• 비파괴검사학회지
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• 제28권2호
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• pp.131-136
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• 2008

정재초음파를 이용하면 유체에 잠겨 있거나 유체를 따라서 흐르는 미세 입자의 조작이 가능하다. 정재초음파 장이 입자에 힘을 작용하여 입자를 음압마디 또는 반음압마디로 이동시킨다. 본 연구에서는 정재초음파의 주파수를 조정함으로써 유동 중 미세 입자의 위치를 제어하는 방법을 제안하고자 한다. 이를 위해 먼저 수침형 초음파 트랜스듀서를 이용하여 폭 수 밀리미터의 미세 채널을 가지는 정재초음파 발생시스템을 구성하였다. 제안한 발생시스템을 이용하여 주파수 2 MHz부터 2.5 MHz까지 영역에서 정재초음파 장을 발생시키고, 물을 따라 흐르는 수 마이크로미터 내외의 탄화규소 입자가 음압 마디로 잘 이동함을 확인하였다. 이때, 미세 채널의 폭과 주파수가 입자의 거동에 미치는 영향을 관찰하였으며, 주파수가 미세입자의 이동 위치를 결정하는 중요한 파라미터임을 확인하였다. 결과적으로, 초음파의 주파수를 조정함으로써 입자의 이동 위치를 제어할 수 있음을 실험을 통해 확인하였으며 최대 범위는 약 261 마이크로미터이다. 본 연구로부터 유체내의 입자 조작에 있어서 정재초음파의 다양한 응용 가능성을 확인할 수 있었다.

• 한국ITS학회 논문지
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• 제15권4호
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• pp.33-43
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• 2016

수도권 통합대중교통요금제를 위해 생성되고 있는 교통카드자료는 수도권 도시철도의 환승시간 및 횟수정보를 제공하지 못하고 있다. 도시철도에는 환승게이트가 설치되어 있지 않아 노선간의 환승정보는 설문조사나 목측을 통한 거시적 추정으로 진행된다. 따라서 교통카드자료를 토대로 계산되는 수도권 대중교통의 환승시간 및 횟수는 과소평가되는 문제점을 내포한다. 환승자료의 정확한 추정을 위해서는 교통카드 태그가 이루어지는 진입 및 진출 게이트 사이에서 발생하는 통행경로에 대한 설명이 필요하다. 본 연구는 교통카드 단말기 태그자료를 기반으로 환승현황을 파악하기 위한 통행경로모형을 구축하고 수도권에서 발생하는 환승정보를 도출한다. 이를 위해 단말기 운영체계와 도시철도의 네트워크 특성을 일치시키기 위한 빅노드 개념을 도입한다. 또한 수도권 도시철도의 효과적 네트워크 구동을 위해 링크표지개념을 도입한다. 교통카드단말기의 행정구역정보를 토대로 시군구의 중죤, 서울-경기-인천의 대죤에서 발생하는 환승시간과 횟수를 도출한다. 2014년 일일 대중교통카드자료를 이용하여 전수화된 환승특성데이터를 구축하고 수도권 도시철도의 환승저항에 대한 통합적인 자료로서 활용가능성을 제시한다.

• 산업경영시스템학회지
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• 제31권1호
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• pp.41-48
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• 2008

Enhanced machine reliability has dramatically reduced the rate and number of railway accidents but for further reduction human error should be considered together that accounts for about 20% of the accidents. Therefore, the objective of this study was to suggest a new taxonomy of performance shaping factors (PSFs) that could be utilized to identify the causes of a human error associated with railway accidents. Four categories of human factor, task factor, environment factor, and organization factor and 14 sub-categories of physical state, psychological state, knowledge/experience/ability, information/communication, regulation/procedure, specific character of task, infrastructure, device/MMI, working environment, external environment, education, direction/management, system/atmosphere, and welfare/opportunity along with 131 specific factors was suggested by carefully reviewing 8 representative published taxonomy of Casualty Analysis Methodology for Maritime Operations (CASMET), Cognitive Reliability and Error Analysis Method (CREAM), Human Factors Analysis and Classification System (HFACS), Integrated Safety Investigation Methodology (ISIM), Korea-Human Performance Enhancement System (K-HPES), Rail safety and Standards Board (RSSB), $TapRoot^{(R)}$, and Technique for Retrospective and Predictive Analysis of Cognitive Errors (TRACEr). Then these were applied to the case of the railway accident occurred between Komo and Kyungsan stations in 2003 for verification. Both cause decision chart and why-because tree were developed and modified to aid the analyst to find causal factors from the suggested taxonomy. The taxonomy was well suited so that eight causes were found to explain the driver's error in the accident. The taxonomy of PSFs suggested in this study could cover from latent factors to direct causes of human errors related with railway accidents with systematic categorization.

