• 한국항행학회논문지
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• 제24권6호
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• pp.620-626
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• 2020

본 연구는 IOT 장비인 라즈베리파이를 마스터(master)로 이용하고 인버터를 슬레이브(slave)로 하여 모드버스 TCP 통신을 기반한 태양광 발전 모니터링 시스템을 제안하였다. 본 모델은 라즈베리파이에 다양한 센서를 추가하여 태양광 발전소의 모니터링에 필요한 정보를 추가하였으며, 실시간 발전량 예측을 통해 발전량 예측과 모니터링 정보를 스마트 폰으로 송신하였다. 또한, 서버에 태양광 발전소에서 지속해서 생성되는 정보를 빅데이터로 구축하였으며, 발전량 예측을 위한 딥러닝 모델을 학습하여 갱신하였다. 연구 결과로서 인버터에서 라즈베리파이로 모드버스 TCP 기반으로 안정적인 통신이 가능하였고, 라즈베리파이에서 학습된 딥러닝 모델로 실시간 예측이 가능하였다. 서버는 빅데이터로 다양한 딥러닝 모델 학습이 가능하였으며, LSTM이 학습 오차 0.0069, 테스트 오차 0.0075, RMSE 0.0866 등으로 가장 좋은 오차를 보임을 확인하였다. 본 모델은 다양한 제조사의 인버터에 대해서 보다 간단하고 편리하며 발전량을 예측할 수 있는 실시간 모니터링 시스템 구현이 가능함을 제시하였다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제17권1호
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• pp.77-84
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• 2022

해저 전력케이블은 수면 아래로 전력을 운송하는 송전케이블이다. 최근 해저케이블은 해상의 재생에너지인 풍력, 파력 및 조류시스템 등의 전력을 육지로 전송하며, 이 케이블이 위치하는 장소에 따라 해저에 매설하거나 해저면에 놓여진다. 전력케이블은 극한 환경에서 이용되어 왔기 때문에 가혹한 조건들과 온도 및 강한 조류를 견디도록 제작되나, 해저조건은 해상케이블에 대해 수 많은 종류의 심각한 손상을 만들기에 충분한 조건을 갖는다. 이러한 원인은 전력전송을 중단시키는 케이블 손상을 가져온다. 본 논문에서는 케이블에 대한 설계기준과 시공절차와 난제 그리고 케이블 전환 접속시스템에 대하여 연구한다. 설계된 해저케이블의 규격은 154kV 기존 케이블 1회선과 신규 케이블 2회선 등 3회선으로 구성되고, 선로당 100MVA 전력용량을 갖는다. 해저케이블 매설깊이를 결정하고 기존 및 신규 케이블을 함께 배치하는 방법을 연구하였다. 지중선로에 대한 해저케이블의 전력용량 허용값을 계산하였고 그 결과 케이블 선로당 100MW 이상의 전력용량을 갖는다는 것을 확인하였다.

• 정보처리학회논문지:소프트웨어 및 데이터공학
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• 제11권8호
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• pp.339-346
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• 2022

최근 화석연료의 무분별한 사용으로 인한 자원고갈 문제 및 기후변화 문제 등이 심각해짐에 따라 화석연료를 대체할 수 있는 신재생에너지에 대한 관심이 증가하고 있다. 특히 신재생에너지 중 태양광 에너지는 다른 신재생에너지원에 비해 고갈될 염려가 적고, 공간적인 제약이 크지 않아 전국적으로 수요가 증가하고 있다. 태양광 발전 시스템에서 생산된 전력을 효율적으로 사용하기 위해서는 보다 정확한 태양광 발전량 예측 모델이 필요하다. 이를 위하여 다양한 기계학습 및 심층학습 기반의 태양광 발전량 예측 모델이 제안되었지만, 심층학습 기반의 예측 모델은 모델 내부에서 일어나는 의사결정 과정을 해석하기가 어렵다는 단점을 보유하고 있다. 이러한 문제를 해결하기 위하여 설명 가능한 인공지능 기술이 많은 주목을 받고 있다. 설명 가능한 인공지능 기술을 통하여 예측 모델의 결과 도출 과정을 해석할 수 있다면 모델의 신뢰성을 확보할 수 있을 뿐만 아니라 해석된 도출 결과를 바탕으로 모델을 개선하여 성능 향상을 기대할 수도 있다. 이에 본 논문에서는 BiLSTM(Bidirectional Long Short-Term Memory)을 사용하여 모델을 구성하고, 모델에서 어떻게 예측값이 도출되었는지를 SHAP(SHapley Additive exPlanations)을 통하여 설명하는 설명 가능한 태양광 발전량 예측 기법을 제안한다.

