전단시험 규모에 의한 모래의 전단강도 비교 연구

김준석 청운대학교 산업기술경영대학원 2015 국내석사

Shear strength of soils is resisting power against activities and destruction appearing along the certain plane in soil which is one of the most important engineering features of soils. Shear strength has been using to analyze basic engineering problems such as analyzing supporting power of flat foundation or a post or to analyze stability problems related to soil such as slope stability after dam, cutting the ground or raising the ground level and lateral earth pressures of earths structures. Laboratory tests of direct shear tests to evaluate the shear strength is short duration, simple and it can be obtained shear strength of the shear failure plane by set the shear failure plane of the sampler randomly reproduce the two-dimensional fracture. Despite these advantages, Direct shear test is generally known that poor repeatability and reliability of the test. In order to overcome these disadvantages the various studies were conducted and obtained relability by its result. it is ongoing situation today In this study, to analyze the effect of the size of the front box and experimentally proven it, by using Jumoonjin standard sand samples through the large-scale direct shear tester and a small-scale direct shear tester it provides various data required for the selection process performed by a rational research on the properties of the shear strength according to the relative density, it is also an object of the present invention for evaluating the reliability of the scale of shear testing machine. 흙의 전단강도는 흙 속의 임의의 면을 따라 발생하는 활동과 파괴에 저항하는 힘으로 흙의 공학적 특성 중에 가장 중요한 요소 중 하나이다. 전단강도는 얕은 기초나 말뚝의 지지력 해석방법과 같은 기초공학의 문제나 댐 및 절성토 후의 사면안정, 그리고 토류 구조물의 횡토압과 같은 흙의 안정 문제 해석 등에 이용된다. 전단강도를 평가하기 위한 실내시험인 직접전단시험은 소요시간이 짧고 시험 방법이 간단하며, 시료의 전단파괴면을 임의로 설정하여 2차원 파괴를 재헌함으로써 설정된 파괴면에서의 전단강도를 구할 수 있다는 장점이 있다. 이러한 장점에도 불구하고 직접전단시험은 일반적으로 실험의 반복성 및 신뢰성이 떨어진다는 것으로 알려져 있다. 하지만 이러한 단점을 보완하기 위한 많은 연구가 수행되어 왔으며 그 선행연구결과를 통해 신뢰성을 확보하였다고 볼수 있고, 현재까지도 여러 종류의 직접전단시험기를 통해 실험이 수행되고 있다. 본 논문은 대형직접전단시험기와 소형직접전단시험기를 통하여 상대밀도에 따른 전단강도의 특성에 관한 합리적인 연구수행을 함으로써 공법 선정에 필요한 제반자료를 제공하며, 또한 전단시험기의 규모에 대한 신뢰성을 평가하는데 그 목적이 있다.

췌장 도관 선암에서 clusterin의 발현과 임상 및 병리학적 특성에 관한 연구

김준석 인하대학교 대학원 2010 국내박사

세계적으로 췌장암 환자 수가 적지 않은데 그 중에서 81.1%가 췌장 도관 선암이다. 대부분 환자가 췌장암으로 진단 되었을 때는 이미 암이 진행한 후여서 예후가 좋지 않다. Clusterin은 췌장암을 비롯한 여러 종양에서 발현하고 암의 증식, 암세포의 이동 그리고 암세포의 사멸(apoptosis)을 억제한다는 보고가 있지만 clusterin과 췌장암의 임상 및 병리학적 특성에 관한 연구는 그리 많지 않고 clusterin과 예후와의 관계에 대한 연구도 많지 않다. 본 연구에서는 췌장 도관 선암 조직에서 clusterin의 발현양상과 임상 및 병리학적 지표와의 관계에 대하여 규명하였다. Clusterin은 32.7%의 췌장 도관 선암 환자에서 발현하였으며 일부 암 조직에서는 암의 예후 인자로 생각되는 survivin과 동시에 발현하면서, 더 많은 세포에서 발현 한다는 것이 관찰 되었다. 그러나 clusterin의 발현은 암세포의 증식을 나타내는 증식 암세포 핵항원 (proliferating cell nuclear antigen, PCNA)과 Ki67의 발현 사이에는 관계가 없었는데 이는 clusterin의 발현이 암 세포의 중식과 직접적인 연계가 없음을 설명한다. Clusterin의 발현과 임상 및 병리학적 지표와의 관계를 고찰한 결과 clusterin의 발현이 암의 임파 절 전이 여부와 통계학으로 유의한 관계가 있었고 (p=0.009) 수술 전 혈액 속의 암종배아항원 (carcinoembrionic antigen, CEA) 수치와도 관계가 있었지만 (p=0.048) 암의 분화 정도와는 관계가 없는 것으로 나타났고 (p=0.707) 림프관과 혈관의 침범과도 관계가 없는 것으로 나타났다 (p=1.000). 카플란-마이어 방법을 이용하여 생존 분석을 시행한 결과 clusterin이 생존율과 관계가 없는 것으로 나타났지만 (p=0.068) 암의 림프절 전이 여부는 환자의 생존과 뚜렷한 관계가 있는 것으로 나타났다 (p=0.006). 콕스 회귀 분석을 이용한 다 변량 분석에서는 암의 림프절 전이 여부와 암의 분화 정도가 모두 예후에 관여하는 인자로 나타났다 (각각 p=0.013, p=0.040). 본 연구 결과를 토대로 우리는 clusterin이 췌장 도관 선암의 분자생물학적 예후인자로서 이용될 가능성이 있음을 알 수 있었다.

