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SO2 촉매환원에서 산소의 영향 및 실증용 촉매의 개발
고온건식탈황공정은 석탄가스화로부터 얻어진 연료가스를 정제하기 위한 공정으로 여기에서 흡수, 제거된 황을 후처리하는 기술인 직접 황 회수 공정은 탈황제를 재생하는 과정에서 발생되는 SO2를 유용한 원소 황으로 직접 전환하기 위한 기술이다. 재생가스에는 금속황화물의 산화반응으로 생성된 SO2와 반응에 참여하지 않고 배출되는 미반응 산소가 존재한다. 미반응 산소는 직접 황 회수 공정에서 생성된 원소 황과 반응하여 SO2를 생성하므로 SO2전화율이 감소하는 결과를 나타낸다. 그러므로 미반응 산소의 영향을 최소화하기 위한 촉매의 제조가 요구된다. 본 연구에서는 Cu를 첨가하여, 함침법으로 Cu-Sn/Al 촉매와 공침법으로 Cu-Sn-Al 촉매를 제조하였다. 촉매활성물질을 얻은 후, 이를 110 ℃에서 12 h 동안 건조하고 600 ℃에서 4 h 동안 소성하여 분말상태로 미 반응 산소의 영향을 최소화할 수 있는 촉매를 제조하였다. 촉매 제조 시 Cu 함량이 많을수록 높은 활성을 보였고 20 atm의 경우 350 ℃에서도 좋은 성능을 보였다. 반응조건 중 반응물의 몰비는 양론비에 가까울 때 최고의 활성을 보여주었다. 반응조건이 20 atm, 450 ℃일 때 함침법으로 제조한 경우 SO2전화율과 원소 황 수율이 각각 97%, 92%정도였고, 공침법의 경우에는 SO2전화율이 97%, 원소 황 수율이 91%인 결과를 얻었다. 반응물의 몰비([CO]/[SO2+O2])가 낮으면 CO 부족으로 인해 SO2전화율이 낮을 수 있다. 반면 몰비가 높으면 높은 SO2전화율을 나타내겠지만, CO의 과잉 공급으로 COS 선택도가 높아져 원소 황 수율이 낮아지는 결과를 초래할 수 있다. 이러한 결과들로부터 재생가스에 미반응 산소가 포함된 직접 황 회수공정은 Cu를 첨가한 촉매를 적용하는 게 유리하다는 결론을 얻을 수 있다.
오프라인 고객 서비스를 위한 RFID 상호 인증 프로토콜
With the development in IT technology and with growing demands of users, a ubiquitous environment is being made. Because individual identification is important in ubiquitous environment, RFID technology would be used frequently. RFID is a radio frequency identification technology to replace bar code. The reader transmits query and tag provide user information. RFID has various advantages, such as high speed identification rates, quick recognition speed, mass memory storages. However eavesdropping is possible and problem that user information is exposure. In order to prevent an invasion of a RFID user’'s privacy, the tag must be designed not to respond when an unauthorized reader requests to get the information of the tag for a malicious purpose. Therefore, to protect privacy based on RFID, safe and efficient mutual authentication protocol is brought up in this study. In order to do this, MASP(Mutual Authentication Service Protocal) which is adoptable to off-line customer service based on hash function is suggested. Suggested protocol provides security by using safe one sided hash function to solve the RFID privacy violation problem, and mutually authenticates with cryptological techniques such as XOR operation and hash function by utilizing the information saved in changeable random number and tag. And, it analyzes and compares the suggested protocol with existing protocol in terms of efficiency, and RFID security point such as eavesdropping, and location tracking. Also, it suggests actually adoptable service model(RNTS : RFID Number Ticket Service).
Study on pricing Asian options with Poisson jumps
정철호 서강대학교 일반대학원 2016 국내석사
In this thesis, we consider Asian options when the underlying stock is driven by an Ito process with Poisson jumps. To begin with, we define the stochastic integral and Ito formula. Next, we describe the financial model by a compensated Poisson process. Furthermore, we transform a path dependent problem for Asian options into a problem independent of the path and derive the PDE. 이 논문에서는 기초자산이 Poisson 점프를 가진 Ito processes로 유도된 Asian option에 대해서 알아본다. 먼저 compensated Poisson process로 정의되는 stochastic 적분과 Ito formula를 정의하고 이에 의한 금융모형을 설명한 후, path에 의존하는 Asian option을 path에 무관한 Asian option으로 바꾸고 이에 대한 편미분방정식을 유도한다.
