• Nuclear Engineering and Technology
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• 제39권3호
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• pp.193-206
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• 2007

The Korea Atomic Energy Research Institute has developed an advanced fast reactor concept, KALIMER-600, which satisfies the Generation IV reactor design goals of sustainability, economics, safety, and proliferation resistance. The concept enables an efficient utilization of uranium resources and a reduction of the radioactive waste. The core design has been developed with a strong emphasis on proliferation resistance by adopting a single enrichment fuel without blanket assemblies. In addition, a passive residual heat removal system, shortened intermediate heat-transport system piping and seismic isolation have been realized in the reactor system design as enhancements to its safety and economics. The inherent safety characteristics of the KALIMER-600 design have been confirmed by a safety analysis of its bounding events. Research on important thermal-hydraulic phenomena and sensing technologies were performed to support the design study. The integrity of the reactor head against creep fatigue was confirmed using a CFD method, and a model for density-wave instability in a helical-coiled steam generator was developed. Gas entrainment on an agitating pool surface was investigated and an experimental correlation on a critical entrainment condition was obtained. An experimental study on sodium-water reactions was also performed to validate the developed SELPSTA code, which predicts the data accurately. An acoustic leak detection method utilizing a neural network and signal processing units were developed and applied successfully for the detection of a signal up to a noise level of -20 dB. Waveguide sensor visualization technology is being developed to inspect the reactor internals and fuel subassemblies. These research and developmental efforts contribute significantly to enhance the safety, economics, and efficiency of the KALIMER-600 design concept.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2009년도 제38회 동계학술대회 초록집
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• pp.54-54
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• 2010

Zinc oxide is metal oxide semiconductor with the 3.37 eV bandgap energy. Zinc oxide is very attractive materials for many application fields. Zinc Oxide has many advantages such as high conductivity and good transmittance in visible region. Also it is cheaper than other semiconductor materials such as indium tin oxide (ITO). Therefore, ZnO is alternative material for ITO. ZnO is attracting attention for its application to transparent conductive oxide (TCO) films, surface acoustic wave (SAW), films bulk acoustic resonator (FBAR), piezoelectric materials, gas-sensing, solar cells and photocatalyst. In this study, we synthesized ZnO nanoparticles and defined their physical and chemical properties. Also we studied about the application of ZnO nanoparticles as a photocatalyst and try to find a enhancement photocatalytic activity of ZnO nanorticles.. We synthesized ZnO nanoparticles using spray-pyrolysis method and defined the physical and optical properties of ZnO nanoparticles in experiment I. When the ZnO are exposed to UV light, reduction and oxidation(REDOX) reaction will occur on the ZnO surface and generate ${O_2}^-$ and OH radicals. These powerful oxidizing agents are proven to be effective in decomposition of the harmful organic materials and convert them into $CO_2$ and $H_2O$. Therefore, we investigated that the photocatalytic activity was increased through the surface modification of synthesized ZnO nanoparticles. In experiment II, we studied on the stability of ZnO nanoparticles in water. It is well known that ZnO is unstable in water in comparison with $TiO_2$. $Zn(OH)_2$ was formed at the ZnO surface and ZnO become inactive as a photocatalyst when ZnO is present in the solution. Therefore, we prepared synthesized ZnO nanoparticles that were immersed in the water and dried in the oven. After that, we measured photocatalytic activities of prepared samples and find the cause of their photocatalytic activity changes.

• 한국진공학회지
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• 제18권4호
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• pp.259-265
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• 2009

본 연구에서는 열증착법을 이용하여 합성된 단결정의 산화아연 나노선들을 이용하여 전계효과트랜지스터를 제작하여 광학, 표면반응 및 전기화학적인 거동들에 대한 기초 연구들을 수행하였다. 100 nm의 지름과 길이 5 um 길이를 갖는 단결정 산화아연나노선의 전자 농도와 이동도는 각각 $1.30{\times}10^{18}cm^{-3}$과 $15.6cm^2V^{-1}s^{-1}$이었으며, 자외선을 나노선에 조사한 경우 약 400배 정도 전류가 증가하였다. 또한 나노선들은 여러 농도의 수소와 일산화탄소에 대해 잘 알려진 표면반응으로 기인한 기체 감지 특성을 보였고, 0.1 M NaCl 전해질 내에서 전형적인 산화아연의 나노선의 전기적 특성을 유지함을 확인하였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2013년도 제45회 하계 정기학술대회 초록집
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• pp.252.2-252.2
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• 2013

