• 한국항공우주학회지
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• 제50권7호
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• pp.445-454
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• 2022

항공기가 빙점 이하의 습도가 높은 구름대를 지날 때 액적이 항공기와 충돌하면 날개, 동체 등 항공기 구성품에 결빙이 발생한다. 특히 항공기의 날개에 결빙이 증식되면 공력 성능의 저하와 비행 안정성의 감소 등의 치명적인 안전 문제를 초래할 수 있다. 본 연구에서는 항공기 날개에 적용되는 고양력 장치인 다중 익형의 결빙 증식량이 최소가 되도록 형상 최적설계를 수행하였다. 3차원 Reynolds-Averaged Navier-Stokes 지배 방정식을 이용하여 공력해석을 수행하였고, 다물리 전산해석을 통해 결빙의 형상 및 증식량을 예측하였다. 최적설계의 목적함수는 결빙 증식량 최소화로 설정하였고, 설계변수는 Slat과 Flap의 전개 각도와 위치를 정의하는 형상 변수 6개를 선정하였다. 설계 과정에서 목적함수의 평가는 크리깅 근사모델을 사용하여 대체하였고 유전자 알고리즘을 적용하여 최적 형상을 도출하였다. 최적화를 수행한 결과, Slat과 Flap에 최적의 전개 각도와 위치를 적용하였을 때 결빙 증식량이 약 8% 감소하였다.

• 대한토목학회논문집
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• 제26권5B호
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• pp.501-509
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• 2006

홍수범람 수위에 따른 제방의 안전은 홍수방지 시스템 구축에 있어서 매우 중요한 요소이다. 그러나, 기존의 확정론적인 방법을 통한 홍수위의 계산은 입력매개변수들이 내포한 불확실성을 반영할 수 없다. 본 연구의 목적은 Monte Carlo 기법을 활용한 부등류 해석에 의하여, 설계홍수위 불확실도 계산방법의 개발에 있다. 제방의 신뢰도분석 모형에서, 본 연구에서는 Manning 조도계수, 설계유량, 하천의 단면좌표, 기점수위에 의한 홍수위의 불확실성을 고려하였으며, 정량화된 입력매개변수들의 변동성으로부터 하천홍수위의 변동성을 정량화하였다. 본 모형을 대구시를 관류하는 금호강 38.5 km 구간(95개 단면)에 적용하여, 각 단면에서 계산된 홍수위와 기설 제방고의 표고를 비교함으로써 월류 위험도를 분석하였다. 분석 결과, 기설 제방고와 비교하여 7개 단면에서 제방의 증고가 필요할 것으로 판단되었으며, 그 크기는 최소 1 cm에서 최대 56 cm로 계산되었다. 본 연구는 기존의 제방고 설계방법의 보완 및 홍수위험지도 제작, 홍수예측 시스템, 홍수피해완화 계획 설립 등에 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제37권3호
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• pp.163-171
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• 2024

본 논문에서는 다목적 구조물인 다중연결 해양부유체를 대상으로 변형 기반 모드 차수축소법을 적용하고 차수축소모델의 구조응답 예측 성능을 향상시키기 위해 유전 알고리즘 기반의 센서 배치 최적화를 수행하였다. 다중연결 해양부유체의 차수축소모델 생성에 필요한 변형 기반 모드 데이터를 얻기 위해 다양한 규칙파랑하중조건에 대한 유체-구조 연성 수치해석을 수행하고 변형 기반 모드의 직교성, 자기상관계수를 이용하여 주요 변형 기반 모드를 선정하였다. 다중연결 해양부유체의 경우 차수축소모델의 구조응답 예측 성능이 계측 및 예측 구조응답 위치에 따라 민감하기 때문에 유전 알고리즘 기반의 최적화를 수행하여 최적의 센서 배치를 도출하였다. 최적화 결과, 모든 센서 배치 조합에 대한 차수축소모델 생성 및 예측 성능 평가 대비 약 8배의 계산 비용을 절감하였으며, 예측 성능 평가 지표인 평균 제곱근 오차가 초기 센서 배치보다 84% 감소하였다. 또한, 다중연결 해양부유체 모형시험 결과를 이용하여 불규칙파랑하중에 대한 최적화된 센서 배치의 차수축소모델의 구조응답 예측 성능을 평가 및 검증하였다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제25권1호
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• pp.37-49
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• 2012