다수의 물체가 이동하는 환경에서 선택된 물체의 추적기법

김준석 숭실대학교 2000 국내석사

朝鮮後期 國家再造論의 태頭와 그 展開

김준석 연세대학교 1990 국내박사

초등학교 영어교육에서 몰입교육의 효과연구

김준석 부산외국어대학교 교육대학원 2010 국내석사

영어는 전 세계 학생의 76%가 영어를 제2언어(또는 제1외국어)로 공부하고 16개국에서 복수 공용어로 사용되고 있는 언어이다. 또한 영어를 학교에서 교육하지 않는 나라는 세계에서 단 한나라도 없기 때문에 국제어라고 규정하기에 손색없는 언어임이 확실하다(Jenkins, 2000). 또한 오늘날 국가 간의 교류가 다양한 분야에서 이루어지고 국가 간 상호 의존도가 점점 심화되고 경쟁과 함께 국제적 협력도 커지고 있으며 이러한 과정의 방법으로 영어가 활발히 사용되어지고 있다. 우리나라에서 영어는 개인적인 필요에서부터 대학에 입학하고 취업을 할 때 중요한 역할을 하고 있고 한국 경제, 지식, 문화를 국제화로 이끌어 가는 데에서도 한국인들에게 매우 중요한 도구이며 시대적인 필요라고 할 수 있다. 그런 현상으로 인해, 우리나라에서 자녀를 가진 가정은 영어 교육으로 많은 문제를 갖는다. 몇 년 전을 생각해보면 ‘기러기 아빠’라는 용어가 생겨났다. 자녀들의 영어교육을 위해 자녀들과 엄마는 외국에 나가서 교육을 시키고 아빠는 남아서 돈을 보내주는 형식이다. 또한 그렇지 못한 가정에서는 영어 사교육에 많은 돈을 소비하고 있다. 그 결과 가정은 정상적으로 생활하지 못하고 가정에 불화를 만들 가능성도 높아 졌으며, 아버지의 역할, 어머니의 역할이 ‘자녀 교육’에 많은 부분을 차지하게 되었다. 최근 정부에서는 우리나라 ‘영어 공교육 완성 실천방안’을 발표했다. “모든 학생들이 고등학교만 졸업하면 기본 생활영어로 대화 할 수 있도록 함”과 “영어 사교육 없이 충분히 대학에 갈 수 있도록 함”을 위해서 영어 전문교사를 신규로 채용한다는 방침을 내었고, 현직 영어 교사에게 심화 연수를 제공하고, 영어전용 보조 교사 제도를 만들어 지원하겠다고 발표하였다(강후동, 2008). 이러한 국가적인 차원에서의 방침에도 불구하고 아직 대한민국의 학생들의 의사소통능력은 향상되지 못하고 있다. 시간은 다른 나라에 비하여 상대적으로 많이 소요 되지만 그 결과는 긍정적이지 못하다. 그 이유는 여러 가지가 있겠지만, 그중에서도 학생들이 수업시간 이외에 영어를 사용할 수 있는 상황이 절대 적으로 부족하기 때문이다. 그로인하여 방과 후 영어학원, 혹은 과외 등으로 부족한 영어 시간을 극복하려 하지만 학교에서의 생활이 하루에 대부분을 차지하기 때문에 학교생활 동안에 영어에 대해서 교육을 실시하는 것이 효율적일 것이다. 이번 연구에서는 이렇게 비효율적인 학교 교육 및 사교육의 분위기를 어떻게 하면 효율적인 수업이 되며 시간적 측면에서도 효과적으로 사용할지에 대해서 ‘몰입교육’이라는 교수 방법을 활용하여 생각해보았다. ‘몰입 교육’은 영어 혹은 다른 교과를 영어를 사용하면서 수업함으로써 ‘영어에 대해서’ 수업하지 않더라도 영어를 적극적으로 편안하게 받아들일 수 있는 방법 중 하나이다. 몰입교육에 대하여 덧붙이자면, 지금 교육과정을 따르면 몰입교육이라는 용어보다는 내용중심 교육(CBI)이라는 용어를 더 쓰고 있는 추세이다. 그 이유는 Immersion(몰입교육)은 캐나다에서 시작된 것처럼 영어와 프랑스어를 공동으로 쓰고 있는 상황에서 효과를 발휘할 수 있는 교육방법으로 우리나라의 영어교육 실정과는 거리를 보이며, 수업내용을 영어로 진행하는 CBI(내용중심교육)이 더욱 적합하다는 이유에 있다. 하지만 본 연구를 시작할 당시 ‘몰입 교육’이라는 용어를 교육과정에 많이 사용함으로써 본 연구는 몰입교육에 대하여 연구하였다. The purpose of this study is to investigate the historical and theoretical background of immersion education and examinate classes for the effectiveness of immersion education. First of all, To realize this purpose, the researcher reviewed the features immersion education as a method of foreign language teaching. Second, This study deals with the immersion programs of Canada, Finland, Japan, Hong kong, Singapore as foreign cases and also deals with the immersion programs of Young-hoon elementary school, Ji-do elementary school, and Minjoksagwan High school in Korea. Third, The researcher reviewed the current the plan for English education in Korea, which is called the seventh procedure of education. It is necessary to think about making a good method of English education by immersion programs. Forth, the researcher designed immersion lessons for elementary school students in Busan. Then the researcher tested the immersion lessons on the students. In the first week, the researcher tested the students to analyse their English ability and their thoughts. Based on the theory of the immersion program, the students took English classes. After six months, the researcher tested how much the students changed with respect to the cognitive domain and affective domain of English. The results of this study were as follow. First, the students changed with respect to the cognitive domain. But junior students got more confident and curious than the senior students. The researcher expected that the cause of that is the fearfulness of the foreign language. Senior students become bored if they are not interested and confident. Second, the students changed with respect to the affective domain. Almost all the students improved with respect to speaking, listening, and writing. The researcher expected that the cause of that is the exposure to English. In immersion education, students need to use English to learn. That is why the students improved the English ability. In conclusion, this study made it clear that the immersion education as a teaching method in Korean elementary school provides students with more opportunities to motivate them to study for themselves and improve their English ability. Based on the conclusions, the following suggestions arose. First, it is necessary for the Ministry of Education to provide pedagogy including teaching and learning methods regarding immersion programs to local English teachers. Second, students should participate in their class voluntarily. Even though there may be a good lesson p0lan, it is not helpful for students who do not want to study. Third, it is necessary for teachers to improve their skills with respect to teaching methods. and teachers should prepare a lecture for their students.

