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구본재 한국체육대학교 대학원 2015 국내석사
본 연구는 스포츠 도덕지능의 구성요소를 탐색하고 의미를 확인하여 스포츠 도덕지능을 개념화할 목적으로 진행하였다. 문헌조사를 통해 도덕지능의 구성요소를 추출하였고, 이를 바탕으로 2014년 대한체육회에 등록되었으며 운동경력 10년 이상인 운동선수를 대상으로 개방형 설문을 진행하였다. 수집된 자료는 귀납적 내용분석과 내용 타당도 검증, 연역적 자료 전개를 통해 개념화하였다. 연구결과 도덕지능의 구성요소로 관용, 공감능력, 공정, 도덕적 동기화, 도덕적 민감성, 도덕적 실행력, 도덕적 판단력, 동정, 배려, 사려성, 성실, 소유, 약속, 양심, 용서, 자제력, 정직, 존중, 책임, 친절이 추출되었으며, 이를 토대로 스포츠 도덕지능을 공정, 성실, 존중, 책임, 양심, 자제력으로 선정하였다. 스포츠 도덕지능의 구성요소의 공정은 준법정신 및 심판협조, 동등한 플레이 조건, 사회인습 이행, 요행 기피의 4개 일반영역으로, 성실은 분투 정신, 사회인습 이행, 심리 펀더멘틀의 3개 일반영역으로, 양심은 준법정신 및 심판협조, 사회인습 이행, 요행 기피의 3개 일반영역으로, 책임은 분투 정신, 팀 정신, 결과 및 실수 인정의 3개 일반영역으로, 존중은 동업자 정신, 사회인습 이행, 준법정신 및 심판 협조, 분투 정신의 4개 일반영역으로, 자제력은 감정조절, 욕구조절, 불합리성 인내, 수행 조절의 4개 일반영역으로 범주화되었다. 이상의 과정을 종합한 결과, 스포츠 도덕지능은 최고의 경기력을 지향하면서도 바른 마음으로 옳고 그름을 판단하여 실천할 수 있는 능력을 말하며, 공정, 성실 존중, 책임, 양심, 자제력으로 이루어져 있다. 스포츠가 과도한 경쟁을 부추긴다는 이유로 도덕성 함양에 부정적인 영향을 미친다는 의견이 제기되었지만, 본 연구는 경쟁성 역시 도덕적 맥락으로 이해할 수 있음을 확인한데 의의가 있다. 본 연구가 스포츠에서 도덕지능에 대한 관심과 논의를 이끌어 내는 발판이 되길 기대해 본다.
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빅데이터를 통해 본 사이클 경기력 영향 심리요인의 향배
본 연구는 경기력 관련 뉴스에 나타나는 경기력 의제를 탐색하고, 탐색한 경기력 의제의 연도별 추이 특성 분석을 통해 경기력 논의 틀을 구축하며, 구축한 경기력 논의 틀로 사이클 경기력 영향 심리요인 향배를 논의할 목적으로 진행하였다. 본 연구는 연구목적 달성을 위해 사이클 경기력 영향 심리요인 탐색, 경기력 의제 탐색, 경기력 논의 틀 구축 및 사이클 경기력 영향 심리요인 향배의 순으로 연구를 진행하였다. 사이클 경기력 영향 심리요인을 탐색하기 위해 성인 사이클 선수 82명을 대상으로 개방형설문을 통해 자료를 수집하고, 수집한 자료를 귀납적 내용분석한 결과 사이클 경기력 심리요인은 정서 조절, 신뢰 자본, 인지 조절, 동기부여, 지도자 소통 등으로 나타났다. 이러한 결과는 다양한 종목의 경기력 영향 심리요인과 맥을 같이하며, 운동 수행능력 중심적 접근으로 해석된다. 경기력 의제를 탐색하기 위해 빅카인즈를 활용하여 경기력 관련 뉴스 88,354건을 수집하였으며, 수집한 자료는 python을 활용한 LDA알고리즘 토픽모델링분석을 통해 결과를 도출하였다. 연구결과 경기력 의제는 경기력 발휘 결과, 인프라 조성 및 지원, 경기력 형성 과정, 도덕적 이슈, 사회적 환경 변화, 스포츠 가십 등으로 나타났다. 이러한 경기력 의제를 통해 확인한 결과, 경기력과 선수 평가는 선수 내적자원과 외적환경의 상호작용 그리고 사회문화적 맥락의 반영되는 다각적 개념이다. 경기력 의제의 연도별 기사 비율 추이에 기반하여 경기력 논의 틀을 구축하고, 구축한 경기력 논의 틀을 통해 사이클 경기력 영향 심리요인의 향배를 논의하였다. 이를 위해 경기력 의제의 연도별 기사 비율을 회귀분석하여 통계적 유의수준 충족 여부와 회귀식 기울기 방향에 따라 경기력 의제를 Hot, Warm, Cool, Cold 등으로 범주화 하였고, 범주별 특성을 통해 경기력 논의 틀을 지속 가능한 금메달의 가치, 도덕지능 및 평판의 강조, 기 구축된 스포츠 인프라의 활용, 첨단과학기술 도입과 스포츠 범주의 변화 등으로 구축하였다. 구축한 경기력 논의 틀로 사이클 경기력 영향 심리요인의 향배를 일반지능 및 다중지능, 도덕지능, 성공지능, 인공지능 맥락에서 논의하였다. 이상을 종합하면, 최근까지 사이클 경기력 영향 심리요인은 운동 수행능력 강조 측면에서 일반지능 및 다중지능의 맥락으로 논의가 진행되어왔다. 본 연구 결과나 현장 및 학계의 논의 방향을 감안하면 향후 사이클 경기력 영향 심리요인은 사회문화적 바람직성, 환경적 맥락 안에서 성공을 위한 방법적 지식, 첨단과학기술의 적용 및 활용과 스포츠 영역의 확장 등의 측면에서 도덕지능, 성공지능, 인공지능의 맥락으로 논의가 진행될 개연성이 있다. 본 연구가 스포츠심리학 연구에 빅데이터 도입을 위한 초석이 되고, 거시적 관점에서 사이클 경기력 이해 증진을 통해 사이클, 나아가 스포츠계의 발전에 기여하길 기대해본다. This study was conducted to explore performance topics appearing in news on performance and to set up a performance discussion structure by assessing the annual transition of the explored performance topics, and lastly to discuss the tendency of psychological factors affecting cycling performance through the discussion structure priorly set up. To achieve this goal, this study was conducted in the order of : exploring psychological factors affecting cycling performance - exploring performance topics - setting up the performance discussion structure - the tendency of psychological factors affecting