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        화학 기상 증착법에 의해 제작한 그래핀의 CH4 유량에 따른 구조적, 광학적, 및 전기적 특성 연구

        김주환,김성,최석호 한국물리학회 2013 새물리 Vol.63 No.12

        Single-layer graphene is grown on Cu foils in a chemical vapor deposition (CVD) apparatus with the CH4 flow rate (FR) varied from 10 to 30 sccm, is chemically separated from the Cu foils, and is transferred to SiO2/Si on a quartz substrate. The graphene is shown to be composed of polycrystalline domains with boundaries by using atomic force microscopy. At FR = 20 sccm, the size of domains is largest, and the graphene’s surface is cleanest. The D, G, and 2D Raman peaks are observed at 1350, 1600, and 2680 cm−1, respectively, for all the specimens. The G-to-2D and the D-to-G intensity ratios are smallest at FR = 20 sccm, indicating thickness- and defectminimized growth of graphene, consistent with its having the smallest sheet resistance, the largest transmittance, and the highest electron/hole mobilities at the same FR. These results suggest that the properties of graphene are strongly affected by variations in the domain size and the boundary portion (i.e., the defect density) that result from changes in the CH4 flow rate. Cu foil 위에 화학 기상 증착법을 이용하여 CH_4 유량을 10에서 30sccm까지 변화시키면서 단층 그래핀을 형성한 후, Cu 촉매 기판으로부터분리하였으며, SiO2/Si 박막과 석영기판 위에 전사하였다. 원자 힘현미경으로 그래핀의 표면을 분석한 결과, 그래핀은 다양한 크기의도메인과 경계층을 갖는 다결정구조임을 확인하였다. 특히 유량이 20sccm에서 그래핀의 도메인 크기가 가장 컸으며 깨끗한 표면이관찰되었다. 그래핀과 관련된 D (1350 cm−1), G (1600 cm−1) x9 2D (2680 cm−1) 라만 최고점들의 세기의 비의분석에 의해 유량이 20 sccm에서 그래핀의 두께가 가장 얇으면서도결함이 가장 적은 것을 확인하였다. 이러한 결과는 같은 유량에서면저항이 가장 낮고 투과도 및 전자/정공 이동도가 가장 높다는 사실들과매우 부합된다. 이러한 CH_4 유량에 따른 그래핀의 특성 변화는 생성된그래핀의 도메인 크기 및 그에 따른 경계층 비율 (즉, 결함밀도)의변화와 밀접한 관련이 있음을 의미한다.

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        정수장 전염소 공정제어를 위한 침전지 잔류염소농도 예측 머신러닝 모형

        김주환,이경혁,김수전,김경훈,Kim, Juhwan,Lee, Kyunghyuk,Kim, Soojun,Kim, Kyunghun 한국 수자원 학회 2022 한국수자원학회논문집 Vol.55 No.-

        본 연구는 정수장의 수처리 공정에서 계측되고 있는 수량 및 수질데이터의 활용과 수처리 공정제어의 지능화를 위한 것으로 정수장에서 전염소 공정이 수반되는 처리공정에서 침전지 유출수 잔류염소농도 안정화를 위하여 이를 추정할 수 있는 모형을 구축하고자 하였다. 정수장 침전지 유출수의 잔류염소농도를 예측하기 위하여 중회귀모형과 인공지능 알고리즘 중 다층퍼셉트론 신경망, 랜덤포레스트 및 장단기기억(Long Short Term Memory; LSTM) 모형을 활용하였고 그 결과를 비교, 평가하였다. 모형의 입력변수로는 전염소 공정이 도입된 정수장에서의 잔류염소농도, 수온, 탁도, pH, 전기전도도, 유량, 알칼리도 등이 사용되었고 전염소에 따른 침전지의 안정적 운영을 위해 요구되는 침전지 잔류염소농도를 출력변수로 구성하였다. 적용 결과에서는 랜덤포레스트 모형이 가장 양호한 결과를 보여 주었으며 다음으로 LSTM, 다층퍼셈트론 신경망 순으로 나타났다. 수학적 모형인 중회귀모형은 적합도 측면에서 가장 낮은 결과를 보여 주었는데, 이는 수량과 수질데이터의 수치적인 규모나 차원의 차이뿐만 아니라 계절별 수질특성에 따라 염소소비 특성이 매우 다양하게 반응하기 때문으로 판단된다. 따라서 정수장 수처리 공정에서 인공지능 알고리즘의 적용을 위해서는 랜덤포레스트와 같이 의사결정 트리구조의 도입과 적용이 타당한 것으로 나타났다. 본 연구에서 분석된 결과를 근거로 전염소 공정이 도입된 정수장 수처리 공정에서 염소주입량을 실시간으로 예측 가능하게 함으로써 침전지 유출수에서 잔류염소농도를 일정하게 유지하는데 기여할 수 있을 것으로 기대된다. The purpose of this study is to predict residual chlorine in order to maintain stable residual chlorine concentration in sedimentation basin by using artificial intelligence algorithms in water treatment process employing pre-chlorination. Available water quantity and quality data are collected and analyzed statistically to apply into mathematical multiple regression and artificial intelligence models including multi-layer perceptron neural network, random forest, long short term memory (LSTM) algorithms. Water temperature, turbidity, pH, conductivity, flow rate, alkalinity and pre-chlorination dosage data are used as the input parameters to develop prediction models. As results, it is presented that the random forest algorithm shows the most moderate prediction result among four cases, which are long short term memory, multi-layer perceptron, multiple regression including random forest. Especially, it is result that the multiple regression model can not represent the residual chlorine with the input parameters which varies independently with seasonal change, numerical scale and dimension difference between quantity and quality. For this reason, random forest model is more appropriate for predict water qualities than other algorithms, which is classified into decision tree type algorithm. Also, it is expected that real time prediction by artificial intelligence models can play role of the stable operation of residual chlorine in water treatment plant including pre-chlorination process.