가압경수로(PWR)에서 배출되는 고준위폐기물을 지하 500m의 화강암 암반의 처분장에 장기간(약 10,000년 동안) 처분하기 위하여 여러 구조적 안전성 평가수행을 통하여 처분용기모델이 개발되었다. 기존에 설계 개발된 가압경수로용 처분용기 모델은 구조적으로 처분용기 내부에 정사각형 단면의 네 개의 고준위폐기물다발이 처분용기 단면의 중심에 대칭되게 나란히 배열된 형태를 취하고 있다. 그러나 이와 같은 배열형태가 최적의 구조인지는 아직 결정할 수 없다. 특히 경량화하는 데에는 여전히 문제가 있다. 이러한 문제를 해결하는 방법은 처분용기 단면 중심에 대하여 대칭으로 배열된 네 개의 고준위폐기물다발의 단면형상을 변경시키는 것이다. 단면형상을 변경시키는 방법에는 정사각형 형상을 유지시키면서 단면을 회전시키는 방법과 정사각형 형상을 다른 단면형상으로 변경시키는 두 가지 방법이 있다. 기 수행된 연구를 통하여 정사각형 단면형상을 유지시키면서 단면을 회전시키면 회전각도가 $30{\sim}35^{\circ}$인 배열구조의 처분용기가 나란한 정사각형 배열구조보다 구조적으로 더 안정적이어서 경량화할 수 있음을 알 수 있었다. 그러나 이 회전한 배열구조의 처분용기가 최적인지는 역시 아직 결정할 수 없다. 왜냐하면 정사각형이 아닌 다른 단면형상의 구조물에 대해서는 아직 구조적으로 더 안정한지가 확인되지 않았기 때문이다. 따라서 처분용기 단면 중심면에 대하여 대칭성을 유지하면서 고준위폐기물다발의 단면형상이 정사각형이 아닌 다른 단면형상의 처분용기구조에 대한 구조해석이 필요하다. 본 연구에서는 네 개의 고준위폐기물다발이 처분용기 중심 면에 대하여 대칭적으로 배열되면서 단면형상이 여러 가지로 변화된 가압경수로용 처분용기에 대하여 구조해석을 수행하였다. 구조해석을 수행한 결과 기존의 설계 개발된 처분용기 단면의 중심에 대칭되게 나란히 고준위폐기물다발이 배열된 정사각형 단면의 처분용기보다 다발의 단면형상이 원형인 처분용기가 구조적으로 좀 더 안정성이 있음이 밝혀졌다.

• 한국과학교육학회지
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• 제33권4호
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• pp.826-839
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• 2013

본 연구는 과학 교과교육학 이론이 예비과학교사에게 어느 정도 필요한지에 대한 과학교육 연구자들의 의견을 알아보고자 하였다. 이를 위해서 과학교육 전공교수들의 설문을 통해 과학교사의 역량과 소양 측면에서 과학 교과교육학 이론들의 세부 내용들이 어느 정도 중요한지에 대한 의견을 분석하였다. 또한 중등과학교사신규임용후보자선정경쟁시험(중등과학교사 임용시험)에 제시된 과학 교과교육학 이론 관련 문항을 분석하여 과학교육 연구자들의 의견과의 차이점을 비교하였다. 그 결과, 과학교육 전공교수들은 탐구과정, 과학지식 평가, 탐구능력 평가 실험장치 및 도구 사용법, 실험실 안전, 학생의 오개념, 토론, 논술 등에 대해서 중요하다고 인식하고 있었다. 반면에, 과학교육 전공교수들은 과학 철학, 과학교육과정의 변천, 외국 교육과정, 브루너의 수업이론, 카플러스 순환학습모형, 발생학습모형, 발견학습모형, 클로퍼 교육목표 분류 등의 내용이 상대적으로 덜 중요하다고 인식하고 있었다. 중등과학교사임용시험 문항 분석 결과, 교육과정이나 오수벨 이론 등과 같이 중요도와 관계없이 편중된 영역에서 많은 문항들이 출제된 것으로 나타나 과학교육 연구자들이 중요하게 생각하는 이론의 중요성과 중등과학교사임용시험에서 출제된 문항 분포는 관련이 적었다. 본 연구는 과학교육 연구자들의 의견과 중등과학교사임용시험 출제 경향의 차이를 줄이는 방안 마련이 필요함을 시사한다.

