한국 베이비붐 세대의 사회경제적 지위와 주관적 계층의식이 우울에 미치는 영향

김승준 청주대학교 대학원 2022 국내석사

한국 베이비붐 세대의 노인 인구 편입과 함께 고령화를 가속화 시키고 있으며, 이들의 절대적인 인구수가 큰 만큼 한국사회에 미칠 파급력을 고려하여 베이비붐 세대의 우울이 큰 사회문제로 대두되고 있다. 이에 본 연구는 베이비붐 세대의 사회경제적 지위와 주관적 계층의식과 같은 지위변수가 우울에 미치는 영향력을 살펴보고자 하였다. 본 연구에서는 고령화연구패널(KLoSA) 7차년도 구조변환자료를 사용하였으며, 1955년부터 1963년 출생 베이비붐 세대 2,366명을 대상으로 하였다. 연구모형은 건강불평등 이론을 근거로 구성하였으며, 독립변수는 사회경제적 지위(소득, 교육수준, 직업)과 주관적 계층의식을 사용하였다. 종속변수는 우울을 사용하였으며, IBM SPSS 26.0를 활용하여 기술통계분석과 위계적 회귀분석을 진행하였다. 분석결과, 일반적 특성으로 여성의 비율이 조금 더 높았으며, 유배우자와 주택을 자가 소유한 비율이 높게 나타났고, 주관적 건강상태는 평균보다 약간 낮은 수준으로 나타났다. 인구사회학적 특성에 따른 주요변수의 수준은 공통적으로 여성보다 남성이, 연령이 낮은 집단이, 주관적 건강상태가 좋은 집단이 소득과 교육수준이 높고 직업을 가지고 있는 경우가 많았다. 주관적 계층의식과의 수준 차이는 연령이 낮은 집단이, 배우자, 종교가 있는 경우, 주거형태가 자가인 경우, 주관적 건강상태가 좋은 경우 주관적 계층의식이 높게 나타났다. 우울 수준은 배우자와 종교가 없는 경우, 주거형태가 비자가인 경우 주관적 건강상태가 낮은 집단에서 우울이 높게 나타났고, 소득, 교육수준이 낮을수록, 직업이 없을수록 우울이 높게 나타났다. 주관적 계층의식은 중간층에서 우울 수준이 가장 낮았지만 상위로 올라감에 따라 다시 높아지는 특징을 보였다. 사회경제적 지위와 주관적 계층의식이 우울에 미치는 영향력을 파악하기 위해 위계적 회귀분석을 실시한 결과 소득과 직업은 우울에 유의한 부적 영향을 나타냈고, 교육수준과 주관적 계층의식은 유의한 영향력을 나타내지 않았다. 이러한 연구결과를 바탕으로 다음과 같이 제언하였다. 베이비붐 세대의 사회계층과 정신건강의 대한 연구의 폭을 늘려 더욱 심층적인 분석이 요구되며, 세대 내의 이질성을 고려하여 전/후 혹은 성별에 따른 분석을 한다면 더욱 다차원적인 파악이 가능할 것이다. 소득과 직업이 우울에 부적 영향을 나타냈으므로, 노후에 지속적으로 소득을 획득할 수 있는 보장체계를 마련해야 할 것이다. 또한, 해외의 사례와 같이 정년을 상향조정 하거나 혹은 없애는 방안을 선택할 수 있으며, 재취업의 경우 안정적으로 취업을 할 수 있는 방안과 창업을 선택할 시 교육 및 전문적인 컨설팅 지원이 필요할 것이다. 더불어 지역사회차원에서 주택연금에 대한 적극적인 홍보가 필요할 것이며 정신건강 취약계층에 속하는 베이비부머들에게 우선적으로 사회적, 경제적 지원을 할 수 있는 방안을 모색해야 할 것이다. 본 연구에서는 그 동안 잘 다루어지지 않았던 한국 베이비붐 세대의 사회경제적 지위와 정신건강과의 관계를 검증하였으며, 이에 따라 베이비붐 세대의 특성에 맞는 제언을 하였음에 의의가 있다. With the incorporation of the elderly population of Korean baby boomers, the aging population is accelerating, and as their absolute population is large, the depression of baby boomers is emerging as a big social problem in consideration of their impact on Korean society. Therefore, this study attempted to examine the influence of status variables such as socioeconomic status and subjective class consciousness of baby boomers on depression. In this study, 2,366 baby boomers were born from 1955 to 1963 using data on structural changes in the seventh year of the aging research committee (KLOSA). Based on the theory of health inequality, the research model is constructed, and socioeconomic status (income, education level, occupation) and subjective hierarchical consciousness are used as independent variables. We used depression as a dependent variable and used IBM SPSS 26.0 for descriptive statistics and hierarchical regression. The results showed that the proportion of women in general was slightly higher, the proportion of spouses and houses owned by themselves was higher, and the subjective health condition was slightly lower than the average. The main variables of demographic and sociological characteristics are that men are younger than women, and groups with subjective health have higher incomes and higher education levels. The difference between subjective and subjective hierarchical consciousness and subjective hierarchical consciousness is found to be high in the case of spouses and religions, in the case of self-residence, and in the case of good subjective health. According to a survey, depression is high in groups with low subjective health conditions, low income and education, and high in unemployment. Subjective hierarchical consciousness has the lowest depression level among the middle class, but it has the characteristic of rising again as it rises to the top. In order to grasp the influence of socioeconomic status and subjective hierarchical consciousness on depression, income and occupation showed no significant adverse effect on depression, and education level and subjective hierarchical consciousness showed no significant influence. Based on the results of the study, the following suggestions are made. More research on social and mental health of baby boomers is needed, and more multi-dimensional understanding can be achieved by taking into account the heterogeneity between generations. Since income and occupation have a negative impact on depression, a guarantee system should be established to sustain income in old age. In addition, as in overseas cases, measures to raise or abolish retirement age can be chosen, and measures to ensure stable employment, education, and professional consulting support are needed when choosing a start-up. In addition, it is necessary to actively promote housing pensions at the community level and seek ways to provide social and economic support to baby boomers who are mentally ill. In this study, the socioeconomic status and mental health relationship of Korean baby boomers, which have not been dealt with so far, were verified, and the recommendations were made according to the characteristics of baby boomers.