Highly permeable, selective polymer membranes for gas separations
This dissertation is related with development of novel polymer membrane materials for gas separation fields and new polymer design concept was proposed to obtaine high gas permeability with concrete physical properties. This dissertation is organized into seven chapters, including introductory chapter. Main topic of thesis was introduced at Chapter 2 and the ideas can be classified as three primary areas: (a) expansion of main ideas, (b) copolymerization system, and (c) polymer electrolyte membrane by acid doping. In Chapter 2, within a polymer film, free-volume elements such as pores and channels typically have a wide range of sizes and topologies. This broad range of free-volume element sizes compromises a polymer’s ability to perform molecular separations. We demonstrated free-volume structures in dense vitreous polymers than enable outstanding molecular and ionic transport and separation performance that surpasses the limits of conventional polymers. The unusual microstructure in these materials can be systematically tailored by thermally driven segment rearrangement, flexibility of the original chain, and judicious inclusion of small templating molecules. This rational tailoring of free-volume element architecture provides a route for preparing high-performance polymers for molecular-scale separations. In Chapter 3, we demonstrate new routes to create free volume elements (or cavities) in amorphous glassy polymers, which enable these polymers to surpass easily the separation limitation of traditional polymer membranes for gas separation. Here it is found that free volume elements representing highly permeable, selective characteristics can be tailored via regioselective chain displacement of rigid polymer segments (in the confined space) triggered by external thermal energy. For example, the thermal rearrangement of polyimides containing - OH or -SH groups can lead to totally amorphous polybenzoxazole (PBO) and polybenzthiazole (PBT), respectively. Unexpectedly, these polymer membranes showed high gas permeability as well as high gas selectivity. The oxygen permeabilities of thermally rearranged PBO and PBT membranes are 780 and 530 Barrers, respectively, which is comparable to oxygen permeability of silicone rubber (polydimethylsiloxane, 680 Barrer) frequently used for gas separation. Nitrogen adsorption and desorption isotherms of these polymers show unique cavity size and cavity size distribution largely caused by chain rearrangement. It is believed that these unique cavity sizes and shapes are responsible for excellent gas separation properties of thermally rearranged polymers. Since these polymers belong to a family of high-temperature polymer, the present polymer membranes can be used for applications in harsh conditions where typical polymer membranes cannot survive. In Chapter 4, a series of copolymer membrane was prepared from copolymerizing thermally stable and theramlly convertible polyimide and hydroxyl