• 한국식품위생안전성학회지
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• 제26권3호
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• pp.203-208
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• 2011

본 연구는 기구 표면에 존재하는 주요 오염균인 E. coli와 S. aureus에 대한 살균소독제의 농도와 처리 시간별 살균력을 평가하여 살균예측모델 개발 및 살균소독지침의 기초자료로 제공하고자 한다. 염소계 살균소독제 100ppm처리 직후, 5분,\0분 후 E. coli( 1.56, 1.49, 1.95 log cfu/25 $cm^2$)와 S. aureus(0.49, 0.88, 1.27 log cfu/25 $cm^2$)에 대해 높은 감소율을 보였고 200ppm처리 시에는 불검출 되었다. 알콜계 살균소독제는 35.5% 처리 직후, 5분, 10분 후 E. coli(0.73, 0.90. 1.55 log cfu/25 $cm^2$), S. aureus(0.37, 1.00, 1.45 log cfu/25 $cm^2$)에 대해 높은 감소율을 보였고, 70% 5분 처리 시 불검출되었다. 과산화수소계 살균소독제는45.5 ppm 처리 직후. 5분, 10분 후 E. coli(0.28, 0.64, l.07 10g cfu/25 $cm^2$), S. aureus(0.53, 0.87, 0.99 log cfu/25 $cm^2$)에 대해 높은 살균력을 보였으나, 91 ppm 5분 처리 시 검출되지 않았다. 4급암모늄계는 100 ppm 처리 직후, 5분, 10분 후 E. coli(0.82, 1.62. 1.71 log cfu/25 $cm^2$), S. aureus(0.46, 0.93, 1.38 log cfu/25 $cm^2$)에 대한 높은 감소율을 보였으나 200 ppm 5분 처리 시 불검출 되었다. 살균예측모델의 경우, $R^2$ 값이 모두 9.4 이상으로 두 균주 모두 높은 적합성을 보였다. 기구 등의 살균소독제의 사용은 적정한 농도와 처리시간을 준수하여 야만 병원성미생물 감소에 효과적이므로 본 연구에서 개발된 4가지 주요 살균소독제의 살균예측모델을 현장에서 활용함으로써 최적의 살균소독제 처리농도와 처리시간을 추가 실험 없이 시뮬레이션으로 도출 가능할 것이다.

• 시큐리티연구
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• 제36호
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• pp.255-292
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• 2013

이 연구는 이미 오랫동안 제도적으로 시스템이 구축되어 가고 있는 외국에 비하여 시작단계에 있는 국내의 건축물 방범 관련 하드웨어 시험인증체계의 발전방향을 탐색하기 위해 시작되었다. 주요 목적은 주요 외국 사례를 심층 비교분석하고 국내의 유관 인증체계를 탐색하여 한국형 방범하드웨어 인증체계 모형을 도출하는 것이다. 연구방법은 방범하드웨어 인증제도에 대한 국내연구가 거의 전무하고 또한 방범하드웨어 인증제도에 관한 연구의 흐름이 이론적인 연구보다는 실무자들의 논의를 통한 법제적 논의나 사례연구가 대부분이라 주로 해외 선진국의 법제 및 사례를 통하여 한국형 방범하드웨어 인증제도 모색을 위한 시사점을 도출하는 탐색적 연구이다. 이를 위해 침입범죄 예방을 위한 해외의 방범하드웨어 인증제도와 국내의 유사 인증제도 사례에 대해 질적 연구방법 중에서도 대표적인 비교사례연구(comparative case study)를 실시하였다. 비교연구는 방법론적으로 명백하고 뚜렷한 개념 정의나 범위가 존재하지는 않지만, 장소 및 시간에 따른 비교가 가장 흔하게 활용되는 방법으로서 특히 이 연구에서는 복수사례설계(multiple case design)를 적용하였고 국가 간 그리고 제도 간 사례비교에서는 가능한 한 많은 체계에서 유사한 사례들을 비교분석하고 체계 간 차이점은 설명변수로 취급되는 최대유사체계설계를 반영하였다. 외국의 선진 방범제품 인증시스템과 국내의 소방/방화제품 인증시스템에 대한 이 비교연구 결과는 국내에서 방범제품 시험인증시스템 모형을 개발 및 구축하는데 여러 면에서 중요한 정보를 제공하고 시사점을 주고 있는데 근거 법규의 마련, 관련 시험 및 인증 표준 및 기준, 방범인증제품의 건축물 방범성능 인증과의 연계성, 공인시험기관을 통한 성능시험과 시험시설심사 또는 품질관리체계 심사 등 인증심사의 범위, 사후관리를 위한 주기적 인증갱신 또는 품질관리 및 검사, 인정 및 인증 체계, 시험원의 성격, 품질인증제품 사용에 대한 인센티브로서의 보험료 경감 또는 조달청 심사 가산점 부여 등이 주요 시사점이자 한국형 인증시스템 모형의 틀과 내용으로 도출되었다.

