• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2011년도 춘계학술대회 초록집
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• pp.117.2-117.2
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• 2011

Since Gratzel and co-workers developed a new type of solar cell based on the nanocrystalline TiO2 electrode, dye-sensitized solar cells (DSSCs) have attracted considerable attention on account of their high solar energy-to-conversion efficiencies (11%), their easy manufacturing process with low cost production compared to conventional p-n junction solar cells. The mechanism of DSSC is based on the injection of electrons from the photoexcited dye into the conduction band of nanocrystalline TiO2. The oxidized dye is reduced by the hole injection process from either the hole counter or electrolyte. Thus, the electronic structures, such as HOMO, LUMO, and HOMO-LUMO gap, of dye molecule in DSSC are deeply related to the electron transfer by photoexcitation and redox potential. To date, high performance and good stability of DSSC based on Ru-dyes as a photosensitizer had been widely addressed in the literatures. DSSC with Ru-bipyridyl complexes (N3 and N719), and the black ruthenium dye have achieved power conversion efficiencies up to 11.2% and 10.4%, respectively. However, the Ru-dyes are facing the problem of manufacturing costs and environmental issues. In order to obtain even cheaper photosensitizers for DSSC, metal-free organic photosensitizers are strongly desired. Metal-free organic dyes offer superior molar extinction coefficients, low cost, and a diversity of molecular structures, compared to conventional Ru-dyes. Recently, novel photosensitizers such as coumarin, merocyanine, cyanine, indoline, hemicyanine, triphenylamine, dialkylaniline, bis(dimethylfluorenyl)-aminophenyl, phenothiazine, tetrahydroquinoline, and carbazole based dyes have achieved solar-to-electrical power conversion efficiencies up to 5-9%. On the other hand, organic dye molecules have large ${\pi}$-conjugated planner structures which would bring out strong molecular stacking in their solid-state and poor solubility in their media. It was well known that the molecular stacking of organic dyes could reduce the electron transfer pathway in opto-electronic devices, significantly. In this paper, we have studied on synthesis and characterization of dendritic organic dyes with different number of electron acceptor/anchoring moieties in the end of dendrimer. The photovoltaic performances and the incident photon-to-current (IPCE) of these dyes were measured to evaluate the effects of the dendritic strucuture on the open-circuit voltage and the short-circuit current.

• 한국산업보건학회지
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• 제24권2호
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• pp.122-129
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• 2014

Objectives: Because of its properties such as resistance to heat, chemicals and corrosion; tensile strength; sound absorption; and affordable price, asbestos has been widely used as a building material, fire resistant and retardant, thermal and heat insulator, soundproofing material, and electrical insulation. Since the prolonged inhalation of asbestos can cause serious illnesses such as lung cancer, mesothelioma, and asbestosis after an incubation period of 20 to 40 years, the mineral was classified as a Group 1 carcinogen by the International Agency for Research on Cancer, an intergovernmental agency forming part of the World Health Organization. Children and infants are more at risk than are adults if they are exposed to carcinogens, due to aweaker immunity that has not yet been fully developed. Most childcare centers are operated all day and children tend to spend a great amount of time in the centers. This is why it is important for them to be systematically isolated from environments that may expose them to asbestos. Materials: In order to understand both indoor and outdoor hazards to which children may have been exposed, the study focused on actual surveys of asbestos used in childcare centers, paying special attention to slate-roofed buildings in the vicinity of the centers. Results: A survey of a total of 211 childcare centers showed that the buildings of 18.1% of the centers contained asbestos, with 60.53% of the material being found in classroom ceilings. "Tex" was the most used material for ceilings, making up 89.47% of all ceilings. An outdoor survey showed that childcare centers in Daegu Metropolitan City had an average of 143 slate-roof buildings within a distance of 1km. Conclusions: Buildings housing mainly toddlers, children, teenagers and others more vulnerable to the toxicity of asbestos are not subject to asbestos investigation by law. A legal and practical basis for asbestos control is required for such buildings. In particular, housing materials which contain asbestos in day care centers require asbestos control. GIS should be used to identify the location of buildings with slate roofing materials in the vicinity of daycare centers in order to gauge toxicity of exposure to asbestos caused by potential asbestos friability possibility in outdoor conditions.

