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시계열하중을 이용한 PSC 박스 거더 고속철도교량의 동적성능 평가에 관한 연구 (A Study on Dynamic Capacity Assessment of PSC Box Girder High Speed Railway Bridges Using Time Series Load)

  • 한성호;방명석;이우상
    • 대한토목학회논문집
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    • 제30권3A호
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    • pp.211-219
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    • 2010
  • 고속철도교량의 설계개념은 정적하중에 따른 충격계수를 고려하여 기존 교량 구조물의 강성을 증가시키기 위한 방안을 적용하고 있으며, 전반적인 구조설계 과정은 선진 외국기술에 의존하고 있는 실정이다. 그러나 고속철도(Korea Train eXpress: KTX)의 긴 연장(380 m)과 고속(300 km/h) 주행은 공진현상에 상당한 영향을 미치기 때문에 고속철도교량의 동적증폭계수(DAF) 및 동적성능 평가는 상세한 검토가 필수적으로 수행되어야 할 것이다. 따라서 이 연구에서는 전형적인 PSC 박스 거더 고속철도교량을 대상으로 동적성능을 효율적으로 검토하고자 하며, 합리적인 구조설계를 위한 기초자료를 제시하고자 한다. 이를 위해, 기존문헌을 토대로 KTX의 하중선도를 고려하여 정적해석을 수행하였다. 또한 다양한 해석변수를 고려하여 KTX의 이동하중을 시계열하중으로 변환하였으며, 변환된 시계열하중을 이용하여 시간이력해석을 합리적으로 평가하였다. 이때, 시계열하중을 산정하기 위한 변수는 KTX의 하중재하 절점간격, 시간증분 및 속도변화를 고려하였다. FE해석 결과를 바탕으로 PSC 박스 거더 고속철도교량의 동적성능을 체계적으로 검토하였으며, 국내외 관련규정에 따라 구조안전성을 정량적으로 평가하였다.

친수성 이온성 액체를 이용한 수상이성분계에서의 아크릴산 추출 평형 (Extraction Equilibrium of Acrylic Acid by Aqueous Two-Phase Systems Using Hydrophilic Ionic Liquids)

  • 이용화;이우윤;김기섭;홍연기
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제52권5호
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    • pp.627-631
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    • 2014
  • 본 연구에서는 아크릴산 추출을 위한 효과적인 분리공정으로서 모폴린계 이온성 액체/$K_2HPO_4$에 의한 수상이성분계를 적용하여 수상이성분계 형성 특성 및 아크릴산 추출 효율에 대한 모폴린계 이온성 액체의 양이온 알킬사슬 길이의 영향을 고찰하였다. 실험 결과 $K_2HPO_4$ 수용액에 적정량의 모폴린계 이온성 액체를 첨가함에 따라 안정한 수상이성분계가 형성됨을 확인할 수 있었으며 이성분계 형성능력은 [HMMor][Br]>[OMMor][Br]>[BMMor][Br]> [EMMor][Br]의 순서로 나타났다. $K_2HPO_4$ 수용액을 기준으로 모폴린계 이온성 액체의 수상이성분계 형성 능력은 기존의 이미다졸계와 큰 차이가 없었으며 친수성알콜/$K_2HPO_4$와 비교했을 경우에는 적은양으로도 수상이성분계 형성이 가능하였다. 모폴린계 이온성 액체를 이용한 수상이성분계 추출에 있어 아크릴산 추출 효율은 50~90%의 범위를 가지며 이 값들은 이미다졸계와 큰 차이가 없었다. 모폴린계 이온성 액체가 이미다졸계 이온성 액체에 비해 경제적으로 생산할 수 있으므로 모폴린계 이온성 액체와 $K_2HPO_4$로 구성된 수상이성분계는 아크릴산을 포함한 각종 생물공정에 의한 제품 분리에 효과적임을 알 수 있었다.