거실제연설비의 급?배기량 제어에 관한 수치해석적 연구

김승준 강원대학교 방재전문대학원 2024 국내석사

거실제연설비란, 건축물의 화재 발생 시 화재구역에서 발생한 연기는 옥외로 배출하고 인접구역에는 옥외의 신선한 공기를 유입함으로써 연기를 제어하는 소화활동설비다. 소방청 통계자료에 따르면 최근 10년간 화재에 의한 사상자 중 연기에 의한 사상자 비율은 43.5%로 사상원인 중 1위를 차지하고 있으며 화재 시 거실제연설비의 성능 확보를 통해 사상자를 줄일 수 있을 것이다. 거실제연설비의 성능을 확보하기 위해선 제연구역별 설계된 급⋅배기량이 확보되어야 하며, 이를 확인하는 방법으로 제연 T.A.B(Testing, Adjusting, Balancing)가 있다. 건축물의 규모가 증가함에 따라 거실제연설비의 덕트 시스템이 복잡해지고 있어, 여러 제연구역의 급‧배기량 제어에 어려움이 있다. 또한, 건축물 내 용도변경으로 인해 기존에 설계한 제연구역이 달라질 수 있으며 필요한 급‧배기량이 변동될 수 있다. 이러한 경우, 제연 T.A.B를 다시 수행하여 급‧배기량을 재설정해야 하는 어려움이 존재한다. 상기와 같이 복잡한 제연 T.A.B 작업을 보다 수월하게 수행하기 위하여 본 연구는 3차원 수치해석을 도입하여 제연구역 별 급‧배기량 확보에 필요한 제연댐퍼의 날개 각도 또는 그릴댐퍼의 폐쇄율을 계산하고자 한다. 먼저 3차원 수치해석의 적용성을 검증하기 위해 실제 거실제연설비의 풍량 측정 실험을 수행하고, 수치해석 결과와 비교하였다. 또한, 3차원 수치해석을 이용하여 제연댐퍼와 그릴댐퍼에 대해 풍량, 압력 강하량 및 날개 각도(폐쇄율)의 상관관계를 분석하였다. 이러한 데이터를 기반으로 PID 제어 알고리즘을 3차원 수치해석에 접목시켜 제연구역별 필요한 급‧배기량을 제어하고, 각 제연댐퍼의 날개 각도(폐쇄율)를 산정하였다. 실험과 수치해석의 결과를 비교한 결과, 수치해석 결과와 실험 결과 간 차이는 –8.27%∼8.63% 이내로 나타났다. 따라서 거실제연설비의 유동해석에 3차원 수치해석의 활용이 가능한 것으로 판단된다. 댐퍼의 성능시험을 통해 댐퍼의 풍량, 압력 강하량 및 날개 각도(폐쇄율)의 상관관계를 분석하였으며 3가지 변수들의 관계를 수식으로 나타내었다. 제연구역의 급‧배기량을 제어하고자 PID 제어 알고리즘을 접목한 3차원 수치해석을 수행한 결과, 각 댐퍼를 통과하는 풍량이 모두 목표풍량에 대해 오차범위 0.1% 이내로 제어되었다. 또한, 산정된 각 제연댐퍼의 날개 각도와 그릴댐퍼의 폐쇄율을 제연 T.A.B 작업에 활용한다면 제연 T.A.B 업무의 효율성과 정확성을 향상할 수 있다고 사료된다.