• 지질공학
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• 제25권1호
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• pp.21-33
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• 2015

이 연구는 국내에서 운용되고 있는 지하수 장기관측망의 자동 관측자료를 이용하여, 발생빈도가 상대적으로 높은 M3.0 내외의 소규모 지진에 의한 영향과 지진 전조현상에 의한 지하수의 변화 관측 및 구분가능성을 평가하고자 수행되었다. 사용된 지하수 관측자료는 2012년 4월~6월 기간의 1시간 단위로 김천지좌, 강진성전, 공주정안 3개 관측소의 암반관측공에서 관측된 자료이다, 지하수위, 수온 및 EC 값의 시계열 자료에서 부분적으로 급격한 이상변동이 관측되었으며, 이변동은 2012년 5월 30일 경북 영덕에서 발생한 M3.1 지진의 전조와 그 영향으로 해석된다. 그럼에도 불구하고 지진의 규모 및 발생위치와 관측공까지의 거리와 지하수 변동의 크기는 선형관계를 보이지 않으며, 이는 관측공 자체의 구조적 특성과도 연관된다. 따라서 지진관측을 고유목적으로 하는 관측공의 설치, 운용이 필요하며, 이를 통한 장기적 모니터링은 지진 재난지역에서의 비상수자원 확보와 지하공간 안전성 확보의 기반정보를 제공할 수 있을 것이다.

• 지질공학
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• 제28권3호
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• pp.501-512
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• 2018

건설현장의 지반내 황철석 등은 산성침출수를 발생시켜 주변환경 및 기반시설의 노화 촉진과 같은 문제를 야기한다. 이 연구에서는 밀양지역 도로공사구간의 시추코어를 대상으로 황철석에 의한 순 산발생량평가 및 침출수의 화학성분을 분석을 통하여 도로공사구간에 미치는 영향을 알아보고자 하였다. 이를 위하여 시추코어 시료 13점을 확보하여 순 산발생량(NAG)시험, pH, 산화환원전위, 전기전도도를 측정하고 화학성분을 분석하였다. 아울러 시추코어의 연마박편을 제작하여 전자현미분석을 실시하였다. 순 산발생량 시험결과, 산성배수의 가능성이 높고 관리가 필요한 pH 3.5 이하는 7지점이며, 화학성분은 $Fe(Ca)-SO_4$ 유형을 보인다. 코어내 전황 함량은 0.004~12.5%의 범위를 보이며, 전황(T-S)과 NAG-pH간 상관관계에서 6개의 시료가 산성암반배수 영역에 도시되었다. 따라서 도로공사 구간 전반에 걸쳐 산성배수로 인한 주변 환경 피해 및 시설물 노화 등에 대비하는 조치가 필요할 것이다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제21권2호
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• pp.611-618
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• 2020

건축물의 LCC 분석 결과의 신뢰성은 정확한 분석 절차와 불확실성이 제거된 데이터에 의해서 결정된다. 그러나 지금까지는 이 데이터를 자동으로 계측하고 DB화 할 수 있는 시스템들이 실용화되지 못하였다. 이에 본 연구에서는 4차 산업혁명의 핵심도구인 IOT를 활용하여 설비시스템의 전기에너지 소모량 데이터를 자동으로 수집하여 분석하고, 분석된 결과들을 활용하여 설비시스템의 효율적 운전이 가능한 S-LCC 플랫폼의 개념모델을 제안하였다. 제안된 개념 모델은 기존의 유지관리 시스템(BLCS)에 IOT를 융합하여 모델링되었으며, 이것은 시설물관리모듈, LCC분석모듈, 에너지사용량 관리모듈, 상태효율분석모듈, 유지보수기준재설정모듈 등 5개의 세부 모듈로 구성되어야 업무프로세스가 효율화될 수 있다. 이 시스템에서 도출하는 LCC분석결과를 활용하여 설비시스템의 노후화 상태를 실시간으로 파악할 수 있으며, 또한 기존설비의 보수율과 교체주기, 수명 등에 관한 기준들을 재설정하고, 신규설비의 유지관리기준을 새롭게 설정하는 기초자료로 활용될 수 있다. S-LCC 플랫폼이 구축될 경우, LCC 분석의 신뢰성 증대, 자료입력을 위한 노동력 절감, 정확성 제고 등의 효과뿐만 아니라 지금까지 버려졌던 데이터를 잠재가치가 큰 빅 데이터로 바꿀 수 있다.