초등학교 고학년 아동의 긍정심리자본과 스트레스 대처방식 및 또래관계 질의 관계

김준석 경인교육대학교 교육전문대학원 2019 국내석사

n-Phenylmaleimide 첨가 중합이 컬럼스페이서용 포토레지스트 패턴형상에 미치는 영향 연구

김준석 경북대학교 대학원 2010 국내석사

In this study, we researched the additional polymerization n-Phenylmaleimide(PMI) for monomer in imide type to use column spacer and property changes of copolymer & pattern shape of photoresist for improve the disadvantages of Acryl type photoresist that thermal stability and mechanical properties. Copolymerization with varying the contents of PMI to increase. In analysis results of copolymer, reactivity of PMI is better than other monomers because contents of PMI is high to compared with input of PMI. As the contents of PMI is increase, distribution of low molecular weight is increase slightly in GPC analysis. Make the photoresist to use synthesized copolymer, depending on the time and concentration phenomena observed pattern shape, copolymer without PMI have low development speed and influence at high concentration developer easy. Temperature and time-dependent pattern analysis results have pattern shape change or shrinkage. PMI make copolymer become densely because PMI is lower molecular weight in copolymer and IBMA contents will be low. As a result, bulky structure is low and become the inside of the copolymer densely. As the result of elastic recovery(E/R) test about various contents of PMI, E/R is increased with increasing content of PMI. But, E/R in the case of 30mol% of PMI is reduced 1.0% because IBMA of bulky structure contents related to effective elasticity be low sharply. Chemical resistance about NMP that solvent of liquid crystal has weak effect as copolymer included PMI. There is no change in Storage Stability in 8 weeks because PMI is contained. The cause of this phenomenon is that the remaining monomer(cross-linkable) is eliminated by PMI's high reactivity. As a result, addition PMI in binder to copolymerization, column spacer negative photoresist copolymer have advantages in Development & Post Bake Precess, Elastic Recovey be improve for spacer, storage stability, disadvantage in negative photoresist, will be improved.

폴리프로필렌/셀룰로오스 나노섬유 복합체 물성에 대한 개질 폴리프로필렌의 영향

김준석 공주대학교 일반대학원 2021 국내석사

폴리프로필렌(polypropylene, PP)/셀룰로오스 나노섬유(cellulose nanofiber, CNF) 복합체 내의 CNF의 응집 및 분산성 개선을 위하여 개질 PP를 사용하였으며, CNF slurry 건조공정 간략화를 위한 공정 연구를 진행하였다. maleic anhydride(MAH) graft PP (MAPP), branched PP (BPP)와 반응압출 과정에서 MAH 그라프트와 분지화를 동시에 진행한 branched graft PP (BMAPP)를 사용하였으며, 복합체의 분산성과 물성에 미치는 영향을 고찰하였다. CNF slurry를 CNF powder로 제조하기위한 건조공정을 간략화하기 위하여 CNF slurry에 PP powder을 현탁화하여 이축 압출기를 이용하여 수분이 함유된 전처리 시료로 복합체를 제조하였으며, CNF slurry복합체와 CNF powder복합체의 물성을 비교하였다. 분지제인 divinylbenzene과 MAH를 동시에 반응압출 진행 시 MAPP에 비해 그라프트율은 증가하지만, BPP에 비해 분지화도는 감소하는 것을 확인하였으며, MAPP, BPP에 비해서 분산성과 인장 및 굴곡강도가 상승하였다. CNF slurry복합체와 CNF powder복합체의 인장과 굴곡강도는 비슷한 수중을 보였지만, 충격강도의 경웅 CNF powder 복합체가 우수한 것을 확인하였다. Modified PP was used to improve the CNF aggregation and dispersibility in the polypropylene (PP)/cellulose nanofiber (CNF) composite, and a process study was conducted to simplify the drying process of the CNF slurry. As the modified PP, maleic anhydride (MAH) graft PP (MAPP), branched PP (BPP), and branched graft PP (BMAPP) in which branching and MAH graft were simultaneously performed in the reaction extrusion process were used. The effect on the dispersibility and the properties of the composite was investigated. In order to simplify the drying process of the CNF slurry for CNF powder production, the PP powder was suspended in the CNF slurry to prepare a composite with a pretreatment sample containing moisture using a twin screw extruder, and the CNF powder and CNF slurry composite were compared. The PP/CNF composite was prepared by fixing the CNF content to 10 wt% using a twin screw compressor. It was confirmed that the reaction-extrusion of divinylbenzene and MAH, which are branching agents at the same time, increases the graft rate compared to MAPP and the degree of branching decreases compared to BPP.When applying BMAPP, it was confirmed that it is effective in improving dispersibility, tensile and flexural strength. The tensile and flexural strengths of the CNF powder composite and the CNF slurry composite were similar, but the impact strength was confirmed that the CNF powder composite was superior.

