• 한국전자파학회논문지
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• 제24권3호
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• pp.219-232
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• 2013

본 논문에서는 손과 같은 물체가 안테나에 접근하였을 때 이탈된 공진 주파수와 임피던스를 자동으로 복원하여 무선기기의 송수신 성능을 항상 최적의 상태로 유지하도록 할 수 있는 UHF 특정 소출력 무선주파수 대역(425 MHz)의 소형 마이크로스트립 안테나를 설계, 제작하였다. 반파장 마이크로스트립 방사체의 양쪽 끝단을 접지면 쪽으로 폴딩하여 소형화하고, 역시 방사체와 접지면 사이에 바랙터 다이오드에 의한 캐패시턴스를 장하한 다음, 각각 역바이어스 전압 조절에 의한 용량을 비대칭적으로 변화시킴으로써, -30 dB 이하의 일률적인 반사 손실을 유지하면서 395 MHz에서 455 MHz까지 연속적인 공진 주파수 조절이 가능한 전압 제어 안테나를 설계하였다. RF 모듈로부터 시험 신호를 안테나에 송출하여, 부정합에 의해 안테나로부터 되돌아 온 반사 신호 레벨을 RSS(Receive Signal Strength) 검출 회로와 오프셋 증폭기를 통하여 마이크로콘트롤러에 입력하고, 그 레벨이 최소가 되도록 안테나의 바이어스 전압을 자동 조절하는 펌웨어를 설계, 시스템을 완성하여 시험한 결과, 손, 금속판, 유전체 등의 물체를 접근시켰을 때 틀어졌던 안테나의 특성이 수 초 이내에 완전하게 복원됨을 확인하였다.

• 공업화학
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• 제19권1호
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• pp.37-44
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• 2008

저렴한 비용으로 도전성 투명 필름을 제조하기 위해 PET 필름 위에 습식 도포법으로 ITO/ATO 막을 적층시켰다. 압력 15 MPa, 온도 $50^{\circ}C$의 SAS 합성 조건으로 ITO를 합성하였으며 ITO의 최적 조성비(In/Sn)는 65, 합성된 ITO의 평균입경은 $15{\pm}2nm$, 표면저항 값은 $4{\times}10^4{\Omega}{\cdot}cm$였다. 도포액은 pH 10에서 제조하였으며 ATO 막의 표면조도(Ra), 표면저항 값, 빛투과율은 각각 9 nm, $5.5{\times}10^6{\Omega}{\cdot}cm$, 91%였다. 일차 도포된 ATO 막 위에 0.1, 0.5, 1.0, 2.0 ITO wt% 첨가한 도포액으로 ITO 막을 적층 제조하였으며, ITO/ATO 적층 필름의 표면조도는 4, 10, 12, 16 nm이였으며 표면저항 값은 각각 $3.7{\times}10^6$, $2.4{\times}10^6$, $8{\times}10^5$, $2{\times}10^5{\Omega}{\cdot}cm$로 측정되었다. 적층 필름의 빛투과율은 각각 89, 88, 86, 82%이였으며 ITO 농도가 높아질수록 빛투과율은 낮아졌다.

• 한국실천공학교육학회논문지
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• 제3권2호
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• pp.11-17
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• 2011

