탄소나노튜브의 합성에 대한 아세틸렌 혼합 비율의 영향

김재현,이주희,최재혁,Kim, Jae-Hyun,Lee, Joo-Hee,Choi, Jae-Hyuk 해양환경안전학회 2014 해양환경안전학회지 Vol.20 No.6

본 연구에서는 메탄 대향류 확산 화염내 탄소나노튜브의 합성에 대하여 실험 및 수치적 연구를 수행하였다. 아세틸렌을 일정비율로 메탄에 혼합하여 연료 가스로 사용하였으며, 탄소나노튜브의 합성을 위한 촉매로서 페로센이 이용되었다. 주요 인자로는 메탄 연료에 대한 아세틸렌의 혼합비율이며, 2 %, 6 %, 10 %로 혼합하였다. 탄소나노튜브를 채취한 그리드 위의 탄소나노튜브 합성 특성은 SEM 이미지로 분석되었다. 수치해석에서 화학반응 메카니즘으로는 GRI-Mech 3.0 이 적용되었다. 수치결과로는 아세틸렌 혼합 비율이 증가할수록 화염 온도도 증가하며 CO 몰분율도 증가하는 것을 알 수 있다. 실험결과로는 2% 아세틸렌 혼합 화염이 6 % 및 10 % 혼합 화염과 비교해 탄소나노튜브 합성이 잘 이루어졌음을 알 수 있었다. 이것은 6 % 및 10 % 아세틸렌 혼합화염의 경우 과도한 카본 소스의 생성이 발생해 오히려 화염 내 카본소스가 촉매입자로의 공급을 방해하기 때문이라 생각한다. 이 결과로부터 양호한 질의 탄소나노튜브 생성을 위해서는 적정한 양의 카본소스가 생성되어야 한다는 것을 알 수 있었다. In this study, experimental and numerical studies for the synthesis of carbon nanotube(CNT) in methane counterflow diffusion flame have been performed. Methane mixed with acetylene($C_2H_2$) was used as a fuel gas and ferrocene was used as a catalyst for synthesis of CNT. The major parameters was $C_2H_2$ mixing rate and mixing rates were 2 %, 6 %, and 10 %. Characteristics of CNT formation on grid were analyzed from SEM images. the chemical reaction mechanism adopted is GRI-MECH 3.0. Numerical results showed that flame temperature and CO mole fraction were increased with increasing acetylene mixing rate. Experimental results showed that the CNT synthesis in 2% acetylene mixture flame better than that of 6% and 10% acetylene mixture flames. It can be considered that 6% and 10% acetylene mixture flames generated the excessive carbon source and then it interrupted the supplement of the carbon source into ferrocene catalyst. It can be found that the supply of appropriate quantity of carbon source can make effect to synthesis of high purity of CNT.

영산강 하구지역 점토의 침하특성 고찰

김재현,김동범,이현웅,박성수,Kim, Jae-Hyun,Kim, Dong-Beom,Lee, Hyun-Wung,Park, Sung-Su (사)한국토질및기초기술사회 2006 기술발표회 Vol.2006 No.-

영산강 하구지역은 현재 신도시개발이 한창 진행되고 있으며, 연약한 해성퇴적층이 15~25cm로 존재하고 있다. 연약지반 개량설계는 불교란시료를 채취하고 각종 실내시험을 통하여 지반의 토질정수를 결정한다. 본 고찰은 압밀관련 지반정수인 선행압밀하중(Pc), 압축지수(Cc), 재압축지수(Cr)를 재해석하기 위해 침하계측 결과를 이용 실내시험의 압밀 곡선과 비교 분석하였다.