Experimental Investigation of Concentration Boundary Layer Induced by Permselective Ion Transport

김준석 서울대학교 대학원 2019 국내박사

In this thesis, physical properties of concentration boundary layer induced by permselective ion transportation was discussed. Investigating concentration boundary layer is an important subject since the layer is one of the starting point of causing various interesting physical phenomena. If we properly obtain the concentration boundary layer profile, not only does it help exploring unique phenomena arising from the permselective ion transportation but also it can support ground data when conceiving engineering applications. However, modeling electrokinetic transport phenomena is highly complex because it requires simultaneous solution of continuity equation, Navier-Stokes equation, Nernst-Planck equation, Poisson equation. Also, boundary conditions should be considered too such as device geometry, surface potential, porosity of the nanoporous membrane etc. Due to these diversity and complexity, answering the concentration boundary layer profile exactly still remained as an enigma. Acquiring experimental solutions are also a complex problem because direct measurement of concentration profiles is realistically unfeasible. To expand the scientific understanding on permselective ion transportation, the thesis focused on the role of concentration boundary layer where microchannel was combined with nanoporous membrane. Concentration boundary layer was mainly induced by permselective ion transportation with its mechanism divided into two parts; electromigratory flux and diffusive flux. So, the thesis was divided into two parts which had background physics of ion concentration polarization (chapter 2, 3 & 5) and diffusiophoresis (chapter 4), respectively. First in chapter 2, an air valve using Young-Laplace equation was conceived for the exact electrokinetic measurement along with convenient experiments. The new structural components of bifurcated side-microchannels connected to the main microchannel was proposed, which allowed to reduce the time needed for initial filling and flushing the device with sample. The formation of virtual valves due to Laplace pressure developed at liquid/air/hydrophobic solid interfaces prevented the leakage of a liquid. The air valve structure enabled exact electrokinetic responses in comparison to the conventional 1-D micro/nanofluidic device while saving times of filling and flushing in the microchannel of the conventional device. Secondly in chapter 3, parallel formation of nanoporous membrane with the microchannel which had the effect of enhancing surface conduction was proposed. This geometry lead to the alternation