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한국형 중이온 가속기 RAON의 의생물 연구시설 탄소 빔 노즐에 대한 Monte Carlo 시뮬레이션 (Monte Carlo Simulation of the Carbon Beam Nozzle for the Biomedical Research Facility in RAON)

  • 배재범;조병철;곽정원;박우윤;임영경;정현태
    • 한국의학물리학회지:의학물리
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    • 제26권1호
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    • pp.12-17
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    • 2015
  • 본 연구에서 한국형 중이온 가속기 RAON에서의 의생물 실험을 위하여 요구되는 빔 조건을 만족할 수 있도록 Monte Carlo 전산모사를 통한 노즐 설계를 최적화하고자 하였다. 의생명 실험을 위한 빔 조건으로 최대 조사면 크기, 선량균일도 그리고 빔 오염도의 특정 조건을 만족하는 $C^{12}$ 빔 생산이 요구되었다. 이때 최적화된 빔 노즐 설계를 위하여 Monte Carlo 시뮬레이션인 GEANT4 toolkit이 사용되었다. $15{\times}15cm^2$ 이상의 빔 조사면 크기와 3% 이내의 선량 균일도 그리고 전체 선량의 5% 보다 낮은 빔 오염도를 기본적인 조건으로 설정 되었다. 조사면 크기는 쌍극자 자석에 의해서 빔의 각도를 기울여 원형으로 회전하면서 쌍극자 자석의 아래쪽에 위치한 산란판의 두께를 조정하여 최적화 하였다. 빔 스캐닝 각도와 산란판의 두께는 Monte Carlo 시뮬레이션 분석에 의해서 각각 $0.5^{\circ}$와 0.05 cm로 최적의 값을 나타내었다. 선량 균일도와 최대 조사면 크기를 만족하기 위하여 static과 scanning beam을 복합하는 기술을 이용한 새로운 빔 전달 방법을 소개하였다. 중앙 고정용 빔과 빔 축으로부터 $0.5^{\circ}$ 경사각을 가지고 회전하는 빔과 경사각이 없이 바로 들어오는 빔을 조합하여 선량균일도가 1.1%와 빔 조사면의 최대크기가 $15{\times}15cm^2$가 되는 것을 확인하였다. 빔 오염도는 $C^{12}$ 이온과 다른 입자들에 의해서 전달된 흡수선량의 비율로 나타내었다. 물등가 깊이(water equivalent depth) 5 cm에서 17 cm 사이에서의 빔 오염도는 전체 선량에서의 2.5% 미만임을 확인하였으며 이와 같은 결과를 바탕으로, 본 연구에서는 의생명 실험을 위하여 요구되는 빔 조건을 만족하는 노즐 구조를 설정할 수 있었다.

Using the METHONTOLOGY Approach to a Graduation Screen Ontology Development: An Experiential Investigation of the METHONTOLOGY Framework