직접 상호 연결망 구조에서 효율적인 채널 할당에 관한 연구

김승준 연세대학교 1995 국내석사

로터리 경운 작업의 PTO 축 손상 및 연료소비율 예측식 개발

김승준 강원대학교 대학원 2024 국내석사

농기계의 최적 설계 및 에너지 절감을 위해서는 농작업 시 발생하는 부하 및 효율 분석이 필요하다. 경운 작업은 농작업 중 가장 큰 부하와 에너지가 소요되는 작업으로, 쟁기 등을 이용하여 흙을 큰 덩어리로 파쇄하는 1차경과 해로우 등을 이용하여 덩어리 흙을 다시 작은 알갱이로 파쇄하는 2차경으로 구분된다. 최근에는 작업시간 단축 및 노동력 절감을 위해 로터리를 이용한 구동경운 작업만으로 1차경과 2차경을 한 번에 수행하는 추세가 나타나고 있다. 본 연구에서는 로터리 경운 작업에서 발생하는 부하와 효율을 분석하기 위해 작업 및 토양 조건에 따른 PTO 축의 피로수명과 연료소비율을 도출하고, PTO 축 손상 및 연료소비율을 예측할 수 있는 예측식을 개발하였다. 로터리 경운 작업에서 작업 조건에 따른 트랙터의 주행속도, 엔진 및 PTO 축의 토크와 소요 동력, 연료 소비량을 측정하였다. 작업 조건은 트랙터 주행 단수, PTO 단수 및 경운 피치로 설정하였으며 서로 다른 두 종류의 토양에서 시험을 수행하였다. 주행 단수 및 PTO 단수의 범위는 로터리 경운 작업의 일반적인 작업 조건을 고려하여 선정하였다. PTO 축의 피로수명은 작업 조건에 따라 발생한 PTO 축의 토크를 응력으로 변환한 후 레인플로우 카운팅, 굿맨 방정식, S-N 선도 및 팜그렌-마이너의 선형누적피로손상법을 적용하여 도출하였으며, 손상합이 가장 낮게 도출된 작업 조건을 기준으로 나머지 조건들의 상대적인 가혹도를 평가하였다. 연료소비율은 작업 조건에 따라 발생한 연료 소비량과 엔진의 소요 동력을 이용하여 도출하였다. PTO 축의 손상값 및 연료소비율 예측식 도출을 위해 트랙터의 주행속도, PTO 회전속도, 엔진 소요 동력, PTO 소요 동력, 경운 피치 및 토양강도에 대한 피어슨 상관관계 분석을 수행하였다. 엔진 소요 동력은 연료소비율에 직접적으로 영향을 미치는 변수이므로 연료소비율 상관관계 분석 시에는 제외하였다. 이후 유의한 상관관계를 가지는 요인을 독립 변수로 설정하고 PTO 축의 손상값 및 연료소비율을 종속 변수로 설정하여 회귀분석을 수행하였다. 또한 결정계수(Coefficient of determination)와 평균제곱근 오차(Root mean square error) 지표를 활용하여 개발된 예측식의 정확성을 분석하였으며, 연료소비율 예측식의 경우 미국농생물공학회의 연료소비율 예측식과 비교하였다. 분석 결과, PTO 축에서 발생하는 평균응력은 주행 단수 및 PTO 단수가 높아짐에 따라 증가하는 경향이 나타났으며, 토양강도가 높을수록 더 큰 응력이 발생하였다. PTO 축의 상대 가혹도는 주행 단수가 높을수록, PTO 단수가 낮을수록 증가하였다. 이는 주행 단수가 높을수록 경운 부하가 증가하여 PTO 축에 높은 등가 응력이 발생하는 빈도수가 증가하고, PTO 단수가 높을수록 응력 진폭이 감소하여 상대적으로 낮은 등가 응력의 빈도수가 증가하고 높은 등가 응력의 빈도수는 감소하기 때문인 것으로 나타났다. 경운 피치는 PTO 축의 가혹도에 유의한 영향을 미치지 않았다. 이는 경운 피치는 주행 단수와 PTO 단수에 따라 결정되는데 두 인자가 PTO 축의 가혹도에 미치는 영향이 상이하여 특정한 경향성을 가지지 않기 때문인 것으로 판단된다. 토양강도가 높을수록 응력의 크기가 증가하여 PTO 축의 가혹도도 상승하는 것으로 나타났다. 따라서 PTO 축의 가혹도를 경감시키기 위해서는 적합한 작업 조건 범위에서 주행 단수는 낮추고 PTO 단수는 높인 상태에서 작업을 수행해야 한다. 연료소비율은 토양강도가 낮을수록, 주행 단수 및 PTO 단수가 높을수록 감소하는 경향을 보였다. 주행 단수 및 PTO 단수가 높을수록 연료 소비량이 증가하였으나 엔진 소요 동력도 함께 증가하며, 연료 소비량 증가율보다 엔진 소요 동력 증가율이 더 커 연료소비율은 감소하였다. 따라서 동일한 토양에서 작업할 때 연료소비율을 감소시켜 에너지 효율을 증가시키기 위해서는 적합한 작업 조건 범위에서 주행 단수와 PTO 단수를 높인 상태에서 작업을 수행해야 한다. PTO 축의 가혹도와 연료소비율을 모두 고려하였을 때 높은 PTO 단수에서 작업을 수행하는 것이 유리하다. 주행 단수의 경우 PTO 축의 가혹도 측면에서는 낮은 주행 단수에서 작업을 수행하는 것이 유리하며, 연료 소비효율 측면에서는 높은 주행 단수에서 작업을 수행하는 것이 유리하다. 그러나 본 연구에 적용된 로터리 경운 작업의 모든 주행 단수 및 PTO 단수 범위에서 PTO 축은 충분한 피로수명을 가지는 것으로 나타났다. 토양의 강도가 높지 않고 일반적인 부하가 발생하는 경운 작업 환경에서는 일반적인 로터리 경운 작업 범위 내에서 주행 단수를 높여도 PTO 축은 안정적으로 작동할 것으로 판단된다. 또한 주행 단수를 높이면 동일한 시간에 더 많은 면적을 작업할 수 있어 작업능률 측면에서도 유리하다. 따라서 복합적인 요인을 고려하였을 때, 적합한 작업 조건 범위에서 주행 단수 및 PTO 단수를 높여 로터리 경운 작업을 수행하는 것이 유리할 것으로 판단된다. 통계분석 결과 PTO 축의 손상값은 트랙터의 주행속도, PTO 소요 동력, PTO 회전속도, 경운 피치 및 토양강도와 유의한 상관관계를 갖는 것으로 나타났다. 연료소비율은 트랙터 주행속도, PTO 소요 동력 및 PTO 회전속도와 유의한 상관관계를 갖는 것으로 나타났다. 회귀분석과 단계선택법을 통해 예측식에 적합한 변수를 설정하여 PTO 축 손상값과 연료소비율 예측식을 개발하였으며 두 경우 모두 유의한 상관관계를 가지는 모든 변수들이 포함된 예측식의 정확도가 가장 높았다. 개발된 PTO 축 손상값 예측식의 결정계수 및 평균제곱근 오차는 각각 0.93 및 2.94E-09으로 도출되어 이 예측식을 통해 높은 정확도로 PTO 축 가혹도의 경향성을 파악할 수 있을 것으로 판단된다. 또한 개발된 연료소비율 예측식의 결정계수 및 평균제곱근 오차는 각각 0.91 및 0.01 l/kW·h로 미국농생물학회의 연료소비율 예측식 대비 높은 정확성을 보였다. In order to optimize the design and achieve energy savings in agricultural machinery, it is crucial to analyze the loads and efficiency during tillage operations. Tillage is the most demanding task in agriculture, consuming a significant amount of energy. This study distinguishes between primary tillage, involving breaking large soil clods using implements such as plows, and secondary tillage, where implements like harrows are used to further break down soil clods into smaller particles. Recent trends indicate a shift towards using rotary tillage operations, driven by rotary implements, to perform both primary and secondary tillage in a single pass, aiming to reduce working time and labor. This research focuses on analyzing the loads and efficiency in rotary tillage operations by deriving the fatigue life and specific fuel consumption of the Power Take-Off (PTO) shaft. Additionally, prediction model for damage and specific fuel consumption of the PTO shaft are developed. Field experiments were conducted to measure tractor travel speed, engine and PTO shaft torque, power consumption, and fuel consumption under various operating conditions, such as the number of transmission gears, PTO gears, and tillage pitch, using two different soil types. Fatigue life of the PTO shaft was determined by converting the torque applied to the PTO shaft under different working conditions