MFI 제올라이트 막을 이용한 부탄 이성질체의 분리

김범훈 서울과학기술대학교 2012 국내석사

In this study, butane isomers were separated with MFI zeolite membrane which is relative homogeneous and chemically stable than traditional polymer membrane. MFI zeolite membranes were prepared by a secondary growth method. Size of seeds was controlled by different rise time and reaction time in synthesis process. The effect of rise time and reaction time during the synthesis processes on the selectivity and permeability was investigated. The separation performance of MFI zeolite membrane was compared with traditional polymer membrane by the separation factor through separation experiment. The separation experiment was performed under 15 ℃ and 0.1 atm. Morphology of surface and cross-section of synthesized membranes were evaluated by XRD and SEM. The size of silicalite seeds decreased with the increase of the ratio of rise time to whole synthesis time. The homogeneous surface of silicalite membrane could be obtained by using small seed and longer synthesis time. 기존의 고분자막과 비교하여 일정한 기공크기를 가지며 기계성과 화학적 안정성이 우수한 MFI 제올라이트 막을 이용하여 부탄이성질체를 분리하였다. MFI 제올라이트는 이차성장방법을 이용하여 합성하였으며, seed의 합성 시 상승시간 및 합성시간을 조절하여 seed의 크기를 조절하고 제올라이트 막을 합성할 때도 상승시간 및 합성시간을 조절하여 막을 합성해서 부탄이성질체의 분리 시 선택도 및 투과도에 미치는 영향을 조사하였다. 투과 실험은 15℃, 압력차 0.1atm 조건하에서 실험하였으며, 분리계수를 구하여 분리성능을 비교하였다. 또한 합성한 membrane을 XRD, SEM으로 분석하여 단면과 표면을 관찰하였다. Silicalite seed를 합성할 때 총 합성시간에서 상승시간의 비가 증가할수록 seed의 크기는 점점 작아지는 경향을 보였다. silicalite membrane에서는 같은 합성시간에서 seed의 크기가 작아질수록 균열이 없고 매끈한 표면이 관찰되었으며, 같은 seed를 사용하여 membrane을 합성할 때는 합성시간이 증가할수록 매끈한 표면이 관찰되었다.

전동기 고장 진단 및 AC전동기 모델링에 관한 연구

김범훈 호서대학교 일반대학원 2012 국내석사

As industrialization grew, maintenance-based motor fault diagnosis becomes important, many studies are underway accordingly. In this paper, fault diagnosis for the motor industry in perspective in the identification and structural dynamics research on motor failures were investigated concerning the simulation accordingly. Simulation was performed for the induction machine, the total for the three cases was performed. The first derivative term by using a fictitious variable was created and run together, and the second by a real variable, the simulation was run. Finally, the simulation of complex vector was performed.