• 해양환경안전학회지
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• 제24권6호
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• pp.785-795
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• 2018

국제해사기구는 선체부착생물의 위험성을 인식해서 2011년 '선체부착생물에 의한 외래위해종 이동 저감을 위한 관리 및 제어 가이드라인'을 공표하였고, 향후 이를 강제화하기 위한 국제 협약을 계획하고 있다. 본 연구에서는 향후 강제화 될 국제협약에 효과적으로 대응하기 위해 선체부착생물관리 관련 선도국 사례를 소개하고 수중제거에 대한 환경 위해성 평가 기법에 대해서도 알아보았다. 선체부착생물관리 관련해서 선도국인 호주와 뉴질랜드는 수중제거 시나리오 의거해 수행한 생물 및 화학 위해성 평가를 근간으로 선체부착생물관리규제안을 마련하였다. 자국 정부의 특별한 규정이 없는 대부분의 유럽 국가들은 국제해사기구의 선체부착생물 규정에 따라 수중제거를 수행하는 것으로 확인되었다. 우리나라인 경우 선체부착생물에 대한 국내법은 존재하지 않고, 해양 생태계법에 의거해서 약 17종의 해양생태게교란생물만 지정해서 관리하고 있다. 선박 선체에 대한 수중제거는 외래생물 확산 및 수생 환경으로의 화학 물질 방출을 수반하므로, 생물학적 위해성평가와 화학적 위해성평가를 별개로 수행한 후 이 둘의 평가를 종합하여 수중제거 수용 여부를 판단하였다. 생물학적 위해성평가는 수중제거과정에서 외래생물 유입에 영향을 미치는 핵심요소를 기반으로 40 code의 수중제거 시나리오 작성하고 위해성우선순위(Risk Priority Number, RPN) 점수를 산정하였다. 화학적 위해성평가는 수중제거 시 용출되는 구리(Copper) 농도를 기준으로 MAMPEC(Marine Antifoulant Model to Predict Environmental Concentrations) 모델 프로그램을 사용하여 PEC(Predict Environmental Concentration) 값과 PNEC(Predict No Effect Concentration) 값을 산출하였다. 최종적으로 PEC/PNEC 비의 값이 1 이상이면 화학적 위해성이 높음을 의미한다. R/V 이어호가 부산감천항에서 수중제거를 수행한다는 가정하에 위해성평가를 시범 실시한 결과, 생물학적 위해성은 RPN이 <10,000 이어서 저위험으로 판단되었으나, PEC/PNEC 비의 값이 1 이상으로 화학적 위해성이 높아 최종적으로 수중제거가 불가능한 것으로 평가되었다. 따라서 우리나라도 선도국 사례를 참조해서 수중제거기술을 개발하고 또한 국내 항만 현실에 맞는 선체부착생물규제 국내법을 제정해야 할 필요가 있을 것이다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제27권6호
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• pp.152-161
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• 2023

일반적으로 대용량의 수소를 저장하기 위해 사용되는 수직형 원통 용기는 강재로 제작되며, 사용 환경을 고려하여 제작된 받침 콘크리트 상부에 기초 슬래브에 선 설치된 앵커로 고정하는 방식이 사용된다. 이와 같은 방식은 지진과 같은 외력이 작용될 시 정착부에 응력이 집중될 수 있으며, 앵커 및 콘크리트 손상으로 인한 구조물의 전도 피해가 발생할 수 있다. 본 연구는 현장 조사를 통한 실제 운용중인 수직형 수소 저장용기를 특정하여 3차원 유한요소로 모델링하였고, 비 구조 요소의 내진 성능 검토에 사용되는 ICC - ES AC 156의 인공 지진 및 규모 5.0 이상의 국내 기록지진을 적용하여 거동 특성을 분석하였다. 실제 규모로 제작된 구조물을 대상으로 실험을 진행하는 것이 타당하지만 현실적 제약으로 수행하기에 어려움이 있어 해석적 접근 방식을 통하여 대상 구조물의 안전성을 검토하였다. 거동 특성의 경우 지진동에 의해 발생된 구조물의 응답 가속도는 검토되는 지진 하중 대비 평균적으로 10 배 이상 크게 증폭이 되는 것으로 나타났으며, 무게 중심이 위치되는 지점으로 전달될수록 감소되는 경향을 보였다. 취약 부위로 예상되는 하부 시스템(지지 기둥 및 앵커 정착부)의 경우 허용 응력을 만족하는 것으로 나타났지만, 정착을 위한 받침 콘크리트의 쪼갬 및 인장 강도는 허용 응력 대비 약 5 % 정도의 여유만이 있어 이에 대한 대처 방안이 요구된다. 본 논문에서 제시된 연구 결과를 바탕으로 향후 진동대 시험을 통하여 수행이 되는 수소저장 용기 제작에 필요한 설계 하중 및 조건 등의 기초자료로 활용될 수 있을 것으로 사료된다.

