단층 그래핀의 화학기상증착 합성과 마이크로 전사 패터닝에 대한 연구

한재형 과학기술연합대학원대학교 2012 국내석사

가이드 베인을 附着한 長方形 曲管 덕트에서의 流動에 대한 數値解析

한재형 서울産業大學校 産業大學院 2007 국내석사

본 논문은 장방형 곡관 덕트에서 생성되는 유동 흐름의 불균형을 가이드 베인을 부착함으로써 곡관 및 곡관을 통과한 이후에 안정화되어 가는 과정에 대해 수치해석을 통해 균일한 유동 흐름의 형상을 파악하는데 의의가 있다. 이를 위해 곡률 반경과 덕트의 폭의 비가 1:2를 갖는 90도 곡관 덕트에 한해, 입구측으로 부터 출구측까지 3차원 유동에 대한 수치해석을 하였다. 관련 수치해석 프로그램은 일반적인 상용 STAR-CD를 사용하였으며, 수치해석 코드로서 속도//압력//난류 운동에너지에 대해 해석하였다. 이때 가이드 베인 부착위치는 덕트의 설계 지침을 이용하였으며, 해석에 사용된 격자수에 대해 노드 수는 233,100개이고, 셀 수는 213,000개로 분할하였다. 수치해석 결과에 의하면, 가이드 베인이 부착된 경우는 부착되지 않은 경우에 비해 속도, 압력, 난류 운동에너지가 보다 빠르게 균일화된 유동을 나타내었다. 또한 부착한 가이드 베인수가 증가할수록 유동박리 현상이 현저히 경감되었으며, 곡관 회전부분을 지나 출구측으로 진행될수록 유동분포가 보다 균일해지는 경향을 초래하였다. 이러한 경향은 가이드 베인을 부착함으로서 곡관에서 박리 및 2차유동에 의해 발생된 유동의 불균형을 가능한 저감시켜 보다 신속히 유동의 안정화를 도모하는 것으로 유추할 수 있다. The preliminary purpose of this study analyzes the unbalance flow movement in the rectangular bend duct. By installed guide vane, it is investigated about stabilized process that go through bend duct hence, Using Numerical analysis. It is significant that characteristics of fluid flow is investigated using CFD code. In order to analysis, it is using 90-degree rectangular bend duct with a ratio of 2 between radius and width. The fluid flow is computation by commercial software of STAR-CD for comparison velocity, pressure, turbulence kinetic energy in the inlet and outlet port flow, and then, sticking position of a guide vane is using basic designed manual. The flow grid field was divided into 233,100 node and 213,000 cell number in the analysis. The results obtained from numerical analysis are summarized as follows. Installed guide vane type is far superior to without guide vane type from velocity, pressure, turbulent kinetic energy in the fluid flow field and the increaser guide vane number, separation phenomenon of fluid flow was a marked decrease. After pass through bend fluid flow, the advancer fluid flow is to outlet port in the rectangular bend duct, the more spread of fluid flow is stabilized. Generated loss energy from separation and 2-dimensional fluid flow by installed guide vane. It has the effect of decreasing loss energy in the rectangular bend duct according to this study. It is shown that installed guide vane model produces satisfactory predictions of the homogeneous fluid flow in the rectangular bend duct.