지속가능한 제주관광을 위한 지오투어리즘 활성화 방안 : 성산일출봉의 사례를 중심으로

김범훈 제주대학교 2014 국내박사

The volcanic island Jeju, listed as the World Natural Heritage by the UNESCO, has witnessed an age of mega tourism in its history with 10 million local and global visitors in 2013. Despite its external growth and an increasing number of tourists, however, tourism in Jeju Island finds itself drawn into environmentally, socio-culturally and economically negative discourses to the extent that tourist destinations become further disconnected from the local community. Simply put, tourism in Jeju Island is in an urgent condition that requires sustainable qualitative growth strategies. In this context, the present study pays attention to geotourism, emerging globally as a new type of sustainable tourism. The present study aims to seek for measures to activate geotourism for the benefit of sustainable tourism in Jeju and thus to lay the foundation for coexistence between tourist destinations and local community. Seongsan Ilchulbong Peak located on the eastern seashore of Jeju Island has been chosen as the site for this case study. Seongsan Ilchulbong is the UNESCO-designated World Natural Heritage site and a globally renowned geopark. As for study methods, local and global literature review including relevant reports, SWOT analysis and a questionnaire survey were used to discuss the topic. In the early 1990s, geotourism was discussed in a narrow sense focusing on geomorphology and geological resources. At the turn of the century, however, a broad concept focusing on geographical characteristics of a place has officially come the fore, extending the scope of a place to not only geomorphology and geological resources but also to daily life of local residents. Jeju’s history, culture, and nature are humanized with Jeju’s local history, culture and life. In this vein, this study reasons that geotourism in Jeju Island should be extensively applied as a broad concept. Here, the sustainability of tourism in Jeju Island is critically diagnosed from environmental, socio-cultural and economic perspectives. In terms of environment, large-scale development including golf courses for tourists is considered to threaten the eco-system of Gotjawal, which serves as the lung for vegetation in Jeju and the ground-water recharge furrow. In view of socio-culture, gambling addiction issues of those who use Jeju Racecourse and the resultant severity have been diagnosed. In light of economy, the controversial privatization and land sales surrounding Seopjikoji in the Seongsanpo Marine Tourism Complex are discussed. These are the cases of development eventually causing negative discourses that spread throughout the entire community. To activate geotourism around Seongsan Ilchulbong, this study has conducted SWOT analysis and a questionnaire survey. From the analysis and survey, measures for activating 5 content areas were derived, i.e. year-round Seongsan Ilchul Festival ; development of educational programs for increasing the awareness of geomorphology and geological resources; continual experience of Jeju Haenyeo’s life ; visiting modern and contemporary historic and cultural heritages ; and betterment of quality of life for local residents. As for the measures for activating geotourism in Jeju Island, whether to develop core contents driving natural and humanistic resources is regarded as the key to secure sustainability. As for Seongsan Ilchulbong, ‘year-round Seongsan Ilchul Festival’ was found to be an appropriate core content representing local place-ness, symbolicity and identity. Furthermore, specific measures