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HPLC/MS/MS를 이용한 음료류 중 인공감미료 동시분석에 관한 연구 (A Study on the Analysis of Five Artificial Sweetners in Beverages by HPLC/MS/MS)

  • 이성봉;용금찬;황선일;김영수;정유정;서미영;이창희;성진희;윤미혜
    • 한국식품위생안전성학회지
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    • 제29권4호
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    • pp.327-333
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    • 2014
  • 본 연구는 식품산업에서 큰 비중을 차지하고 있는 음료류에 대한 인공감미료 (삭카린나트륨, 아스파탐, 아세설팜칼륨, 수크랄로스, 싸이클라메이트)의 함유현황 파악을 위한 동시분석법을 확립하였다. 희석 및 여과의 간편하고 효율적인 전처리 후 HPLC/MS/MS를 이용하여 5종 인공감미료 동시분석 조건을 검토하였다. 컬럼은 $C_{18}$($2.1mm{\times}150mm$, 3.5 um), 이동상은 2% methanol (1 mM ammonium acetate)과 95% methanol (1 mM ammonium acetate)을 사용하여 농도구배 조건으로 각 성분을 분리하였으며 ESI/SRM 방식으로 정량 분석하였다. 0.1~5.0 mg/L의 농도범위에서 각 인공감미료 검량선은 1에 가까운 높은 직선성을 나타냈다. 검출한계, 정량한계는 각각 0.001~0.022 mg/L, 0.004~0.073 mg/L로 저농도의 감미료 분석이 가능함을 확인하였다. 회수율은 92.76~113.50%, 정밀도는 10.91% 이하로 양호하였다. 이상의 결과로 본 분석법은 음료 중 인공감미료 분석에 적합하다고 판단되었다. 확립된 분석법으로 시중 유통 중인 음료 102건 분석한 결과 42건에서 아스파탐, 아세설팜칼륨, 수크랄로스가 검출되었으며 삭카린나트륨과 싸이클라메이트는 검출되지 않았다. 검출된 인공감미료는 표시사항과 일치하였으며 사용대상과 사용량의 기준에 적합하였다.

신뢰관계 유지율 분석을 통한 보험회사의 비즈니스 모델 개발 (Development of a Business Model for Korean Insurance Companies with the Analysis of Fiduciary Relationship Persistency Rate)

  • 최인수;홍복안
    • 한국컴퓨터정보학회논문지
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    • 제6권4호
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    • pp.188-205
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    • 2001
  • 보험자의 고지의무는 최대선의원칙의 상호성에 그 바탕을 둔 것으로서 최근에 들어와 영미보험법계에서 널리 인정되고 있는 추세이다. 보험자 고지의무의 위반효과로서 전통적인 구제수단인 보험계약 해지(취소)와 기납입 보험료의 반환만을 인정한다면 보험계약자를 적절히 보호해 주지 못하는 경우가 발생할 수 있으며, 이를 위해 보험 계약자에게 손해배상 청구를 인정하는 문제가 논의되고 있다. 일부 영미법계 국가의 법원에선 이를 이미 승인하고 있는데 그 법률적 기초를 제공하는 것이 바로 신뢰관계 이론이다. 신뢰관계의 개념은 이제 더 이상 형평법이나 영미법계의 국가만의 법 이론이 아니다. 따라서 어느 영역에서보다도 공공의 이익(public interest)과 밀접한 관계가 있는 보험계약의 본질로서 신뢰관계를 인정하는 것은 공평 타당한 보험계약 당사자 관계를 추구하는 하나의 효율적인 방안이 될 것이며, 이는 보험자 고지위반 효과로서 손해배상 청구를 인정하는 법률적 기초를 제공할 수 있게 된다. 앞으로 우리나라 보험산업에서도 보험계약의 본질로서의 신뢰관계를 인정해야만 보험 산업의 경영실적과 질적 수준을 높이게 된다고 본다. 따라서 이와 같은 신뢰관계를 잘 유지하는 것, 즉 신뢰관계 유지율을 높이는 것이 보험산업에 있어서의 관건이 된다고 본다. 신뢰 관계 유지율은 우리나라에서는 금액비교식을, 미국에서는 건수비교식을 사용하여 계산하고 있다. 그런데 보유계약의 건별 금액이 차이가 있어 상호 절대 비교가 불가능하고, 월별 회차별로 나타내기 때문에 회사전체의 보유계약의 유지상태의 실력을 알아 볼 수 없다는 한계가 있다. 본 연구에서는 보험계약의 본질로서 신뢰관계를 인정하고 보험회사전체의 보유계약의 유지상태의 실력을 알아 볼 수 있는 새로운 신뢰관계 유지율을 개발하여 보험회사의 내실 (질)있는 성장을 추구하는 포괄적 실력평가 기준을 제시하였다. 즉, 기준시점의 보험계약 각 각을 기초로 하여 납기월수 대비 통상 유지된 계약의 개월 수로 표시한 건수비교식 신뢰관 계 유지율이라고 하는 것을 개발하였다. 이 포괄적 실력 평가 기준인 신뢰관계 유지율은 해당 보험회사가 얼마나 재무구조가 튼튼하고 또한 얼마나 값싼 보험료를 책정할 수 있는가를 나타내며, 건수비교식 신뢰관계 유지율을 이용하여 A손해보험회사의 실력을 평가 분석하였다. 보험회사의 실력을 평가 분석해 본 결과 나타난 신뢰관계 유지율의 악화는 신계약제일의 외형성장위주의 정책이 낳은 결과이며, 질적성장보다는 양적인 신계약위주의 영업에 치중함으로 말미암아 고비용 저효율의 악순환을 거듭하여 왔음을 알 수 있었다. 본 연구에서는 외형성장위주의(시장점유율 확대)경영 정책인 고비용 저효율의 악순환 구조에서 벗어나기 위한 개선방안으로 내실위주의 경영정책인 저비용 고효율의 수익 극대화 구조인 새로운 비즈니스 모델을 개발하였다.