cycling performance. To explore the psychological factors affecting cycling performance, an open questionnaire was conducted on 82 adult cyclists, and Inductive Content Analyses conducted on the acquired data revealed the following psychological factors : Emotion control, Trust capital, Cognitive control, Motivation, Communications with the coach. These results are in line with psychological factors affecting the performances of other sports and are interpreted as a sport performance-centered approach. BIG KINDS was utilized to collect 88,354 news related to performance and to explore performance topic. The collected data were analyzed using Python, and the results were acquired through LDA algorithm topic modeling analysis. Results showed performance topics to be : "Performance results", "Infrastructure composition and support", "Processes through which performances were formed", "Moral issues", "Changes in social issues", and "Sports Gossips". These performance topics are in line with the argument that performance and athlete evaluation are a multidimensional concept which incorporate sociocultural contexts and the interaction between an athlete's internal resources and his or her external environment. Based on the annual transition of articles on performance topics, a structure to discuss performance was set up and utilized to discuss the tendency of psychological factors affecting cycling performance. To achieve this goal, a regression analysis was conducted on annual percentages of news on performance, and according to the statistical meaningfulness and the inclination of the regression function, performance topics were categorized into Hot, Warm, Cool and Cold. Using these categories, performance discussion structures were set up into "Sustainable Value of gold medal", "Emphasis on moral intelligen-ce and reputation", "Utilizing Pre-existing sports infrastructure", "Introducing new technology and changes in sport categories". Based on the structures set up, tendencies of psychological factors affecting cycling performance were discussed in the context of general intelligence, multi-intelligence, moral intelligence, success intelligence, and artificial intelligence. To conclude, prior discussions on psychological factors affecting cycling performance were conducted in the context of general intelligence and multi-intelligence. Taking into consideration the results of this study and the discussion trends of the academic society and in the fields, it is expectable that future discussions regarding psychological factors affecting cycling performance will be conducted in the context of : sociocultural acceptability, procedual knowledge to succeed within the environmental context, introduction and utilization of technology, and moral intelligence, success intelligence, artificial intelligence in terms of the expansion of sports territories. It is looked forward that this study serves as a groundstone to introducing big data to the academic fields of sports psychology, and contributes to developments not only in cycling but also in sports by advancing the understanding of cycling performance.