• 유기물자원화
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• 제14권3호
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• pp.101-109
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• 2006

쌍용 P&G 제지공장 및 유한킴벌리 제지공장에서 발생한 제지슬러지 또는 우분을 줄지렁이의 먹이로 공급하면서 줄지렁이의 섭식량, 증체율 및 먹이에 대한 배설률을 조사하였다. 제지슬러지를 먹이로 공급하였을 경우에는 줄지렁이의 생체량이 증가하였으나, 우분을 먹이로 공급하였을 때는 먹이급이 70일 후에 지렁이 개체군이 사멸하였다. 섭식한 먹이의 지렁이 생체로의 전환률은 먹이급이 84일후에 건중량 기준으로 성충, 노령 유충 및 유령 유충 순으로 P&G 제지슬러지의 경우 0.48, 0.40, 0.76%로 유령유충이 입식된 사육상에서 높았고, 유한킴벌리 제지슬러지의 경우 0.26, 0.45, 0.42%로 성충이 입식된 사육상에서 가장 낮았다. 섭식한 먹이에 대한 지렁이의 배설률은 성충, 노령 유충 및 유령 유충 순으로 P&G 제지슬러지의 경우 49.02, 54.32, 55.39%이었고, 유한킴벌리 제지슬러지의 경우 32.22, 41.86, 40.69%로 P&G 제지슬러지에 대한 배설률이 유한 킴벌리에 대한 배설률보다 높았다. 우분에 대한 배설률은 성충, 노령 유충 및 유령 유충 각각 73.73, 57.89, 76.38%로 제지슬러지보다는 높은 배설률을 나타내었다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제6권4호
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• pp.327-343
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• 2004

터널 시공 도중이나 터널 굴착 직후 주지보재에 의한 보강 전에 터널막장 전방에 존재하는 연약암반 혹은 단층파쇄대로 인해 유발되는 터널막장의 붕괴사고가 빈번이 일어나고 있다. 기존의 지반탐사방법으로는 터널막장부근에 있는 연약암반이나 단층파쇄대를 찾기 어렵다. 본 연구에서는 이러한 문제점들을 극복하고 기존의 탐사방법들을 보완하기 위해 전자기파를 이용한 터널전방 예측방법을 제안하였다. 전기장의 특성을 고려한 Coulomb 및 Gauss 법칙을 이용하여 절리를 가지는 암반에서의 전기장을 해석하였다. 이를 바탕으로 터널막장 전방에 구형연약암반과 단층파쇄대가 존재하는 경우에 대하여 각각 전기장해석을 수행하여 이론식을 도출하였다. 또한 개발된 해석기법을 작용하여 터널 전방에 구형연약이역과 단층파쇄대가 존재하는 경우에 대하여 예제해석을 수행하였다. 해석결과는 터널 전방에 부착된 몇 개의 전극에서 측정된 암반의 저항으로부터 역함수기법을 이용하여 터널 전방에 존재하는 연약지역의 등가 크기, 위치 및 성질을 정확하게 예측할 수 있음을 보여주었다. 암반에서의 전기저항 가탐심도는 터널막장의 크기, 자연전위 및 기타 전기적 신호에 의해 영향을 받음을 알 수 있었다. 제시된 해석기법은 실내시험을 통하여 검증하였다. 가로, 세로, 높이가 각각 5cm인 콘크리트 블록 1800여 개를 가지고서 3방향 절리를 가진 암반상태를 구현하였고 터널 전방에 전기전도도가 콘크리트 블록보다 상대적으로 높은 물질을 이용하여 연약지반을 구현하였다. 모델링을 통한 실험결과는 해석결과와 거의 일치함을 보여주었다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제16권3호
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• pp.2123-2130
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• 2015