  • Park, Jin-Soo;Sung, Ki-Moon;Moon, Se-Won
    • Asia pacific journal of information systems
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    • 제20권2호
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    • pp.125-155
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    • 2010
  • Ontologies have been adopted in various business and scientific communities as a key component of the Semantic Web. Despite the increasing importance of ontologies, ontology developers still perceive construction tasks as a challenge. A clearly defined and well-structured methodology can reduce the time required to develop an ontology and increase the probability of success of a project. However, no reliable knowledge-engineering methodology for ontology development currently exists; every methodology has been tailored toward the development of a particular ontology. In this study, we developed a Graduation Screen Ontology (GSO). The graduation screen domain was chosen for the several reasons. First, the graduation screen process is a complicated task requiring a complex reasoning process. Second, GSO may be reused for other universities because the graduation screen process is similar for most universities. Finally, GSO can be built within a given period because the size of the selected domain is reasonable. No standard ontology development methodology exists; thus, one of the existing ontology development methodologies had to be chosen. The most important considerations for selecting the ontology development methodology of GSO included whether it can be applied to a new domain; whether it covers a broader set of development tasks; and whether it gives sufficient explanation of each development task. We evaluated various ontology development methodologies based on the evaluation framework proposed by G$\acute{o}$mez-P$\acute{e}$rez et al. We concluded that METHONTOLOGY was the most applicable to the building of GSO for this study. METHONTOLOGY was derived from the experience of developing Chemical Ontology at the Polytechnic University of Madrid by Fern$\acute{a}$ndez-L$\acute{o}$pez et al. and is regarded as the most mature ontology development methodology. METHONTOLOGY describes a very detailed approach for building an ontology under a centralized development environment at the conceptual level. This methodology consists of three broad processes, with each process containing specific sub-processes: management (scheduling, control, and quality assurance); development (specification, conceptualization, formalization, implementation, and maintenance); and support process (knowledge acquisition, evaluation, documentation, configuration management, and integration). An ontology development language and ontology development tool for GSO construction also had to be selected. We adopted OWL-DL as the ontology development language. OWL was selected because of its computational quality of consistency in checking and classification, which is crucial in developing coherent and useful ontological models for very complex domains. In addition, Protege-OWL was chosen for an ontology development tool because it is supported by METHONTOLOGY and is widely used because of its platform-independent characteristics. Based on the GSO development experience of the researchers, some issues relating to the METHONTOLOGY, OWL-DL, and Prot$\acute{e}$g$\acute{e}$-OWL were identified. We focused on presenting drawbacks of METHONTOLOGY and discussing how each weakness could be addressed. First, METHONTOLOGY insists that domain experts who do not have ontology construction experience can easily build ontologies. However, it is still difficult for these domain experts to develop a sophisticated ontology, especially if they have insufficient background knowledge related to the ontology. Second, METHONTOLOGY does not include a development stage called the "feasibility study." This pre-development stage helps developers ensure not only that a planned ontology is necessary and sufficiently valuable to begin an ontology building project, but also to determine whether the project will be successful. Third, METHONTOLOGY excludes an explanation on the use and integration of existing ontologies. If an additional stage for considering reuse is introduced, developers might share benefits of reuse. Fourth, METHONTOLOGY fails to address the importance of collaboration. This methodology needs to explain the allocation of specific tasks to different developer groups, and how to combine these tasks once specific given jobs are completed. Fifth, METHONTOLOGY fails to suggest the methods and techniques applied in the conceptualization stage sufficiently. Introducing methods of concept extraction from multiple informal sources or methods of identifying relations may enhance the quality of ontologies. Sixth, METHONTOLOGY does not provide an evaluation process to confirm whether WebODE perfectly transforms a conceptual ontology into a formal ontology. It also does not guarantee whether the outcomes of the conceptualization stage are completely reflected in the implementation stage. Seventh, METHONTOLOGY needs to add criteria for user evaluation of the actual use of the constructed ontology under user environments. Eighth, although METHONTOLOGY allows continual knowledge acquisition while working on the ontology development process, consistent updates can be difficult for developers. Ninth, METHONTOLOGY demands that developers complete various documents during the conceptualization stage; thus, it can be considered a heavy methodology. Adopting an agile methodology will result in reinforcing active communication among developers and reducing the burden of documentation completion. Finally, this study concludes with contributions and practical implications. No previous research has addressed issues related to METHONTOLOGY from empirical experiences; this study is an initial attempt. In addition, several lessons learned from the development experience are discussed. This study also affords some insights for ontology methodology researchers who want to design a more advanced ontology development methodology.

방재안전 자연광 LED 조명을 이용한 생활안전 개선에 관한 연구 (The Research on the Life-safety Implementation using the Natural Light LED Lamp in the Disaster Prevention and Safety Management)