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지적장애 특수학교 진로전담교사의정체성 및 수행업무에 대한 인식과 지원 요구
본 연구에서는 지적장애 특수학교 진로전담교사의 정체성 및 수행업무에 대한 인식과 지원 요구를 밝히고, 이를 바탕으로 특수학교 진로전담교사 제도의 내실화를 위한 실천적, 정책적 시사점을 제시하고자 한다. 이와 같은 연구 목적을 달성하기 위해 지적장애 특수학교 진로전담교사 9명을 대상으로 개별 심층 면담을 실시하였고, 면담 전사자료를 지속적 비교분석법으로 분석하였다. 자료를 분석한 결과 233개의 의미 있는 진술이 파악되었고, 3개의 범주, 7개의 주제, 31개의 하위 주제로 분류되었다. 본 연구의 결론은 다음과 같다. 진로전담교사의 정체성과 관련한 인식으로는 첫째, 진로전담교사로 지원한 동기는 전문적이고 체계적인 진로지원을 희망하여 지원하였고 기존의 ‘진로와 직업’ 교육에 대한 관심을 가지고 있는 것으로 밝혀졌다. 뿐만 아니라 동료교사의 권유를 통해 진로전담교사에 지원하기도 하였다. 둘째, 진로전담교사로서의 역할에 대한 정체성 인식은 특수교육대상학생의 진로 방향성을 제시하는 안내자 또는 조력자로서의 역할을 가장 중요한 역할로 인식하였으며 전환교육의 전문가로서 특수교육의 진로교육을 이끌어 나가고자 하는 인식도 나타났다. 진로전담교사의 수행업무에 관한 인식은 첫째, 진로전담교사가 수행하는 업무로는 특수교육대상학생과 학부모를 대상으로 진로와 관련된 정보를 제공하고 다양한 방법의 상담을 진행하는 것으로 나타났다. 둘째, 진로전담교사로서 경험하는 가장 큰 어려움은 특수교육대상학생의 진로 선택이 매우 제한적으로 이루어질 수밖에 없는 현실이라고 하였다. 또한 진로전담교사에 대한 교육구성원들의 진로전담교사에 대한 인식 부족, 학부모의 진로교육에 대한 이해의 부족과 업무 수행 자체의 어려움이 나타났으며 다양한 유형과 정도의 특수교육대상학생으로 인한 상담의 어려움과 다양한 직무를 수행하면서 오는 직무정체성의 혼란으로 인한 어려움이 나타났다. 진로전담교사의 지원 요구와 관련한 결과는 첫째, 학교수준의 지원 요구는 특수교육대상학생을 지도함에 있어 원활한 진로교육을 위한 물리적 공간 환경의 개선과 학교급에 맞는 진로전담교사의 배치를 가장 필요로 하는 것으로 나타났다. 또한, 특수교육대상학생의 전환과 관련한 유관기관과의 학교 차원의 연계를 강화할 필요가 있으며 특수교육대상학생의 현장실습 등 진로 체험을 위한 기회를 확대해야 한다고 언급하였다. 둘째, 국가 및 교육청 수준의 지원요구로는 아직까지 확립되지 않은 체계적이고 통일성 있는 매뉴얼이 제시될 것을 요구하였고 교육청 차원의 진로관련 인력 지원을 가장 필요로 하였다. 또한 진로전담교사의 역량 강화를 위한 다양한 연수와 지역사회의 전환 환경을 유관기관과 협력하여 마련해야 한다는 요구와 시도교육청 별로 다른 선발 기준을 명확한 기준을 통해 선발할 수 있도록 하며 상담과 관련한 시수의 조정을 요구하였다. 연구결과를 바탕으로 특수학교 진로전담교사 제도의 운영 내실화를 위한 정책적, 실천적 시사점을 결론적으로 제시하면 다음과 같다. 첫째, 전환과 관련된 관계부처와의 직접적인 연계 강화를 통해 현장수요에 맞는 진로교육이 이루어져야 하고 특수교육대상자 및 장애인과 관련된 정책을 수행하고 집행하는 유관기관이 유기적인 정책을 제안하고 수행할 수 있도록 해야 한다. 둘째, 시도교육청 특수교육원과 특수교육지원센터를 중심으로 다양한 진로에 대한 데이터를 관리할 수 있도록 하여 최신화된 진로정보를 찾아서 제공하고 진로체험 및 진로개발에 대한 이력 시스템을 구축하여 학령기 이후 성인기 진로개발에도 활용하여 지원할 수 있도록 할 필요가 있다. 셋째, 특수학교 진로전담교사의 구체적 역할과 업무를 제시하고 일관성 있는 특수교육대상학생에 대한 진로교육 정책수립을 통해 특수학교 진로전담교사 제도의 내실을 다질 필요가 있다. 나아가 지적장애학생의 지역사회 전환을 위한 인식개선 뿐만 아니라 특수교육대상학생에게 특화된 진로정보서를 지속적으로 발간할 수 있도록 지원하는 등 다양한 지원이 제공되어야 할 것이다. The purpose fo this study is to reveal the identity and support of career teachers in special schools with intellectual disabilities, and based on this, to present practical and policy implications for the internalization of the career teacher system in special schools. In order to achieve this research purpose, in-depth individual interviews were conducted with nine career teachers at special schools for intellectual disabilities, and the interview transcription data were analyzed by constant comparative analysis. As a result of analyzing the data, 233 meaningful statements were identified, and they were classified into 3 categories, 7 topics, and 31 sub-topics. The conclusion of this study is as follows. As for the perception related to the identity of career teachers, first, it was found that the motivation to apply as a career teacher was supported in the hope of professional and systematic career support and was interested in the existing 'career and job' education. In addition, he applied for a career teacher through the recommendation of a fellow teacher. Second, the recognition of the identity of the role as a career teacher recognized the role of a guide or assistant who presented the career direction of students subject