• 한국재난정보학회 논문집
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• 제20권3호
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• pp.484-499
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• 2024

연구목적: 최근 국가 산업단지 안전시설물의 노후화로 안전사고 증가와 대형화로 예방 중심의 재난관리 패러다임 전환 및 디지털 안전망 구축 등 대대적인 산업단지 재난관리시스템의 필요성 대두되고 있다. 이에 본 연구는 디지털트윈 기반의 통합관제기술을 통해 재난 시 유해물질의 확산 예측과 사고 발생지점 역추적, 안전한 대피경로를 제공하여 보다 신속하고 정밀한 사고대응을 위한 의사결정을 지원하는 정보체계를 제공하고자한다. 연구방법: 선행 연구 사례의 한계점인 실제 유해물질의 특성과 기상 상황에 따라 지표면 확산 또는 상층부 확산, 복합 확산 등 다양한 시뮬레이션 결과를 고려하였다. 또한 시공간 사각지대에서 발생하는 유해물질 누출에 대한 주변 IoT 센싱 데이터를 활용하여 누출 지점을 예측하는 역추적 모델을 통해 시공간 모니터링의 한계를 최소화하는 통합 관리 체계를 설계하였다. 연구결과: 구미산업단지 내에 리빙랩 2곳의 실증 기업을 선정하여 AIoT 센서를 설치하고, 디지털트윈 기반의 산업단지 유해물질 확산예측, 역추적, AI 누출예지 및 대피정보 안내 서비스를 제공하는 통합관리체계를 구축하여 리빙랩을 운영하였다. 결론: 이전 연구의 한계를 고려한 디지털트윈 기반의 AI 분석을 통해 유해화학물질 누출감지와 누출사고 예지, 3차원 복합 확산예측 및 역추적 확산을 예측하였다.

• 공업화학
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• 제29권5호
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• pp.533-540
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• 2018

그래핀은 표면 에너지가 낮고 원자단위의 얇은 물질로서 다양한 소재의 표면에 코팅시키거나 윤활제에 분산시켜 접착력과 마찰을 줄여주는 우수한 윤활유 첨가제로 보고되고 있다. 본 연구에서는 산화 그래핀 나노시트를 세 가지 종류의 염화알킬(butyl chloride, octyl chloride 및 tetradecyl chloride)을 이용하여 액체 윤활제 첨가제용 기능화 산화 그래핀(alkyl functionalized GO, FGO)을 제조하였다. 제조한 기능화 산화 그래핀의 화학적 및 구조적 특성은 Fourier transform infrared (FT-IR), X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), X-ray diffraction (XRD), Raman spectroscopy, scanning electron microscope (SEM), and transmission electron microscope (TEM)으로 분석하였다. 제조한 기능화 산화 그래핀은 PAO-0W40 오일에 0.02 wt%의 농도로 분산시켰으며, 트라이볼로지적 특성을 high frequency friction/wear tester로 분석한 결과, FGO-14이 첨가된 PAO-0W40 오일은 ball-on-disk의 직선왕복운동 하에서 기유에 비해 ~5.88%의 마찰계수와 ~3.8%의 마모 트랙 폭을 감소시킴으로써 내마모성이 향상됨을 확인하였다. 본 연구에서는 산화 그래핀의 성공적인 기능화와 더불어 다양한 탄화수소사슬 길이에 따른 분산 안정성 및 트라이볼로지적 특성의 향상을 입증하였다.

• 지구물리와물리탐사
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• 제25권3호
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• pp.99-108
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• 2022

유도분극(induced polarization; IP) 탐사 중 광대역 혹은 빛띠(spectral) IP (SIP) 탐사법에서는 교류 전류를 송신원으로 하였을 때 나타나는 매질의 진동수에 따른 복소전기비저항의 크기와 위상을 측정하며, 진동수에 따라 값이 변화하는 복소전기비저항의 분산 혹은 이완 반응을 분석하게 된다. 이때 분산곡선은 등가회로 모델과 같은 이완 모델을 통해 설명할 수 있는데, 다중목적함수 최적화 기법을 적용하여 분산곡선에서 SIP 이완모델의 변수들을 예측해보았다. SIP 이완현상을 설명하기 위해 가장 많이 이용되는 Cole-Cole 모델 계열의 변수를 구하기 위해 크기 오차와 위상 오차를 최소화하는 두 가지 목적함수로 설정하고 다중목적함수를 최적화하기 위해 유전 알고리듬을 이용하였다. 다중목적함수 최적화 기법을 이용한 Cole-Cole 모델 변수 구하기는 수치 모델에 대해서는 잘 구해졌으나 기존에 보고된 SIP 실내실험 자료에 피팅할 경우, 주로 위상 크기가 작을 때(약 10 mrad 이하) 피팅이 맞지 않는 경우가 많았다. 이는 다중목적함수로 사용하는 크기와 위상의 자료 오차 사이에 스케일이 맞지 않아 발생하는 한계로 추정되며, 향후 복소전기비저항의 분산 곡선에서 SIP 변수를 예측하기 위해 이러한 한계를 극복할 수 있는 기계 학습 등 다양한 기법들에 대한 연구가 필요할 것으로 판단된다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제37권8호
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• pp.28-34
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• 2000

