• 전기전자학회논문지
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• 제21권4호
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• pp.388-396
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• 2017

얼굴 검출에는 다양한 포즈, 빛의 세기, 얼굴이 가려지는 현상 등의 많은 변수가 존재하므로, 높은 성능의 검출 시스템이 요구된다. 이에 영상 분류에 뛰어난 Convolutional Neural Network (CNN)이 적절하나, CNN의 많은 연산은 고성능 하드웨어 자원을 필요로한다. 그러나 얼굴 검출을 위한 소형, 모바일 시스템의 개발에는 저가의 저전력 환경이 필수적이고, 이를 위해 본 논문에서는 소형의 FPGA를 타겟으로, 얼굴 검출에 적절한 3-Stage Cascade CNN 구조를 기반으로하는 CPU-FPGA 통합 시스템을 설계 구현한다. 가속을 위해 알고리즘 단계에서 Adaptive Region of Interest (ROI)를 적용했으며, Adaptive ROI는 이전 프레임에 검출된 얼굴 영역 정보를 활용하여 CNN이 동작해야 할 횟수를 줄인다. CNN 연산 자체를 가속하기 위해서는 FPGA Accelerator를 이용한다. 가속기는 Bottleneck에 해당하는 Convolution 연산의 가속을 위해 FPGA 상에 다수의 FeatureMap을 한번에 읽어오고, Multiply-Accumulate (MAC) 연산을 병렬로 수행한다. 본 시스템은 Terasic사의 DE1-SoC 보드에서 ARM Cortex A-9와 Cyclone V FPGA를 이용하여 구현되었으며, HD ($1280{\times}720$)급 입력영상에 대해 30FPS로 실시간 동작하였다. CPU-FPGA 통합 시스템은 CPU만을 이용한 시스템 대비 8.5배의 전력 효율성을 보였다.

• 청정기술
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• 제22권2호
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• pp.96-105
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• 2016

다양한 산업시설에서 배출되는 휘발성유기화합물질(VOCs)은 대기를 오염시키고 인체에 악취 물질로 작용하게 된다. 이를 제어하기 위해 기존의 악취 방지시설을 이용하여 배출가스를 처리하고 있지만 휘발성유기화합물질 제거의 경우 기술적인 한계점이 존재하기 때문에 이를 개선하기 위한 연구가 필요한 실정이다. 이에 본 연구에서는 선별 실험을 통해 식물정유 물질 및 금속산화물의 종류를 선정하고 최적 혼합 비율을 결정함으로써 분사형 탈취제를 개발하였다. 식물정유물질 및 금속 첨가제의 종류와 혼합비율의 경우 각각 라벤더 45%, 편백나무 45%, 이산화티타늄 10%로 결정하였다. 또한 최적 휘발성유기화합물질 제거 조건을 도출하기 위해 회분식 반응기를 이용하여 희석배수, 분사량, 온도에 따른 실험을 수행하였다. 실험 결과 희석배수의 감소, 분사량 및 온도의 증가에 따라 휘발성유기화합물질 제거 효율이 증가하는 경향을 나타내었으나 경제성을 고려하여 반응가스 25 L에 대한 탈취제 최적 희석배수의 경우 200배, 분사량은 6 mL로 결정하였다. 또한 반응속도 상수 및 활성화 에너지를 예측함으로써 혼합탈취제의 우수성과 현장 적용가능성을 검토하였다. 도출된 반응 속도식을 이용하여 기존의 탈취제와 비교한 결과 활성화에너지가 약 3~4배 낮게 나타났다.

• 한국정보과학회논문지:데이타베이스
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• 제30권5호
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• pp.476-493
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• 2003