to special education as the most important role, and there was also a perception to lead career education as an expert in conversion education. First, it was found that career-related information was provided to students and parents subject to special education and counseling in various ways as a job performed by career teachers. Second, the biggest difficulty experienced as a career teacher is the reality that students subject to special education have very limited career choices. In addition, there was a lack of awareness of career teachers by education members, parents' lack of understanding of career education, and difficulties in performing their work, and difficulties due to counseling due to various types and degrees of special education and confusion in job identity. As a result of the demand for support from career teachers, first, it was found that school-level support needs the most improvement of the physical space environment for smooth career education and the placement of career teachers suitable for the school level. It was also mentioned that it is necessary to strengthen school-level links with related institutions related to the conversion of students subject to special education, and to expand opportunities for career experiences such as field training for students subject to special education. Second, as a request for support at the national and education offices level, a systematic and unified manual that has not yet been established was required, and career-related manpower support at the education office level was most needed. It also demanded that various training and community transition environments should be prepared in cooperation with related agencies to strengthen the capabilities of career teachers, and that different selection criteria for each metropolitan and provincial education office could be selected through clear standards, and the number of hours related to counseling was adjusted. Based on the study results, the policy and practical implications for improving the operation of the special school career teacher system are as follows. First, career education should be provided to meet on-site demand by strengthening direct links with related ministries related to conversion, and related institutions that implement and implement policies related to special education targets and disabled people should propose and implement organic policies. Second, it is necessary to find and provide updated career information by managing data on various career paths centered on special education centers and special education support centers of the Metropolitan Office of Education, and establish a history system for career experience and career development. Third, it is necessary to strengthen the internal stability of the special school career teacher system by presenting specific roles and tasks of special school career teachers and establishing career education policies for students subject to consistent special education. Furthermore, various support should be provided, such as improving awareness of students with intellectual disabilities for conversion to the community and supporting the continuous publication of career information specialized for students subject to special education.