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장애물 제한표면과 항공학적 검토방법의 제도 개선에 관한 제언 (A Proposal on the Improvement of Obstacle Limitation Surface and Aeronautical Study Method)

  • 김휘양;전종진;유광의
    • 항공우주정책ㆍ법학회지
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    • 제34권1호
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    • pp.159-201
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    • 2019
  • 1951년 부속서 14, 제1권의 제정과 함께 활주로 주변의 제한표면이 설정된 이후, 항공기술과 항법 성능은 눈부신 성장을 이루었으며, 이를 통한 항행의 안전성과 정밀성은 크게 향상되었다. 그러나, 항공기의 안전한 비행을 위한 주변 장애물에 대한 제한은 변함없이 유지되고 있다. 공항과 주변을 비행하는 항공기의 안전확보를 위한 표준과 기준에 대해서는 부속서 11, 항공교통업무(Annex 11, Air Traffic Services)와 부속서 14, 비행장(Annex 14, Aerodromes) 등에서 명시하고 있다. 특히, 항공기와 지상 장애물의 충돌방지를 위한 수목 산악 구릉 등 자연장애물과 건축물 구조물 등의 인공 장애물 등 공항 주변 장애물의 제한에 대해서는 부속서 14, 제1권에서 그 기준을 제시하고 있다. 반면, 부속서 14, 제1권은 장애물 제한표면의 적용에 있어, 항공학적 검토를 통해 항공기 운항의 안전과 규칙성을 저해하지 않는다고 판단되는 경우에는 기준을 위배하는 장애물을 제거하지 않을 수 있다고 하여 예외 기준을 적용하고 있다. 항공학적 검토는 미국, 캐나다 및 유럽 등 여러 국가에서 도입 시행하고 있었으며, 이에 따라 우리나라는 2008년 5월, (구(舊))항공법 시행규칙의 일부 조항을 신설 및 개정하고, 항공학적 검토지침을 제정하여 예외적 사항을 인정하게 되었다. 그러나, ICAO는 항공학적 검토에 관한 절차와 방법에 대해 구체적 지침을 제공하지 않고 있어 항공학적 검토를 시행하는 국가는 자체적인 절차와 방법을 마련하여 적용하는 실정이다. 이러한 현실적 상황을 반영하듯이, 제12차 세계항행회의와 제38차 총회에서 체약국은 현행 장애물 제한표면에 관한 기준과 항공학적 검토의 방법에 대한 재검토를 요구하였으며, ICAO는 관련 전담팀을 구성하여 새로운 기준 마련에 착수하였다. 이에 본 연구는 장애물 제한표면과 항공학적 검토에 관한 국제적 변화의 움직임에 맞추어, 현행 장애물 제한표면과 높이 제한에 관한 국내 외 기준을 비교 분석하는 한편, 항공학적 검토에 관한 방법과 절차 및 제도에 대해 살펴보고자 한다. 아울러, 장애물의 영향성을 평가함에 항공학적 검토가 현실적이고 보편적으로 활용될 것으로 예상하는바, 현행 항공학적 검토에 항적 자료를 활용한 정량적 분석방법의 개발과 함께 항공학적 검토의 제도적 개선을 제언하고자 한다.