  • 이태식;석금철;소유섭;최병식;김재권;조원철
    • 한국방재안전학회논문집
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    • 제9권2호
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    • pp.53-62
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    • 2016
  • 본 연구는 방재안전 자연광 LED 조명을 이용하여 환경을 개선하여, 생활안전 분야에서 자살, 감염병, 안전사고, 교통사고, 범죄, 화재, 자연재해 등에서 발생하는 사망자를 줄이고, 칼라조명의 유연성을 활용하여, 건강과 환경과 안전을 향상시킬 수 있는 새로운 LED 조명사용법을 제시하고자 한다. 연구조사된 내용으로는, 2016년 11월 3주간, 서울 북부지역에 거주하는 우울증 증세의 주민 10명(평균 거주기간 28.7년, 연령 67.5세)을 대상으로, 본인의 요청에 의하여 가정침실 혹은 거실에 방재안전 자연광 LED 조명을 설치하여 사용 후 조사한 바, 신체적, 정신적 안정감을 회복하는 기능에 대한 기대감은 88%로 높게 나타났고, 이와 동일하게 1주와 3주 후의 신체적, 정신적 변화에 대한 비교조사를 하여 본 결과, 1주차에는 84%에서 3주차 이후에는 90%로 우울증 해소효과가 높은 효과가 있음을 알 수 있었다. 우울증 환자의견을 종합하면, 잠도 잘자고 불안한 마음이 없어졌고, 안정감이 생기고, 숙면을 취할 때가 많아 졌으며, 너무 좋다 등의 효과를 보였다고 하였다. 방재안전 환경조명은, 자살자를 감소시키고, 감염병으로부터 면역력을 증가시켜 주며, 부주의로 인한 추락 안전사고를 예방하여 주며, 교통사고 발생빈도가 높은 지점에 설치하여 대형차량의 안전운전을 향상시키고, 지역사회의 안전을 위한 안전귀가길의 안전기능을 향상시키고, 화재로 인한 소방관의 정신적 불안 증세를 완화시켜 주며, 자연재해로 인한 장기간 상황실 근무시 의사결정력을 향상시키기 위한 환경조성 등에 크게 개선하여, 시민을 덜 죽고, 덜 다치고, 안전한 지역사회 건설에 기여할 것으로 기대된다.

노인복지시설 종사자의 감정노동으로 인한 직무스트레스가 조직몰입에 미치는 영향 (The effect of job stress on organizational commitment for senior welfare facility staffs suffering from emotional labor)

  • 조종현
    • 벤처혁신연구
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    • 제1권1호
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    • pp.129-143
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    • 2018
  • 노인복지시설에 근무하는 종사자는 어르신 및 가족 등과 직접으로 상담하는 경우 수평적인 관계가 아닌 나이로 인한 수직적 관계로 소수지만 이용 어르신 및 가족 등이 폭언, 폭행 및 비합리적 민원 욕구 등으로 종사자에게 정신적, 신체적 고통을 주고 있는 것이 현실이다. 특히 우리나라는 예로부터 경로효친 사상이 강조되고 있는 사회인 관계로 어르신을 위하여 대부분 무조건적으로 해결해야 하는 경우가 있다. 그러나 민원 중심이 과중되고 해결을 할 수 없는 자기중심적 민원 등으로 종사자는 어려움을 호소하고 있는 현실이다. 2018년 5월초부터 노인복지시설을 포함한 사회복지시설 종사자들 위한 '사회복지서비스 등 폭력위험에 노출된 직업군을 보호하는 대책이 마련되어야 합니다'라는 주제로 청와대에 국민청원이 진행되어 지고 있는 현실이다. 이번 논문을 통하여 노인복지시설 종사자가 감정노동으로 인한 직무스트레스 및 조직몰입에 대한 연구를 통하여 노인복지시설 종사자의 어려움을 제기, 노인복지시설 이용자로서 권리와 노인복지시설 종사자의 권리가 상충되는 것이 아니라 상생하는 방안이 필요하다. 연구 방법은 서울, 경기도에 소재하고 있는 노인복지시설 종사자 178명을 대상으로부터 구조화된 설문지를 사용하여 수집하였다. 수집된 자료는 IBM SPSS Statistics 24.0 프로그램을 이용하여 표본의 일반적 특성, 신뢰도, 및 타당성 분석, 상관관계 분석, 연구가설의 검증을 근거로 다음과 같은 결과를 도출하였다. 첫째, 노인복지시설 종사자의 감정표현빈도가 직무스트레스에 부(-)의 영향을 미치는 것으로 나타났다. 둘째, 노인복지시설 종사자의 감정부조화가 직무스트레스에 부(-)의 영향을 미치는 것으로 나타났다. 셋째, 노인복지시설 종사자의 감정부조화가 직무몰입에 부(-)의 영향을 미치는 것으로 나타났다. 넷째, 직무스트레스가 노인복지시설 종사자의 감정노동 요인과 조직몰입간의 매개효과가 있는 것으로 나타났다.