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        고등 『문학 』교과서 텍스트에 대한 교사와 학생들의 반응 연구

        김주환 한국교육과정평가원 2013 교육과정평가연구 Vol.16 No.3

        이 연구는 2009 고등 『문학』 교과서 텍스트에 대한 교사와 학생들의 반응을 조사한 것이다. 조사 대상은 2012년 한 해 동안 동일한 『문학』 교과서를 사용한 고등학교 국어교사 386명과 6개 학교 학생 256명이다. 교사와 학생들의 반응 조사를 통해서 나타난 중요한 특징들은 다음과 같다. 첫째, 교사들은 문학사적 평가가 높은 작품이나 인격 성장에 도움이 되는 작품들을 선호하지만 학생들의 경우에는 대중가요나 만화, 대중소설, 연애시와 같은 작품들을 선호한다. 둘째, 교사들은 현대시나 고전시가와 같은 서정 장르를 선호하지만, 학생들은 소설, 희곡 · 시나리오와 같은 서사 장르를 선호한다. 셋째, 교사와 학생들은 대체로 현대적이고 대중적인 작품에 흥미를 나타내었으며 어휘나 표현이 낯선 작품들을 어려워하는 경향이 있었다. 넷째, 교사와 학생들은 흥미도가 높은 작품을 교과서에 싣기에 적절하다고 판단하는 경향이 있다. 즉, 흥미도와 적절성의 관련은 밀접하지만 흥미도와 난도의 관련성은 밀접하지 않았다. 다섯째, 실제 수업에서 교사들은 문학사적 평가가 높은 작품들을 주로 가르치고 최근작이나 외국 작품은 잘 가르치지 않는 것으로 나타났다. 이러한 연구 결과를 통해서 교과서 개발의 시사점을 도출해보면 다음과 같다. 첫째, 교과서 작품 선정에서 난도뿐만 아니라 흥미도를 중시할 필요가 있다. 둘째, 교사와 학생들의 작품 선호도가 다르기 때문에 다양한 장르의 작품을 통합적으로 구성할 필요가 있다. 셋째, 문학사적으로 높은 평가를 받은 작품들 중에서 학생들의 흥미가 높은 작품을 찾으려는 노력이 필요하다. This study investigated teachers' and students' responses to the literary texts of Literature textbooks based on 2009 revised curriculum. Survey data from 386 highschool teachers and 256 students were gathered for analysis. Major findings of this study were as follow. First, teachers put strong emphasis on literary works which were highly evaluated in literary history and believed to be good for students' characters. Students preferred popular songs, comic, popular novels and loved poems relatively. Second, teachers showed a tendency on lyric genre such as modern poetry and classical poetry. Students preferred narrative genre in order of novel, play/scenario, poetry, and essay. Third, teachers and students were interested in modern and popular works. On the other hand, they seemed to feel difficulty in dealing with works which has unfamiliar words or expressions. Forth, teachers and students had a tendency to judge the appropriateness of texts based on the degree of interest. The relation of the degree of interest and the level of appropriateness as a text for a textbook was high in contrast of the degree of interest and the level of text difficulty. Fifth, teachers taught mainly texts with highly-evaluated literary works and did not teach latest or foreign works. The result of the study suggests some implications for developing Literature textbooks. First, it is important to consider not only the level of text difficulty but also the degree of readers' interest in each text in selection of literary works for textbooks. Second, literature textbook should be include a variety of genres because the interest of a text by teachers and by students is not isomorphic. Finally, textbook developers should make constant effort to explore interesting literary works for students among the highly evaluated works.

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        빈곤, 불평등, 복지 지표 계산을 위한 소프트웨어의 검토

        김주환 한국자료분석학회 2007 Journal of the Korean Data Analysis Society Vol.9 No.1

        빈곤, 불평등, 복지에 대한 연구 시 관련 지수에 대한 계산이 필요한 경우에 일반 범용 통계 소프트웨어를 이용하면 계산이 쉽지 않다. 위의 지수 계산을 위한 소프트웨어로 POVCAL, PovcalNet, DAD, PovSTAT, SimSIP-Poverty, Poverty Analysis Toolkits, PovMap 등이 개발되어 사용되고 있다. 본 연구에서는 각 소프트웨어들을 소개하고 장단점을 파악하였으며 특히 가장 유용한 소프트웨어인 PovcalNet과 DAD의 사용 예를 소개하고 개선점들을 제시하여 이 분야의 연구자들에게 도움을 줄 수 있도록 하였다. When we study indices related to poverty, inequality, and welfare, if we use common statistical software package such as SAS, SPSS, and Stata, the computation which are not easy jobs. POVCAL, PovcalNet, DAD, PovSTAT, SimSIP-Poverty, Poverty Analysis Toolkits, and PovMap, which are softwares developed for the purpose of index computing using income distribution data. In this study, we introduced these softwares and review the advantages and disadvantages of each softwares. DAD is the most effective and useful software in distribution analysis research. We present some examples to show how to use the software, and give some comments on the DAD.

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