ionic transportation mechanism from electroosmotic flow to surface conduction. The change of mechanism gave a unique property of stabilizing concentration boundary layer propagation even at high concentration electrolyte due to newly formed bifurcated current path. Also, non-destructive cellular preconcentrator was demonstrated as an engineering application. Thirdly in chapter 4, experimental investigations on the exclusion zone formation near the surface of an ion exchange medium in the presence of a steady channel flow were discussed. The exclusion zone was formed by diffusive flux of ions transporting into the nanoporous membrane. Exchange of cations at the Nafion/liquid interface created the concentration gradient of the ions near the side walls, which then formed an exclusion zone of suspended particles. Concentration boundary layer was characterized by Sherwood number which is a non-dimensional number. Different types of charged particles were tested to visualize exclusion zones under different conditions. Then the formation of exclusion zone in the channel flow was used as a method for water cleaning. Finally in chapter 5, spatiotemporal concentration profile of diffusion-convection layer during ion concentration polarization process had been measured through microelectrodes to investigate the concentration profile directly. Au microelectrodes arrays fabricated by conventional lift-off process enabled measuring the local potentials of the microchannel. Traditional diffusion-convection layer showed linear concentration profile. However, the measured data indicated the existence of near plateau concentration distribution over the diffusion-convection layer in a microfluidic environment. Also, even though the plateau concentration region had rather higher concentration compare to ion depletion zone, it also acted as a virtual boundary of physical properties similar to ion depletion zone. In this thesis, various experimental methods were adopted to elucidate the properties of concentration boundary layer in specific conditions. Concentration boundary layer induced by permselective ion transportation was explored with two physical phenomena; ion concentration polarization and diffusiophoresis. Analytical approach based on experimental results was given with practical devices simultaneously. This work would expanded the scientific understandings on concentration boundary layer induced by permselective ion transportation. 본 논문은 선택적 이온전달 현상에 의해 유도된 농도경계층에 대해 실험을 통해 분석하고, 농도경계층의 물리적 특성들에 대하여 다룬 논문이다. 이때 농도경계층이란 마이크로채널과 나노채널이 인접해 있을 때 발생하는 원 농도와 농도가 달라지는 영역을 총괄하는 명칭으로써 해당 영역은 새로운 물리적 특성들이 발현되는 시작점이자 경계점이기에 그 연구가 중요의 의의를 지닌다. 