고등학교 공통과학 학습을 위한 멀티미디어 자료 구축

김재현,이희복,김현섭,김희수,박종욱,박현주,Kim, Jae Hyun,Lee, Hee Bok,Kim, Hyun Sub,Kim, Hee Soo,Park, Jeong Wok,Park, Hyun Ju 대한화학회 2000 대한화학회지 Vol.44 No.3

This study was designed to develop learning materials of multimediafor general science instruction of high school.this learning material was made of HTML record for each middle unit according to the general science curriculum, and was included a variety of Ietter, graph, picture, drawing, animation, and other moving image materials. And it was composed five coursewares:Content, Dictionary, Science Story,lmage Material, and Questions.The learning material is uploaded an internet website under Science Education Research Institute of Kongju National University (http://science.kongju.ac.kr), and also is provided to a CD-ROM title. 본 연구는 고등학교 공통과학 학습을 위한 멀티미디어 자료를 구축하는데그 목적을 두었다.공통과학 교육과정을 기초로 하여 문자 자료, 도표, 그림, 사진, 애니메이션, 동영상 및 음성 자료 등을 HTML 사용하여 멀티미디어 학습 자료를 개발하였다. 멀티미디어 학습 자료의 구성은 내용, 용어사전, 과학이야기, 영상자료, 그리고 질문의 다섯 분야로 나뉜다. 개발된 멀티미디어 자료는 공주대학교 과학교육연구소 홈페이지 (http://science.kongju.ac.kr)에 올려놓았으며, 또한 CR-ROM으로 제공된다.

디지털 치료기술 산업 육성에 따른 투자와 경제적 파급효과

김재현 ( Jae-hyun Kim ),문종윤 ( Jong Youn Moon ),장지은 ( Jieun Jang ),심정연 ( Jung Yeon Sim ),신재용 ( Jaeyong Shin ) 한국보건행정학회 2020 보건행정학회지 Vol.30 No.4

The digital treatment technology industry is one of the core fostering industries of the Moon Jae-in government along with the global trend. The purpose of this study is to compare and analyze the investment and economic ripple effect on the related industries. To this end, we used the industry-related table, which is the actual measurement data for 2015 that the Bank of Korea actually measured and released every 5 years in 2019. The digital treatment technology industry was not clearly classified within Korea’s industrial classification system, so the contents of the industry-related survey were analyzed, and the digital treatment technology industry was reclassified and then analyzed. As a result of the analysis, it was analyzed that the production induction effect of the digital treatment technology-related industry in 2015 was 1.770, the value-added induction effect was 0.875, and the employment induction effect was 19.128, which was higher than that of other industries in Korea. As a result of the analysis of the economic ripple effect (scenario 1), the production inducing effect was about 370 billion won, the added value inducing effect was about 185 billion won, and the employment inducing effect was 4,044 people. The results of this study are expected to play a large role in economic revitalization as the effect of inducing production, increasing employment, and creating added value through fostering the digital treatment technology industry is expected to play a large role in activating the economy. It is expected to play a large role in providing central medical services. Therefore, it is expected that policy support for revitalizing the digital treatment technology industry through active investment support and tax benefits from the government to foster the digital treatment technology industry is necessary.

무요소법을 이용한 균열진전 문제의 형상 최적설계

김재현,하승현,조선호,Kim, Jae-Hyun,Ha, Seung-Hyun,Cho, Seonho 한국전산구조공학회 2014 한국전산구조공학회논문집 Vol.27 No.5

This paper presents a continuum-based shape design sensitivity analysis(DSA) method for crack propagation problems using a reproducing kernel method(RKM), which facilitates the remeshing problem required for finite element analysis(FEA) and provides the higher order shape functions by increasing the continuity of the kernel functions. A linear elasticity is considered to obtain the required stress field around the crack tip for the evaluation of J-integral. The sensitivity of displacement field and stress intensity factor(SIF) with respect to shape design variables are derived using a material derivative approach. For efficient computation of design sensitivity, an adjoint variable method is employed tather than the direct differentiation method. Through numerical examples, The mesh-free and the DSA methods show excellent agreement with finite difference results. The DSA results are further extended to a shape optimization of crack propagation problems to control the propagation path. 본 논문에서는 재생 커널 기법을 사용하여 혼합모드 균열진전 문제에 대한 연속체 기반의 형상 설계민감도 해석을 수행하였다. 재생 커널 기법은 기존의 유한요소법과 달리 요소망을 재구성할 필요가 없어, 커널 함수의 연속성을 증가시켰을 때 높은 정밀도의 형상함수를 얻을 수 있다는 장점을 가지고 있다. 균열선단 주변에서 J-적분을 수행하기 위해 선형탄성 조건이 고려되었다. 변위장과 응력 확대 계수의 설계변수에 대한 감도해석을 위하여 물질도함수를 도입하였으며 직접 미분법보다 효율적인 애조인 방법을 사용하여 설계민감도를 유도하였다. 수치 예제들을 통해서 재생 커널 기법을 이용한 균열진전 해석결과의 타당성을 확인하였으며 애조인 방법을 이용한 형상 설계민감도 해석 결과를 유한차분법과 비교하여 매우 정확하고 효율적인 결과를 얻을 수 있음을 알 수 있었다. 이를 바탕으로 간단한 모델에 대하여 형상 최적설계를 수행하여 균열이 발생될 수 있는 구조물에 대해서 균열에 의한 피해를 최소화할 수 있도록 균열을 제어할 수 있는 최적의 형상을 도출하였다.