사회변화의 속도와 경쟁의 속도는 급격히 빨라지고 고객이 요구하는 제품과 서비스 발전의 속도는 공급자의 속도가 따라잡을 수 없을 만큼 초 스피드로 성장하고 있다. 기업의 구체적 상품, 서비스를 구상하고 개발하고 제조하는 공학인은 이제 이전과는 다른 새로운 패러다임의 스피드한 창조 이행 능력을 발휘하는 상황으로 내몰려 있다. 이와 관련하여 집단 시스템이 따라 잡을 수 없는 고객 변화 속도를 개인 창조성으로 대체하고자 하는 개인 창조 이런 관점에서 창조성 개발, 향상은 사회적 변화와 특성을 소화해 내야 하는 공학인에게는 필수 자격 요건으로 받아 들여져야 한다. 즉 공학이 기존의 발명공학에 의존한 제품의 대량 양산 체제에서 기초 원리를 이용하여 다양한 관련 응용 제품을 발명 생산함은 물론 사회 구조의 변화에 대한 대응 서비스를 발명 생산하는 사회 공학적인 상품을 발명 생산하는 능력 까지 갖추어 대응해 줄 것을 요구 받게 된 것이다. 이를 위하여 공학인은 이전의 전문 지식 습득과 고도화 뿐만 아니라, 고객층의 사회 변화와 생활 변화 속에서 새롭게 출현하는 하드웨어와 소프트웨어, 인간 공학, 심리, 감성, 생활 패턴 등을 융합하여 새로운 제품과 서비스를 창안하여 재현하는 창조인이 되어야 한다. 이질적이고 영향력이 있는 무언가를 융합 창조해야만 하는 독창적이고 매우 흥미 있는 융합 창조인의 삶으로 이동하기를 요구당하고 있는 것이다. "융합창조인이란 고객 각자의 주관적이며 독창적인 욕구에 대하여, 치밀한 논리와 감각적인 정서의 대응은 물론 이슈를 둘러싼 관계망을 꿰뚫는 초월적 통찰력을 활용하여 새로운 가치를 창조하는 사람을 말한다. 본 논문은 "창조적 이행"을 촉진하기 위한 창조성 융합개발 프로그램이 기존 공학인에게 주는 가치가 어떤 것이며 어떻게 대응하는 것이 좋은가를 17주간에 걸쳐 이루어진 실험을 바탕으로 연구, 정리, 구성된 것이다. 60 시간의 예술창작 과정은 예술창조 매카니즘에 공학 가치창조 매커니즘이 결합하여 만들어낼 수 있는 창조이행의 성공적이며 비전있는 결과를 실험을 통하여 증명된 형태로 제시한다. "예술을 통한 융합, 창조인" 만들기 과정은 S그룹을 대상으로 하여 이미 검증된 결과를 바탕으로 더 속도 있는 사회 대응을 이루어낼 창조성 이행촉진을 이루는 더 깊은 연구방향과 활용방향을 준비하고, 그 준비된 미래를 이야기 하고자 한다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제48권1호
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• pp.80-87
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• 2010

발열량이 낮은 저등급 석탄이나 황함량이 많은 petroleum-coke는 그 이용이 제한적이지만 공급이 풍부하여 잠재력이 큰 에너지원이므로, 가스화공정에 적용하여 고급연료인 수소나 액체연료를 생산할 수 있다. 본 연구에서는 상압의 열천칭 반응기(thermobalance)에서 wood chip, 저등급 석탄인 갈탄, 역청탄, 무연탄, pet-coke의 수증기 가스화 반응특성을 조사하였다. 가스화 온도 $600{\sim}850^{\circ}C$, 수증기 분압 30~90 kPa의 범위에서 조업변수들이 가스화반응속도에 미치는 영향을 조사하였다. 기체-고체 반응모델로서 modified volumetric reaction model을 적용하여 가스화반응의 거동을 묘사하고 가스화공정에 필수적인 kinetic 정보를 도출하였다. 저등급탄인 갈탄과 바이오매스인 wood chip은 휘발분 함량도 높고 비교적 높은 가스화반응속도를 보여 가스화반응공정에 적합한 연료이다. Arrhenius plot으로부터 활성화에너지는 wood chip, 갈탄, 역청탄, 무연탄, pet-coke에 대해 각각 260.3, 167.9, 134.6, 82.2, 168.9 kJ/mol으로 구해졌다. 각 연료에 대하여 수증기 가스화반응의 반응차수를 결정하였으며, 가스화공정 설계의 기초데이타로서 겉보기 반응속도식을 제시하였다.