모바일 플랫폼을 위한 전자해도 소형화 연구 (Study of the ENC reduction for mobile platform)

  • 심우성;박재민;서상현
    • 한국항해항만학회:학술대회논문집
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    • 한국항해항만학회 2003년도 춘계공동학술대회논문집
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    • pp.181-186
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    • 2003
  • 날씨와 지역에 관계없이 언제나 지구상의 위치를 파악할 수 있도록 하는 위성항법시스템은 해양분야에도 많은 응용기술과 시스템의 개발을 촉진하고 있으며 이러한 경향은 LBS(Location Based Service)라고 하는 기술분야로 응용분야가 확대되고 있다. 해양의 LBS는 아직 본격적인 개발이 이루어지고 있는 것은 아니지만, 이러한 시스템들은 일반적으로 지형정보를 사용하게 되는데, 해양의 기본 지형정보로는 전자해도 (ENC, Electronic Navigational Chart)를 사용하게 될 것이다. 그러나 앞에서 말한 시스템들과 전자해도는 그 규모에 있어 대형선과 고용량의 처리능력을 갖는 시스템에 사용되므로 어선이나 레저용 보트와 같은 소형선용 시스템에는 적합하지 않다. 이를 해결하기 위해 시스템의 소형화 및 사용 데이터의 소형화가 필요하며 근래 각광을 받고 있는 PDA, 웹패드와 같은 모바일 플랫폼 기반의 시스템이 그 대안이 될 수 있다. 본 논문에서는 이러한 배경으로 대두된 소형시스템에의 지형정보 사용, 특히 국가공인 데이터인 전자해도를 모바일 플랫폼에서 사용하기 위한 전자해도의 소형화 방안을 연구하였다. 전자해도는 그 구조와 내용에 많은 부가정보와 형식을 갖고 있다. 그러므로 소형시스템에 필요한 데이터의 내용과 형식의 측면을 고려하여 데이터를 소형화하기 위한 방안을 제시하였고, 또한 전자해도의 갱신을 수용할 수 있어야 한다는 점을 함께 고려하였다. 데이터의 소형화는 상당한 데이터 및 정보의 손실을 감수해야하는 경우가 많다. 본 논문을 통해 가능한 적은 데이터와 정보의 손실만으로 모바일 플랫폼기반의 시스템에 부담없이 사용 가능한 전자해도의 소형화 방안을 제시하여 향후 도출될 수많은 소형시스템 응용분야에 활용할 수 있을 것으로 기대한다.작용 등의 복잡한 물리적 과정을 포함하고 있다. 이러한 물리적 과정 중 난류연소, 고체연료 벽면 근방에서의 대류 열전달 및 연소과정에서 생성되는 soot 입자로부터의 복사 열전달, 그리고 고체연료 열 분해시 표면반응들은 고체연료의 regression율에 큰 영향을 미친다. 특히 고체연료의 난류화염면의 위치와 폭, 그리고 비 예혼합 난류화염장에서 생성되는 soot의 체적분율의 예측은 난류연소모델, 열전달 모델, 그리고 regression율 모델에 의해 크게 영향을 받기 때문에 수치모델의 예측 능력 향상시키기 위하여 이러한 물리적 과정을 정확히 모델링해야 할 필요가 있다. 특히 vortex hybrid rocket내의 난류연소과정은 아래와 같은 Laminar Flamelet Model에 의해 모델링 하였다. 상세 화학반응 과정을 고려한 혼합분율 공간에서의 화염편의 화학종 및 에너지 보존 방정식은 다음과 같다. 화염편 방정식과 혼합분률과 scalar dissipation rate의 관계식을 이용하여 혼합분률과 scalar dissipation rate에 따른 모든 reactive scalar들을 구하게 된다. 이러한 화염편 방정식들을 mixture fraction space에서 이산화시켜서 얻은 비선형 대수방정식은 TWOPNT(Grcar, 1992)로 계산돼 flamelet Library에 저장되게 된다. 저장된 laminar flamelet library를 이용하여 난류화염장의 열역학 상태량 평균치는 presumed PDF approach에 의해 구해진다. 본 연구에서는 강한 선회유동을 가지는 Hybrid Rocket 연소장내의 난류와 화학반응의 상호작용을 분석하기 위하여 Laminar Flamelet Model, 화학평형모델, 그리고 Eddy Dissipat

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