이동 컴퓨팅(mobile computing) 환경이 가지는 통신 대역의 협소함과 이동 기기의 에너지 제약 때문에 데이타 베이스 서버에서 다수의 이동 클라이언트로 데이타를 전달할 때는 브로드캐스트 (broadcast)가 효과적이다. 기존의 여러 가지 브로드캐스트 방법은 클라이언트의 데이타 접근 빈도(access frequency)를 이용하여 전송 스케줄을 정하거나, 데이타들의 시맨틱 관계(semantic relationship)를 이용하여 전송 스케줄을 결정하였다. 데이타의 접근 빈도만을 반영하는 경우 클라이언트들이 접근하는 데이타들의 의미적 관계를 고려하지 않으므로 클라이언트가 밀접한 시맨틱 관계를 갖는 데이타를 차례로 접근해야 하는 경우 오랜 시간 동안 무선 채널을 듣고 있어야 한다. 시맨틱 관계만을 반영하여 전송 스케줄을 작성하면, 클라이언트가 시맨틱 관계는 없으나 접근 빈도가 높은 특정 데이타를 자주 접근할 필요가 있는 경우, 클라이언트의 데이타 접근 시간이 길어지게 된다. 이 논문에서는 데이타 접근 빈도와 시맨틱 관계를 함께 반영하여 이동 클라이언트의 데이타 접근 시간을 개선한 효율적인 하이브리드 데이타 브로드캐스트 방법을 제안한다. 우리가 제안하는 하이브리드 브로드캐스트 방법은 데이타 접근 빈도에 의해 브로드캐스트 스케줄을 생성한 후, 스케줄 상 데이타 전송 위치를 시맨틱 관계에 따라 조정한다. 시뮬레이션을 통해 기존의 방법들과 성능을 비교 분석하여 우리의 방법이 효율적임을 보인다.

• 한국정보전자통신기술학회논문지
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• 제12권3호
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• pp.290-298
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• 2019

농업 인구의 비중이 매년 점점 감소하고 있어 농촌의 고령화 현상은 점점 심각해질 것으로 보인다. 농업 인구의 노령층 증가와 청년층 축소가 진행되고 있고 농업 인구의 고령화가 점점 심각해지고 있어서 농업인력이 부족하다. 농업 인력의 부족은 농업 농촌의 문제가 될 것이고 대책방안의 마련이 필요하다. 그리고 기존의 시설재배는 단위면적당 생산/수확량에 집중되어 있었다. 하지만, 지금은 생산량뿐만 아니라 작물의 품질도 좋아야 가격경쟁력을 확보할 수 있다. 그래서 작물의 생산성을 높이면서 에너지는 절감 시킬 수 있는 ICT기반 시설원예의 첨단화 스마트 온실 보급을 정책적으로 도입해야 한다. 이에 스마트 온실을 통하여 농작물 및 온실 환경에 대한 모니터링을 하고 농작물의 생장 환경을 제어할 수 있는 복합형 알고리즘을 이용한 사물인터넷 기반의 데이터를 확보하면서 스마트팜 서비스를 위한 시스템의 개발이 필요한 것으로 보인다.따라서 본 연구에서는 작물의 근권환경부의 생장환경 데이터를 무선으로 수집하고 수집한 데이터를 스마트폰으로 모니터링 할 수 있는 스마트팜 융합서비스 시스템의 개발을 목적으로 한다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제37권2호
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• pp.5-17
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• 2021

최근 달에서 에너지자원으로 활용할 수 있는 헬륨-3과 물 등이 발견됨에 따라 달은 심우주 탐사를 위한 전초기지로 주목받고 있다. 따라서 지속가능한 우주행성 탐사를 위해 달 현지 자원을 활용한 건설재료 생산 기술이 요구되고 있다. 본 연구에서는 마이크로파를 이용해 달 표면에서 쉽게 채취할 수 있는 월면토를 소결하여 건설재료로 생산하는 기술에 대한 가능성을 평가하였다. 효율적인 소결을 위해 하이브리드 소결 시스템을 구축하고 소결에 미치는 영향인자에 대한 실험적 연구를 수행하였다. 열에 반응하여 변색되는 감열지를 이용해 소결로 내 열 분포를 사전에 파악하고, 이를 기반으로 약 직경 1cm, 높이 2cm의 원통형 한국형 인공월면토 소결체를 제작하였다. 마이크로파를 분산시키는 효과가 있는 회전조건 하에서 제작된 소결체에 대해 밀도를 측정한 결과 마이크로파를 흡수하는 시료가 복수개로 배치될수록 마이크로파가 분산 흡수되어 높이에 따른 열 집중현상이 줄어들어 소결체의 균일도가 향상되었다.