• 화약ㆍ발파
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• 제41권1호
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• pp.1-18
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• 2023

전색작업은 발파공 내에서 폭발가스가 쉽게 유출되지 않게 적용되는 중요한 과정이다. 전색물질은 폭발 에너지를 더 길게 공 내부에서 작용할 수 있게 하며, 암석의 파쇄도를 증가시키는데 큰 도움이 된다. 본 연구에서는 동적 충격에 반응하는 전단농화유체 기반의 전색물질을 개발하였다. 전단농화유체 기반의 전색재료의 성능을 검증하기 위해 실 규모 발파실험 및 터널현장에 대한 현장 실증을 수행하였다. 첫 번째 실험에서는 전색재료 적용에 따른 발파공 내부의 압력을 직접 측정하였고, 도심지 터널현장 실증에서는 모래전색과 전단농화유체 기반 전색재료의 발파결과를 서로 비교하였다. 발파공 내 압력측정 결과 본 연구를 통해 개발한 전색물질을 적용한 경우, 발파공 상부에서 측정된 압력이 일반적인 모래전색을 적용한 경우보다 낮았으며 폭발가스 분출량도 적었다. 또한 현장 실증결과 터널발파에서 개발전색물질의 굴착성능이 모래전색 발파의 경우보다 우수함을 검증할 수 있었다.

• 터널과지하공간
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• 제33권2호
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• pp.95-107
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• 2023

본 연구에서는 휴·폐광산 채굴 공동을 다른 목적으로 사용코자 할 경우, 특히 갱도 내에서 발생하는 반복 교통 진동이 채굴 공동의 장기적인 안정성에 미치는 영향을 분석하였다. 연구 대상 광산은 주방식 채광법이 적용된 지하 석회석 광산이며, 해당 광산이 물류 창고로 활용되는 상황을 가정하여 동적 수치해석을 수행하였다. 특히 해당 광산에서 광산차량의 운행으로 실제 발생하는 교통진동을 직접 측정하여 이를 진동파형 형태로 동적수치해석용 입력자료로 반영하였다. 20,000회의 교통 진동이 반복된 상황을 고려한 동적수치해석 이후, 채굴 공동은 안정적인 것으로 분석되었지만, 해석 단면 전체에 걸쳐 최대주응력의 증가와 탄소성 거동 영역의 추가 발생이 확인되었다. 또한 채굴 공동 벽면의 변위와 체적 변형률, 최대주응력의 변화 양상에서 반복 교통 진동이 지속될 경우, 공동 주변의 응력 변화로 인해 공동의 불안정성이 증대될 수 있음을 확인하였다. 채굴 공동에 작용하는 교통 진동의 영향을 분석한 국내 연구 사례가 부족한 상황에서 본 연구는 국내 휴·폐광산 활용을 위한 기초연구자료로 활용될 것을 기대한다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제40권1호
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• pp.81-91
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• 2024

전기 에너지는 현대 문명의 핵심 에너지원으로 발전량, 전력 소모량의 변화 추이는 산업 및 생활 전반과 밀접한 관계가 존재한다. 본 연구에서는 남한 지역의 발전량과 야간광 값 사이의 상관관계를 파악하고 이를 이용하여 북한 지역의 월간 발전량 추이를 예측하였다. 연구 결과 서울시의 경우 야간광과 발전량 사이에는 0.34의 낮은 피어슨(Pearson) 상관계수를 보였으나 월 평균 기온을 이용하여 서울시의 가중치가 적용된 야간광 값과 발전량 사이에는 0.79의 높은 피어슨 상관계수를 보였다. 평양시의 월 평균 기온을 이용한 서울시의 가중치가 적용된 야간광 값을 이용하여 북한 지역의 월간 발전량 추이를 예측한 결과 2020년, 2021년 12월의 전월 대비 발전량 상승폭보다 2022년 12월의 전월 대비 발전량 상승폭이 약 60% 높은 것으로 나타났다. 본 연구의 결과는 월간 발전량 자료가 존재하지 않아 기민한 산업 동향 등의 파악이 힘든 지역의 월간 발전량의 추이를 예측하는데 도움이 될 것으로 기대된다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제60권1호
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• pp.86-92
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• 2022