containing polyimide precursors. Thermal conversion of hydroxyl group and imide linkage into benzoxazole structure was performed to increase the rigidity of polymer backbone and to creat free volume elements in order to improve gas separation performance of the resultant membrane. Free volume cavities produced during thermal conversion reaction was easily controlled by varing the copolymer ratio. The evidences of thermal conversion reaction was confirmed by using the spectroscopic and thermo gravimetric analysis. O₂permeability of copolymer membranes varied from 0.17 Barrer (1 Barrer = 1ⅹ10^(-10)㎤(STP) cm/㎠ s cmHg) to 516 Barrer depending on their composition without the loss of their selectivity. Also, fully converted membrane showed high CO₂ permeability (1300 Barrer) with CO₂/CH₄ selectivity of 39. The present copolymer membrane easily overcome the conventional polymeric upper bound limit and can compare with the gas separation performance with superior membrane materials such as carbon molecular sieves. In Chapter 5, poly(benzoxazole-co-pyrrolone) copolymers in various compositions were prepared by two-step thermal conversions from their precursors, polyimides containing both hydroxyl and amino group. The pyrrolone and benzoxazole are thermally formed at different temperatures, 300 oC and 450 oC, respectively. All series of copolymers showed higher gas permeability than their precursors, as well as higher gas selectivity than benzoxazole homopolymers. Copolymerization of pyrrolone and benzoxazole moieties, which is composed of stiff selective domain and high free-volume, high permeable domain, is considered as successful routes to improve gas selectivity without a significant loss in gas permeability. In Chapter 6, the novel high-temperature polymer electrolyte membranes containing benzoxazole moieties were fabricated via thermal rearrangement mechanism over 350 oC using hydroxyl-containing polyimide (6-FPI) membranes, and subsequent acid-impregnation. Especially, the thermal treatment at 450 oC for 1 hr resulted in a polybenzoxazole (6-FPBO) membrane without any hydroxyl groups. The resulting 6-FPBO membrane contained a microporous structure with high surface area (535 ㎡/g), fractional free volume (0.309) and microvoid fraction (~0.38) substantially similar to that (0.47-0.5) of most open zeolites. The peculiar microporous structure and the basic sites (-C=N-) in benzoxazole moieties contributed the impregnation of small acidic molecules in large quantities within the polymer matrix. When high concentrated acids (10 M solution) such as HCl, HNO₃, H3PO₄, and HPF_(6) with different acidities and thermochemical radii, 6-FPBO containing microporous structure reached at the equilibrium doping level in a short immersion time (3 hrs). Interestingly, the acid-doping level decreased with increasing size of dopants. In spite of low acidity (pKa = ~ 1.18) derived from compensation between high electronegativity (3.5) and electron-donating effect of oxygen atoms in benzoxazole moieties, 6-FPBO