• 공업화학
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• 제29권5호
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• pp.503-509
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• 2018

본 연구에서는 칡으로부터 항산화 물질을 추출하는 방법으로 초음파 추출공정을 이용하였으며, 칡에 포함된 iso-flavonoids인 puerarin, daidzein, daidzin의 함량을 측정하였다. 본 연구에서는 칡으로부터 iso-flavonoids 추출수율의 최대화를 위한 공정조건의 최적화를 위해 통계학적 분석방법인 반응표면분석법을 적용하였다. 이는 최소한의 실험횟수로 원하는 반응치에 부합하는 공정조건을 효과적으로 도출하고 각 공정조건이 반응치에 미치는 효과도를 분석하는 방법이다. 반응표면분석법 중 중심합성계획모델을 적용하여 최적조건을 분석하였으며, 3개의 독립변수는 초음파 조사시간, 주정/초순수 부피비, 초음파 조사세기로 설정하였다. 반응표면분석법을 이용하여 두 개의 반응치인 추출수율과 iso-flavonoids 함량의 최대값을 갖는 최적조건을 평가한 결과 초음파 조사시간(24.75 min), 주정/초순수 부피비(39.75 vol%), 초음파 조사세기(592.36 W)로 나타났다. 종합 만족도 D는 0.8938로 높게 나타났으며 5% 이내의 유의성 수준에 인정된다. 또한 최적화 과정을 분석한 결과 초음파 조사시간이 반응치에 가장 영향을 많이 미치는 인자임을 확인할 수 있었다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제49권1호
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• pp.56-61
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• 2011

Methyl vinyl ether, propyl vinyl ether, isopropyl vinyl ether, butyl vinyl ether 그리고 isobutyl vinyl ether 등의 alkyl vinyl ether는 화학 및 의약산업에서 용매와 합성중간체로 널리 사용된다. 최근 들어 alkyl vinyl ether는 고분자 전해질막 연료 전지에 대한 원료와 셀룰로오스의 염색가공에 선호되나, 공정 및 운전변수의 최적화를 위한 alkyl vinyl ether계의 혼합물성은 극히 일부가 보고되고 있고, propyl vinyl ether(PVE)에 대한 상평형과 물성 데이터는 거의 알려진 바가 없다. 따라서 본 연구는 {PVE + ethanol + benzene} 삼성분계 333.15 K에서 기액평형을 headspace gas chromatography (HSGC)을 이용하여 측정하였고 Wilson, NRTL 및 UNIQUAC 식에 상관시켰다. 또한 삼성분계를 구성하는 혼합물성으로써 {PVE + ethanol}, {ethanol + benzene} 그리고 {PVE + benzene}계에 대한 과잉부피($V^E$) 및 굴절율 편차(${\Delta}R$)를 303.15 K에서 측정하였다. 측정된 이성분계 혼합물성은 Redlich-Kister 다항식을 이용하여 매개변수를 상관시켰으며, 이를 이용하여 Radojkovi 식으로 삼성분계 혼합물성을 예측하였다.

• 공업화학
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• 제28권5호
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• pp.559-564
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• 2017

본 연구에서는 폐식용유를 이용한 바이오디젤 제조공정에 반응표면분석법 중 중심합성계획모델을 이용하여 최적화 과정을 수행하였다. 공정변수로는 폐식용유의 산가, 반응시간, 반응온도, 메탄올/유지 몰비, 촉매량 등을 선택하였고, 반응치로는 FAME 함량(96.5% 이상) 및 동점도(1.9~5.5 cSt)를 설정하였다. 기초실험을 통해 계량인자범위를 반응시간 (45~60 min), 반응온도($50{\sim}60^{\circ}C$), 메탄올/유지 몰비(8~12)로 정하고, 중심합성계획모델을 이용한 최적화 결과 바이오디젤의 제조공정의 최적조건은 반응시간 55.2 min, 반응온도 $57.5^{\circ}C$, 메탄올/유지 몰비 10으로 나타났다. 이 조건에서 바이오디젤의 예측 FAME 함량은 97.5%, 동점도는 2.40 cSt이었으며, 실제 실험을 통해 확인한 결과 FAME 함량(97.7%), 동점도(2.41 cSt)로 측정되어 오차율은 각각 0.23, 0.29%로 나타났다. 따라서 폐식용유 원료 바이오디젤 제조공정 최적화 과정에 반응표면분석법 중 중심합성계획모델을 적용할 경우 매우 낮은 오차율을 얻을 수 있었다.