into stress. Rainflow-counting, Goodman equation, S-N curve, and Palmgren-Miner's linear cumulative damage method were employed to assess fatigue life. The operating condition with the lowest damage sum served as a reference to evaluate the relative severity of other conditions. Specific fuel consumption was derived from the fuel consumption and engine power consumption under different operating conditions. To develop prediction models for PTO shaft damage and specific fuel consumption, Pearson correlation analyses were performed on tractor travel speed, PTO RPM, engine power consumption, PTO power consumption, tillage pitch, and soil strength. Significant factors were chosen as independent variables, and regression analyses were conducted with PTO shaft damage and specific fuel consumption as dependent variables. The accuracy of the developed prediction models were assessed using the coefficient of determination and root mean square error, and the specific fuel consumption equation was compared with the formula proposed by the American Society of Agricultural and Biological Engineers. Analysis results indicated that the average stress of the PTO shaft increased with higher transmission and PTO gear, and higher soil strength resulted in greater stress. PTO shaft fatigue life increased with higher transmission gear and lower PTO gear, indicating that higher transmission gear led to a higher frequency of occurrence of relatively high equivalent fully reversed stresses. Tillage pitch did not significantly affect the severity of PTO shaft. Higher soil strength increased stress levels, impacting the severity of PTO shaft conditions. To mitigate PTO shaft workload during rotary tillage operations, it is advisable to perform the task with lower transmission gear and higher PTO gear within the specified operating conditions. Specific fuel consumption decreased with lower soil strength and increased transmission and PTO gear. This was attributed to the higher specific fuel consumption associated with increased transmission and PTO gear, accompanied by a more significant increase in engine power consumption. Therefore, to enhance fuel efficiency when performing work on the same soil, it is recommended to operate with higher transmission and PTO gear. Considering both PTO shaft severity and specific fuel consumption, conducting operations with higher PTO gear proved advantageous. Regarding transmission gear, lower gear were favorable from the perspective of PTO shaft severity, while higher gear were preferable for fuel consumption efficiency. However, in the range of transmission gear and PTO gear applied in this study for rotary tillage operations, the PTO shaft exhibited sufficient fatigue life. In environments where soil strength is not high and typical loads are encountered in rotary tillage operations, increasing transmission gear within the general rotary tillage operation range is expected to result in stable and reliable PTO shaft operation. Moreover, higher transmission gear allow for more efficient working rates, making it advantageous in terms of operational efficiency. Therefore, considering multiple factors, it is deemed favorable to operate with higher transmission gear and PTO gear within the appropriate operating condition range for rotary tillage operations. Statistical analyses revealed that PTO shaft damage had significant correlations with tractor travel speed, PTO power consumption, PTO RPM, tillage pitch, and soil strength. Specific fuel consumption was significantly correlated with tractor travel speed, PTO power consumption, and PTO RPM. Regression analysis and stepwise methods were used to identify the most suitable variables for each prediction model. In both models, the accuracy of equations that included all variables showing significant correlations was the highest. The developed prediction model for PTO shaft damage yielded a coefficient of determination and root mean square error of 0.93 and 2.94E-09, respectively, indicating that this model allows for a high-precision understanding of the trends in PTO shaft severity. The prediction model for specific fuel consumption exhibited a coefficient of determination and root mean square error of 0.91 and 0.01 l/kW·h, respectively, demonstrating higher accuracy compared to the specific fuel consumption prediction formula proposed by the American Society of Agricultural and Biological Engineers.