• 멤브레인
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• 제31권6호
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• pp.443-455
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• 2021

본 연구에서는 낮은 막 저항을 가지는 알칼리 수전해 시스템 적용을 위한 격리막 제조를 위하여 PPS (Polyphenylene sulfide)를 지지체로 사용하고 Polysulfone과 무기물 첨가제를 이용하여 격리막을 제조한 뒤, 지지체의 두께와 다공도에 대한 영향을 분석하였다. 지지체로 사용된 PPS 펠트를 온도(100℃, 150℃, 200℃)와 압력(1톤, 2톤, 3톤, 5톤)의 변수를 두어 압축을 진행하여 두께를 조절하고자 하였으며, 무기입자로서 친수성이 높고 내알칼리성이 뛰어난 BaTiO₃와 ZrO₂를 사용하여 polysulfone과 함께 슬러리를 제조하고 압축한 PPS 펠트 위에 캐스팅하여 다공성 격리막을 제조할 수 있었다. 전자주사현미경(SEM)을 통해 압축 조건에 따른 분리막의 모폴로지 변화를 확인하고, 기공도를 계산하였으며, 압축 조건이 증가할수록 두께와 기공도가 감소하는 경향을 확인하였다. 수전해용 격리막으로서 사용이 가능한지를 확인하기 위하여 다양한 특성 평가를 진행하였다. 기계적강도를 측정한 결과 압축 조건(온도와 압력)이 증가할수록 인장강도가 점차 증가하는 경향을 확인하였다. 최종적으로 내알칼리성 테스트를 통하여 제조한 다공성 격리막이 우수한 내알칼리성을 가지는 것을 확인하였고, I-V 테스트를 통하여 100℃와 150℃ 조건에서 압축된 막들이 기존의 압축하지 않은 막보다 낮은 전압을 가지며 성능이 향상되었다는 것을 확인하였다.

• 전기화학회지
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• 제25권4호
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• pp.184-190
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• 2022

스피넬 구조의 LiMn₂O₄ (LMO) 및 층상구조의 LiNi_0.5Co_0.2Mn_0.3O₂ (NCM)는 리튬이온 이차전지의 양극 활물질로 널리 사용되어 왔다. 가격이 저렴하고 안전성이 우수한 LMO와 용량이 크고 고온 수명이 유리한 NCM 양극 물질은 상호 보완적인 특성을 가지고 있어, 두 활물질을 혼합하여 특히 hybrid electric vehicle (HEV)를 포함한 중대형 전지 등에서 양극으로 채택되어 사용되고 있다. 본 연구에서는 LMO와 NCM으로 구성된 복합전극을 제조할 때, 이를 단순히 혼합하여 제조한 blend 전극과 두 전극을 겹층구조로 제조한 전극의 수명특성을 비교하였다. 두 활물질의 비율을 모두 1:1로 구성하여 제조한 겹층전극은 blend 전극과 유사한 용량 및 동등한 사이클 수명을 지니고 있었다. 그리고, 완전지의 고온 사이클에서는 LMO를 먼저 코팅하고 나서 NCM을 코팅한 LN 전극이 가장 우수하였으며, NCM을 먼저 코팅하고 LMO를 다음에 코팅한 NL 전극은 표면에 LMO가 주로 위치하면서 blend 전극보다 오히려 용량퇴화가 더 빠르게 진행되었다. 또한, LSTA (linear sweep thermmametry) 분석결과에서도 LMO가 주로 전극내부에 위치한 LN 겹층전극의 열적 안정성이 보다 우수하였다.

• 해양환경안전학회지
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• 제29권6호
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• pp.666-671
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• 2023

국제적인 선박 배출 가스에 대한 환경 규제가 점차 강화됨에 따라 전기추진 및 하이브리드 추진선박에 대한 관심이 증대되고 있으며, 이러한 선박에 적용하기 위한 다양한 솔루션이 개발 및 적용되고 있는데 특히 전력계통의 안정화, 시스템의 효율성을 높이기 위한 방안으로 직류배전시스템이 적용되고 있다. 또한, 선박용 직류배전시스템에 대한 안전 및 성능에 대한 검증 및 시험의 중요성이 요구되고 있다. 본 연구는 직류배전 테스트베드 구축 및 직류배전(가변속 발전)시스템에 대한 성능을 검증하고 연료소모량 분석한 결과로서 선박용 직류배전에 적용되고 있는 가변속 발전시스템을 적용하였으며, 발전기에서 출력되는 전력을 정류기를 통해 직류전력으로 변환하여 시스템에 연계하고 이러한 장치들을 감시 및 제어하기 위한 시스템을 개발하였다. 이러한 직류배전 시스템을 적용한 시험을 통해 최대 전압은 751.5V이고 최소전압은 731.4V가 계측되어 전압변동률은 2.7%로 3% 이내에서 안정적으로 전압이 공급되는 것을 확인하였고 부하변동에 따라 가변속 발전시스템을 적용하였을 경우 연료소모량이 기존 정속발전시스템과 비교하여 구간에 따라 최대 20%이상 연료절감이 되는 것을 시험을 통해 확인하였다.