무선 센서 네트워크에서 쥐치 정보의 시간차를 이용한 에너지 효율적인 라우팅 프로토콜

김재현,심인보,김홍,이재용,Kim, Jae-Hyun,Sim, In-Bo,Kim, Hong,Lee, Jai-Yong 한국통신학회 2007 韓國通信學會論文誌 Vol.32 No.5B

본 논문에서는 무선 센서 네트워크를 위한 위치 정보의 시간차를 이용한 라우팅 프로토콜(Geo-Back)을 제안한다. Geo-Back은 기존의 위치 기반 라우팅 알고리즘과 달리 주기적인 이웃 노드들의 위치 정보 혹은 하나의 홉 내에 있는 이웃 노드들 수의 정보를 이용하지 않고, 오직 소스와 목적지 노드의 위치 정보만을 이용하며, 최적의 back-off 시간 메커니즘을 사용하여 패킷 전송을 결정한다. 빈번한 토폴로지 변화 환경 하에서, 제안하는 Geo-Back 프로토콜은 업데이트를 위한 브로드캐스트 알고리즘을 사용하지 알고 빠르게 목적지까지 전송하기 위한 최적의 다음 홉을 찾을 수 있으며, 분석 결과 밀집 환경의 무선 센서 네트워크에서 확장성과 향상된 성능을 확인 하였다. In this paper, we propose Geographical Back-off Routing (Geo-Back Routing) protocol for wireless sensor networks. Geo-Back uses the positions of nodes, a packet's destination and a optimal back-off time to make the packet forwarding decisions using only source and destination's location information without information about neighbor nodes' location or the number of one hop neighbor nodes. Under the frequent topology changes in WSNs, the proposed protocol can find optimal next hop location quickly without broadcast algorithm for update. In our analysis, Geo-Back's scalability and better performance is demonstrated on densely deployed wireless sensor networks.

페리다이나믹스 이론과 병렬연산을 이용한 균열진전 문제의 형상 설계민감도 해석

김재현,조선호,Kim, Jae-Hyun,Cho, Seonho 한국전산구조공학회 2014 한국전산구조공학회논문집 Vol.27 No.4

페리다이나믹스 이론과 이진분해 기법의 병렬연산을 이용하여 동적 균열진전 문제에 대한 애조인 형상 설계민감도 해석법을 개발하였다. 페리다이나믹스에서는 균열의 연속적인 분기를 다룰 수 있으며, Explicit 시간적분법을 채택한다. 설계민감도 해석은 애조인 변수법은 경로의존성 문제에는 적합하지 않으나 여기서는 응답해석의 경로를 이미 알고 있으므로 채택하여 사용할 수 있었다. 얻어진 해석적 설계민감도는 유한차분과 비교하여 그 정확성을 검증하였다. 유한차분법은 설계섭동량에 민감하여 비선형성이 강한 페리다이나믹스 문제에서 부정확한 설계민감도를 제시할 수 있다. 정확한 설계민감도 해석을 위해서는 이산화과정에서 $C^1$ 연속성을 가지는 체적율이 필요함을 알 수 있었다. Using the bond-based peridynamics and the parallel computation with binary decomposition, an adjoint shape design sensitivity analysis(DSA) method is developed for the dynamic crack propagation problems. The peridynamics includes the successive branching of cracks and employs the explicit scheme of time integration. The adjoint variable method is generally not suitable for path-dependent problems but employed since the path of response analysis is readily available. The accuracy of analytical design sensitivity is verified by comparing it with the finite difference one. The finite difference method is susceptible to the amount of design perturbations and could result in inaccurate design sensitivity for highly nonlinear peridynamics problems with respect to the design. It turns out that $C^1$-continuous volume fraction is necessary for the accurate evaluation of shape design sensitivity in peridynamic discretization.