for the year-round Seongsan Ilchul Festival were proposed. That is, the Seonsan Ilchul Festival should be held 12 times a year on the first day of each month by the residents of the heritage village Seongsanli with the support of Jeju Special Self-Governing Province and World Natural Heritage Management Group, which would contribute to establishingSeongsan Ilchulbong as a sustainable heritage such that local residents could retrieve the pride in their World Heritage Village. For instance, conflicting parties in society may participate in the Seongsan Ilchul Festival with a monthly theme on the first day of each month. Then, relevant strategies were developed to turn the Seongsan Inchul Festival into a festival of hope, communication, impression and fun. Among the measures to activate the geotourism around Seongsan Ilchulbong, the ‘betterment of quality of life for local people’ was perceived as the foremost issue in real life. Seongsan Ilchulbong is a tourist destination representing Jeju, attracting an increasing number of tourists, while it is not the case with the Heritage Village. Thus, the disparity between the village and the popular destination Seongsan Ilchulbong is increasing. This issue was addressed here from the perspective of dealing with the residents’ long-cherished projects. First, the village’s overarching issue is the invasion of privacy due to the over-saturated parking lot for Seongsan Ilchulbong, which should be moved and expanded. Also, the KBS’ transmitting station occupying the land of the small village and spoiling its landscape need be moved. The issue of opening the current folk market daily instead of every five days is urgent for income generation for residents. These projects are significant for the coexistence of the World Natural Heritage Seongsan Ilchulbong with the Heritage Village, calling for an determined action by the provincial authorities. Here, three integral issues were derived in relation to realizing the sustainable Jeju tourism from the case study on Seongsan Ilchulbong. First, core geotourism contents held by local residents should be developed, Second, the village center should be consistently included in the geotourism course for visitors. Third, every stakeholder should participate in relevant monitoring and evaluation, which is expected to activate geotourism in Jeju Island as the foundation for coexistence between tourist attractions and local communities. This study is significant in three ways. First, it suggests a new potential wayto realize sustainable tourism in Jeju by extending the scope of research on geotourism, emerging lately and globally as a sustainable type of tourism to humanistic resources associated with the geomorphological landscape and geological resources on the volcanic island Jeju endorsed by the UNESCO. Secondly, the present study provides an underdrawing of a sustainable place of coexistence via development of connected contents for activating geotourism as an effort to sort out the worsening disconnection between Seongsan Ilchulbong representing tourism in Jeju Island and the Heritage Village Seongsanli. Third, in that domestic research on geotourism is subjected to distinct logical arguments and perspectives in geography, geology, geomorphology and tourism, this study elicits meaningful implications for interdisciplinary ties. This study is limited to suggesting general directions without empirical efforts to shed light on the measures for activating sustainable geotourism in Jeju. Also, regarding the development in connection with contents for activating geotourism around the Seongsan Ilchulbong area, this study failed to discuss ‘Developing programs for experiencing the inland waters and marine tourism’ and ‘Developing imaginative space with classical scholars, calligraphers and poets’ due to priorities. Further studies should overcome those limitations and delve into geotourism from the disciplinary perspectives in order to drive sustainable local development and geotourism in Jeju Island in favor of coexistence of residents with tourist attractions. 