지하 콘크리트 구조물 외벽 방수용 아스팔트 씰재 복합방수 공법의 흘러내림 특성에 관한 실험 (Experiments on Flow Characteristics of Asphalt Seal Composite Waterproofing Method for Underground Concrete Structure Exterior Wall Waterproofing)

  • 고상웅;김경훈;김영삼;신홍철;김진만
    • 한국건설순환자원학회논문집
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    • 제6권4호
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    • pp.297-303
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    • 2018
  • 건축물의 대형화, 고층화에 따라 지하 구조물이 증가하고 있으며, 지하상가 및 지하철 등 지하구조물의 활용도 및 용도가 다양해지고 있다. 이에 따라 지하수 영향으로 인한 지하 구조물의 보호를 위해 다양한 방수 공법이 개발되었다. 그 중 대표적으로 방수층이나 외벽방수의 품질 확보와 구조물 거동에 대한 하자 발생률을 줄이고자 아스팔트 씰과 아스팔트 방수시트를 복합으로 사용하는 복합공법이 지하주차장 및 지하구조물의 외벽 중심으로 국내에서 널리 사용되고 있다. 그러나 일부 건설 현장에서 기온이 높아지는 여름철에 외벽 시공된 아스팔트 씰재가 층분리되어 건축물의 균열부를 통해 내부로 흘러들어가는 누유현상이 발생되었다. 본 연구에서는 콘크리트 구조물의 계절변화에 따른 온도 특성을 파악하고 이 결과를 바탕으로 옥외와 실내에서 온도 변화에 따른 아스팔트 씰재의 특성을 확인하여 품질 기준 을 설정할 목적으로 연구를 진행하였다. 연구 결과 여름철 콘크리트 구조물 온도가 최고 $51^{\circ}C$까지 상승하며, 슬래브에 시공된 방수재료의 경우 $54^{\circ}C$까지 상승하는 것으로 나타나 콘크리트 표면보다 방수 재료의 온도가 $3^{\circ}C$ 높은 경향을 나타냈다. 옥외 콘크리트 구조물을 대상으로 한 흘러내림 특성 실험 결과 수분산형의 경우 수분의 증발이 늦고 낮은 점도로 인해 다량의 흘러내림이 발생되었으며, 실내 촉진 흘러내림 특성 실험 결과 용제형과 수분산형의 경우 상온에서의 점도가 낮고 용융점이 낮아 다량의 제품에서 흘러내림이 발생되었다. 이상의 결과로부터 점도와 용융점이 아스팔트 씰재의 품질 특성에 큰 영향을 주는 것을 알 수 있었고, 점도와 용융점에 관한 정량적 수준을 결정할 필요성이 있다.

마케팅 믹스를 활용한 한국 중소기업의 브랜드 명품성 구축에 대한 연구 (Study on Korean SMEs' Brand Luxuriousness Building)