피페리딘계 이온성 액체와 포스페이트 염으로 구성된 수상이성분계를 이용한 숙신산의 추출 (Liquid Extraction of Succinic Acid by Aqueous Two-Phase Systems Composed of Piperidinium Ionic Liquids and Phosphate Salt)

  • 이우윤;홍연기
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제54권1호
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    • pp.52-56
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    • 2016
  • 본 연구에서는 숙신산 추출을 위한 효과적인 분리공정으로서 피페리딘계 이온성 액체/$K_2HPO_4$에 의한 수상이성분계를 적용하여 수상이성분계 형성 특성 및 추출특성을 고찰하였다. 실험 결과 $K_2HPO_4$ 수용액에 적정량의 피페리딘계 이온성 액체를 첨가함에 따라 안정한 수상이성분계가 형성됨을 확인할 수 있었으며 이성분계 형성능력은 이온성 액체 내 양이온의 알킬 사슬길이에 따라 증가하였다. $K_2HPO_4$ 수용액을 기준으로 피페리딘계 이온성 액체의 수상이성분계 형성 능력은 이미다졸계나 피롤리딘계에 비해 우수하였다. 피페리딘계 이온성 액체를 이용한 수상이성분계 추출에 있어 숙신산 추출 효율은 75~95%의 범위를 가지며 이 값들은 이미다졸계나 피롤리딘계와 큰 차이가 없었다. 그러므로 피페리딘계 이온성 액체를 이용한 수상이성분계를 숙신산 추출에 적용할 경우 이미다졸계 및 피롤리딘계에 비해 적은 양의 이온성 액체를 사용하여 높은 추출효율을 얻을 수 있음을 확인할 수 있었다.

API J55강의 미세조직과 기계적 특성에 미치는 열처리 및 합금원소(B, Ti)의 영향 (Microstructures and Mechanical Properties of API J55 steel with Heat treatment conditions and Alloying elements(B, Ti))

  • 최종민
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제19권4호
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    • pp.69-76
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    • 2018
  • 본 연구에서는 유정용 강관의 열처리 조건 및 합금원소(B, Ti)에 따른 미세조직 및 기계적 성질을 조사하였다. 실험에는 J55, J55+B,Ti 강재를 사용하였고, 열처리 조건은 각각 오스테나이트 처리온도 ($880^{\circ}C$, $910^{\circ}C$, $940^{\circ}C$), 냉각방식 (수냉, 유냉), 템퍼링 온도 (미실시, $550^{\circ}C$, $650^{\circ}C$) 이다. 열처리 조건에 따라 얻어지는 미세조직을 예측하기 위해 J55, J55+B,Ti 강재의 화학적 성분을 기준으로 평형상태도와 CCT 곡선을 예측하였다. 시뮬레이션 결과 평형상태도는 A1, A3 온도가 약 $20^{\circ}C$ 감소하였고, CCT 곡선은 B, Ti이 첨가됨에 따라 ferrite와 bainite nose 부분이 오른쪽으로 이동하였다. J55, J55+B,Ti 강재의 CCT 곡선을 기준으로 냉각속도에 따른 martensite, bainite, ferrite등 예상되는 미세조직을 예측하였고, J55 강재의 미세조직 예측값은 실제 실험값과 유사한 양상을 나타내었지만. J55+B,Ti 강재의 예측값은 실제 실험값과는 차이가 있었다. 열처리 조건이 변화됨에 따라 martensite, bainite, ferrite 등 다양한 조직이 생성되었으며, 이는 경도, 강도 및 연신율에 밀접한 영향을 미쳤다. J55시편의 수냉의 경우 martensite 조직이 형성되었고, 유냉의 경우 bainite와 ferrite 조직이 형성되었지만, J55+B,Ti시편은 B의 첨가에 의한 경화능 향상으로 냉각방식에 관계없이 martensite 조직이 형성되었다. 전반적으로 B, Ti을 첨가하면서 기계적 성질은 향상되었고, quenching 이후의 시편보다 tempering 이후의 시편에서 크게 향상되었다. 이는 Ti의 첨가로 인해 생성된 미세한 석출물이 재결정시 결정립 성장을 억제하여 미세한 오스테나이트 결정립을 생성하였고, tempering 열처리 이후에도 결정립 미세화 효과가 큰 영향을 미친 것으로 판단된다.