• 대한토목학회논문집
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• 제36권6호
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• pp.1161-1167
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• 2016

본 연구에서는 대단면 고속철도 시공중 단층파쇄대 구간과 조우시 터널의 안정성 확보를 위해 보조 및 보강공법을 적용했음에도 불구하고 추가적인 지반이완과 원지반 지지력 부족에 따른 터널 전체의 안정성 저감 및 과다변위가 발생한 시공사례를 분석하였다. 그리고, 이러한 터널굴착 중 단층파쇄대 구간 통과시 현장계측분석을 통하여 터널지보패턴의 적정성 및 우각부 보강(레그파일) 효과를 현장계측결과와 비교분석하여 평가하였다. 또한, 우각부보강 시공조건(레그파일 각도 및 길이에 대한 영향)에 따른 보강효과를 수치해석적으로 검토하여 현장적용시 최적의 보강조건을 분석한 결과 단층대 구간에서의 우각부 적용조건은 상반바닥면 수직에 가까운 방향으로 설치할 경우 변위제어에 가장 효과적이고, 시공성 및 경제성 고려 레그파일의 적용조건은 45도 각도 이내로 설치하고 하반굴착 바닥면 까지인 6m의 길이를 적용하는 것이 터널주변지반 이완하중의 분산 전달 및 측방변형 억제에 가장 효과적인 유리한 조건으로 확인되었다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제17권8호
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• pp.363-368
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• 2016

고장으로 인한 사고 등으로 막대한 피해를 초래할 수 있어 안전성이 중요시 되는 시스템을 안전중시 시스템이라고 한다. 시스템의 대형화, 복잡도 증가 및 무인화 운영 등으로 인해서 안전 위해 요소가 증가하고 있기 때문에 안전성 확보는 국방 및 다양한 산업분야에서 중요한 문제가 되었다. 이러한 이유로 미 국방부와 IEC 등 국제표준기구 등에서는 안전 관련 표준을 만들어서 안전성 확보의 강조 및 시스템 설계와 안전성 분석의 연계를 제시하고 있다. 또한 많은 연구들에서 안전성 분석 활동이 반영된 시스템 설계 프로세스, 방법론 및 도구가 개발되고 있다. 하지만 현재까지 제시된 시스템 설계와 안전성 분석의 통합 프로세스는 각 계층 수준에 존재하는 시스템 설계 정보를 어떻게 활용하는지 명확하게 제시하지 하지 못했다. 그 결과, 체계적인 방식으로 위험원을 식별하는데 어려움이 따르게 되었다. 이와 같은 문제점을 해결하기 위해서 본 연구에서는 각 계층 수준의 시스템 설계 정보를 기반으로 위험원을 식별하여 안전성을 향상 시키고, 여러 산업 분야에 적용 가능한 시스템 설계와 안전성 분석 활동의 통합 모델을 생성했다. 통합 모델이 체계적으로 안전성 분석을 수행할 수 있는 것을 보여주기 위해서 자동차 시스템을 대상으로 적용한 연구결과를 제시하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제14권11호
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• pp.5906-5914
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• 2013