  • 고인곤
    • 벤처창업연구
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    • 제13권6호
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    • pp.1-14
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    • 2018
  • 명품에 대한 관심과 소비가 점차 대중화되면서 명품시장은 급성장하고 있다. 소비자들은 명품을 구매하고 사용함으로써 물질적인 풍요와 함께 심리적인 만족을 얻을 수 있다. 또한 기업의 입장에서는 명품은 가격 비탄력적인 특성을 가지고 있어 가격 프리미엄을 누릴 수 있고 양호한 성과를 산출하는데 유리하므로 명품성 확보방안에 많은 관심을 기울여야 할 것이다. 본 연구는 선행연구를 기반으로 명품성을 '다른 제품과 차별적으로 명품을 인식하게 만드는 제품의 속성으로서, 소비자의 구매행동에 중요한 동기를 부여하는 상황적 혜택을 제공하는 요인'으로 정의하고, 한국 중소기업의 브랜드 명품성 구축방안을 살펴보았다. 구체적으로는 명품산업의 세계시장과 한국시장 현황을 알아보고, 기존연구들과 관련문헌을 조사하여 명품성의 구성요소를 규명하였으며, 이론적 근거를 바탕으로 연구모형을 설계하여 마케팅 믹스를 활용한 한국 중소기업의 브랜드 명품성 구축방법을 제시하였다. 명품성의 하위차원은 기존연구들의 문제점을 감안하여 제품관련 속성여부와 소비자가 얻는 혜택여부에 따라 규명하였다. 제품관련 명품성은 우월성 (기능적 혜택)과 희소성(경험적 혜택)으로 구분하고, 비제품관련 명품성은 차별성 (상징적 혜택)과 전통성 (배타적 혜택)으로 구분하였다. 브랜드 명품성 구축방안은 다음과 같다. 첫째, 제품요인을 이용하는 것이다. 높은 품질, 우수한 디자인, 인지도가 높으면서 강력하고 호의적이며 독특한 연상의 브랜드를 통해 명품성을 제고할 수 있다. 둘째, 가격요인을 이용하는 것이다. 소비자들은 명품을 고가품으로 인식하는 경향이 있으므로 제품의 가격을 너무 낮게 책정하는 것은 명품성을 훼손할 수 있다. 셋째, 유통요인을 이용하는 것이다. 제한적인 유통 채널을 통해 소비자에게 명품성의 차별성과 희소성을 지각시키는 것이 효과적이다. 또한, 명품브랜드에 적합한 매장 분위기를 조성하여야 한다. 넷째, 촉진요인을 이용하는 것이다. 소비자가 광고에 많이 노출될수록 명품브랜드에 대해 호의적의 태도를 형성하여 명품성을 높게 지각한다. 가격촉진은 소비자의 명품성 지각에 부정적 영향을 미친다. 다섯째, 기업속성을 이용하는 것이다. 제품에 대한 소비자의 평가는 제품속성뿐만 아니라 그 제품을 둘러싼 기업연상이나 기업이미지에 영향을 받는다. 기존연구를 참고하면 높은 기업역량, 양호한 기업평판을 통해 명품성을 제고할 수 있다. 기업역량을 높이기 위해서는 지식창출능력과 연계하여 다차원적으로 접근하면 유용한 시사점을 얻을 수 있다. 기업평판에 있어서는 외부 이해관계자들의 평판도 중요하지만 이에 못지않게 내부구성원들의 평판도 중요하다. 한국의 중소기업들은 본 연구결과를 활용하여 상황에 따라 개별적인 마케팅전략을 수립하거나 혹은 믹스 (통합)한 마케팅전략을 수립하여 추진함으로써 브랜드의 명품성을 구축할 수 있을 것이다.

정유 및 석유화학플랜트 중대사고 전조신호 평가지표 개발에 관한 연구 (A Study on the Development of Assessment Index for Catastrophic Incident Warning Sign at Refinery and Pertrochemical Plants)

  • 윤용진;박달재
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제57권5호
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    • pp.637-651
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    • 2019
  • 정유 또는 석유화학플랜트에서 폭발 등과 중대사고가 발생할 때 심각한 인명 및 재산피해를 야기시켜 보험시장에 큰 영향을 끼쳐왔다. 일반적으로 정유, 석유화학공장 등 장치산업에서 이러한 사고 발생시 국립과학수사연구원, 사고원인 조사자, 손해보험사 손해사정사 등이 조사하여 손해 및 사고와 가장 인접한 근인 위주로 사고원인을 도출하고 있다. 반면 실제 중대사고로 이어지기까지 문제 및 결함으로 작용한 여러 중대사고 전조신호에 대한 근본원인분석을 실시하여 예방대책을 수립하는 것이 중요하나 그 동안이에 대한 것이 미흡하였다. 이에 본 연구에서는 전 세계에서 발생된 중대사고 사례에 대하여 근본원인분석 방법과 스위스치즈모델 원리를 활용한 기여요소분석법 등을 통하여 도출하였던 미국 화학공정안전센터의 중대사고 전조신호 자체평가 도구의 전조신호 판단기준 항목을 우선적으로 고찰하였다. 여기에 실제 정유 및 석유화학플랜트 내 중대사고 전조신호가 해외재보험사 Loss control engineer 등 Auditor 들에게 어떠한 식으로 권고되어 왔는지 확인하고자 지난 17년간 Loss Control Engineer가 Risk Survey 이후 도출하였던 안전권고사항 약 614개를 분석하였다. 최종적으로 이를 중대사고 전조신호 평가지표로 개발이 용이하도록 정유 및 석유화학플랜트에서의 중대사고 전조신호 판단기준을 유형별로 그룹화한 후 상위 및 하위 항목으로 구분하였다. 또한, 정유 및 석유화학공장 관련 전문가(40명)에게 설문 실시 및 AHP기법을 적용하여 각 항목별 가중치(중요도)를 도출하여 최종 전조신호 판단기준과 항목별 가중치가 적용된 '정유 및 석유화학플랜트에서의 중대사고 전조신호 평가지표'를 개발하였다. 그리고 개발한 지표를 8개의 정유 및 석유화학플랜트에 적용하여 분석하였다. 본 연구에서 개발된 평가지표는 정유 및 석유화학공장 등 장치산업에서의 중대사고 예방을 위하여 추적관리 되어야 할 전조신호 항목 및 요소가 무엇인지 인식하고 취약수준을 평가하는데 도움이 될 수 있고, 관련 사업장 자체 관계자뿐만 아니라 외부 auditor들에게 유용하게 활용되리라 판단된다.