동경만산 문치가자미Limanda yokohamae($G{\"{U}}NTHER$)의 자원양 변동의 해석 (Population Dynamics of Mabled sole Limanda yokohamae($G{\"{U}}NTHER$) in Tokyo Bay, Japan)

  • 김종수;청수성
    • 한국수산과학회지
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    • 제24권1호
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    • pp.1-8
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    • 1991
  • 문치가자미는 동경만의 소형저인강 어업의 중요한 대상종이나 최근 어획노력이 증가하는 경향이 있어 자원을 영속적으로 유효하게 이용하기 위하여 자원 평가를 하였다. 복수년급군에 대한 VPA 해석 결과, 1980년부터 1987년까지의 자원미수는 약 350만 마리에서 920만 마리였고, 1985년에 최대치를 보였다. 시험조업에 의한 추정량은 240만에서 870만 마리였고 최대치를 보인 해도 같았다. 양자의 차는 1987연에 약 2배였으나 그 밖의 해에는 0.8-l.5배의 차로 그다지 큰 차를 보이지 않았다. 양쪽 다 어획량과 단위노력당 어획양의 증감 경향이 유사했다 어획률은 대부분의 해에 $30-50\%$로 상당히 높은 수치를 보였다. COHORT 해석을 하여 어획계수를 추정하고, 수명으로 추정한 자연사망계수와 어획물과 성장에 의해 검토한 어획개시연령을 이용하여 등어획량곡선을 그려 자원현상을 평가하고 어획증대의 가능성을 검토한 바 가입당 어획량의 최대치가 암컷은 2배 숫컷은 1.3배 정도 증대 가능성을 보였다. 어획증대를 위해서는 강목을 크게 하여, 어획개시년령을 높이는 관리방안이 바람직하다.

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수도권과 비수도권의 지역균형발전 정책 레버리지 탐색 : 지역의 기능 집중·분산 구조를 중심으로 (Regional Balanced Development Policy Leverage in the Capital and Non-Capital Areas : Focusing on Local Function Concentration and Dispersion Structure)

  • 이진희;이만형
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제20권12호
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    • pp.502-512
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    • 2019
  • 지역균형발전 정책의 문제 구조를 살펴보고 수도권과 비수도권 간의 격차를 발생시키는 원인을 파악하기 위해 수도권과 비수도권의 기능 집중·분산 측면에서 인과구조를 살펴보고 정책 지렛대를 탐색해 보고자 한다. 연구의 방법으로는 시스템다이내믹스 기법을 활용하여 인과지도를 작성하고, 피드백구조 탐색을 통해 정책 지렛대를 도출하였다. 특히, 지역균형발전 정책이 가지고 있는 문제의 원인을 단선적 사고가 아닌 시스템사고로 정책에 접근하였고, 시스템사고를 기반으로 지역균형발전 정책을 구성하고 있는 변수들 간의 인과지도 분석을 수행하였다. 연구 결과 수도권 규제 및 완화 정책과 비수도권에 미치는 영향을 구성하고 있는 변수로 총 31개를 도출하였고, 이를 이용하여 시스템사고를 토대로 인과지도를 작성하여 13개의 피드백 루프와 '수도권 기능 이전, 지방 분권 정책, 비수도권 개발과 비수도권 투자'라는 정책지렛대를 확인하였다. 수도권 규제·완화 정책의 구조적인 문제를 시스템사고를 기반으로 분석하여 선순환 구조가 될 수 있는 전략지렛대를 도출하기 위한 시도로서 기존의 단선적인 사고를 통한 정책 개선 및 활성화 방안에서 차별화된 전략 도출 방법을 적용하였다는데 연구의 의의가 있다. 마지막으로 수도권 정책이 비수도권에 미치는 파급효과를 파악하기 위해 시스템의 구조를 모델화하여 컴퓨터 시뮬레이션의 후속 연구가 필요하다.