최근 국내에서 철도부지 상부에 인공지반을 구축하고, 인공지반 위에 복합주거타운을 건설하는 정책이 추진되고 있다. 이에 상부 구조물 및 인공지반을 지지할 수 있는 적합한 기초형식이 요구되는데, 철로와 철로 사이의 좁은 공간에 급속 시공 가능한 기초 형식 중 가장 대표적인 방법은 마이크로파일로 알려져 있다. 그러나 주기초로 마이크로파일이 사용될 경우 기초 시공비가 크게 증가하게 된다. 따라서 본 연구에서는 마이크로파일의 경제성 및 지지력을 향상시키면서 철도상부 인공지반에 적합한 신개념 마이크로파일을 제안하였다. 신개념 마이크로파일은 지반을 Jet Grouting 공법을 이용하여 지반의 일정 영역을 고결시킨 뒤 강봉을 시공하는 방법에 Jet Grouting 시 말뚝체를 파형(waveform)의 형상으로 시공하여 지지력을 향상시키고 기존 마이크로파일 대비 말뚝의 전체 길이를 줄여 경제성을 높이고자 한 방법이다. 본 연구에서는 2차원 축대칭 유한요소해석을 수행하여 이러한 파형 마이크로 파일의 지지거동을 분석하였다. 해석 결과 파형 마이크로파일은 일반 마이크로파일에 비해 길이가 15% 정도 감소하였음에도 불구하고 동일한 설계하중에서 변위가 감소하여 지지력 및 경제성 측면에서 효과가 있는 것으로 나타났다. 또한, 파형 마이크로파일의 요철에 의한 주면 마찰력 증가효과는 상대적으로 연약한 토층에서 큰 것으로 나타났다.

• 한국철도학회논문집
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• 제17권4호
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• pp.251-259
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• 2014

교량/토공 접속부는 교량에서 토공으로 또는 그 반대방향으로 옮겨가는 구간으로 궤도 하부구조의 지지강성이 급격히 변화하기 때문에 차량 주행안정성에 매우 큰 영향을 미친다. 과거 유도상궤도를 사용할 때에는 접속부에 대한 성능요구조건이 높지 않았으나, 운행속도가 고속화되고 콘크리트궤도가 도입되면서 유지보수와 열차주행안정성에 상당한 영향을 미침에 따라 높은 성능수준을 요구하고 있다. 이에 본 논문에서는 기존의 교량/토공 접속구조의 단점을 보완하고 성능을 개선하기 위한 방안으로 토목섬유와 시멘트처리채움재로 보강된 접속구조를 제안하고 실물가속시험을 통한 성능평가를 수행하였다. 제안된 접속구조는 토목섬유를 이용하여 어프로치블럭을 보강하는 방안으로써 보강토 교대와 유사한 구조를 가지며, 사용재료는 시멘트처리된 흙자갈을 적용함으로써 유용토의 활용을 증대시키고 우수의 침입을 저감시켰다. 실물가속시험항목은 구조별 탄성변위, 누적 침하, 함수비, 교대에 작용하는 수평 및 수직 토압이며, 비교검토를 통해서 장기공용성능의 개선정도를 파악하고자 기존 접속구조와 제안 접속구조에 대한 시험을 동일조건하에서 수행하였다. 실물가속시험 결과, 제안구조가 침하 및 토압경감 측면에서 우수한 성능을 나타내었고 함수비 변동에 대해서도 저항성이 높은 것으로 나타났다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제17권9호
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• pp.196-205
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• 2016

자동차로부터 배출되는 배기가스는 오존 및 미세먼지 등의 농도를 증가시켜 인체의 건강을 위협할 뿐만 아니라 지구 온난화 물질인 이산화탄소를 다량 배출하고 있어 지구 온난화에도 지대한 영향을 미치고 있다. 그래서 정부는 자동차에서 배출되는 배기가스를 효율적으로 규제하기 위한 제도로 운행차 배출가스 정밀검사 제도를 시행하고 있다. 자동차 배출가스를 줄이려는 연구는 다방면으로 이루어지고 있으며, 자동차의 배출가스 중 HC, NOx, $CO_2$ 등의 발생을 줄이기 위한 연구가 이루어지고 있다. 그러나 노후된 자동차에 대한 배출가스 저감에 대한 연구는 부족한 실정이다. 노후된 디젤자동차들이 운행차 배출가스 정밀검사를 만족하기 위해서는 흡기 다기관(manifold)과 인젝터의 카본퇴적물(Carbon sediment)을 세척하여 출력향상 및 배출가스 저감에 대한 연구가 필요하다. 따라서 본 연구에서는 차령 5년 이상, 주행거리 80,000 km 이상의 디젤자동차에 흡기 다기관 클리닝과 인젝터 클리닝을 동시에 수행하여 매연 발생에 미치는 영향을 비교 분석하였다. 실험결과, 흡기다기관 클리닝과 인젝터 클리닝을 동시 수행한 결과는 각각 수행한 결과보다 매연을 75.2% 감소시켰다. 또한, 흡기다기관 클리닝과 인젝터 클리닝을 동시 수행한 결과는 검사 후 8.5초부터 배출허용 기준 30%이하를 만족하였다.