12 전압 벡터를 이용한 영구자석 동기전동기의 예측 직접 토크 제어

김승준 경성대학교 대학원 2019 국내석사

Permanent magnet synchronous motor (PMSM) is widely used in industrial, home, and robotic applications thanks to its high-efficiency and high- torque characteristics along with good control performance. Direct torque control (DTC) has a simple structure, but it requires high switching frequency that increases switching loss and very fast sampling time to improve the control performance. Moreover, the switching frequency varies according to the operating conditions. In order to solve these problems, pulse width modulation (PWM) can be added to DTC and this method is called DTC-PWM. Although the switching frequency can be made constant, it still does not consider the back electromagnetic force (EMF) and decoupling components. As a result, the selected voltage vector and duty cycle cannot satisfy the torque and flux requirement. In addition, torque and flux ripple increase. Unlike conventional DTC and DTC-PWM, the proposed predictive DTC-PWM (PDTC-PWM) method has 12 sectors and 12 voltage vectors. This method uses the motor parameters to predict or estimate the flux and torque values of the next sampling period when a selected voltage vector is applied as maximum or zero. By using the error between the reference and the predicted values, both back EMF and decoupling components can be found and then considered to select the optimal voltage vector, which is then divided into d and q axis components. Flux and torque change according to rotor position. This characteristic is also considered in the duty cycle calculation of the PWM to reduce both flux and torque ripple. The performance of the proposed PDTC-PWM method was verified by simulations and experiments.