인천연안역 저서동물의 종조성을 이용한 환경평가 (Marine Environmental Assessment based on the Benthic Macroinfaunal Compositions in the Coastal Area of Inchon, Korea)

  • 이재학;고병설;박흥식
    • 한국수산과학회지
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    • 제30권5호
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    • pp.771-781
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    • 1997
  • 연안역의 환경을 오염이란 관점에서 가장 객관적이고 효율적인 평가 방법을 선정하기 위하여 인천연안역을 대상으로 저서동물군집을 이용한 환경평가 방법인 종-개체수-생물량곡선 (SAB), 순위-빈도 곡선 (RFD), 개체수-생물량 비교법 (ABC), 대수-정규 분포 곡선 (LND), 내서 동물 식성지수를 응용한 저서 오염 지수 (BPI)에 적용하여 환경평가를 실시하였다. 그래프를 이용한 평가방법은 환경상태를 한 눈에 파악 할 수 있는 장점이 있지만, 충분한 생물자료가 요구되기 때문에 지역적으로 또는 세부적으로 비교${\cdot}$분석될 수 없는 단점이 있었다. 반면 저서오염지수에 의하면 정점간의 비교가 가능하였으며, 집괴분석의 결과에서 얻을 수 없는 출현종의 기능적인 면을 고려하여 오염의 정도나 경로까지 추적할 수 있었다. 여러 환경평가방법을 적용한 결과를 종합해 볼 때, 인천연안역은 외해역 보다는 영종도 북동쪽 해역이 다소 오염의 영향을 받고 있었으며, 특히 인천항이 오염의 영향을 크게 받고 있는 것으로 나타났다.

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L-모멘트법을 이용한 지역홍수빈도분석을 통한 금강유역 미계측 유역의 설계홍수량 산정 (Estimating design floods for ungauged basins in the geum-river basin through regional flood frequency analysis using L-moments method)

  • 이진영;박동혁;신지예;김태웅
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제49권8호
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    • pp.645-656
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    • 2016
  • 본 연구에서는 금강유역에 대한 지역홍수빈도분석을 실시하고 재현기간에 따른 홍수량을 추정하는 관계식을 제안하였다. 유역 내 유량자료의 수문학적 독립성과 동질성에 대한 검증을 위하여 Lag-1 자기상관성 분석, 동질성 검정, 이상치 검정, 불일치척도 검정을 수행하였다. 검정 결과, 금강유역의 대상 관측소들은 시간에 대하여 독립적이고 동질적 모집단에 속하며 이상치는 없었다. 일반 극치 분포(GEV), 3변수 대수정규 분포(LN-III), 피어슨-III 분포(P-III), 일반 로지스틱 분포(GLO), 일반 파레토 분포(GPA) 등 5개의 3변수 확률분포함수에 대한 L-모멘트비도와 평균가중거리(AWD), 그리고 $Z^{DIST}$ 적합도 산정 결과, GLO 분포함수가 금강유역의 최적 확률분포형으로 선정되었다. GLO 분포를 바탕으로 지역홍수빈도를 추정하는 회귀모형을 제안하였고, 강경 관측소의 관측 유량을 이용하여 회귀모형의 적용성을 검증하였다.