• 생물환경조절학회지
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• 제28권3호
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• pp.204-211
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• 2019

본 연구는 국내 온실의 환경설계 기준 설정에 필요한 기초자료 제공을 목적으로 온수난방 방식을 채택하고 있는 상업용 온실 2곳에서 난방 중 열환경 계측 실험을 실시하고, 온수난방 배관의 열전달 특성을 분석하여 난방배관의 단위길이 당 방열량 자료를 제시하였다. 실험 기간동안 두 온실의 평균기온은 각각 $16.3^{\circ}C$와 $14.6^{\circ}C$로 조절되었으며, 난방배관의 온수 온도는 평균 $52.3^{\circ}C$와 $45.0^{\circ}C$로 관측되었다. 실험결과 난방배관 표면의 자연대류열전달계수는 $5.71{\sim}7.49W/m^2^{\circ}C$의 범위로 분석되었다. 난방배관 내의 유속이 0.5m/s 이상일 때에는 관내의 수온과 관 외부의 표면온도 차이가 크지 않은 것으로 나타났다. 이를 바탕으로 난방배관의 관류열전달계수를 수평원통에서의 층류 자연대류열전달계수의 형태로 유도하였다. 유도된 관류열전달계수 식을 변형하여 관의 규격과 온수-실내공기의 온도차를 입력 변수로 하는 난방배관의 단위길이 당 방열량 산정식을 개발하였다. 본 연구 결과를 기존에 제공되고 있는 국내외 여러 자료와 비교한 결과 JGHA 자료와 가장 유사한 것으로 나타났다. 국내 온실의 설계에서 적용하고 있는 NAAS 자료와 국외의 BALLS 및 ASHRAE 자료는 값이 너무 큰 것으로 판단된다. 따라서 국내 온실의 환경설계기준을 제정하고, 고시하기 위해서는 추가적인 실험을 통해 이 부분에 대한 충분한 검토가 필요할 것으로 판단된다.

• 한국항만경제학회지
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• 제35권2호
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• pp.109-126
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• 2019

2018년 남북정상의 4.27 판문점 선언으로 한반도의 평화 및 협력 분위기가 조성되고, 그해 6월에는 국제철도협력기구(OSJD) 가입으로 한반도를 포함하여 중국, 러시아 등 유라시아와 연계하는 복합물류체계 기반이 마련되었다. 본 논문에서는 한반도와 유라시아를 효율적으로 연결하는 복합물류 네트워크 구축하는데 애로사항을 파악하기 위하여 현재 대륙철도를 이용하고 있는 실무전문가를 대상으로 설문조사를 실시했다. 설문항목은 국경통과 절차, 기술, 시설, 운영, 정부지원 측면 등 5가지로 나누어 애로정도와 해결 우선순위 점수를 조사했다. 그 결과 한국-유라시아간 국제 복합운송 문제점 중에서 우선 해결해야 할 과제로는 환적 시설을 개선하고, 통과국마다 검사하는 것을 폐지하고 통관서류를 간소화해야 하며, 운임변동을 최소화하는 방안 마련 등이 선정되었다. 결론적으로 한반도와 대륙철도 연계 및 복합운송 활성화를 위해서는 첫째, 국경에서의 궤간 변경을 원활하게 하기 위한 환적 시스템 개발을 국제 공동으로 실시해야 하고, 둘째 남 북 중 러 철도시설 및 운영시설을 표준화해야 하며, 셋째, 통관간 소화, 정기 발차, 운임 변동 정보 공유 등을 위한 남 북 중 러의 국제협력이 필요하고, 마지막으로 정부 차원에서 블록트레인 구성을 위한 물량 확보 방안을 마련하고 새로운 비즈니스 모델을 개발해야 할 것으로 판단된다.