파라미터 변동에 강인한 PMSM의 영 전압 벡터 기반 최적 PDTC-DPWM 제어

김승준 경성대학교 일반대학원 2025 국내박사

This paper presents a Sliding Mode Observer(SMO) based Predictive Direct Torque Control-Discontinuous Pulse Width Modulation(PDTC-DPWM) method to improve the control performance of PMSM(Permanent Magnet Synchronous Motor) compare than a conventional Predictive Direct Torque Control-Pulse Width Modulation(PDTC-PWM) method. The conventional PDTC-PWM uses the torque and flux error band to determine the suitable switching voltage vector. And the PWM duty ratio is calculated by the cost function to minimize the torque and flux error from the selected switching voltage vector. The conventional hysteresis in PDTC-PWM method doesn’t consider the back EMF effect at the zero voltage duration, the selected voltage vector may not be optimal choice to reduce the torque and flux ripple. Furthermore, the torque and flux prediction are fully dependent on the the motor parameters such as winding resistance, inductance and back EMF constant. Consequently, motor parameter error and variation are much affect to the control performance in the conventional PDTC-PWM approach. In order to improve the control performance in PDTC-PWM, the zero voltage based PDTC-DPWM using SMO is proposed in this paper. The proposed PDTC-DPWM uses the zero voltage vector effect to select the suitable switching voltage vectors(two effective voltage vectors). One optimized voltage vector is directly determined by the torque and flux index from the predicted torque and flux error by the zero voltage vector. Then, the comparison of the error ratio between the predicted torque and flux is used to determine the adjacent switching voltage vector. From the selected optimized switching voltage vectors and zero-voltage vector, the switching times of DPWM can be directly calculation by the proposed method to minimize the torque and flux ripple. Furthermore, the proposed sliding mode observer to reduce the parameter error effect can compensate the parameter error effect at the torque and flux prediction. Then, the parameter dependency in the conventional PDTC-PWM can be reduced in the proposed PDTC-DPWM method. Additionally, a dead-time compensator accounting for intermediate phase currents is implemented to mitigate inverter dead-time effects. The effectiveness of the proposed SMO based PDTC-DPWM method is validated through MATLAB/Simulink simulations and experimental verification using a 1.1 kW PMSM. In the compared simulation and experimental results, the proposed PDTC-DPWM method shows the improved torque and flux ripple reduction. And, It shows the reduced torque and flux ripple at the parameter errors.

탄소 펠트와 스테인리스를 활용한 전기적 접지가 적용된 스킨답서스의 초미세먼지 및 부유미생물 제거 효율 증진

김승준 건국대학교 대학원 2025 국내석사

최근 도시화 및 산업화로 인해 실내 공기 오염이 심각하게 증가하고 있으며, 미세먼지는 건강에 미치는 해로운 영향이 큰 것으로 알려져 있다. 이에 따라 실내 공기 질을 개선하기 위한 방법으로 식물의 공기 정화 능력이 주목받고 있으며, 식물의 생리적 특성을 활용한 공기 정화 연구는 지속적으로 진행되고 있다. 그러나 기존 연구에서는 식물의 전기적 특성이나 접지가 공기 정화 능력에 미치는 영향을 다룬 사례가 부족하였다. 본 연구에서는 식물의 전기 접지가 미세먼지 제거에 어떻게 영향을 미치는지 조사하기 위해 실내 환경에서 접지된 식물과 비접지 식물의 미세먼지 제거 효율을 비교하였다. 실험은 다양한 기류 속도(0.5 m/s ~ 1.5 m/s)와 조명 조건(일반적인 실내 조명) 하에서 진행되었으며, 실내 식물로는 스킨답서스(Epipremnum aureum)를 사용하였다. 실험 과정에서 공기 중 미세먼지 농도 변화와 함께 식물의 표면과 주변 공기 중 미세먼지의 농도를 측정하였다. 실험 결과, 접지를 적용한 식물이 비접지 식물보다 평균적으로 더 높은 미세먼지 제거 효율을 보였으며, 특히 기류 속도가 1.0 m/s일 때 미세먼지 제거율이 53.34%로 가장 높았다. 또한, 접지가 적용된 식물은 미세먼지 외에도 공기 중의 부유 미생물 제거에서도 더 높은 효율을 나타냈으며, 이는 식물의 전기적 활성화가 공기 정화 과정에 중요한 역할을 한다는 것을 나타낸다. 기류 속도가 증가함에 따라 식물 표면과 공기 간의 접촉 시간이 줄어들어 미세먼지 제거 효율은 낮아졌지만, 여전히 접지된 식물이 더 높은 제거율을 보였다. 이 연구는 실내 식물의 전기 접지가 공기 정화 능력을 향상시킬 수 있다는새로운 가능성을 제시하며, 실내 환경에서의 전기 접지 시스템이 실용적이고 효과적인 공기 질 개선 방법으로 활용될 수 있음을 보여준다. 또한, 식물의 전기적 특성과 공기 정화 능력 간의 관계를 규명함으로써, 향후 실내 공기 질 개선을 위한 다양한 생물학적 및 전기적 접근법에 대한 기초 자료를제공할 수 있을 것이다. Enhancing the Removal Efficiency of Particulate Matter (PM2.5) and Airborne Microorganisms with Electrically Grounded Epipremnum aureum Using Carbon Felt and Stainless Steel Kim, Seungjun Department of Biological Engineering Graduate School of Konkuk University This study was conducted to investigate the impact of electrical grounding of indoor plants on the removal efficiency of fine particulate matter (PM2.5). With rapid urbanization and industrialization, indoor air pollution has become a significant issue, and fine particulate matter is known to have harmful effects on human health. As a result, the airpuri- fying abilities of plants have gained attention as a potential solution to improve indoor air quality, and research on the physiological character- istics of plants for air purification is ongoing. However, there has been a lack of studies addressing the effects of the electrical properties and grounding of plants on their airpurifying capabilities. To examine how electrical grounding of plants influences the removal of particulate matter, this study compared the dust removal efficiency with grounding and with- out grounding plants in indoor environments. The experiment was con- ducted under various airflow speeds (0.3 m/s ~ 1.5 m/s) and typical indoor lighting conditions, using the plant species Epipremnum aureum. During the experiment, the changes in particulate matter concentration in the air, as well as the dust levels on the plant surfaces and in the surrounding air, were measured. The results showed that w/ grounding plants exhibited higher particulate matter removal efficiency than w/o grounding plants on average. Specifically, at an airflow speed of 1.0 m/s, the dust removal rate reached 53.34%, the highest recorded. w/ grounding plants demonstrated higher efficiency in removing airborne microorganisms as well, suggest- ing that the electrical activation of the plants plays a key role in the air purification process. As airflow speed increased, the contact time be- tween the plant surface and the air decreased, leading to a reduction in dust removal efficiency. This study presents a novel possibility that the electrical grounding of indoor plants can enhance their airpurifying abili- ties, suggesting that grounding systems in indoor environments could be a practical and effective method for improving air quality. Moreover, by elucidating the relationship between the electrical properties of plants and their air purification capabilities, this research provides foundational data for future biological and electrical approaches to improving indoor air quality.