만약 농도경계층 내의 농도분포를 정확히 알 수 있다면, 선택적 이온전달 현상에 의해 야기되는 고유한 물리적 현상들에 대한 이해도를 높일 수 있으며, 이를 활용하여 여러 공학적 응용처들에 적용 할 수 있다. 하지만 농도경계층의 농도분포와 관련한 해를 정확히 얻기란 쉽지 않다. 이는 미세유체역학의 지배방정식들이 복잡하게 얽혀있기 때문이다. 해를 구하기 위해서는 서로 얽혀 있는 연속 방정식, Navier-Stokes 방정식, Nernst-Planck equation 방정식, Poisson 방정식 등을 동시에 풀어야 하며, 경계조건들에 해당하는 소자들의 구조, 표면전위, 나노다공성 막의 공극률 등 또한 고려해야 한다. 이러한 복잡성들로 인해 농도경계층 내부의 농도 분포를 구하는 것은 아직 많은 부분들이 미지의 영역으로 남아있다. 추가적으로 실험적으로 시공간상의 농도분포를 정확히 측정하는 것은 사실상 불가능하며, 실험을 통해 농도분포를 얻는 과정 또한 매우 복잡하다. 본 논문은 선택적 이온전달에 대한 과학적 이해의 폭을 넓히기 위해 마이크로채널과 나노다공성 막이 결합되어 있는 소자에서 농도경계층의 역할 및 물리적 특성들에 대해 알아보았다. 농도경계층은 선택적 이온전달 현상에 의해 유도되며 그 메커니즘을 크게 2가지로 나눌 수 있다. 첫 번째는 전기이동에 의한 이온의 흐름이고, 두 번째는 확산이동에 의한 이온의 흐름이다. 따라서 주된 이온의 흐름이 각각일 때 나타나는 물리 현상인 이온농도분극 현상과 확산영동 현상을 중심으로 농도경계층을 분석하였다. 첫째로, 농도경계층의 분석을 용이하게 하기 위해 새로운 구조를 지니는 소자를 고안 하였다. 해당 소자는 액체/공기 소수성 표면에서 형성되는 가상의 밸브를 통해 가지 채널로 새는 액체를 제어 할 수 있는 특징을 지녔다. 해당 소자는 Young-Laplace 식을 활용한 소자로 기존에 100분에 달했던 실험 간 준비시간을 1-2분으로 대폭 줄일 수 있었다. 또한 제안한 소자가 채널 끝 단이 막혀있는 기존의 소자와 같은 물리적 특성을 보임을 이온농도분극의 확장, 전압 전류 곡선, 형광 물질의 움직임을 바탕으로 규명하였다. 둘째로, 네피온을 미세유체채널과 병렬 배치한 장치를 고안하여, 해당 장치에서 병렬 연결된 네피온이 농도경계층 형성에 어떠한 영향을 미치는 지를 확인하였다. 해당 소자는 앞 문단에서 고안한 구조를 소자에 적용하여 실험적 편리성과 함께 정확한 동전기적인 특성들을 얻을 수 있었다. 네피온은 양이온만을 투과시키는 나노다공성 막으로, 표면 패터닝 방식을 통해 마이크로채널과의 병렬 구조를 지닌 소자를 제작하였다. 그 결과, 제작된 소자는 기존 소자들에 비해 표면 전기전도도가 수십 배 늘어난 효과를 지녀 기존 소자들과 달리 농도경계층의 확장이 농도에 따라 시작지점이 달라짐을 확인 할 수 있었다. 해당 현상을 전기적 등가회로도를 수립해 분석 및 해석을 진행하였다. 특히 제안한 소자의 독특한 특징은 고농도 전해질에서도 농도경계층 내부의 불안정한 전기대류성 와류가 억제된다는 점이 있었다. 기존 소자의 경우 고농도 전해질에서 불안정한 전기대류성 와류가 형성되어 생체시료의 농축에 어려움이 많았었지만, 제안한 소자를 활용할 경우 대상물질에 작용하는 힘인 전단응력을 최소화 하여 생체시료를 농축 할 수 있었다. 생체시료의 예로써 적혈구를 활용하여 비파괴적으로 생체시료를 농축/분리/회수 할 수 있음을 보였다. 셋째로, 확산영동이 이온의 흐름을 주도할 때 발생하는 농도경계층에 대한 연구를 수행하였다. 확산영동은 마이크로/나노 유체영역 내에서 일어나는 현상이기 때문에 직접적 관측의 어려움과 더불어 농도 차이가 있어야 한다는 특수한 조건 때문에 이와 관련한 연구가 많이 진행되지 못하였다. 본 논문에서는 선택적 이온전달의 확산방향과 유동의 방향이 수직인 2차원 시스템에서 확산에 의해 이온이 움직일 때 어떻게 농도경계층이 형성되는지에 대해 알아 보았다. 나노다공성 물질 주변에서의 이온 교환 및 입자 이동 현상을 셔우드 수라는 무차원 수로 표현을 하고, 다양한 셔우드 수에 대해 입자들이 밀리는 현상을 바탕으로 농도경계층을 분석 하였다. 또한 이온크로마토그래피 기계를 이용하여 실제 이온농도의 측정하고, 농도경계층을 수치화 할 수 있었다. 또한 이를 활용해 자발적 담수층을 형성하는 마이크로/나노 소자를 제작하였다. 마지막으로 이온농도분극 현상에 의해 발생하는 확산-대류 층의 시공간상의 농도분포가 직접적으로 측정되었다. 반도체 공정을 통해 제작한 금 미세전극들을 활용하여 미세유체채널 내의 부분 전위를 측정할 수 있었다. 기존의 확산-대류 층이 선형의 농도분포를 지니고 있었다며, 측정한 데이터를 바탕으로 마이크로채널 환경에서 확산-대류층 내부에 농도가 일정한 영역이 존재함을 확인하였다. 또한 일정 농도를 지닌 영역의 경우 기존의 이온공핍층에 비해 상대적으로 꽤 높은 농도를 지녔지만, 그럼에도 불구하고 물리적 특성을 나눌 수 있는 층으로써 역할을 수행함을 확인하였다. 본 논문에서는 다양한 실험적 방법들을 활용해서 특수한 조건하에서 농도경계층의 형성이 어떠한 새로운 물리적 특성들을 보이는지 살펴보았다. 크게 2가지 파트로 나누어 전기이동에 의해 형성되는 이온농도분극 현상에서의 농도경계층의 특성들(2,3,5장)과, 확산이동에 의해 형성되는 확산영동 현상에서의 농도경계층의 특성들(4장)에 대해 살펴보았다. 실험적 결과를 바탕으로, 물리적인 해석과 함께 농도경계층의 특성들을 분석하였으며, 특성들을 활용한 공학적 응용처들을 제시하였다. 본 논문을 통해 선택적 이온전달 현상에 의해 유도되는 농도경계층에 대한 이해도가 넓어지기를 바란다.