본 실내에서 활용되고 있는 자동 감시 로봇이나 로봇 청소기 등의 경우 누군가에 의해 옮겨지거나 혹은 예상치 못한 물체와의 충돌 등으로 이동 로봇의 방향이나 계획됐던 경로에서 이탈하였을 경우 원래 계획했던 경로로 다시 진입해야 하며 이에 대한 이동 로봇의 강인한 자기 위치 추정 능력이 필요하며, 이는 기존 이동 로봇의 납치 문제 해결과도 연관된다. 본 연구에서는 이동 로봇의 경우 실내에서만 동작하며, 저가의 로봇을 활용하고자 한다. 따라서 본 논문에서는 실내에 설치되어 있는 CCTV 등 외부 영상 정보 획득 장치를 활용하여 환경 영상을 획득하고 이를 절대 공간 좌표로 변환한 동시에 이동 로봇의 마커 인식을 활용함으로써 실내에서 이동 로봇의 자기 위치 추정과 납치 문제 해결하고자 하였으며, 실제 로봇 시스템을 활용하고자 포텐셜 필드 방법을 구현하였다. 이와 같이 실제 이동 로봇 시스템에 본 연구에서 제안한 방법을 구현하여 관련 실험을 진행하였고 결과를 검증하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제19권4호
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• pp.543-550
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• 2018

4차 산업혁명의 도래와 함께 빠른 속도로 발전하고 있는 IoT 기술은 다양한 센서의 무선화를 가능하게 하였으며 많은 분야에서 응용연구가 활발히 진행되고 있다. 하지만, 철도현장의 경우 수 km에 이르는 교량, 터널 등 계측사이트의 규모가 매우 방대한 특징으로 인해, 보편적으로 활용되는 전기식 센서의 경우 원거리 계측으로 인한 신호 잡음 문제, 전철화에 따른 고전압 환경에 기인한 전자기파 간섭 문제로 계측에 어려움이 있다. 이를 극복하고자, 전기식 센서를 대체하기 위한 광섬유 센서 연구가 많이 수행되었으나, 센서 종류의 다양성 부족 등이 현장 적용의 한계로 작용하고 있는 실정이다. 이런 현장의 상황을 토대로, 전기식 센서와 광섬유 센서를 동시에 사용할 수 있으며 IoT 기술을 통해 무선 데이터 통신이 가능한 하이브리드 계측시스템이 개발되었다. 본 연구에서는, 선행연구를 통해 개발된 하이브리드 계측시스템의 다양한 계측현장 적용성을 평가하기 위해 4가지 형태의 계측환경을 모사하여 실시간 계측 실험을 수행하였다. 실험결과, 전기식 및 광학식 센서 모두 높은 추종성을 보이며 원격지에서 실시간으로 계측이 가능하였으며, 본 계측시스템이 50개의 센서를 동시에 2.5kHz의 샘플링으로 계측할 경우에도 적용 가능한 수준임을 확인하였다. 향후, IoT 기반 하이브리드 계측시스템의 다양한 현장 적용을 통해 실시간 건전성 모니터링 기술 기반의 구조안전성 향상에 기여할 것으로 기대한다.

• 한국광물학회지
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• 제27권3호
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• pp.115-124
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• 2014

금-은 함유 황화광물 정광으로부터 Au와 Ag를 용출시키기 위하여 황화광물 정광을 건식과 습식으로 전처리하였다. 전처리한 황화광물에 대하여 광물학적 연구와 티오요소 용출실험을 수행하였다. 평균입도와 등전위는 정광시료에서 보다 건식 전-처리 시료에서 낮게 나타났고, 건식 전-처리 시료 보다 습식 전-처리 시료에서 더 낮게 나타났다. XRD 분석결과, 습식 전-처리 시료에서만 비정질의 특성이 나타났다. 정광시료에서, 최대의 Au, Ag 용출인자는 1.0 g의 티오요소, 1.0 M의 황산제2철, 2.0 M의 황산 농도에서 그리고 $60^{\circ}C$의 용출온도에서였다. Au, Ag용출률은 건식 전-처리 시료에서 보다 습식 전-처리 시료에서 언제나 많이 그리고 빠르게 나타났다. 따라서, 향후 적당한 미분쇄 첨가제와 시간으로 전처리를 수행하고 비-시안 용매를 적용한다면 친환경적으로 Au, Ag를 용출시킬 수 있을 것으로 기대된다.