마이크로웨이브 수신기용 광대역 RF 증폭기 설계 및 제작

김재현,윤인섭,고민호,박효달,Kim, Jae-Hyun,Yoon, In-Seop,Go, Min-Ho,Park, Hyo-Dal 한국전자통신학회 2015 한국전자통신학회 논문지 Vol.10 No.6

본 논문은 마이크로웨이브 수신기 구성을 위한 광대역 RF 증폭기를 설계 및 제작하였다. 제안한 광대역 RF 증폭기는 수신된 신호의 안정적인 증폭을 위하여 소스단자에 연결되는 비아까지 EM설계를 하였으며, 능동소자의 소오스(Source) 측이 이상적인 접지(GND)로 동작함에 따라 발진하는 요소를 최소화 하여 광대역에서 일정한 이득 특성 및 안정적인 증폭특성을 얻도록 하였다. 상용 GaAs FET를 사용하고, 광대역 마이크로웨이브 수신기의 IF 주파수 대역인 720 MHz, 4,595 MHz와 6,035 MHz에서 동작하도록 입력 및 출력 정합회로를 구성하였다. 제작 및 측정결과 500 MHz ~ 7 GHz의 광대역 특성을 나타내었으며, 전압이득은 737.5 MHz에서 6.0575 GHz까지 10.635 dB ~ 13.129 dB, 기본파와 제2차 고조파 사이에서 20 dBc 이상의 고조파 억압특성을 나타내었다. In this paper, We proposed a broadband RF amplifier for Microwave band receiver. We also proposed a broadband RF amplifier, designed by using EM simulation for reliable amplification of the received signal. Connected to a source terminal to via, it minimizes those which are the active elements of source-side oscillation as the operating element in an ideal GND, and a constant gain characteristic in a broadband. The goal of this was to obtain stable amplification characteristics. For implementing this architecture, we designed the broadband(500 MHz ~ 7 GHz) RF amplifier by using commercial GaAs FET, which operate on 720 MHz, 4,595 MHz, and 6,035 MHz by impedance matching. The voltage gain is 10.635 dB ~ 14.407 dB(737.5 MHz ~ 6.0575 GHz), P1dB is 20 dBc of band(1st harmonic/2nd harmonic).

가속 Uzawa 방법을 이용한 유도전하계산법

김재현,조광현,하윤도,Kim, Jae-Hyun,Jo, Gwanghyun,Ha, Youn Doh 한국전산구조공학회 2021 한국전산구조공학회논문집 Vol.34 No.4

분자동역학에서의 원자들의 유도전하를 계산하기 위해서는 유도전하를 미지수로 하는 선형방정식을 풀어야 하는데 원자들의 위치가 변화할 때마다 필요한 계산이므로 상당한 계산비용이 요구된다. 따라서 효율적인 유도전하 계산 방법은 다양한 시스템을 해석하기 위해서 필수적이다. 본 연구에서는 constraints가 존재하는 Lagrange 방정식의 해에 대한 선형 시스템, 즉 saddle point를 가지는 문제를 해결하기 위해서 Uzawa method를 도입하였다. Uzawa 매개변수가 수렴 속도에 영향을 미치는 단점을 극복하고 행렬 연산의 효율성을 위해서 Schur complement와 preconditioned conjugate gradient (PCG) 방법을 통해 계산의 효율성을 극대화하는 가속 Uzawa algorithm을 적용한다. 두 금속 나노입자가 전기장에 놓여진 분자동역학 수치모델을 통해서 제시된 방법이 유도전하계산의 수렴성, 효율성 측면에서 모두 향상된 결과를 도출함을 확인하였다. 특히 기존의 가우스 소거법에 의한 계산보다 약 1/10으로 계산비용이 절감되었고, 기본 Uzawa method에 비하여 conjugate gradient (CG)의 높은 수렴성이 입증되었다. To calculate the induced charge of atoms in molecular dynamics, linear equations for the induced charges need to be solved. As induced charges are determined at each time step, the process involves considerable computational costs. Hence, an efficient method for calculating the induced charge distribution is required when analyzing large systems. This paper introduces the Uzawa method for solving saddle point problems, which occur in linear systems, for the solution of the Lagrange equation with constraints. We apply the accelerated Uzawa algorithm, which reduces computational costs noticeably using the Schur complement and preconditioned conjugate gradient methods, in order to overcome the drawback of the Uzawa parameter, which affects the convergence speed, and increase the efficiency of the matrix operation. Numerical models of molecular dynamics in which two gold nanoparticles are placed under external electric fields reveal that the proposed method provides improved results in terms of both convergence and efficiency. The computational cost was reduced by approximately 1/10 compared to that for the Gaussian elimination method, and fast convergence of the conjugate gradient, as compared to the basic Uzawa method, was verified.