능면체정 구조를 갖는 $Pb(Zr_{0.9}Ti_{0.1})O_3$ 세라믹을 제작한 후, dynamic 방법으로 초전특성을 측정하여 초전형 적외선 센서의 응용 가능성에 대하여 조사하였다. $Pb(Zr_{0.9}Ti_{0.1})O_3$ 세라믹의 응답 특성이 저주파와 고주파 영역에 따른 변조 주파수의 주파수 분산 (dispersion) 으로 고려되었고, 그에 따른 초전특성의 주파수 의존성을 관찰하였다. 저주파 (2~200Hz) 영역에서, 분역의 재배향(reorientation) 으로 고려되었고 그에 다른 초전특성의 주파수의 속도보다 빠르므로 분극의 변화량이 증가하여 최대값을 나타낸다. 반면에, 고주파 (200~2000Hz) 영역에서 분역의 재배향은 주파수 증가에 따라 방해를 받아 분극의 변화량이 억제되어 초전 응답이 감소하는 것을 알 수 있다. 초전계수와 재료평가지수는 각각 $1.6{\times}10^{-8}C/cm^2{\cdot},\;1.6{\times}10^{-11}C{\cdot}cm/J$이었고, 잡음등가전력과 비검출능은 각각 $2.4{\times}10^{-7}W/Hz^{1/2},\;4.17{\times}10^6cm{\cdot}Hz^{1/2}/W$이다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제25권8호
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• pp.857-863
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• 2014

전자기파와 플라즈마의 상호 작용을 결정하는 주요 변수는 플라즈마 주파수와 충돌 주파수이며, 이 둘은 각각 전자 밀도와 전자 온도로부터 계산할 수 있다. 이 두 값은 플라즈마 발생기 종류에 따라 결정되는 시간 의존적인 변수이다. 기존의 전파 흡수 특성 연구에서는 수치 해석적 모형의 부재로 인하여 플라즈마의 시간적/공간적 변화를 간략화하거나, 상수로 가정하여 수행하였다. 본 연구에서는 플라즈마 유체 모델을 도입하여 얻어진 시간 의존적 변수 값을 전자기파감쇠량 계산에 이용함으로써 해석의 정확도를 높이는 방식을 제안하였다. 해석 대상인 유전체 장벽 방전 플라즈마는 구조적인 단순함으로 인하여 1차원 분석만으로 플라즈마 분포의 시간적 변화를 반영할 수 있다. 본 논문은 한 주기 내에서 전자 밀도와 전자 온도를 추출하여 마이크로파 입사 시 시간적 흡수 특성 변화를 분석하였다. 또한, 전자 밀도와 전자 온도의 변화에 따라 감쇠량을 계산하여 감쇠 경향성을 분석하였다.

• Applied Microscopy
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• 제47권3호
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• pp.131-147
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• 2017

In this work further optical and electrical investigations of pure and Zr doped $Mn_3O_4$ (from 0 up to 20 at.%) thin films as a function of frequency. First, the refractive index, the extinction coefficient and the dielectric constants in terms of Zr content are reached from transmittance and reflectance data. The dispersion of the refractive index is discussed by means of Cauchy model and Wemple and DiDomenico single oscillator models. By exploiting these results, it was possible to estimate the plasma pulse ${\omega}_p$, the relaxation time ${\tau}$ and the dielectric constant ${\varepsilon}_{\infty}$. Second, we have performed original ac and dc conductivity studies inspired from Jonscher model and Arrhenius law. These studies helped establishing significant correlation between temperature, activation energy and Zr content. From the spectroscopy impedance analysis, we investigated the frequency relaxation phenomenon and hopping mechanisms of such thin films. Moreover, a special emphasis has been putted on the effect of the oxidation in air of hausmannite thin films to form $Mn_2O_3$ ones at $350^{\circ}C$. This intrigue phenomenon which occurred at such temperature is discussed along with this electrical study. Finally, all results have been discussed in terms of the thermal activation energies which were determined with two methods for both undoped and Zr doped $Mn_3O_4$ thin films in two temperature ranges.