ZnO nanostructures have a lot of interest for decades due to its varied applications such as light-emitting devices, power generators, solar cells, and sensing devices etc. To get the high performance of these devices, the factors of nanostructure geometry, spacing, and alignment are important. So, Patterning of vertically- aligned ZnO nanowires are currently attractive. However, many of ZnO nanowire or nanorod fabrication methods are needs high temperature, such vapor phase transport process, metal-organic chemical vapor deposition (MOCVD), metal-organic vapor phase epitaxy, thermal evaporation, pulse laser deposition and thermal chemical vapor deposition. While hydrothermal process has great advantages-low temperature (less than $100^{\circ}C$), simple steps, short time consuming, without catalyst, and relatively ease to control than as mentioned various methods. In this work, we investigate the dependence of ZnO nanowire alignment and morphology on si substrate using of nanosphere template with various precursor concentration and components via hydrothermal process. The brief experimental scheme is as follow. First synthesized ZnO seed solution was spun coated on to cleaned Si substrate, and then annealed $350^{\circ}C$ for 1h in the furnace. Second, 200nm sized close-packed nanospheres were formed on the seed layer-coated substrate by using of gas-liquid-solid interfacial self-assembly method and drying in vaccum desicator for about a day to enhance the adhesion between seed layer and nanospheres. After that, zinc oxide nanowires were synthesized using a low temperature hydrothermal method based on alkali solution. The specimens were immersed upside down in the autoclave bath to prevent some precipitates which formed and covered on the surface. The hydrothermal conditions such as growth temperature, growth time, solution concentration, and additives are variously performed to optimize the morphologies of nanowire. To characterize the crystal structure of seed layer and nanowires, morphology, and optical properties, X-ray diffraction (XRD), field emission scanning electron microscopy (FE-SEM), Raman spectroscopy, and photoluminescence (PL) studies were investigated.

• 대한화학회지
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• 제38권3호
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• pp.200-207
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• 1994

Wistar계 쥐의 신장 조직을 암모니아 기체 감응전극에 고정화하여 조직센서를 제작하고, L-glutamine을 정량하기 위한 최적 조건을 조사하였다. 그 결과, $30^{\circ}C$, pH 7.8의 0.05M 인산완충용액과 30 ${\mu}m$ 두께의 신장을 사용하였을 경우, 정량 가능한 직선범위는$ 8.0{\times}10^{-5}{\sim}1.0{\times}10^{-2} M$이었으며, 감응도는 53.8 mV/decade로 나타났고, 감응시간은 3~5분 소요되었다. 또한 같은 최적 조건하에서 조직을 파쇄하여 얻은 세포소기관을 전극에 고정화시킨 센서의 경우, 정량 가능한 직선범위는 $1.2{\times}10^{-4}{\sim}5.0{\times}10^{-3} M$이었으며, 감응도는 54.0 mV/decade, 감응시간은 6~7분이 소요되었다. 이와 같이 본 연구에서는 쥐의 신장 조직 및 세포 소기관을 이용하여 L-glutamine을 정량 분석할 수 있는 조직센서 개발에 관하여 연구하였다.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제19권3호
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• pp.485-493
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• 2019

원격탐사 기술 발달로 대기 중 미량기체 농도 측정이 가능하게 됨에 따라 환경부는 1,525여억원을 투입하여 정지궤도 환경위성과 운영 기반을 구축하고 있다. 또한, 막대한 비용이 투입되는 환경위성의 편익을 높이기 위해 활용을 위한 다양한 콘텐츠를 개발하고 있다. 본 연구는 위성 활용을 위한 배출량 정확도 개선 연구로, 현재 상향식 방식으로 산정되고 있는 배출량을 위성에서 관측된 자료를 이용하여 하향식 방식으로 정확도를 개선하는 연구를 수행하였다. $NO_2$ 배출량 개선을 위해 두 가지 방법론을 분석하였으며, 하나는 $NO_2$의 이동을 고려하지 않은 방법(method-1), 다른 하나는 $NO_2$의 이동 영향을 반영하기 위해 배출원-수용지 관계식을 도입(method-2)한 방법으로 상호 결과를 비교하였다. 해당 방법론은 본 연구에서 대상물질인 $NO_2$ 뿐만 아니라 위성에서 관측되는 대기오염물질 전부에 적용 가능할 것으로 판단된다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제17권1호
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• pp.139-146
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• 2022