설계정보 참조를 위한 시방정보의 자료구조화에 관한 연구

김재현,송영규,김억,Kim Jae-hyun,Song Younk-Kyou,Kim Uk 한국건설관리학회 2001 건설관리 : 한국건설관리학회 학회지 Vol.2 No.3

건설공사의 계약문서에는 설계도면, 공사시방서 등이 포함된다. 그러나 공사시방서의 경우 분서의 중요성만큼 활용되지 못하고 있다. 그 이유는 시발정보가 설계도면과 재료마감표등 다른 건축정보들과 관련되어 찾을 수 있게 되어있지 않아 활용도가 떨어진다. 따라서 다른 정보와 연관되어 질 수 있는 통합모델이 필요하고 이러한 통합모델을 바탕으로한 DB가 구축되어 져야 설계 및 시공, 유지관리시에 그 활용성이 증대된다. 이러한 통합모델의 구현은 부위를 사용함으로서, 설계도를 작성하고 그리고 부위 정보에 자재정보, 법규정보, 시방정보의 속성이 들어가 있다면 견적을 낼 수 있고 많은 정보를 참조할 수 있어 설계의 질이 향상될 것이다. 또한 유지관리시에도 설계정보에 법규, 자재정보, 시방정보가 들어가 있기 때문에 수선유지 및 하자보수등에 유용하게 사용된다. 설계단계에서부터 만들어진 시방정보 DB는 설계의 수정과 공사의 수정에 맞게 update 되어 져야 한다. 또한 시공현장이나 감리시에도 참고를 하기 위해서는 시방서가 web을 이용한 문서화가 되어 어디서든지 참조할 수 있는 환경이 되어 져야만 한다. 따라서 본 연구에서는 시방정보 구조화를 위한 부위분류 체계글 제시하고, 이를 바탕으로 하여 건축시방정보를 DB화하며, DB를 상호 참조할 수 있는 인터넷 환경에서의 시방정보의 검색 빛 작성이 가능하도록 하였다. 이 시스템을 활용하여 공사시방서출 작성, 참조함으로써 공사시방서의 활용의 향상이 기대되려 이를 통해 건설공사의 클레임 방지와 설계, 시공, 유지관리의 품질 향상이 기대된다. 또 발주기관, 설계용역업체, 공사현장 등의 실무에서 더욱 편리하게 정보를 활용할 수 있을 것으로 사료된다. The architectural drawing, construction project specification, etc. are included in the contract of a documents. However, construction project specification, for being documentation, is not utilized to such an extent. The reason is that specification information is difficult in collecting information in relation to the architectural drawing, material finishing list and other architectural information. Therefore, an integrated model, which can be associated with other architectural information, is needed, and a DB based on this integrated model must be established in order for it to be utilized in design, construction, and management. The DB, which is established through this process, must be updated according to modification in design, and construction. Furthermore the specification must be in document on the web for reference. Consequently in this research, the structure of integrated model has been introduced, and it has made the search and preparation of the integrated model on the Internet, using the specification information DB established for the mutual reference of DB, possible. The improvements of construction project specification standards are expected by this system. Also, it will bring about Improvements upon claim prevention, and design, construction, management qualities. Furthermore, it will make the use of information more convenient in practical business such as order agency, design service and building site.