impregnated using HCl with the smallest radius (~0.168 nm) has much higher doping level (107.6 mol%) and excellent proton conductivity (1.60×10^(-1) S/cm at 130 oC) compared with PBI (doping level = 54.0 mol%, proton conductivity = 6.59×10^(-2) S/cm at 130 oC and RH 28%). Under harsh thermo-oxidation condition, the acid-doped 6-FPBO showed excellent long-term stability without any weight loss associated with decomposition of polymer matrix and doped acids. Differing from a common acid-doped PBI system, acid-doped 6-FPBO membranes with micropores did not show a severe leaching out problem even in repeated heating to 130 oC and cooling to 90 oC. In other words, highly concentrated acid did not leak out of polymer matrix of 6-FPBO, which was expected to contribute extensively the reliability of electrochemical performances in high-temperature PEMFC system containing acid-doped 6-FPBO as a polymer electrolyte membrane. 본 학위 논문은 기체 분리용 신규 고분자 분리막에 관한 것이다. 많은 고분자 소재들이 기체를 분리하기 위한 분리막 소재로서 응용하기 위해 많은 연구가 진행되어 왔으나 고분자 소재의 고질적인 한계를 극복 하지 못하는 문제점을 가지고 있었다. 본 연구에서는 높은 기체투과도를 얻기 위한 새로운 고분자 구조를 설계하고 새로운 구조로부터 창출된 자 유체적으로 인해 얻어지는 기체투과 거동 및 물성에 대해 알아보았다. 본 학위 논문의 구성은 서론을 포함하여 총 7장으로 이루어져 있 으며 2장의 신규 고분자 소재의 합성 및 성능 평가 내용을 중심으로 (a) 열처리를 통한 고분자 구조 변환 개념의 확장, (b) 선택적 성능을 나타내 는 고분자와의 공중합, (c) 산 도핑을 통한 고온 연료전지용 전해질막으로 구성되어 있다. 기체 투과도 및 확산도의 증가를 통한 고분자 분리막의 성능 향상 은 고분자의 화학적 구조를 좀 더 딱딱한 사슬로 변화시키거나 화학적인 구조를 변환시킴으로서 가능하며 자유 체적을 조절하거나 다양하게 생성 시킴으로써 유기 분자체의 개념을 갖는 고분자의 구조를 합성할 수 있으 며 이를 통해 작은 크기 차이를 갖는 기체 분자 쌍을 분리하는 데 유리하게 작용할 수 있음을 1장에 소개하였다. 2장에서는 고분자 내에 존재하는 다양한 크기와 형태를 갖는 자유 체적이 기체 분자를 분리할 수 있는 기본 성질이 되며 우수한 기체 분자 및 이온 투과, 선택 성능을 갖는 유리상 고분자를 제조하였고 이는 일반 적인 고분자 소재가 갖는 기체투과성능에 대한 한계를 뛰어넘는 우수한 성질을 나타내었다. 이러한 고분자 소재가 가지는 비이상적인 미세기공 구조는 열적 변환 반응, 고분자 구조의 유연성, 주형으로서의 역할을 담당 하는 분자의 제거를 통해서 제조될 수 있다. 이러한 과정을 통해 제조되 는 풍부한 자유체적은 높은 분리 성능을 갖는 고분자를 제조하기 위한 새 로운 방법으로 제시될 수 있었다. 3장에서는 무정형 유리상 고분자의 자유체적을 창출할 수 있는 방 법을 고안하였다. 이를 통하여 기체 분리를 위한 고분자 소재가 가지고 있는 분리 성능의 한계를 뛰어넘는 고분자 분리막 소재를 개발하였다. 외 부로부터의 열적 에너지를 통하여 제한된 공간 내에서 강직한 고분자 사 슬의 그조 변환을 통하여 높은 투과, 선택도를 가질 수 있는 자유체적 요 소를 창출할 수 있었다. .OH 및 .SH 그룹을 갖는 폴리이미드의 열변환 반응을 통하여 폴리벤즈옥사졸 (PBO)과 폴리벤즈시아졸 (PBT) 구조를 각 각 제조할 수 있어고 높은 기체 선택도와 함계 높은 기체 투과도를 나타 냄을 확인하였다. 열변환을 통해 제조된 PBO와 PBT 기체 분리막 소재의 산소 투과도는 각각 780 및 530 배러의 높은 투과도를 나타내었고 이는 기체 분리 용도로 주로 사용되는 PDMS (polydimethylsiloxane, 680 배러) 과 같은 실리콘 고분 소재의 분리막과 유사한 성능을 나타내었다. 질소 흡,탈착 실험을 통하여 열변환을 통해 제조된 고분자 분리막 소재의 독특 한 기공 구조 및 기공 구조 분포에 대해 살펴보았다. 다른 고분자 소재에 서 확인할 수 없는 높은 질소 흡착 성능은 높은 기체 투과, 선택도와 밀 접한 관련이 있으며 이는 열변환을 통해 창출된 자유체적이 기체 분리하 는데 적절한 형태 및 크기를 갖고 있기 때문으로 밝혀졌다. 제시된 고분 자 소재는 높은 열적, 화학적 안정성도 보이고 있어 일반 고분자 소재를 사용할 수 없는 고온 및 가혹 조건에서도 사용될 수 있을 것으로 생각된 다. 4장에서는 열적으로 안정한 폴리이미드와 하이드록실 그룹을 포함 한 폴리이미드로부터 열적 변환이 가능한 폴리벤즈옥사졸 그룹을 제조하 여 공중합체 분리막 소재를 개발하였다. 하이드록실 그룹과 이미드 구조 로부터 벤즈옥사졸 구조로의 열변환 과정을 통해 고분자 사슬의 강직성을 향상시키고 자유체적을 창출하여 기체 투과, 분리 성능을 향상시킬 수 있 었다. 폴리벤즈옥사졸과 폴리이미드의 공중합비를 조절함으로써 열변환을 통해 창출된 자유체적 요소를 다양하게 조절할 수 있으며 광학 및 열분석 을 통하여 이를 확인하였다. 제조된 공중합 고분자 분리막의 산소 투과도 는 공중합 조성에 따라 0.17 ~ 516 배러로 선택도의 감소없이 변화되었다. 