제주는 세계자연유산 등재 등 유네스코 브랜드에 힘입어 2013년 사상 처음으로 국내외 관광객 1,000만 명이라는 메가 투어리즘 시대를 맞았다. 그러나 관광객의 수적 증가에 치중하는 외형적 성장의 이면에는 환경적, 사회․문화적, 경제적 측면의 지속가능성과 관련하여 부정적 담론이 확산되고 관광지와 지역 공동체와의 단절을 우려하는 목소리까지 등장하고 있다. 제주관광은 지속가능한 질적 성장전략을 모색해야하는 시급한 현안에 직면하여 있는 것이다. 이러한 맥락에서 필자는 세계적으로 지속가능한 관광 유형으로 새롭게 부각되고 있는 지오투어리즘에 주목하였다. 본 연구의 목적은 화산섬 제주의 지속가능한 관광을 위한 지오투어리즘 활성화 방안을 모색하는 것이다. 나아가 관광지와 지역 공동체가 공존할 수 있는 토대를 마련하고자 한다. 이러한 목적을 달성하기 위하여 유네스코 세계자연유산이자 세계 지오파크의 대표 명소이며 제주도의 대표적인 해안관광지인 성산일출봉을 사례 연구 지역으로 설정하였다. 연구 방법은 선행 논문과 관련 보고서 등의 국내외 문헌연구, SWOT 분석과 설문 조사 등을 바탕으로 하였다. 지오투어리즘은 1990년대 초기에는 지형 및 지질자원에 초점을 맞추는 협의적개념으로 논의되어 왔다. 그러나 2000년을 전후하여 장소의 지리적 특성에 초점을 맞추는 광의적 개념이 등장하게 되면서 대상의 범위 역시 지형 및 지질자원 뿐 아니라 지역의 역사․문화와 주민들의 일상생활까지를 포함하는 개념으로 확장되고 있다. 제주지역의 자연은 오랜 세월동안 제주인들의 역사․문화와 삶이 깃든 인문화된 자연이라 할 수 있다. 따라서 제주지역의 지오투어리즘 논의는 광의적 개념으로 확장하여 적용하는 것이 보다 합리적이라고 판단하였다. 제주관광의 지속가능성 실태를 환경적, 사회․문화적, 경제적 측면에서 비판적으로 진단하였다. 환경적 측면에서는 골프장 등 대규모 관광개발로 인해 제주 식생의 허파이자 지하수 함양지대인 곶자왈 파괴가 지속되고 있는 점을 고찰하였다. 사회․문화적 측면에서는 제주경마장 이용객의 도박 중독문제와 그에 따른 심각성을 진단하였다. 경제적 측면에서는 성산포해양관광단지의 섭지코지 사유화 및 부동산 투기 논란 등을 다루었다. 이들 사례는 제주사회에서 관광개발로 인해 대두된 부정적 담론의 대표적인 사례라 할 수 있다. 성산일출봉 지오투어리즘 활성화 방안을 모색하기 위해 SWOT 분석과 설문 조사를 실시하였다. 그 결과 성산일출제의 연중 확대 상설화, 지형 및 지질자원의 인식과 교육 프로그램 개발, 제주해녀의 삶 체험 지속화, 근현대 역사문화유산 탐방,지역주민의 삶의 질 개선 등 5개의 콘텐츠 분야를 선정하였다. 제주지역 지오투어리즘 활성화 방안은 자연 및 인문자원의 콘텐츠들을 선도할 수 있는 핵심적인 콘텐츠 개발 여부가 지속가능성을 확실하게 담보하는 관건으로 판단하였다. 성산일출봉의 경우 ‘성산일출제의 연중 확대 상설화’가 지역의 장소성․상징성․정체성을 대표하는 핵심 콘텐츠로 적합하다는 결론에 이르렀다. 성산일출제의 연중 확대 상설화를 위한 구체적인 방안으로 제주특별자치도 세계자연유산관리단의 지원과 유산마을인 성산리 주민들의 주관 하에 매월 1일, 1년 12회에 걸쳐 성산일출제를 실시할 것을 제안하였다. 이를 통해 그동안 세계유산마을이라는 자부심이 갈수록 약화되던 지역주민들에게 성산일출봉이 지속가능한 자연 유산이라는 인식을 확고히 심어주는데 기여할 수 있을 것이다. 매월 1일 개최되는 성산일출제에는 주제별로 한국사회 갈등의 당사자들이 참여하는 방안을 예시하였다. 이를 통해 성산일출제는 희망의 축제, 소통의 축제, 감동과 즐거움의 축제로 승화시킨다는 전략을 모색하였다. 성산일출봉 지오투어리즘 활성화 방안 가운데 ‘지역주민들의 삶의 질 개선’ 분야는 가장 현실적인 문제로 인식되었다. 성산일출봉은 제주도의 대표적인 관광지로서 방문객이 급증하고 있는 반면, 유산마을은 성산일출봉 방문객들이 찾지 않음에 따라 성산일출봉 관광과 단절되는 양상이 심화되고 있기 때문이다. 이 분야는 주민 숙원사업 해결차원에서 접근하였다. 우선, 주민들의 일상에 불편을 초래하고 있는 주차장 이전 확충 문제는 마을의 최대 현안이다. 또한 면적이 협소한 성산리의 토지를 장기 점유하면서 세계자연유산 마을의 경관까지 헤치고 있는 KBS 제주송신소의 이전 문제도 해결 과제다. 현 오일시장의 매일 민속시장화 추진 문제 역시 주민소득 창출 차원에서 시급한 문제다. 이들 사업은 세계자연유산 성산일출봉과 유산마을의 공존 여부가 달린 현안으로 제주도 당국의 적극적인 추진을 주문하였다. 본 연구는 성산일출봉의 사례 연구를 통해 지속가능한 제주 관광의 실현을 위한 필수적인 사안 3가지를 도출하였다. 첫째, 지역주민들이 직접 실행하는 핵심적인 지오투어리즘 콘텐츠를 개발해야한다. 둘째, 지오투어리즘 탐방코스의 마을 경유가 지속화돼야 한다. 셋째, 이에 대한 모든 이해관계자들의 참여 하에 모니터링과 평가가 이루어져야 한다는 점이다. 이는 곧 관광지와 지역 공동체가 공존하는 토대로써 제주지역 지오투어리즘의 활성화에 기여할 것으로 사료된다. 본 연구는 의의는 크게 3가지로 요약할 수 있다. 첫째, 최근 세계적으로 지속가능한 관광유형으로 부각되고 있는 지오투어리즘에 대한 논의를 제주의 지형 및 지질자원 뿐 아니라 문화․역사와 주민생활에 이르기까지 적용 대상을 확장함으로써 지속가능한 제주관광의 실현에 새로운 가능성을 제시하였다. 둘째, 제주관광을 대표하는 성산일출봉과 유산마을인 성산리의 단절 양상을 해소하는 방안으로 콘텐츠의 연계 개발을 통해 지속가능한 공존의 장을 모색하였다. 셋째, 국내의 지오투어리즘에 대한 연구가 지리학, 지형학, 지질학, 관광학 등 각 분야에서 별개로 논의가 이루어지고 있는 점에 주목하여 볼 때 본 연구는 제학문간 연계와 융합을 시도하였다. 그러나 본 연구는 지속가능한 제주관광을 위한 지오투어리즘 활성화 방안에 대해 보다 실증적으로 접근하지 못함으로써 큰 틀의 방향 제시에 그쳤다는 한계를 가진다. 또한 성산일출봉 지오투어리즘 활성화를 위한 콘텐츠 연계 개발과정에서 ‘해양관광 및 내수면 체험 프로그램 개발’과 ‘선비 묵객들과 시인들의 심상 공간 개발’분야를 논의하지 못한 점도 아쉬움으로 남는다. 앞으로 이같은 한계를 극복하는 지오투어리즘 연구가 다방면에 걸쳐 본격화된다면 제주지역 지오투어리즘은 관광지와 주민들이 공존하는 지속가능한 지역발전의 견인차가 될 수 있을 것이다.