고속 테스트를 위한 완전 디지털 지터 감쇠기의 설계

김승준 홍익대학교 대학원 2023 국내석사

최근 메모리의 대역폭이 증가함에 따라 테스트의 중요성은 계속 증가하고 있다. 메모리를 테스트할 때 테스트 장비에서 발생하는 지터는 테스트하는 메모리의 타이밍 마진을 감소시켜 테스트의 정확도를 떨어트리기 때문에 테스트 장비의 지터는 감축되어야 한다. 테스트의 정확도는 고속 메모리에서 더욱 중요하기 때문에 메모리의 대역폭이 증가할수록 지터 감축 기능은 더욱 필수적인 사항이 되었다. 기존의 지터 감쇠기인 아날로그 위상 고정 루프(PLL) 기반 방식은 입력 클럭의 지터를 필터링하기 위해 낮은 루프 대역폭을 설정한다. 그러나 이로 인해 VCO에서 발생하는 잡음을 제거하지 못하고 주파수 튜닝 범위가 제한되며, 외부 전압 제어 크리스탈 발진기(VCXO)를 필수적으로 사용해야 한다. 이에 따라 큰 외부 축전기를 필요로하여 오버헤드가 증가된다. 논문에서는 새로운 방식인 위상 보간기(PI) 기반의 완전 디지털 지터 감쇠기(DJA)를 제안한다. 이 지터 감쇠기는 위상 보간기를 사용하여 대역폭을 낮추면서도 VCO에 의한 지터 축적을 방지하고 넓은 주파수 범위를 커버한다. 또한 아날로그 충전 펌프와 외부 루프 필터를 디지털 루프 필터로 대체하여 오버헤드를 줄이고, 0.0257 mm2의 작은 면적으로 2.4-4.7GHz의 동작 주파수 범위와 500fs 이하의 RMS 지터 성능을 달성한다. 이 디지털 지터 감쇠기는 40nm CMOS 공정으로 제작되었으며, 4.7GHz에서 11.48mW의 전력을 소비한다. With the increasing bandwidth of memory, the importance of testing has continued to grow. Jitter generated by the testing equipment during memory testing reduces the timing margin of the memory, compromising the accuracy of the tests. Therefore, it is necessary to reduce the jitter of the testing equipment, especially for high-speed memory where test accuracy is crucial. The conventional approach to jitter attenuation is based on the analog phase-locked loop (PLL), which utilizes the low-pass filtering characteristics of the phase-locked loop for the input clock to filter out the jitter. However, setting a low loop bandwidth to filter the jitter introduces limitations, such as the inability to eliminate the noise generated by the voltage-controlled oscillator (VCO) in the phase-locked loop and a narrow frequency tuning range. This often requires the adoption of an external voltage-controlled crystal oscillator (VCXO) with excellent phase noise characteristics. Additionally, lowering the loop bandwidth in the analog phase-locked loop necessitates the use of large external capacitors, further increasing the overhead of the analog phase-locked loop-based jitter attenuator. In this paper, a novel approach called the all-digital jitter attenuator (DJA) based on a phase interpolator (PI) is proposed, which minimizes overhead. The proposed all-digital jitter attenuator utilizes a dual-loop structure based on the phase interpolator to reduce the bandwidth, ensuring that the jitter caused by the VCO does not accumulate. It achieves a wide frequency range while maintaining jitter performance by utilizing a compact ring VCO. Furthermore, the analog charge pump and external loop filter, which consume significant power and occupy a large area, are eliminated and replaced by a digital loop filter. The proposed design achieves a wide operating frequency range of 2.4-4.7GHz and RMS jitter performance of less than 500fs, all within a compact area of 0.0257 mm2. The digital jitter attenuator is designed using a 40nm CMOS process and consumes 11.48mW of power at 4.7GHz.