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사출구 구조와 탄산가스 주입이 옥수수 압출성형물의 물리적 특성에 미치는 영향
사출구의 기하학적 구조와 탄산가스 주입량이 압출성형물의 물리적 특성에 미치는 영향과 함께 일반적인 압출성형과 탄산가스주입 압출성형 공정을 비교 분석하기 위해 사출구의 기하학적 구조를 사출구상수로 산출하여 사출구상수와 수분함량, 용융물의 온도, 탄산가스 주입량에 따른 압출성형물의 물리적 특성을 분석하였다. 압출성형 공정변수는 수분함량(20, 25, 30%), 용융물의 온도(95, 110, 130℃), 스크루 회전속도(150, 200 rpm), 원료 투입량(100, 120 g/min), 탄산가스 주입량(0, 100, 200 mL/min), 사출구 길이(2, 5 mm), 내벽에서 좁아지는 각(57, 95°)이였다. 비기계적 에너지 투입량은 일반적인 압출성형이 탄산가스주입 압출성형공정보다 높았다. 또한 직경팽화율은 일반적인 압출성형과 탄산가스주입 압출성형공정 모두 내벽에서 좁아지는 각이57°일 때 95°보다 높은 경향을 나타냈으며, 탄산가스 주입 압출성형에서 탄산가스 주입량을 0 mL/min에서 200 mL/min으로 증가함에 따라 직경팽화율은 증가하였고, 탄산가스주입 압출성형은 일반적인 압출성형보다 낮은 직경팽화율을 나타냈다. 수분함량이 증가할수록 비길이는 증가했으며, 탄산가스 주입량이 증가할수록 비길이는 증가하는 경향을 나타냈다. 일반적인 압출성형에서 내벽에서 좁아지는 각이 95°일 때 57°보다 낮은 밀도, 낮은 파괴력과 겉보기 탄성계수를 나타냈으며, 탄산가스주입 압출성형에서는 사출구 상수가 낮을 때 밀도와 파괴력, 겉보기 탄성계수는 낮은 경향을 나타냈다. 압출성형물의 미세구조를 관찰하였을 때 일반적인 압출성형은 내벽에서 좁아지는 각이 57°일 때 95°보다 기공의 수가 많았으나 탄산가스 주입 압출성형은 내벽에서 좁아지는 각이 95°일 때 57°보다 기공의 수가 많았다. 또한 탄산가스 압출성형물은 일반적인 압출성형물 보다 색차가 컸으며, 일반적인 압출성형 공정에서 수분함량이 감소함에 따라 수분용해지수는 증가하고 수분흡착지수는 감소하였다. 또한 탄산가스주입 압출성형 공정에서 탄산가스 주입량이 0 mL/min 에서 200 mL/min증가할수록, 온도가 95℃에서 110℃로 증가하였을 때 수분흡착지수와 수분용해지수는 증가하는 경향을 나타냈다. 일반적인 압출성형 공정에서는 저온최고점도가 나타난 반면, 탄산가스주입 압출성형에서는 저온최고점도가 나타나지 않았으며, 탄산가스주입 압출성형은 일반적인 압출성형에 비하여 높은 페이스트 점도를 나타냈다. 결론적으로 일반적인 압출성형 공정은 높은 팽화율과 낮은 밀도, 좋은 조직감으로 팽화스낵 제조에 좋은 공정으로 고려되며, 탄산가스주입 압출성형공정은 비교적 낮은 온도, 낮은 전단력의 공정으로 야채나 과일 등을 혼합시켜 영양성분을 강화시켜 압출성형 할 때 적절한 공정으로 사료된다. 또한 사출구의 기하학적 구조를 조절하여 압출성형물의 물리적 특성을 조절할 수 있음을 알 수 있었다. The objective of this study was to compare the effect of die geometry and carbon dioxide injection on physical properties of extruded corn flour from conventional extrusion and carbon dioxide injection extrusion. The extrusion variables were moisture content of 20, 25 and 30%; melt temperature of 95, 110 and 130℃; screw speed of 150 and 200 rpm; feed rate of 100 and 120 g/min; carbon dioxide gas flow rate of 0, 100 and 200 mL/min. Die dimension was length (2, 5 mm) and tapered angle (57, 95°) of die hole. The SME input from conventional extrusion was higher than those of carbon dioxide injection extrusion. The sectional expansion of corn flour extrudate from conventional and carbon dioxide injection extrusion was higher at 57° tapered angle than those of 95° tapered angle. Also sectional expansion was increased with increasing carbon dioxide injection flow rate from 0 mL/min to 200 mL/min. The extruded corn flour from carbon dioxide injection extrusion was lower the sectional expansion than those of conventional extrusion. The specific length was increased with increase in moisture content. The extruded corn obtained from 95° tapered angle by conventional extrusion had lower density, breaking strength and