또한 완전히 열전환된 이산화탄소 투과도는 1300 배러, 이산화탄소/메탄 선택도는 39를 나타내었다. 제조된 공중합 고분자 분리막은 고분자 소재 가 가지고 있는 한계를 극복하였으며 탄소분자체막과 같은 우수한 성능을 나타내는 분리막 소재와 기체 분리 성능을 견줄 만 하다. 5장에서는 2단계에 걸친 열처리 단계를 통하여 다양한 조성을 갖는 폴리(벤즈옥사졸-공-피롤론) 기체 분리막을 제조하였다. 피롤론과 벤 즈옥사졸 구조는 각각 300 oC, 450 oC의 다른 온도 영역에서 형성된다. 모든 공중합 고분자 소재는 전구체에 비해 높은 기체 투과도를 보였으며, 선택도 향상을 위해 도입된 피롤론 구조의 조성이 증가함에 따라 벤즈옥 사졸 단일고분자 소재에 비해 높은 선택도를 확보할 수 있었다. 강직한 선택성을 부여하는 피롤론과 높은 기체 투과성을 부여하는 벤즈옥사졸 영 역을 공중합함으로써 기체 투과도의 상대적인 감소없이 기체 투과도를 향 상시킬 수 있는 고분자 제조방법을 제시하였다. 6장에서는 하이드록실 그룹을 갖는 폴리이미드를 350 oC 이상의 열적 변환 과정 및 산 도핑을 통해서 벤즈옥사졸 그룹을 갖는 신규 고온 용 고분자 전채질 막을 제조하였다. 제조된 6F-PBO 전해질 막은 제올라 이트와 비견할 만한 높은 표면적 (535 ㎡/g), 비자유체적 (0.309), 미세기 공 (~0.38)의 특징을 갖는 미세 기공 구조를 보였다. 특유의 기공 구조와 벤즈옥사졸 그룹의 .C=N- 구조를 통하여 고분자 내부에 많은 양의 산 분 자들을 함침 시길 수 있었다. 6F-PBO가 가지고 있는 기공구조를 통하여 고농도의 HCl, HNO₃, H₃PO₄, 및 HPF_(6) 등과 같은 서로 다른 산도와 열역 학적 반경을 갖는 산들에 대해 짧은 함침 시간으로 도핑 평쳥 상태로 쉽 게 도달할 수 있었고 도핑제의 크기가 커질수록 도핑 레벨은 감소하였다. 벤즈옥사졸 구조의 낮은 산도에도 불구하고 염산이 도핑된 6F-PBO의 경 우 가장 높은 도핑 레벨 (107.6 %)을 보였고 PBI (도핑 레벨 = 54.0 mol%, 양성자전도도 = 6.59ⅹ10^(-2) S/cm, 130 oC, RH = 28%)에 비하여 우수한 양성자 전도도 (1.60ⅹ10^(-1) S/cm. 130 oC)를 나타내었다. 혹독한 열-산화 조건에서 고분자 구조의 열분해나 도핑된 산 분자의 침출에 의한 중량 감소 없이 장시간 우수한 안정성을 보였으며 일반적인 산 도핑된 PBI 시스템과는 달리 반복적인 가열 및 냉각 조건에서도 심각한 침출 현 상이 발생하지 않음을 확인하였다. 이를 통하여 산 도핑된 6F-PBO 전해 질 막을 사용하여 고온용 PEMFC 시스템의 안정적인 전기화학적인 성능 을 얻을 수 있을 것으로 기대된다.
CFD Simulation을 이용한 AlN Heater 온도 최적화 연구
정철호 경기대학교 건설·산업대학원 2018 국내석사
반도체 공정 기술이 발전함에 따라 공정 시간 단축 및 공정 미세화가 이루어지고 있다. 공정 시간 단축 및 공정 미세화를 위해서는 높은 공정 온도가 요구 되고 있다. 지금 까지는 낮은 온도에서 사용 할 수 있는 메탈 소재의 Heater를 사용하고 있었다. 하지만 메탈 소재의 Heater는 높은 온도에서 열에 대한 변형 및 낮은 내구성, 내식성으로 인해 자주 Heater가 교체가 되어야하며 이로 인해 공정 시간이 딜레이되며 공정 미세화를 이루지 못하고 있었다. 이러한 단점을 보완하기 위한 세라믹 소재인 AlN의 소재가 주목 받고 있다. AlN소재는 높은 내구성과 높은 열전도도, 특히 고온에서의 낮은 열변형으로 인해 반영구적으로 사용 할 수 있는 소재 이다. 그래서 최근에는 기존에 메탈 소재의 Heater가 AlN소재의 Heater로 교체 되고 있다. 하지만 AlN Heater는 메탈 Heater대비 고가이며 특히 많은 개발 시간을 요구하고 있다. 또한 반도체용 Heater의 가장 중요한 기능은 온도 균일도 이다. Heater의 온도 균일도에 의해 Wafer의 박막 두께 균일도가 결정이 되기 때문이다. 공정 미세화에 의해 높은 공정 온도를 요구 하고 있다. 공정 온도가 상승하면서 Heater 외 Chamber 내부의 Parts 및 Chamber Design 주위 환경에 의한 열 손실 등으로 인하여 높은 온도 균일도의 Heater 개발에 어려움이 있었다. 이러한 문제점을 개선하기 위해 CFD Simulation 프로그램을 이용하여 최적 설계 연구를 진행 했다. Simulation을 진행하기 전에 Simulation의 정확도 확인을 위한 Ref. Heater 온도 Test 결과와 Simulation 결과를 비교하였다. 정확한 Simulation을 하기 위해서는 정확한 경계조건과 Heater의 물성, 열특성 확인이 중요하였으며 특히 Simulation 모델링 또한 중요했다. 1차 Simulation 결과는 Ref. Heater 결과와 상이 하였다. Heater내부에 있는 발열체 Design으로 인해 정확인 해석이 이루지지 않아 결과가 상이 한 것으로 확인 되었다. 이를 개선 하기위해 발열체 Design 해석을 위한 모델 단순화를 진행 하였으며, 2차 Simulation 결과 90% 이상의 정확한 결과를 얻을 수 있었다. Simulation 검증 후 Ref. Heater의 온도 결과를 분석하여 개선 방법을 분석 하였다. 분석 결과 Set 온도 550℃C에서 온도 Range는 8℃로 확인 되었다. Chamber 내부의 Slit Valve에 의해 열손실이 발생하였으며 또한 Heater Tube에서 열손실이 발생한다는 것을 확인 할 수 있었다. 그래서 Slit Valve부분과 Heater Tube부분의 발열 밀도를 증가 시켜 발열체를 개선하였다. 개선 된 발열체로 Simulation을 진행 하였으며 Simulation 결과 2.8℃로 개선 된 것을 확인 할 수 있었다. Simulation 기반으로 실 제품을 제작 진행 하였으며 실 제품 온도 Test 결과 3.6℃로 온도 균일도가 48% 향상 된 것을 확인 할 수 있었다. 