전통 단청안료 표면의 물리적 특성 변화 모니터링 (Monitoring the Change of Physical Properties of Traditional Dancheong Pigments)

  • 김지선;정혜영;변두진;유민재;김명남;이선명
    • 보존과학회지
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    • 제36권6호
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    • pp.549-561
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    • 2020
  • 석간주, 진사, 황토, 자황, 웅황, 석록, 뇌록, 석청 및 백토 등 천연 무기안료 9종의 성능과 수명을 평가하고자 실내 촉진내후성과 옥외폭로 시험을 수행하였다. 실내 촉진내후성 시험법은 국내 기후 특성 및 단청의 위치 환경을 반영하여 설계하였고 필드 재현성을 확인하기 위해 서울 숭례문과 대전 연구소 등 2개소에서 옥외폭로 시험을 병행하였다. 또한 누적 자외선량을 기준으로 안료 표면의 물리적 특성 변화를 모니터링하였다. 이 결과, 석간주와 백토는 초기에 미세균열이 발생하지만 안정화된 반면 진사와 석록은 균열이 지속적으로 확대되었다. 황토와 뇌록은 수분 및 송진에 의한 얼룩이 두드러졌고 자황, 웅황 및 석청은 입자의 광택 저하가 나타났다. 각 시험별 안료의 색 변화는 절대적인 수치 차이가 있을 뿐 색도 변화 양상은 유사하였다. 백토와 뇌록의 색차(𝚫E) 값이 5 이하로 가장 작고 진사는 28 이상으로 컸다. 안료 표면의 물리적 변화는 실내 촉진내후성 시험보다는 옥외폭로 시험이, 옥외폭로 시험에서는 대전 연구소보다 서울 숭례문에서 가중되었다. 이는 옥외폭로 시험이 큰 폭의 온·습도 변화, 분진 침적에 따른 오염 등 다양한 환경에 노출되고, 특히 서울 숭례문은 총 누적 자외선량(334 MJ/m2)에 도달하는 데까지 오랜 시간이 소요되어 노출 기간이 장기화되었기 때문이다.

5G 광중계기 구동을 위한 디지털 송수신 유닛 설계 (Development of Digital Transceiver Unit for 5G Optical Repeater)