유역특성에 의한 합성단위도의 유도에 관한 연구 (Derivation of the Synthetic Unit Hydrograph Based on the Watershed Characteristics)

  • 서승덕
    • 한국농공학회지
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    • 제17권1호
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    • pp.3642-3654
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    • 1975
  • The purpose of this thesis is to derive a unit hydrograph which may be applied to the ungaged watershed area from the relations between directly measurable unitgraph properties such as peak discharge(qp), time to peak discharge (Tp), and lag time (Lg) and watershed characteristics such as river length(L) from the given station to the upstream limits of the watershed area in km, river length from station to centroid of gravity of the watershed area in km (Lca), and main stream slope in meter per km (S). Other procedure based on routing a time-area diagram through catchment storage named Instantaneous Unit Hydrograph(IUH). Dimensionless unitgraph also analysed in brief. The basic data (1969 to 1973) used in these studies are 9 recording level gages and rating curves, 41 rain gages and pluviographs, and 40 observed unitgraphs through the 9 sub watersheds in Nak Oong River basin. The results summarized in these studies are as follows; 1. Time in hour from start of rise to peak rate (Tp) generally occured at the position of 0.3Tb (time base of hydrograph) with some indication of higher values for larger watershed. The base flow is comparelatively higher than the other small watershed area. 2. Te losses from rainfall were divided into initial loss and continuing loss. Initial loss may be defined as that portion of storm rainfall which is intercepted by vegetation, held in deppression storage or infiltrated at a high rate early in the storm and continuing loss is defined as the loss which continues at a constant rate throughout the duration of the storm after the initial loss has been satisfied. Tis continuing loss approximates the nearly constant rate of infiltration (${\Phi}$-index method). The loss rate from this analysis was estimated 50 Per cent to the rainfall excess approximately during the surface runoff occured. 3. Stream slope seems approximate, as is usual, to consider the mainstreamonly, not giving any specific consideration to tributary. It is desirable to develop a single measure of slope that is representative of the who1e stream. The mean slope of channel increment in 1 meter per 200 meters and 1 meter per 1400 meters were defined at Gazang and Jindong respectively. It is considered that the slopes are low slightly in the light of other river studies. Flood concentration rate might slightly be low in the Nak Dong river basin. 4. It found that the watershed lag (Lg, hrs) could be expressed by Lg=0.253 (L.Lca)0.4171 The product L.Lca is a measure of the size and shape of the watershed. For the logarithms, the correlation coefficient for Lg was 0.97 which defined that Lg is closely related with the watershed characteristics, L and Lca. 5. Expression for basin might be expected to take form containing theslope as {{{{ { L}_{g }=0.545 {( { L. { L}_{ca } } over { SQRT {s} } ) }^{0.346 } }}}} For the logarithms, the correlation coefficient for Lg was 0.97 which defined that Lg is closely related with the basin characteristics too. It should be needed to take care of analysis which relating to the mean slopes 6. Peak discharge per unit area of unitgraph for standard duration tr, ㎥/sec/$\textrm{km}^2$, was given by qp=10-0.52-0.0184Lg with a indication of lower values for watershed contrary to the higher lag time. For the logarithms, the correlation coefficient qp was 0.998 which defined high sign ificance. The peak discharge of the unitgraph for an area could therefore be expected to take the from Qp=qp. A(㎥/sec). 7. Using the unitgraph parameter Lg, the base length of the unitgraph, in days, was adopted as {{{{ {T}_{b } =0.73+2.073( { { L}_{g } } over {24 } )}}}} with high significant correlation coefficient, 0.92. The constant of the above equation are fixed by the procedure used to separate base flow from direct runoff. 8. The width W75 of the unitgraph at discharge equal to 75 per cent of the peak discharge, in hours and the width W50 at discharge equal to 50 Per cent of the peak discharge in hours, can be estimated from {{{{ { W}_{75 }= { 1.61} over { { q}_{b } ^{1.05 } } }}}} and {{{{ { W}_{50 }= { 2.5} over { { q}_{b } ^{1.05 } } }}}} respectively. This provides supplementary guide for sketching the unitgraph. 9. Above equations define the three factors necessary to construct the unitgraph for duration tr. For the duration tR, the lag is LgR=Lg+0.2(tR-tr) and this modified lag, LgRis used in qp and Tb It the tr happens to be equal to or close to tR, further assume qpR=qp. 10. Triangular hydrograph is a dimensionless unitgraph prepared from the 40 unitgraphs. The equation is shown as {{{{ { q}_{p } = { K.A.Q} over { { T}_{p } } }}}} or {{{{ { q}_{p } = { 0.21A.Q} over { { T}_{p } } }}}} The constant 0.21 is defined to Nak Dong River basin. 11. The base length of the time-area diagram for the IUH routing is {{{{C=0.9 {( { L. { L}_{ca } } over { SQRT { s} } ) }^{1/3 } }}}}. Correlation coefficient for C was 0.983 which defined a high significance. The base length of the T-AD was set to equal the time from the midpoint of rain fall excess to the point of contraflexure. The constant K, derived in this studies is K=8.32+0.0213 {{{{ { L} over { SQRT { s} } }}}} with correlation coefficient, 0.964. 12. In the light of the results analysed in these studies, average errors in the peak discharge of the Synthetic unitgraph, Triangular unitgraph, and IUH were estimated as 2.2, 7.7 and 6.4 per cent respectively to the peak of observed average unitgraph. Each ordinate of the Synthetic unitgraph was approached closely to the observed one.