• 공업화학
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• 제27권1호
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• pp.92-100
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• 2016

플라즈마와 선택적 촉매환원법이 결합된 복합공정을 이용하여 저온에서의 질소산화물($NO_x$) 저감에 대해 조사하였다. 플라즈마와 촉매가 직접 상호작용을 할 수 있도록 촉매 충진층에서 플라즈마가 생성되도록 하였다. 반응온도, 촉매의 형태, 환원제인 n-헵테인의 농도, 산소함량, 수분함량 및 에너지밀도의 변화가 $NO_x$ 전환효율에 미치는 영향에 대해 살펴보았다. 반응온도 $250^{\circ}C$, 에너지밀도 $42J\;L^{-1}$ 조건에서, 복합공정의 $NO_x$ 전환효율은 선형의 Ag 촉매($Ag\;(nanowire)/{\gamma}-Al_2O_3$)와 구형의 Ag 촉매($Ag\;(sphere)/{\gamma}-Al_2O_3$)를 사용한 경우에 각각 83%와 69%로 나타났으며, 플라즈마를 결합하지 않았을 때는 같은 조건에서 선형의 Ag 촉매를 사용해도 약 30%의 낮은 $NO_x$ 전환효율을 보였다. 플라즈마에 의한 촉매의 성능 향상은 플라즈마의 산화작용에 의해 NO가 반응성이 우수한 $NO_2$로 전환되고, n-헵테인이 부분 산화되어 환원력이 우수한 중간생성물을 발생시켜 선택적 환원반응을 촉진시켰기 때문이다. 에너지밀도의 증가에 따라 $NO_x$ 전환효율이 증가하는 경향을 보였으며, n-헵테인의 농도를 증가시킬수록 $NO_x$ 전환효율이 높아졌으나 $C_1/NO_x$ 비가 5 이상이 되면 더 이상 $NO_x$ 전환효율이 증가되지는 않았다. 수분은 $NO_x$와 경쟁흡착 관계에 있으므로 $NO_x$ 전환효율에 큰 영향을 미치며, 수분함량이 높을 경우 $NO_x$ 전환효율이 감소하는 현상을 보였다. 산소농도가 3~15%로 증가할수록 $NO_2$ 및 부분 산화 탄화수소의 생성 촉진으로 $NO_x$ 전환효율이 향상되었으며, 특히 낮은 에너지 밀도에서 $NO_x$ 전환효율 차이가 큰 것으로 나타났다.

• 한국양식학회지
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• 제1권1호
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• pp.67-73
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• 1988

부산수산대학 어류양식실험실 순환여과장치에서 1986년 2월 4일부터 3월 5일까지 용존산소양에 대한 틸라피아의 성장효과를 알아보기 위한 실험이 수행되었다. 6개의 순환여과장치를 이용하여 동일조건에서 DO농도 1.5, 2.0, 2.5, 3.0, 3.5 및 4.0mg/$\iota$로 조절하여 실험했고, 실험어는 평균 65g 정도로 각 탱크에 90kg씩 방양 사육하였다. 방양 후의 사육결과는 다음과 같다. 실험전기간동안 용존산소농도 3.5, 3.0, 2.5, 2.0 mg/$\iota$ 군은 사료계수 1.05$\~$1.11 사이에서 거의 비슷한 좋은 성장결과를 나타낸 반면, 4.0, 1.5mg/$\iota$ 군에서는 1.39, 1.61로 저조했다. 그리고, 사료섭취양은 용존산소양의 증가에 따라 꾸준히 증가했으나, 성장률은 용존산소 1.5mg/$\iota$, 2.0mg/$\iota$을 제외하면 거의 비슷했다. 따라서, 용존산소양을 3$\~$3.5mg/$\iota$까지 올려도 성장률에 큰 증가가 없었다. 실험 기간동안 용존산소 1.5mg/$\iota$ 군에서는 사료섭취가 활발하지 않았으며 사료를 먹고난 후 대부분이 주수구에 몰려 심한 산소결핍현상을 나타냈다. 이상의 결과를 종합해 볼 때 평균수온 $22.5^{\circ}C$ 정도의 순환여과장치에서, 용존산소농도 2.5, 3.0 mg/$\iota$ 및 3.5 mg/$\iota$ 농도군에서 거의 같은 좋은 성장률과 사료효과을 나타냈으므로 용존산소농도를 2.5mg/$\iota$와 3.5mg/$\iota$ 사이에 유지시키면 에너지 효과면에서 경제적이 된다고 사료된다.