apparent elastic modulus than those of 57° tapered angle. The lower die constant showed lower in density, breaking strength and apparent elastic modulus with carbon dioxide injection extrusion. The microstructure of the extruded corn flour with conventional extrusion had numerous air cell at 57° tapered than those of 95° tapered angle. The extruded corn from carbon dioxide injection extrusion had a larger number of pore at 95° tapered than those of 57° tapered angle. In addition, the corn flour extrudate with carbon dioxide injection extrusion gave a higher color different value comparing with conventional extrusion. Decreasing in moisture content from 25% to 20% was caused increase in WSI and decrease in WAI. Furthermore, WSI and WAI were increased with increase in carbon dioxide gas flow rate from 0 mL/min to 200 mL/min and melt temperature from 95℃ to 110℃. The cold peak viscosity was only presented with extruded corn from conventional extrusion. The extruded corn from carbon dioxide gas injection extrusion was higher paste viscosity than those of conventional extrusion. In conclusion, conventional extrusion was the great process for making puffed snack, which its was produced higher in sectional expansion, lower in density and good texture. The extrusion with carbon dioxide is an inexpensive way of incorporating nucleated gas bubbles to expand the product at lower extrusion temperatures, and lower shear and also reduce the loss of nutritional quality in extruded cereal product. Also, extrudate of physical properties was controled to regulate die geometry, carbon dioxide gas flow rate, moisture content and temperature of melt.
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구본재 성균관대학교 일반대학원 2009 국내석사
고유가 상황이 지속되면서 대체 에너지 개발 분야에서는 경쟁이 치열해지고 있고, 관련 기술력은 국력을 상징하는 잣대로 평가되고 있다. 이러한 대체 에너지 개발은 화석연료 사용에 따른 환경오염 문제를 해결할 수 있을 뿐만 아니라 산유국에 대한 에너지 의존도를 낮출 수 있어 에너지 안보차원에서도 매우 중요하다. 이에 따라 태양광 발전, 풍력 발전 등의 신재생에너지 관련한 연구 개발이 활발히 이뤄지고 있으며, 이것들이 효율적인 system이 되기 위해서는 우수한 에너지 축적 systerm 또한 요구되고 있다. 이 같은 요구에 부응하기 위한 것으로 대용량의 전기를 빠르게 저장하고 꺼내어 사용할 수 있고, 2차전지보다 100배 이상의 고출력이며 반영구적으로 사용이 가능해 휴대전화, 디지털 카메라의 플래시, 하이브리드 자동차 등 응용분야가 다양한 차세대 에너지 저장장치인 슈퍼캐패시터가 관심의 대상이 되고 있다. 슈퍼캐패시터(Supercapacitor)는 사용되는 소재에 따라 활성탄소를 전극재료로 하는 전기이중층 캐패시터(Electric Double Layer Capacitors)(EDLC)와 고분자나 산화물재료를 이용하는 산화환원 캐패시터(Redox capacitor)로 나뉘는데, 전기이중층은 전극과 이온사이에 전자의 이동을 동반하지 않는 비farad 반응에 의해 형성 되지만, 산화환원 캐패시터는 전자의 수수를 동반하는 흡착반응 또는 redox 반응 등의 farad 반응에 있어서도 용량이 생기기 때문에 EDLC에 비해 축전용량이 3-4배 정도 크다. 하지만 고가의 금속산화물을 전극활물질로 하며, 제조상의 어려움, 높은 ESR(equivalent series resistance) 등의 문제점으로 아직 보편화되지 못하고 있다. 이에 반해 전도성 고분자는 슈퍼캐패시터의 전극물질로 사용되었을 경우 상대적으로 저렴한 가격, 빠른 충전 및 방전 속도, 다양한 substrate 위에서 쉽게 적용되는 필름 현상의 표면구조 및 원활한 도핑 과정과 같은 장점을 가지고 있어 효율적인 전기 용량성 물질 (pseudocapacitor materials)로 여겨지고 있고, 무공해 전지로서 역할을 할 것이라는 기대 또한 높으나 열화에 의한 수명이 짧은 단점은 아직까지 극복해야 할 과제로 남아있다. 