  • 민경옥;이승호
    • 전기전자학회논문지
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    • 제25권1호
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    • pp.156-167
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    • 2021
  • 본 논문에서는 5세대 이동통신 네트워크 서비스의 커버리지를 확장하고, 빌딩내에서의 안정적인 무선 네트워크 연결해 주는 5G 광중계기의 인빌딩용 디지털 송수신 유닛 설계를 제안한다. 제안된 5G 광중계기 구동을 위한 디지털 송수신 유닛은 신호처리부, RF 송수신부, 광입출력부, 클록발생부 등의 4개 블록으로 구성된다. 신호처리부는 CPRI 인터페이스의 기본 동작과 4채널 안테나 신호의 조합 및 외부에서의 제어 명령에 대한 응답 등 중요한 역할을 수행한다. 또, JESD204B 인터페이스로 고품질의 IQ 데이터를 송수신 한다. 파워 앰프를 보호하기 위해 CFR, DPD 블록이 동작한다. RF 송수신부는 안테나로부터 수신된 RF 신호를 AD 변환하여 JESD204B 인터페이스로 신호처리부에 전달되고, 신호처리부에서 JESD204B 인터페이스로 전달된 디지털 신호를 DA 변환하여 안테나로 RF 신호를 송신한다. 광입출력부는 전기신호를 광신호로 변환하여 송신하고, 광신호를 전기신호로 변환하여 수신한다. 클록발생부는 광입출력부의 CPRI 인터페이스에서 공급되는 동기 클록의 지터(Jitter)를 억제하고, 신호처리부와 RF 송수신부에 안정적인 동기 클록을 공급한다. CPRI 연결전에는 로컬 클록을 공급하여 CPRI 연결 준비 상태로 동작한다. 본 논문에서 제안된 5G 광중계기 구동을 위한 디지털 송수신 유닛의 정확성을 평가하기 위해서 Xilinx 사의 MPSoC 계열의 XCZU9CG-2FFVC900I를 사용하였고 설계 툴은 Vivado 2018.3을 사용하였다. 본 논문에서 제안된 5G 광중계기 디지털 송수신 유닛이 ADC로 입력되는 5G RF 신호를 디지털로 변환하여 CPRI를 통해 JIG로 전달하는 Uplink 동작과 JIG로부터 CPRI를 통해 전달받은 Downlink 데이터 신호를 DAC로 출력하는 기능과 성능을 평가하였다. 실험결과는 평탄도, Return Loss, Channel Power, ACLR, EVM, Frequency Error 등이 목표로 한 설정 값 이상의 성능이 나타남을 확인 할 수 있었다.

실시간 헬스케어 모니터링의 독립 구동을 위한 접촉대전 발전과 전자기 발전 원리의 융합 (Stand-alone Real-time Healthcare Monitoring Driven by Integration of Both Triboelectric and Electro-magnetic Effects)

  • 조수민;정윤수;김현수;박민석;이동한;감동익;장순민;라윤상;차경제;김형우;서경덕;최동휘
    • 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.

마찰대전 나노발전기의 출력 및 안정성 향상을 위한 일렉트렛 개발 (Development of Electret to Improve Output and Stability of Triboelectric Nanogenerator)

  • 감동익;장순민;윤영철;배홍은;이영진;라윤상;조수민;서경덕;차경제;최동휘
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제60권1호
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    • pp.93-99
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    • 2022
  • 초소형, 웨어러블 기기 기술의 빠른 발전에 따라, 전자기기 구동을 위한 시공간적인 제한이 없는 지속적인 전기 공급을 필요로 한다. 이에 따라, 두 가지 다른 재료의 접촉과 분리로 만들어지는 정전기를 활용하는 마찰대전 나노발전기(Triboelectric nanogenerator, TENG)는 간단한 원리 덕분에, 복잡한 과정 및 설계 없이도 자연에서 버려지는 다양한 형태의 에너지들을 효과적으로 수확하는 수단으로 활용되고 있다. 하지만, TENG의 실생활의 적용을 위해서는 전기적 출력의 증가가 필요하다. 또한, 전기적 출력의 증가뿐만 아니라 전기적 출력의 안정적인 발생은 TENG의 상용화를 위해서 해결해야 될 과제이다. 본 연구에서는 TENG의 출력을 향상시킬 뿐만 아니라, 향상된 출력을 안정적으로 나타낼 수 있는 방법을 제안하였다. 출력의 향상 및 안정성을 위해서 TENG 구성 요소 중 하나인 접촉층을 일렉트렛으로 사용하였다. 활용된 일렉트렛은 Fluorinated ethylene propylene (FEP) 필름에 코로나 차징과 열처리 과정을 순차적으로 진행함으로써 제작되었다. 코로나 차징으로 인해 인위적으로 주입된 전하가 열처리 과정에 의해서 깊은 트랩으로 들어가게 되어 전하의 이탈 현상이 최소화된 일렉트렛을 제작하고 이를 TENG 제작에 활용하였다. 제작된 일렉트렛의 출력 성능은 수직 접촉 분리 모드 TENG의 전압 출력을 측정함으로써 검증되었고, 코로나 차징 과정을 거친 일렉트렛은 어떠한 처리도 되지 않은 FEP 필름에 대비 12배 높은 출력 전압을 나타냈다. 일렉트렛의 시간 및 습도 안정성은 일반 외부 환경 및 극한의 습도 환경에 일렉트렛을 노출시킨 후, TENG의 출력 전압을 측정함으로써 확인되었다. 또한, 박수를 모티브로 한 Clap-TENG에 일렉트렛을 적용하여 LED를 작동시킴으로써 실생활에 적용할 수 있음을 보여주었다.