하고 DODAG(Destination Oriented Directed Acyclic Graph)를 구축한다. 기존 연구들은 각 노드의 잔여 에너지를 확인하여 잔여 에너지가 높은 부모를 선택하여 DODAG를 구축하지만 실제 부모 노드가 에너지를 전부 소모하기 전에 DODAG를 떠나고 새로운 DODAG를 구축하는 방식은 없었다. 따라서 본 논문에서는 DODAG에 가입된 노드의 에너지 잔량이 지정된 에너지 한계점 이하로 떨어지면 그 노드가 DODAG를 미리 떠나는 EC-RPL(Enhanced Connectivity-RPL)을 제안한다. 제안된 프로토콜을 오픈소스 사물인터넷 운영체제인 Contiki에서 제공하는 Cooja 시뮬레이터를 사용하여 그 성능을 평가하고 Foren6를 활용하여 제어 메시지 수를 비교한다. 실험 결과 EC-RPL이 기존 RPL 보다 6.9% 낮은 지연시간과 5.8% 낮은 제어 메시지를 사용하며, 패킷 전달 비율은 1.7% 높은 것을 확인할 수 있다.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제22권2호
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• pp.794-802
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• 2022

본 연구의 목적은 심장판막 수술 받은 환자를 대상으로 전자의무기록 검토를 통해 퇴원 후 30일 내 비계획적 재입원군의 특성과, 재입원 영향요인을 규명하고자 하는 후향적 조사연구이다. 대상자는 S시에 위치한 상급종합병원에서 2018년 1월부터 2019년 8월까지 심장판막수술을 받고 포함기준에 맞는 퇴원환자 423명이었다. 비계획적 재입원 대상자는 총 48명(11.3%)이었고, 그 원인은 심방세동 13건 (27.1%)과 수술부위 통증이 13건(27.1%)으로 가장 많았고, 와파린의 치료농도가 안 맞는 경우 10건 (20.8%), 전신 위약감 7건 (14.6%). 저혈압 5건 (10.4%). 심낭삼출 4건 (8.3%), 수술상처 감염 3건 (6.3%), 출혈 3건 (6.3%), 고열 3건 (6.3%), 뇌경색 1건(2.1%)이었다. 재입원에 영향을 미치는 변수는 암의 병력 (OR=2.60, 95% CI 1.13-6.03, p=.025), 퇴원 후 거주지는 병원이 아닌 집으로 간 경우 (OR=2.91, 95% CI 1.33-6.36, p=.008), 판막수술종류로서 승모판막성형술이 대동맥판막 치환술보다 재입원률이 높았다(OR=1.21, 95% CI 1.21-4.98, p=.012). 비계획적 재입원 감소를 위해 환자와 돌봄 제공자에게 퇴원 전 만성질환병력관리와 재입원의 위험 요인을 미리 사정하고 병원 방문할 수 있도록 하는 개별화된 교육프로그램이 필요하다.

• 한국건축시공학회지
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• 제22권4호
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• pp.391-402
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• 2022

최근 해외사업은 민간자본을 유입하여 SOC 사업을 발주하는 형태의 사업들이 증가추세이기 때문에, 해외건설 글로벌 기업들은 해외수주전략을 이에 맞게 수립하여 진출할 필요가 있다. 따라서 본 연구는 개발도상국가의 PPP 역량 평가모델을 개발하여 국내 해외건설기업들이 해외진출 전략을 수립하는데 활용하고자 한다. PPP 역량평가모델은 선행연구 고찰과 해외건설전문가 면담조사를 통하여 PPP 역량평가 항목과 인프라 환경 역량평가 항목과 중요도를 분석하였다. 상기 분석결과와 전문가 조사를 통하여 해외건설기업의 PPP시장 진출시 문제점과 개선방안을 제안하였다. 특히 우리나라의 해외건설기업들이 PPP사업 진출 가능성이 높은 국가는 PPP 제도 수준이 성숙하고, 건설리스크가 낮고, 인프라 시장규모와 성장률이 높은 진출환경이 양호한 국가가 선정되었다. 또한 해외건설PPP 시장진출시 문제점으로는 PPP 투자 경험부족, PPP역량 및 인프라 환경 정보부족, PPP 전문가 부족이 도출되었고, 개선방안으로 단독진출보다는 국내외 업체와 협력하여 진출하고, PPP 사업진출 국가 환경에 맞는 사업에 맞게 진출하는 것을 제안하였다. 또한 PPP 금융 및 계약전문가의 확보를 위한 교육과정 개발과 각 국가별 PPP 정보 제공하는 방안을 제안하였다. 이러한 결과는 해외건설기업이 해외건설 시장진출 전략을 제안하여 해외진출 전략과 정책수립에 활용하는데 기여할 것으로 기대된다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제61권2호
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• pp.240-246
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• 2023

친환경적인 태양에너지를 사용하여 대기오염물질인 NO_x를 광화학적 반응으로 변환시키는 연구를 수행하였으며 광촉매를 모르타르 표면에 코팅한 시편을 제조하여 NO_x의 광화학적 전환율을 분석하였다. TiO₂ 광촉매를 거푸집의 하부에 먼저 넣고 시멘트 모르타르를 넣은 후 시멘트 모르타르를 양생시켜 광촉매 코팅된 콘크리트를 제조하였다. 거푸집 바닥에 미리 grease를 도포함으로써 양생 후에 콘크리트가 쉽게 탈형될 수 있도록 하였다. TiO₂ 코팅 양, UV-A 광 세기, 전체 기체 유량, 상대 습도, 그리고 초기 NO_x 농도와 같은 공정 변수를 체계적으로 변화시켜서 광촉매 반응에 의한 NO_x의 전환율을 조사하였다. 제조된 광촉매 코팅된 콘크리트가 다양한 공기 중의 공정 변수 조건에서 NO_x를 성공적으로 전환시키는 것을 확인하였다. 본 연구 결과는 향후 NO_x, SO_x, VOCs 등의 대기오염물질을 효과적으로 제어하기 위한 건물, 터널, 또는 도로와 같은 인프라 시설의 설계를 위한 기초 자료로 활용될 수 있을 것으로 본다.