하지만, 열과 산화에 대한 안정성이 강한 poly(3,4-ethylene dioxythiophene)(PEDOT)을 이용하여 전극 재료를 개발하면 더욱 우수한 전극 재료를 개발할 수 있을 것으로 예상된다. 본 연구에서는 poly(3,4-ethylenedioxythiphene)(PEDOT) 용액을 in-situ 화학 중합법으로 제조하였고, 합성된 PEDOT 용액을 전극물질로 사용하여 슈퍼캐패시터 전극을 제조하였다. 합성된 전도성 고분자 전극물질의 전기전도도를 변화시켰으며, 이에 따른 전기화학적 안정성 및 정전용량 등의 전기화학특성을 고찰하였으며, 정전용량을 향상시키기 위해 다양한 분위기에서 용액 중합 및 실험을 수행하였다. Supercapacitors are being considered of various applications not only coupling with batteries to provide peak power, but also replacing batteries for memory backup and electric vehicles. Supercapacitors are classified into two types with electrode material, one material for the active carbon powder as electric double layer capacitor(EDLC) and the other material for the metal oxide or conducting polymer as pseud-cocapacitor or redox-capacitor. Conducting polymers have been regarded as promising redox capacitor materias due to their excellent electrochemical properties, low cost, easy fabrication, suitable morphology, and fast doping-undoping process. The use of conducting polymer materials for redox supercapacitors provides higher specific power or energy than batteries and higher energy than conventional dielelctric capacitors because of the high capacitance of the electrode materials. Most of the electrochemical supercapacitors are consisted of p- and n- dopable polythiophene derivatives. These materials can be used for the preparation of capacitors having high energy and power density. It is well know that p-doped polymers are generally more stable than n-dopable polymers in degradation process. Among conducting polymers, poly(3,4-ethylenedioxythiophene) (PEDOT) has attracted much attentions because of environmental stability, non-toxicity, and easy processability. In this study, we fabricated redox supercapacitor using PEDOT thin film or PEDOT non-woven web as electrode with 0.1M Lithium perchlorate (LiClO4). in propylene carbonate(PC) as electrolyte solutions. The supercapacitor using PEDOT thin film as electrode showed high and stable electrochemical properties, especially for PEDOT solution polymerized in the atmosphere of nitrogen as shown in Cyclic Voltammetries, specific capacitance, UV-Vis-NIR spectra and AFM images comparing with in the atmosphere of air. We believe that this increase is due to the existence of the sites for electrolyte ion to react or the compact molecular structure without reaction between carbon atom in the phenyl ring of PEDOT in the atmosphere of nitrogen. In the range of 0-1V, the specific capacitance of supercapacitor with PEDOT thin film and PEDOT non-woven web as electrode is the highest of 89.1 F/g, 30.8 F/g respectively.