• Tuberculosis and Respiratory Diseases
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• 제44권6호
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• pp.1296-1307
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• 1997

연구배경 : Erdosteine은 만성 기관지염 급성 악화시는 물론 만성 폐색성 기관지염 치료제로 개발된 Thiol 유도체로서 점액조절작용, 항산화작용이 있으며, 특히 위장관 부작용이 거의 없다. 본 연구에서는 현재 유효성 및 안전성이 입증되어 임상에서 많이 처방되고 있는 Ambroxol과의 비교임상연구를 통해 급성 및 만성 기관지염 환자에서 Erdosteine의 임상적 유용성을 알아보고자 하였다. 방 법 : 본 연구는 무작위 이중맹검 비교시험으로서 전향적 연구방법으로 수행되었다. 급 만성 기관지염으로 다량의 객담배출 혹은 객담배출곤란을 주증상으로 하는 80명을 무작위로 할당하여 Erdosteine 투여군에는 1일 2회, 1회 300mg, Ambroxol 투여군에는 1일 2회, 1회 30mg을 총 7일간 투여하였다. 1차 효과평가기준으로는 객담배출횟수, 객담량, 객담배출용이도, 객담점도, 기침정도, 호흡곤란을 포함한 자각증상이 평가되었고, 2차 효과평가기준으로는 동맥혈가스검사, 폐기능검사가 평가되었다. 안전성은 부작용과 임상병리검사로 평가하였다. 총 80명의 환자 중 61명(Erdosteine군 : 31명, Ambroxol군 : 30명)이 본 연구를 종료하였고 19명은 중도 탈락되었다. 결과의 분석은 paired t-test, ANOVA test, multivariate t2-test, Repeated measures analysis of covariance, two sample t-test, Loglinear-Logit model analysis, Fisher's exact test를 이 용하여 유의성을 검정하였다. 결 과 : 1) 두 군간의 환자배정에 있어서 인구학적, 임상적 특징은 차이가 없었다. 2) 동맥혈가스검사, 폐기능검사에서는 두 군간의 차이는 없었고, 자각증상에서는 Erdosteine군은 객담 배출횟수, 객담량, 객담배출용이도, 객담점도, 기침정도, 호흡곤란에서, Ambroxol군은 객담배출횟수, 객담량, 객담배출용이도, 객담점도, 기침정도에서 유의하게 호전을 보였다. 통계적으로 유의하지 않았으나 Erdosteine군이 Ambroxol군에 비해 더 유의하게 호전되는 경향을 보였다($\alpha$=0.05). 3) 혈액학적검사, 혈액화학적검사 및 소변검사에서는 각 군 모두 임상적으로 의미있는 변화는 없었고 두 군간의 차이도 없었으며, 자각증상에서는 Ambroxol군에서만 4명이 연구 종료시까지 부작용이 소실되지 않았고 2명은 연구를 중단하였으나 두 군간의 차이는 없었다. 4) 각 약제의 최종효과평가에서 Erdosteine군은 31명 중 아주좋은효과 11명, 좋은효과 12명, 경도효과 6명, 무효과 2명, 악화 0명이었고 Ambroxol군은 30명 중 아주좋은효과 6명, 좋은효과 14명, 경도 효과 5명, 무효과 4명, 악화 1명이었으며 Erdosteine군이 Ambroxol군에 비해 증상이 개선될 확률이 약 2.5배만큼 높았다 (p<0.05). 결 론 : Erdosteine은 급성 및 만성 기관지염 환자의 치료에 있어 그 효과와 안전성에 있어서 우수한 약물이라고 할 수 있다.