제주도 용암동굴의 보존 및 관리 방안 : 천연기념물 및 제주도기념물 지정 동굴을 대상으로

김범훈 제주대학교 교육대학원 2007 국내석사

본 연구는 제주도 용암동굴의 실태를 진단하고 이를 토대로 용암동굴의 보존과 관리를 위한 개선방안을 제시하고자 하였다. 연구결과를 요약하면 다음과 같다. 첫째, 동굴 입구는 동굴 내부환경을 보존하는 길목으로 신중하게 관리해야 함에도 일부 동굴들에서는 관리가 방치되고 있어 동굴 훼손과 안전사고가 우려된다. 따라서 입구관리를 위한 과학적 접근노력이 필요하다. 둘째, 동굴 지상의 토지 및 식생 관리가 체계적으로 이루어지고 있지 않다. 경작지를 조성하는 과정에서 제거되었던 사구층은 복구되어야 하고 심근성 식물도 제거되어야 한다. 최선의 방안은 지상의 사유지를 정부가 매입하여 공유지로 관리하는 것이다. 셋째, 일주도로와 중산간도로가 통과하는 동굴 지상은 붕괴될 수 있으므로 대체 도로가 신설되어야 한다. 동굴을 통과하는 도로에는 위험을 예고하는 경고판과 동굴 구간임을 알려주는 안내판이 설치되어야 한다. 넷째, 동굴 지상의 문화재 보호구역에 대한 모니터링 체계가 구축되어 있지 않다. 빈약한 법적 보호 장치를 보완하는 방안으로 지역주민을 관리요원으로 참여시킨다면 정기적인 모니터링 체계가 자연스럽게 구축될 수 있다. 다섯째, 동굴 지상의 지표에서 동굴 내부 천장에 이르기까지 절리와 식물 뿌리의 침투 등 위험한 곳이 매우 많다. 따라서 동굴 안정성 진단이 시급하며, 위험 구역의 동태 파악을 위한 정기 모니터링이 필요하다. 여섯째, 동굴 내부 대기환경 분석의 정확도를 높이고 장기적인 자료 축적을 토대로 대기환경 변화를 분석할 필요가 있다. 일곱째, 공개동굴의 조명시설은 현재 진행되고 있는 조명등 개선작업을 통하여 녹색오염을 최소화해야 한다. 여덟째, 공개동굴의 훼손 및 오염 문제의 또 다른 걸림돌은 관람객 통제가 안 되고 있다는 점이다. 1일 적정 관람객 수를 설정하고, 일정시간에 안내원이 관람객들을 인솔하는 관람 방식이 될 때 비로소 동굴훼손과 오염을 최소화할 수 있다. 이에 덧붙여 제언한다면 지하의 환경변화에 효율적으로 대처하기 위한 CGIS (Cave Geographic Information System)의 도입과 용암동굴의 가치를 교육, 홍보하기 위한 제주도 국제동굴센터의 건립이 필요하다. 이를 통하여 2007년 6월 27일 한국 최초로 UNESCO 세계자연유산으로 등재된 만장굴, 용천동굴, 김녕굴, 당처물동굴, 선홀벵뒤굴을 비롯한 제주도 용암동굴은 보다 체계적인 보존과 관리가 이루어질 수 있을 것으로 판단되기 때문이다.