• 공업화학
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• 제30권5호
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• pp.530-535
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• 2019

본 연구에서는 coconut oil과 sugar ester를 이용한 유화과정에 대한 최적화공정을 수행하였다. 최적화를 위해 반응표면분석법 중 중심합성계획모델을 이용하였다. 반응표면분석법의 반응치로는 유화액의 점도, 평균입자크기와 7 days 경과 후 ESI 등을 설정하였으며, 계량인자로는 유화시간, 유화속도 및 유화제의 첨가량을 설정하였다. 중심합성계획모델로 최적화과정을 수행한 결과 계량인자는 유화시간(22.63 min), 유화속도(6,627.41 rpm) 및 유화제의 첨가량(2.29 wt.%)에서 최적실험값인 점도(1,707.56 cP), 평균입자크기(1,877.05 nm) 및 7 days 경과 후 ESI (93.23%)로 종합만족도(D = 0.8848)가 높게 나타났다. 또한 이 조건에서 실제 실험을 통해 얻은 결과는 이론결과와 비해 평균오차율 $1.2{\pm}0.1%$로 작게 나타났다. 따라서 coconut oil의 유화과정에 반응표면분석법 중 중심합성계획법을 적용할 경우 매우 낮은 오차율을 얻을 수 있었다.

• 공업화학
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• 제32권2호
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• pp.168-173
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• 2021

본 연구에서는 마이크로웨이브 에너지를 이용하여 항산화성분을 다량 함유하고 있는 레몬그라스로부터 플라보노이드 성분을 추출하였다. 또한 반응표면분석법 중 중심합성계획모델을 이용하여 추출공정을 최적화하였다. 추출공정의 독립변수로는 주정/초순수의 부피비, 마이크로웨이브 조사시간, 마이크로웨이브 조사세기를 설정하였고, 반응치는 추출수율과 플라보노이드 함량을 확인하였다. CCD-RSM 분석 결과 최적조건인 주정/초순수 부피비(56.3 vol.%), 마이크로웨이브 조사시간(6.1 min), 마이크로웨이브 조사세기(574.6 W)에서 추출수율(17.2%)와 플라보노이드 함량(44.7 ㎍ QE/mL dw)의 결과를 얻는 것으로 나타났다. 이때 종합만족도는 D = 0.8562이고, P-value는 추출수율(0.037)과 플라보노이드 함량(0.002)으로 나타났다. 이 조건에서의 실제실험 결과 오차율은 5.0% 이하로 나타나 높은 유의수준의 결과를 얻을 수 있었다.

• 공업화학
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• 제32권3호
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• pp.320-325
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• 2021

본 연구에서는 밀배아유에 항산화 물질이 다량 함유되어있는 밀싹 추출물을 첨가한 후 O/W 유화액을 제조하는 최적화 공정을 설계하였다. 최적화 공정 설계는 반응표면분석법의 중심합성계획모델을 사용하였다. 기초실험을 통하여 유화제 첨가량, 유화시간, 밀싹 추출물의 첨가량을 독립변수로 설정하였다. 그리고 반응치는 평균입자크기, 점도, 유화안정도지수를 설정하여 유화액의 안정성을 평가하였다. 각 독립변수에 대해 최적화하여 P-value와 결정계수를 평가하여 실험 신뢰도를 확인하였다. 모든 독립변수를 만족하는 최적화 조건은 유화제 첨가량 = 7.7 wt.%, 유화시간 = 23.6 min, 밀싹 추출물의 첨가량 = 3.9 wt.%에서 평균입자크기 = 252.3 nm, 유화액의 점도 = 616.7 cP, ESI = 88.7%로 나타났다. 종합만족도가 0.9137으로 실험의 타당성을 뒷받침하였고, 실제실험을 진행하여 오차율이 0.5 %이하로 측정되었다. 따라서 중심합성계획모델을 통해 밀싹 추출물을 첨가하여 유화액을 제조하는 최적화 과정을 설계하였다.