최근 COVID-19 팬데믹 등 다양한 이유로 인해 바이오 헬스케어 시장이 전세계적으로 활성화되고 있다. 그 중, 생체정보 측정 및 분석 기술은 앞으로의 기술적 혁신성과 사회경제적 파급효과를 불러일으킬 것으로 예측된다. 기존의 시스템은 생체 신호를 받아 신호 처리를 하는 과정에서 신호 송×수신부, 운영체제, 센서, 그리고 인터페이스를 구동하기 위한 대용량 배터리를 필수적으로 요구한다. 하지만, 배터리 용량의 한계가 인해 시×공간적인 기기 사용의 제한을 야기하며, 이는 사용자의 헬스케어 모니터링에 필요한 데이터의 단절에 대한 원인으로 작용할 수 있으므로 헬스케어 디바이스의 큰 걸림돌 중의 하나이다. 본 연구에서는 생체정보 측정 장치에 접촉대전 효과(Triboelectric effects)와 전자기유도 효과(Electro-magnetic effects)를 융합하여, 외부 전원을 요구하지 않는 독립 구동이 가능한 시스템을 구성하여 시×공간적으로 사용 제한이 없는 소형 생체정보 측정 모듈을 설계 및 검증했다. 특히, 다양한 헬스케어 모니터링 중 족압 계측을 통해 사용자의 보행 습관 등을 파악할 수 있는 무선 족압 계측 모니터링 시스템을 검증했다. 보행 시 발생하는 접촉×분리 움직임에서 접촉대전 효과를 이용한 효과적인 압력 센서와 압력에 따른 전기적 출력신호를 통해 족압 센서를 만들고, 축전기를 이용한 신호처리 회로를 통해 이의 동적 거동을 계측할 수 있다. 또한, 출력된 전기신호의 무선 송×수신용 전원으로 사용하기 위해 전자기 유도 효과를 이용하여 보행 시 생기는 생체역학적 에너지를 전기에너지로 수확했다. 따라서, 이번 연구는 사용자가 제한적인 배터리 용량 때문에 생기는 충전에 대한 불편함을 줄일 수 있고, 뿐만 아니라 데이터 단절에 대한 문제점을 극복할 수 있는 방법으로서 큰 잠재력을 보여줌을 시사한다.

• 한국지구과학회지
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• 제41권2호
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• pp.137-146
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• 2020

국내에는 독자적으로 연구가 수행되어 개인적으로 보관 중인 지질 연구 자료가 다량 존재하는데, 이 자료에 대한 접근성이 떨어지기 때문에 다른 연구자들과의 공유가 용이하지 않다. 이런 자료에 대한 메타데이터를 체계적으로 구축하고 총괄적으로 관리하여 이 자료를 필요로 하는 연구자들이 효과적으로 연구를 수행할 수 있는 기회를 제공하는 것이 이 연구의 목적이다. 국내에서 연구된 약 1000여개의 지질 시료(900여개의 암석과 화석 시료, 100여개의 박편 시료)를 수집하였고, 각 시료의 고화질 사진, 분류, 시료명, 보유기관, 산지, 좌표, 특징 등에 대한 메타데이터를 구축하였다. 암석과 화석 시료 100개에 대해 추가적으로 3D 모델링을 수행하였다. 이 연구를 통해 유실되거나 방치되는 중요한 지질 자료에 대한 연구자들의 접근성이 높아지고 자료의 공유가 가능해진다. 따라서 연구자들은 반복적인 연구 자료 수집 작업으로 인한 시간과 비용의 낭비를 줄일 수 있고, 효율적인 연구를 수행하여 경쟁력을 갖춘 연구 결과를 획득할 수 있다. 또한 이미 확보된 시료에 대한 무분별한 반복 채집으로 인해 중요한, 그리고 피해에 취약한 자료가 훼손되는 것을 방지할 수 있다. 향후 전국의 대학과 연구기관에서 보관중인 다양한 암석과 박편 시료에 대한 메타데이터를 추가로 구축하면 자료의 식별 및 진전된 연구가 가능하고, 더불어 전문적인 광물학 및 암석학의 기초 지식에 대한 비교와 분석을 기대할 수 있다.