IR-UWB 레이더를 활용한 2차원 물체 추적

김범훈 조선대학교 2015 국내석사

Indoor positioning system (IPS) is required for rescue, surveilance, and security applications. In this thesis, impulse radio-ultra wide band (IR-UWB) radar is used for IPS, because this system has several advantages such as high spatial resolution, ultra low power, low cost, and ability to penetrate the non-metallic materials. However, the location and number of radars should be considered to improve the accuracy of IR-UWB based IPS. Also, to track the moving target included unwanted clutter signal and noise, signal-processing procedures should be applied to the raw data measured by IR-UWB radars. This procedure consists of clutter reduction, target detection, localization, and tracking steps. In the case of tracking step, extended kalman filter (EKF) based tracking algorithm has been introduced, but its performance was still limited when the target moves drastically. This thesis proposes the object tracking method using iterative extended kalman filter (IEKF) in 2 dimension. As a first step, to reduce unwanted signals, the conventional kalman filter (KF) based clutter reduction is used on the obtained IR-UWB signal. After that, the modified CLEAN detection technique is applied for detection of objects. With the detection of the moving target makes, location of the target in coordinates is observed and used for the object tracking. The proposed method was evaluated in comparison with the EKF based conventional object tracking method and the root mean square error for estimating trajectories was found improved about 5% in the real-time system. 실내 위치 파악 시스템 (Indoor Positioning System : IPS)은 구출작업, 원격감시와 보안 응용 프로그램들에서 요구되어진다. 본 논문에서는 실내 위치 파악 시스템을 위해 IR-UWB (Impulse Radio-Ultra Wideband) 레이더를 사용하였다. 이 시스템은 높은 해상도, 초저전력, 저비용, 그리고 비금속 물질을 투과하는 하는 투과성 등 장점을 가졌기 때문이다. IR-UWB를 기반으로 하는 IPS의 경우, 레이더들의 수와 위치가 고려되어야 하며, IR-UWB 레이더를 통하여 관측 된 원시데이터의 경우, 불필요한 클러터 신호와 잡음을 포함하므로, 이동하는 물체를 추적하기 위해서 신호 처리 과정이 반드시 적용되어야한다. 이러한 신호처리 과정은 클러터 제거, 대상 신호 검출, 위치 측정 및 위치 추적단계로 구성되며, 특히 위치 추적단계의 경우 확장 칼만 필터 (Extended Kalman Filter : EKF)를 기반으로 하는 추적 알고리즘이 소개되고 있으나, 여전히 급격히 움직이는 대상의 추적에 성능이 제한되고 있다. 본 논문에서는 반복 확장 칼만 필터 (Iterative Extended Kalman Filter : IEKF)를 사용하여 2차원에서 움직이는 물체를 추적하는 방법을 제안하고자 한다. 물체를 추적하기 위해서, IR-UWB 레이더에 의해 관측 된 신호는 기존의 칼만 필터 (Kalman Filter : KF) 클러터 제거기술에 의해서 원하지 않는 신호들을 제거하였고, 대상을 검출하기 위해서 수정 된 CLEAN 검출 기술을 적용하였다. 이 처리된 신호는 거리 값으로 변환되어 좌표에서 위치가 결정되고 위치 추적에 사용되어 진다. 제안하는 방법은 기존의 반복 확장 칼만 필터 기반의 위치 추적 방법과 성능비교를 통하여 평가되었으며, 실시간 환경에서 측위 오차의 실효치가 5% 정도 성능이 향상 된 것을 확인할 수 있었다.