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국내 휴대폰의 진화패턴 규명을 위한 텍스트 마이닝 방안 제안 및 사례 연구 (A Case Study of a Text Mining Method for Discovering Evolutionary Patterns of Mobile Phone in Korea)

  • 온병원
    • 한국컴퓨터정보학회논문지
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    • 제20권2호
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    • pp.29-45
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    • 2015
  • 생물의 진화패턴과 원리는 지난 200년간 학문적인 영역에서 활발히 연구되어 왔으며 생명의 진화에 대한 체계적인 이론, 개념 및 방법론이 제시되었다. 그리고 진화경제학, 진화심리학, 진화언어학 등 다양한 분야에 적용되어 큰 연구 성과를 거두고 있다. 이와 더불어 진화생물학 논리를 인간이 만든 제품에 적용하려는 시도도 병행되어 왔다. 기존 연구들이 생물진화 논리를 인공물에 그대로 적용하거나 해당 분야 전문가의 직관에 근거하여 진화 모형을 구축하는 것이어서 진화 모형에 대한 일반화를 시키기에는 한계를 가진다. 또한 생물과 달리 인공물은 인간 의지의 상상력이 반영되기 때문에 생물진화 이론을 곧바로 적용할 수 없다고 알려져 왔다. 따라서 본 논문에서는 특정인의 주관에 벗어나 일반 대중들의 생각을 엿보고 이를 바탕으로 진화 모형을 구축하는 것을 목표로 한다. 이를 위해, 인공물을 계통적으로 분류할 수 있는 체계적인 틀을 제시하는 텍스트 마이닝 방안과 그 결과물을 효과적으로 보여줄 수 있는 시각화 방안을 차례로 제안한다. 특히, 제안방안을 바탕으로 최근 혁신의 아이콘으로 떠오르고 있는 휴대폰과 스마트폰에 대한 사례 연구를 집중적으로 수행한다. 지난 10년간 국내에서 출시된 휴대폰과 스마트폰에 대한 리뷰 포스트들을 수집하고 분석하여, 진화패턴을 발견하고 요약해서 보여주며 그 결과에 대해서 자세히 토의한다. 더욱이 이러한 작업은 소수의 전문가들이 방대한 문헌과 자료를 조사 정리하여, 오랜 시간에 걸쳐 진화계통도를 그리게 되는 매우 지난한 작업이다. 하지만 본 논문에서 제안한 방안은 반자동(semi-automatic) 마이닝 알고리즘으로 인간의 노력을 최소화할 수 있어 그 효용 가치가 높다. 이러한 연구를 통해 인간의 창의력과 상상력이 구현되는 방식을 이해하고 휴대폰의 미래 모습을 전망하는데 있어 유관기업들에게 큰 도움을 줄 것이다.