• 대한공간정보학회지
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• 제24권4호
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• pp.47-58
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• 2016

본 연구는 사회 복지 취약지역의 부문별 지표를 선정하고 이를 종합적으로 분석하여 사회 취약지역을 분석하는데 목적이 있다. 이를 위해 선행연구와 이론적 배경을 검토하였으며 분석지표와 기준을 선정하였고 이후 지표에 해당하는 적정 데이터를 수집하고 구축하였다. 분석의 지표 기준 및 데이터를 기반으로 본 연구의 공간적 범위를 서울특별시로 선정하여 분석을 수행하였다. 분석결과 사회 취약지역에 관한 부문별 하위 10% 지역이 도출되었다. 부문별 취약지역을 취합하여 분석한 결과 중구 용산구 서대문구와 같은 일부 지역이 최종 취약지역으로 도출되었다. 특히 중구는 가스, 전력 등 에너지 사용이 낮고 건물의 노후 심화, 교통 의료 교육 시설과의 접근성이 모두 취약한 지역으로 분석 되었다. 용산구는 주거부문 의료부문이 가장 취약하였다. 또한 종로구는 교육부문이 서대문구는 주거부문, 교육부문에서 취약성이 뚜렷하게 나타났다. 용도지역을 검토해 보면 제1종, 2종, 3종 주거지역에서 에너지, 주거, 의료, 교통, 교육 등 모든 부문에서 취약성을 나타내었다. 본 연구에서 제안된 사회 취약지역 분석기법은 다양한 데이터의 결합을 통해 시스템, 플랫폼 등으로 활용 할 수 있다. 또한 이러한 분석결과 및 과정 등을 활용하여 공공부문에서의 정책지원, 시간, 인력의 절약을 기대할 수 있다.

• 인터넷정보학회논문지
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• 제16권3호
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• pp.117-126
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• 2015

기업의 경영 활동과 사회적 요구를 결합하여, 기업의 지속가능 성장과 사회 문제를 동시에 해결할 수 있는 공유가치창출(Creating Shared Value, CSV)이 주목 받고 있다. 이에 따라, 공유가치 창출 방안과 성과 측정방안에 대한 연구 필요성이 제기되고 있다. 그러나 최근 논의들은 기존 비즈니스 모델에 단순히 CSV 개념을 적용하거나 공유가치를 경제적 이익만으로 측정하려는 경향이 있다. 즉, CSV 적용 적합성에 대한 검토나, 산업 특성을 반영한 성과 측정에 대한 논의는 아직 부족한 실정이다. 이에 본 연구에서는 CSV 적용 시, 가장 큰 가치창출이 예상되는 산업을 선정하고 해당 산업에서의 공유가치 성과 측정방안을 제안하였다. 전문가 인터뷰를 통하여 한국의 10대 전통 주력 산업 중, IT를 접목할 경우 사회적 요구 해결과 기존 산업에 새로운 가치를 창출할 수 있을 것으로 판단되는 산업을 도출하였다. 적합한 산업으로는 최근 스마트 환경에서 산업 성장 정체를 경험하고 있으며, 에너지 절감 및 환경 문제 등에 직면하고 있는 전통 가전 산업이 선정되었다. 그 중 친환경 가전을 중심으로 마이클포터의 CSV 전략 3단계에 따라 가치 창출 과정에서의 측정변수와 성과변수를 제시 적용하였다. 본 연구는 실증적 차원에서 한계점이 존재한다. 그러나 CSV에 대한 관심이 높아지고 있는 현 시점에, 산업 특성을 반영한 CSV 전략 활동과 성과 측정방안을 제시하였다는데 의의가 있다.