COVID-19 사태 장기화로 인한 실내활동 제약으로 등산객들이 증가함에 따라 산불화재, 실종자 등 산악 사고가 증가하고 있다. 구조요원의 손길이 닿지 않는 곳에 위험 상황이 발생한다면 쿼드콥터를 활용하여 인명 수색 시간을 감소할 수 있다. 이러한 점에 착안하여 본 논문에서는 쿼드콥터의 원활한 호버링을 수행 할 수 있도록 Multiwii를 사용하여 기체의 기울기 변화에 따라 x축(Roll), y축(Pitch), z축(Yaw)의 최적화된 PID 값을 설정하여 원활한 호버링을 할 수 있도록 하였다. 또한, 카메라는 라즈베리파이에 Open CV를 설치한 후 HSV 색공간을 사용하여 인상착의와 같은 색상을 필터링한 영상을 수신하고, 색추출이 어려운 환경에서는 열화상 카메라를 사용하여 열 감지 영상을 실시간으로 수신할 수 있도록 하였으며, 2~8m 높이에서 호버링이 가능하였으며 5m 높이에서 파란색 추출이 가능하였고, 10cm 이내의 거리에서 열 감지가 가능하였다.

• 센서학회지
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• 제30권6호
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• pp.446-450
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• 2021

Non-dispersive infrared (NDIR) gas sensors typically use an optical filter that transmits a discriminating 4.26 ㎛ wavelength band to measure carbon dioxide (CO2), as CO2 absorbs 4.26 ㎛ infrared. The filter performance depends on the transmittance and full width at half maximum (FWHM). This paper presents the fabrication, sensitivity, and selectivity characteristics of a distributed Bragg reflector (DBR)-based Fabry-Perot filter with a simple structure for CO2 detection. Each Ge and SiO2 films were prepared using the RF magnetron sputtering technique. The transmittance characteristics were measured using Fourier-transform infrared spectroscopy (FT-IR). The fabricated filter had a peak transmittance of 59.1% at 4.26 ㎛ and a FWHM of 158 nm. In addition, sensitivity and selectivity experiments were conducted by mounting the sapphire substrate and the fabricated filter on an NDIR CO2 sensor measurement system. When measuring the sensitivity, the concentration of CO2 was observed in the range of 0-10000 ppm, and the selectivity was measured for environmental gases of 1000 ppm. The fabricated filter showed lower sensitivity to CO2 but showed higher selectivity with other gases.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제26권9호
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• pp.1272-1278
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• 2022

정부는 2021년 1월에 '중대재해처벌법'을 제정 공포하여, 이 법을 시행하고 있다. 하지만, 2021년 산업재해 사고자수가 전년 동기 대비 10.7% 증가하였다. 따라서, 산업 현장에서는 안전대책이 시급한 현실이다. 본 연구에서는 통신 환경이 열악한 고위험 산업현장의 안전관리를 위하여 BLE Mesh 네트워킹 기술을 적용한다. 복합 센서 AIoT 디바이스로 가스 센싱값, 음성, 모션값을 실시간으로 수집하여, 인공지능 LSTM 알고리즘과 CNN 알고리즘을 통해 정보값을 분석하여 위험 상황을 인식하고, 서버에 전송한다. 서버에서는 전송 받은 위험정보를 실시간으로 모니터링 하여 즉각적인 구호조치가 수행되도록 한다. 본 연구에서 제안하는 AIoT 디바이스와 안전관리 시스템을 고위험군 산업 현장에 적용함으로써, 산업재해를 최소화하고 사회안전망 확대에도 기여할 것이다.

• 지구물리와물리탐사
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• 제26권3호
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• pp.103-113
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• 2023

석유가스 탐사 분야에서는 자료 취득 효율성을 개선하기 위한 대안으로 다양한 무선 탄성파 탐사 장비들이 개발되었다. 그러나 현재 상용화된 무선 탄성파 탐사 장비는 높은 가격대를 형성하고 있으므로 작은 규모의 연구용 장비 구축이 어렵다. 이 때 비교적 적은 비용으로 탐사 장비 제작 및 구현이 가능한 오픈소스 하드웨어를 통해 직접 장비를 만들어 실험하는 것이 무선 탄성파 장비의 학술적 활용을 위한 한가지 대안이 될 수 있다. 이 연구에서는 오픈소스 하드웨어 중 아두이노를 이용하여 무선으로 탄성파 자료를 취득하기 위한 모듈을 개발하였다. 무선 탄성파 탐사 장비는 하나의 수신 장비에서 신호 감지, 간단한 전처리, 저장이 모두 이루어져야 한다. 탄성파 신호를 감지하는 센서로는 육상 탄성파 탐사에서 사용되는 지오폰을 활용하였으며, 이를 아두이노 회로와 연결하여 감지된 신호를 처리하고 저장하는 모듈을 구현하였다. 아두이노를 사용하여 구축된 모듈에는 전처리, 아날로그-디지털 변환, 자료저장 등 크게 3가지 기능이 포함된다. 제작한 단일 채널 모듈은 여러 송신원으로부터 취득한 신호를 취합하여 공통 수신점 모음을 구성할 수 있다.