• Smart Structures and Systems
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• 제20권3호
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• pp.329-342
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• 2017

In this paper, the dispersion characteristics of elastic waves propagation in sandwich nano-beams with functionally graded (FG) face-sheets reinforced with carbon nanotubes (CNTs) is investigated based on various high order shear deformation beam theories (HOSDBTs) as well as nonlocal strain gradient theory (NSGT). In order to align CNTs as symmetric and asymmetric in top and bottom face-sheets with respect to neutral geometric axis of the sandwich nano-beam, various patterns are employed in this analysis. The sandwich nano-beam resting on Pasternak foundation is subjected to thermal, magnetic and electrical fields. In order to involve small scale parameter in governing equations, the NSGT is employed for this analysis. The governing equations of motion are derived using Hamilton's principle based on various HSDBTs. Then the governing equations are solved using analytical method. A detailed parametric study is conducted to study the effects of length scale parameter, different HSDBTs, the nonlocal parameter, various aligning of CNTs in thickness direction of face-sheets, different volume fraction of CNTs, foundation stiffness, applied voltage, magnetic intensity field and temperature change on the wave propagation characteristics of sandwich nano-beam. Also cut-off frequency and phase velocity are investigated in detail. According to results obtained, UU and VA patterns have the same cut-off frequency value but AV pattern has the lower value with respect to them.

• 비파괴검사학회지
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• 제14권3호
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• pp.151-156
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• 1994

액체나트륨 내부에서의 가시화, 온도 혹은 칫수 측정, 용접부의 비파괴검사 등을 위한 고온(약 $250{\sim}650^{\circ}C$) 액침 초음파센서의 개발이 시도되어 왔다. 본 연구에서는 도파띠를 이용한 고온 액침 초음파센서의 가능성을 수조에서 실험으로 확인하였다. 가장 낮은 차수의 반대칭 판파가 분산이 거의 없는 주파수 영역에서 이용되었다. 이 판파는 주파수가 2.3MHz인 빗살구조 탐촉자에 의해 두께가 1mm이고 폭이 13mm인 스테인리스강 도파띠 내에 여기되었다. 이 판파의 감쇠상수는 공기중에서 1.2dB/m이었고, 물속에서는 380dB/m이었다. $13mm{\times}39mm$ 크기의 빔방사부위로부터 270mm 떨어진 평면 반사체에 대해 25dB의 신호 대 잡음 비를 얻었다.

• JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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• 제12권1호
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• pp.59-65
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• 2012

A study on the electrical characteristic analysis of solar cell diodes under experimental conditions of varying temperature and frequency has been conducted. From the current-voltage (I-V) measurements, at the room temperature, we obtained the ideality factor (n) for Space Charge Region (SCR) and Quasi-Neutral Region (QNR) of 3.02 and 1.76, respectively. Characteristics showed that the value of n (at SCR) decreases with rising temperature and n (at QNR) increases with the same conditions. These are due to not only the sharply increased SCR current flow but the activated carrier recombination in the bulk region caused by defects such as contamination, dangling bonds. In addition, from the I-V measurements implemented to confirm the junction uniformity of cells, the average current dispersion was 40.87% and 10.59% at the region of SCR and QNR, respectively. These phenomena were caused by the pyramidal textured junction structure formed to improve the light absorption on the device's front surface, and these affect to the total diode current flow. These defect and textured junction structure will be causes that solar cell diodes have non-ideal electrical characteristics compared with general p-n junction diodes. Also, through the capacitance-voltage (C-V) measurements under the frequency of 180 kHz, we confirmed that the value of built-in potential is 0.63 V.

• 한국음향학회지
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• 제23권8호
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• pp.562-569
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• 2004

연안에서 잘피 (Seagrass) 서식지의 분포와 광합성에 의한 후방산란 특성 관측을 위한 실험을 실시하였다. 해저면이니질로 구성된 잘피 서식지에서 수평입사각 및 방위각에 따른 음향신호를 획득하였으며, 120 kHa 정현파 음원을 이용하여 신호론 송수신 하였다. 잘피의 후방산란강도를 이용하여 수평입사각 및 방위각에 따른 잘피 서식지의 분포를 지도화 하였으며 서식지에 대한 후방산란강도 분포와 촬영을 이용한 실제 잘피의 서식지를 비교한 결과 비슷한 분포를 관측할 수 있었다. 또한 잘피의 광합성에 의해 생성되는 산소 공기방울의 음파산란을 분석하기 위해 주 야간별 잘피의 후방산란강도론 비교한 결과, 산소 공기방울의 음파산란 영향으로 인해 잘피 서식지의 분포관측에 차이가 있음을 확인하였다.