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레이저거리측정기를 활용한 중소형 조선소의 정도관리 적용 가능성 연구
본 논문에서는 대부분의 조선소의 블록 조립 공법에서의 탑재 시, 발생하는 치수적인 문제를 미연에 방지하는 정도관리 기법에 관하여 소개한다. 기존의 블록 정도 관리는 고가의 장비를 사용하고, 복잡하며 오랜 시간이 걸리는 단점이 있었다. 이번 연구에서 제안된 방법을 적용할 경우 보다 저가의 장비인 레이저 거리 측정기를 활용하여 간편하고 쉽게 블록 정도 관리를 할 수 있다. 레이저 거리 측정기는 적색 레이저를 피사체에 발사하여 반사되어 돌아오는 레이저를 통해 거리를 측정하는 기기로 작동 방법이 용이하며 측정 정밀도(1mm) 또한 매우 높고, 가격이 저렴한 장점이 있다. 측정 시에 타깃 판에 레이저가 시준 되면 빨간 레이저 점이 타깃에 표시되고 이때 측정 버튼을 누르게 되면 거리와 함께 수직각 및 수평각을 측정하게 된다. 이에 따라 레이저거리측정기를 활용하여 측정 가능 범위를 테스트를 진행하여 레이저거리측정기를 활용한 정도관리의 범위를 설정하였다. 또한 실제 블록의 테스트를 진행하였으며, 이에 따른 결과에 불확도 및 분산, 표준편차를 계산하여 데이터에 신빙성을 더하였다. 제안된 방법으로 레이저거리측정기를 활용하여 중소형 조선소의 정도관리의 가능성을 분석하였다.
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파킨슨병 선별검사를 위한 3차원 마이크로-나노 구조 기반 고성능압력센서와 멀티모달 시스템 구현
최근 파킨슨병을 정확하고 간단하게 진단을 위해 환자의 손가락 움직임을 분석하여 선별하는 연구가 활발히 진행되고 있다. 대표적으로 반복적인 손가락 행동을 통해 움직임 속도, 각도, 감소 정도 등을 측정하여 파킨슨병을 구별하였다. 그러나 이전 방법은 파킨슨병의 중증도 및 파킨슨 증후군을 구분하기 어려워 선별성이 낮은 한계가 있었다. 따라서 본 연구에서는 기존의 손가락 움직임 정보에 손가락 압력정보를 추가하여 다양한 정보를 기반으로 선별성 높은 새로운 진단 방법을 제안한다. 전극 어레이가 형성된 마우스와 IMU (Inertia Measurement Unit) 센서 기반 웨어러블 반지를 활용하여 마우스 좌클릭 간 손가락 압력 및 움직임 정보를 측정하고자 한다. 이를 구현하기 위해 고성능 압력센서를 개발하고, 고밀도 어레이로 구현을 진행하였다. 압력센서는 스크린 프린팅과 CPDMS (Carbon black Polydimethylsiloxane)를 이용하여 압력센서를 제작하였고, 민감도 향상을 위해 센서 내부 마이크로 구조를 형성하였다. 그러나, 1.6초 이상의 느린 회복 속도로 반복적인 손가락 압력측정에 활용하기 힘든 문제점이 있었다. 이에 대안으로 3차원 다공성 LIG (Laser Induced Graphene)와 PDMS를 활용한 센서를 제작하고, 이를 접촉식 압력센서로써 사용하였다. LIG/PDMS의 성능 향상을 위해서 전극의 두께, 간격, 폭을 조절함으로써 높은 성능 및 0.32초의 빠른 회복 속도를 갖는 센서를 제작하였다. 최적의 전극 디자인을 6 x 6 어레이 형태로 구현하고, IMU 센서 및 Bluetooth Low Energy Micro Controller Unit 와 결합하여 무선으로 손가락 데이터를 수신할 수 있게 제작하였다. 마지막으로, 개발된 하드웨어 플랫폼을 활용하여 3차 병원과의 협업을 통해 일반인과 파킨슨병 환자 (초기, 중기, 말기), 파킨슨 증후군 환자를 대상으로 데이터를 측정하고, 기계학습 기반 진단 알고리즘을 개발하여 높은 신뢰성과 정확성을 갖는 파킨슨병 선별 시스템을 구축하고자 한다.
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