리눅스 기반 모바일 기기에서 사용자 응답성 향상을 위한 프레임워크 지원 선별적 페이지 보호 기법

김승준 서울대학교 융합과학기술대학원 2016 국내석사

스마트폰과 같은 모바일 기기가 널리 보급됨에 따라 사용자들은 모바일 기기 응용들을 사용하면서 빠른 응답성을 제공받기를 바란다. 하지만 모바일 기기 응용들은 종종 사용자가 기대하는 수준의 응답성을 제공하지 못한다. 응답성을 저해하는 주 원인들 중 하나는 과도한 페이지 폴트 발생에 따른 대화형 태스크 수행의 지연이다. 이는 대화형 태스크의 상주 페이지(resident page)들이 비대화형 태스크와의 페이지 캐시 경쟁에 의해 더욱 빈번히 희생될 페이지(victim page)으로 선정되어 스토리지로 쫓겨나기 때문이다. 이 논문은 이러한 문제를 해결하기 위해 프레임워크 지원 선별적 페이지 보호 기법을 제시한다. 제안한 기법은 프레임워크 레벨에서 대화형 태스크를 식별하고 이를 커널에 전달하여 페이지 replacement 시에 대화형 태스크의 페이지를 보호하고, 사용자 입력 처리 중에 발생하는 페이지 폴트를 줄인다. 실험 결과 제안된 기법은 기존 시스템에 비해 페이지 폴트 횟수를 37% 감소시켰고, 응답시간을 11% 단축할 수 있었다.

준능동 동조질량 감쇠기를 이용한 초대형 골조구조물의 진동제어

김승준 성균관대학교 2006 국내석사

Recently, various types of structural systems for skyscrapers are studied as the height of the building structures rapidly increase. The mega frame system among them, which is the structural system developed recently, is known as a suitable structural system for skyscrapers Because this structural system has sufficient stiffness against the lateral forces by combination of mega-columns and mega-girders which consist of many columns and girders. In this study, a vibration control and effective modeling methods of the mega frame system were studied. Until now, various types of Tuned Mass Damper(TMD) are developed and studied for the reduction of the dynamic response of the structure induced by lots of sources. In this study, control performance of the semi-active TMD(STMD) which can bechanged by the response of the structure in real-time was analytically investigated for various types of loads and made sure of it. It was applied to the mega frame structure and its control performance was analytically investigated. The skyhook algorithm is applied to the control of damping forces of the semi-active damper which is one of components of STMD. Control performance of STMD is compared with control performance of TMD when the SDOF system vibrates by various dynamic loads such as harmonic, artificial wind and earthquake loads. And control performance induced by the artificial wind load is compared for the mega frame structure. Finally, control performance of semi-active TMD with MR damper as well as variable damping device is investigated and the applied possibility is checked as a new type of vibration control device. As a result of the numerical analysis, STMD has more effective control performance then TMD for harmonic and arbitrary dynamic loads. And the effective analytical model is studied for vibration control of the mega frame structure. Since the mega frame structure has significant numbers of elements and nodes, it takes tremendous times and computer memories to analyze and design the structures. But there is not an efficient analysis and design method for the mega frame system yet. Therefore, an efficient analytical model, which uses a few DOFs selected by the user using, is proposed in this study by using the matrix condensation technique. It is shown that the proposed model can provide accurate results in significantly reduced computational time based on numerical studies. Moreover, in order to reduce the computational time for matrix condensation, mega-joint by mega-joint and mega-story by mega-story condensation technique is developed. Numerical analysis of the mega frame structure with STMD is performed for vibration control using the proposed modeling method.