본 연구를 통해서 고가의 AlN Heater를 CFD Simulation 프로그램을 이용하여 최소 비용 및 시간으로 사용 Chamber에 최적화 된 Heater를 제작 할 수 있다는 것을 알 수 있었다. As semiconductor process technology develops, process time is shortened and process is refined. A high process temperature is required for shortening the process time and making the process finer. So far, we have been using a metal heater that can be used at low temperatures. However, due to heat deformation, low durability and corrosion resistance of metal heater at high temperature, the heater has to be replaced frequently. Process time is delayed and the process is not refined. The AlN which is a ceramic material has attracted attention In order to overcome such disadvantages. AlN is a material that can be used semi-permanently due to its high durability and high thermal conductivity, especially due to low thermal deformation at high temperatures. In recent years, metal-based heaters have been replaced by AlN-based heaters. However, AlN Heater is expensive compared to metal Heater and requires a lot of development time. The most important function of a heater for semiconductor is temperature uniformity. This is because the thin film thickness uniformity of wafer is determined by the temperature uniformity of the heater. High process temperature is required due to process refinement. As the process temperature rises, it has been difficult to develop a heater with high temperature uniformity due to heat loss to the parts inside the chamber and the environment of the chamber design. The CFD Simulation program was used for study on the optimal design to solve these problems. Before proceeding with the simulation, temperature test results of reference Heater and simulation results were compared. The precise boundary conditions, the properties of the heater, and the thermal properties were important for accurate simulation, especially the simulation modeling was also essential. The first simulation result was different with the result of reference Heater. It was confirmed that the accurate analysis was not performed due to the design of the heating element inside the heater. In order to improve this, simplification of the modeling for analysis on the design of the heating element was carried out. The result of the second simulation was more than 90% accurate. After simulation verification, the improvement method was studied by analyzing temperature results of the reference heater. As a result of the analysis, the temperature range at set temperature 550 ℃ was 8 ℃. It was confirmed that heat loss was caused by the slit valve and heater tube inside the chamber. Therefore, the heating density of the slit valve and the heater tube was increased to improve the heating element. Simulation was carried out with an improved heating element, and it was confirmed that the simulation result was improved to 2.8 ℃. The actual heater was manufactured based on simulation. As a result of actual heater test, temperature uniformity was 3.6℃ improved by 48%. In this study, it was achieved to have heater optimized to the chamber with highly expensive AlN heater at minimum cost and time by using CFD simulation.