UAV를 활용한 사진측량의 지상 기준점 배치에 따른 정확도 분석

김준석 남서울대학교 대학원 2019 국내석사

Recently, the industry expects the fourth industrial revolution to provide economic benefits that will create new jobs and improve labor productivity as the industrial structure changes. Ministry of Land, Infrastructure and Transport has decided self-driving cars, drones and smart cities as major national leading businesses that prepare for the fourth industrial revolution era in 2018. Future developments in the convergence of drones and spatial information will be a key technology that will lead the domestic industry to take a leap forward in the era of the fourth industrial revolution. Recently, UAV-related technologies are rapidly developing. Utilization in the private and public sectors is also on the rise. In addition, survey-only UAVs are being developed with improved stability in flight time and weather conditions, and future UAVs are expected to replace measurements by manned aircraft in a wider area. The development of photogrammetry technology using UAVs has enabled the establishment of spatial information and rapid update of small areas due to the characteristics and advantages of rapidity, economy and efficiency compared to the photogrammetry using conventional manned aircraft. As such, the Unmanned Aerial System is receiving attention as a new technology for building spatial information, and can build three-dimensional spatial information quickly and accurately at the cost of land, without restrictions on location or time compared to aerial images or satellite images. Ground control point measurements are needed to improve the precision of the survey in photogrammetry using UAVs. However, ground control point measurements take a lot of time and cost. Depending on the placement of ground control points, the results of photogrammetry may vary, and the dense deployment of ground control points will result in more accurate survey results, but will result in an increase in time and cost Therefore, further research is needed on the deployment of the most ideal ground control point. In this study, the accuracy analysis of the placement of ground control points was carried out in photogrammetry using UAVs. When 17 ground control points and 13 check points were set up in the study area, four types of layout were made, and a bundle block adjustment was made for aerial triangulation, the average, standard deviation and root mean square error values were analyzed for the analysis of the accuracy of the coordinates of the ground control point and the coordinate of the photo and the check point by batch type. The analysis results show that the layout of the ground control point has more influence on the accuracy of the vertical position than the horizontal position accuracy. Quantitative and qualitative analyses were conducted on the orthomosaic photo and DSM, the output of the photogrammetry, and the arrangement of the ground control point was confirmed to affect the accuracy of the location of the ground control point in areas where high and low differences occur, such as tree. The ground control point is usually installed on the ground surface on the road side lamp level. In this study, the ground control point was also placed at the top of the building to analyze the impact of deviations in height values between the ground control points. The layout of the ground control point is important, but the height value of the point to be placed should also be considered when considering the overall height value of the area to be surveyed, and the ground control point should be installed in the topography with rolling displacement to ensure higher accuracy. Keywords : Unmanned Aerial Vehicle, Photogrammetry, Ground Control Point, Location accuracy, Orthomosaic Photo, Digital Suface Model, Normalized Digital Surface Model 최근 산업계는 4차 산업혁명이 산업구조 변화에 따라 새로운 일자리를 창출하고 노동생산성을 향상 시키는 경제적 혜택을 줄 것으로 기대하고 있다. 국토교통부는 2018년 자율주행차, 드론, 스마트시티를 4차 산업혁명 시대에 대비하는 국가 핵심 선도 사업으로 정하였다. 향후 드론과 공간정보의 융복합 기술의 발전이 4차 산업혁명 시대에 국내 산업계의 도약을 이끌 핵심 기술이 될 것이다. 최근 UAV 관련 기술은 빠르게 발달하고 있다. 민간, 공공분야에서의 활용도 점차 늘어 가고 있는 상황이다. 또한 비행시간의 연장과 기상조건에 안정성이 향상된 측량전용 UAV가 개발되고 있으며 향후 UAV는 더욱 광범위한 지역에 대해서 유인 항공기에 의한 측량을 대체할 것으로 전망되고 있다. 무인 항공기를 이용한 사진측량 기술의 발전은 기존의 유인 항공기를 이용한 사진측량과 비교하여 신속성, 경제성, 효율성 등의 특징과 장점으로 인해 소규모 지역에 대한 공간정보 구축과 신속한 업데이트가 가능하게 되었다. 이와같이 무인비행시스템은 새로운 공간정보 구축 기술로 관심을 받고 있으며 항공영상이나 위성영상에 비해 장소나 시간에 제약없이 지비용으로 신속하고 정확하게 3차원 공간정보를 구축할 수 있다. UAV를 활용한 사진측량에서 측량 정밀도 향상을 위해서는 지상 기준점 측량이 필요하다. 하지만 지상기준점 측량은 많은 시간과 비용이 소요된다. 지상 기준점의 배치에 따라서 사진측량의 결과는 달라질 수 있으며 지상 기준점의 배치가 조밀하면 더 정확한 측량 결과를 얻을 수 있지만 그에 따른 시간과 비용이 증가하게 된다. 그러므로 가장 이상적인 지상 기준점의 배치에 대한 추가적인 연구가 필요하다. 본 연구에서는 UAV를 활용한 사진측량에서 지상 기준점 배치에 따른 정확도 분석 연구를 수행하였다. 연구대상지역에 17개의 지상기준점과 13개의 검사점을 설치하고 4가지 type의 배치 형태를 만들었으며 항공삼각측량을 위한 번들블록 조정을 하였을 경우 지상 기준점의 좌표와 사진상의 좌표와의 정확도 분석과 배치형태별 검사점의 분석을 위해 평균, 표준편차 및 평균제곱근 오차 값을 분석하였다. 분석결과 지상기준점의 배치형태는 수평위치정확도 보다는 수직위치 정확도에 더 많은 영향을 주는 것으로 확인되었다. 사진측량의 산출물인 정사영상과 DSM에 대해서 정량적 분석과 정성적 분석을 실시 하였으며 수목등과 같이 고저차가 발생하는 지역일수록 지상기준점의 배치형태가 정확도에 영향을 주는 것을 확인하였다. 지상기준점은 통상적으로 지표면의 도로 부분등 평지에 설치를 많이 하게 되는데 본 연구에서는 건물 상단에도 지상기준점을 배치하여 지상기준점 간의 높이값의 편차가 있을 경우 정확도에 어떠한 영향을 미치는 지를 분석하였다. 지상기준점 배치 시에는 삼각망 형태의 평면상의 배치형태도 중요하지만 배치하고자 하는 지점의 높이값도 고려해야 하며 측량 대상지역의 전체적인 높이값을 고려하여 기복 변위가 있는 지형에는 지상기준점을 설치해야 더 높은 정확도를 확보할 수 있다. 키워드 : 무인항공기, 사진측량, 지상기준점, 위치정확도, 정사영상, 수치표면모델, 정규화수치표면모델