고속도로 사고등급별 돌발상황 처리시간 예측모형 개발에 관한 연구
정철호 한양대학교 공학대학원 2008 국내석사
In this study, the prediction model development for incident reaction time was carried out so that we can cope with the increasing demand for information related to the reaction time of emergencies due to the traffic accidents while non-repeatable congestion is happening in expressways. First of all, the history data for incidents that occurred in Gyeongbu Expressway was collected and then the distribution for the reaction time when incidents were dealt with according to the grade for traffic accidents was reviewed. As a result, as the materials that took more than 100 minutes are not considered as the incidents, they were removed for the accuracy of the model and the data was rearranged. Before the prediction model for incident reaction time was developed, the time for dealing with accidents, the dependent variable, was classified into incident grade, A, B, and C. Then, as a dependent variable, 16 ones in total including traffic volume, the number of vehicles that accidents occurred to, and the accidents time zone were applied and thereby the model was developed. To verify the model, MPB, MAD, Theil's Inequility Coefficient were utilized. As a result of inducing the model, traffic volume, as the main variables that affect incident reaction time, traffic volume, an accident grade, possibility of including heavy vehicles, and an accident time zone were induced. The results of verifying the model showed that the model has some degree of explanatory power. In addition, the Answer Tree was constructed based on the variables induced as the influencing variable in prediction model for incident reaction time, when the CHAID Technique was applied. As a result of this, accidents were classified into grade A, grade B, and grade C first. In the secondary classification, they were divided into traffic volume. Accordingly, this study is expected to make a contribution to providing expressway users with quicker and more effective traffic information when incidents happen on expressway afterwards through the prediction model for incident reaction time and the Answer Tree. 본 연구는 고속도로에서 발생하는 비반복적 정체 중 교통사고로 인하여 발생하는 돌발상황에 대한 운영관리 부족 및 처리시간에 대한 정보제공 요구증가에 따라 이에 대응할 수 있는 돌발상황 처리시간 예측모형개발을 개발하였다. 우선 경부고속도로에서 발생한 돌발상황 이력데이터를 수집하여 교통사고등급에 따른 돌발상황 처리시간에 대한 분포를 살펴보았다. 그 결과 돌발상황 처리시간이 100분 이상인 자료는 현실적으로 흔히 발생하는 돌발상황이 아니므로 모형의 정확성을 위하여 제거한 후 데이터를 재정리하였다. 돌발상황 처리시간 예측모형을 개발하기에 앞서 종속변수인 사고처리시간을 사고등급 A, B, C등급으로 구분하였으며, 독립변수로는 교통량, 사고차량수, 사고시간대 등 총 16개 변수를 적용하여 모형을 개발하였으며, 모형의 검증은 MPB, MAD, Theil-부등계수를 이용하였다. 모형도출결과 돌발상황 처리시간에 영향을 미치는 주요변수로는 교통량, 사고등급, 중차량포함여부, 사고시간대가 도출되었으며, 모형검증결과 모형의 설명력이 있는 것으로 도출되었다. 또한 돌발상황 처리시간 예측모형에서 영향 변수로 도출된 변수들을 토대로 의사결정나무를 구축하였으며, 이때 CHAID기법을 적용하였다. 그 결과 1차적으로 사고등급 A, B등급과 C등급으로 구분되었으며, 2차적으로는 도로의 교통량으로 분리되었다. 따라서 본 연구를 통하여 도출된 돌발상황 처리시간 예측모형과 의사결정나무를 통하여 향후 고속도로 돌발상황 발생시 도로이용자들에게 보다 신속하고 실효성있는 교통정보를 제공하는데 기여할 수 있을 것으로 판단된다.