쿠마 켄고 건축에 나타난 '자연스러운 건축'의 특성과 변화양상에 관한 연구

한재형 숭실대학교 대학원 2016 국내석사

오피스 공급과 공실률 변화가 오피스 임대시장에 미친 영향 분석 : 서울 도심, 여의도 권역을 중심으로

한재형 한양대학교 도시대학원 2024 국내석사

본 연구는 2010년대 도심과 여의도에서 발생한 오피스 공급을 중심으로 오피스 시장의 공급과 수요가 임대시장에 어떤 영향을 미쳤는지 통계적으로 확인하고자 한다. 다른 재화처럼 신규 공급이 발생해 공간 재고가 늘어나면 임대시장의 수요와 공급의 균형점인 임대료가 낮아진다. 이러한 임대료 조정 과정을 연구한 선행연구의 결과는 분석 방법, 대상 변수, 분석 기간에 따라 달라 명확한 결론을 내리기 어렵다. 따라서 기간을 최신화하고, 신뢰성 있는 데이터를 구득하여 적합한 분석 방법을 찾아 추가 연구를 진행했다. 분석 대상은 다음과 같다. 서울 오피스 시장에서 공급이 가장 활발하게 이루어진 2007년 이후부터 2021년까지 총 60분기를 대상으로, 도심과 여의도 권역을 분석한다. 규모를 기준으로 S 등급(20,000평 이상), A 등급(10,000평 이상), B 등급(5,000평 이상)으로 구분한 각 등급별로 오피스 빌딩의 공급, 공실률, 명목점유비용, 실질점유비용의 시계열 데이터를 구축했다. 분석 방법으로는 서울 오피스 시장의 짧은 역사를 고려해 자기회귀시차모형(Auto Regressive Distributed Lag)을 사용한다. 국내 오피스 임대시장에 대한 시계열 분석 연구 중 ARDL을 사용한 연구는 한 건으로, 해당 연구는 명목임대료에 대해 분석하고, 오피스 등급의 구분 없이 전체 시장을 분석하는 여러 한계를 가지고 있다. 본 연구는 이를 개선한 심층분석을 진행했다. ARDL 모형에 대해 한계검정법으로 공적분 검정 후 오차수정모형을 통해 분석한 결과, 대부분 모형에서 공적분이 확인되지 않고, 오차수정모형에서 변수들의 영향도 유의하지 않아 본 연구에서는 ARDL 모형의 분석에 초점을 맞추었고, 그 결과는 다음과 같다. 우선 공급과 공실률 변화가 임대시장에 미친 영향은 최대 시차 4를 적용하여 분석하였는데, 대부분 공급의 영향과 공실률의 영향이 과거 1~3 시차 내에서만 유의한 것을 확인했다. 이는 분석 기간 발생한 공급의 영향이 일시적으로 영향을 미치고 1년 이내에 영향이 흡수된 것으로 이해할 수 있다. 도심에서 대형 오피스, S 등급과 A 등급 시장에서 공급이 공실률에 유의하게 영향을 미치는 것을 확인했고, A 시장은 점유비용에 대해서도 공실률과 상위등급인 S 등급의 영향이 유의하게 나타나 A 시장은 S, A 등급의 공급에 민감하게 반응하는 시장임을 알 수 있었다. S 등급에서는 실질점유비용에서만 공실률의 영향이 뚜렷하게 나타나 명목임대료보다 실질임대료를 통한 임대료 조정이 이루어짐을 확인했다. 도심과 마찬가지로 여의도에서도 대형 오피스(S, A) 시장의 공급이 공실률을 유의하게 높였는데, 여의도 S 등급에서는 분석 기간 발생한 신규 공급된 오피스가 여의도 시장의 시장 임대료를 오히려 높인 것으로 나타났다. 일시적으로 공실률은 증가했지만, 그 영향 역시 4 시차 이내에서만 유의했다. 이에 대해 신규 공급된 오피스가 기존 시장을 대체하지 않고 잠재수요를 충족한 것으로 이해할 수도 있을 것이다. 두 시장의 분석 결과를 요약하면, 대형 오피스가 많이 공급된 분석 기간, 공급은 공실률을 일시적으로 상승시켰으나, 1년 내에 대체로 해소된 것으로 보인다. 임대인이 가장 적극적으로 공급과 공실률 변화에 반응한 시장은 도심 A 등급 시장이었으며, S 등급은 상대적으로 두 변수의 영향이 적었다. 분석 기간을 최근으로 확장하고, 시장은 세분화하고, 분석 방법을 수정하여 선행연구의 결과와 비교한 결과, 여러 차이점이 확인되어, 오피스 시장의 공급과 공실률, 임대료의 관계는 시간이 흐름에 따라 데이터가 축적되면 정교한 모형을 재구성하여 반복적으로 연구되어야 할 주제임을 확인했다.

Inhibitory effects of oyster hydrolysate on melanogenesis and wrinkle formation

한재형 경희대학교 대학원 2018 국내석사

Pacific oyster (Crassostrea gigas) has been used to treat skin disorders such as freckles, melasma, moles and wrinkle formation in Korea. In this study, the inhibitory effects of oyster hydrolysate (OH) on melanogenesis and wrinkle formation were investigated in vivo and in vitro. We found that OH inhibits melanin production and tyrosinase activity in a dose-dependent manner in B16F10 cells. The regulations of cAMP-mediated pathway reduced melanin synthesis in OH-treated cells. Decreased cAMP activated the phosphorylations of MEK/ERK and Akt/GSK3β, but decreased the phosphorylation of PKA/CREB. In vivo study, we found that OH decreases the number of active melanocytes and melanin granules. Moreover, the expressions of MITF, tyrosinase, TRP-1 and TRP-2 were decreased in OH-administered groups. Our results showed that OH exhibits anti-melanogenic effects in B16F10 cells and UVB-irradiated C57BL/6J mice. Additionally, we investigated the effects of OH on wrinkle formation in UVB-irradiated model mice. We confirmed that OH has inhibitory effects on wrinkle formation using skin images and replicas. Moreover, we investigated the changes of skin such as skin thickening VIII and collagen degradation using histopathological analyses. Skin thickening and collagen degradation were reduced in OH-administered groups. To determine the mechanism of OH on wrinkle formation, we measured mRNA and protein expression levels. We found that OH downregulates MMPs, upregulates TIMP-1, and inhibits the decrease of procollagen type Ⅰ mRNA expression using RT-qPCR. We confirmed that OH inhibits ERK, JNK and p38 MAPK pathway using western blot analysis. The inactivation of these MAPK pathway results in the decrease of MMP-1 expression, and inhibition of collagen degradation. Our results showed OH regulates the phosphorylation of MAPK signaling factors, decreases MMPs expression, and inhibits collagen degradation in UVB-irradiated hairless mice. Taken together, we concluded that OH protects skin from UVB irradiation through inhibition of excessive melanogenesis and wrinkle formation. This study suggests that OH has a high potential as a skin care agent. 피부는 외부에서 자극하는 요인인 자외선이나 환경오염 등에 방어 기전을 작용하게 된다. 특히, 태양으로부터 조사되는 자외선은 피부를 자극하면 과색소침착, 주름 형 성 등의 작용을 한다. 적절한 멜라닌 생성은 자외선을 차단하고 자유라디칼을 소거 하며 유전자를 보호하게 된다. 그러나 과발현 되면 피부암을 일으킬 수 있다. 또한, 피부에 대해 관심이 증가하면서 멜라닌 과발현에 의한 기미, 주근깨, 점 등을 제거 하는 물질들이 개발되고 있다. 그러나 밝혀진 물질들은 안정성, 부작용 등에 의해 사용 범위가 제한적이다. 이에 천연물을 통한 효과적이고 안정적인 새로운 조성물 개발이 많이 진행되고 있다. 본 연구는 B16F10 melanoma 세포와 UVB 조사로 과색소발현을 유도한 동물 모델 에서 굴 가수분해물의 melanin 생성억제 효과와 작용기전을 확인하였다. 멜라닌 합 성에서 율속인자로 작용하는 tyrosinase의 활성을 억제해 melanin 합성을 감소시키 는 것으로 밝혀졌다. 굴 가수분해물은 MEK/ERK, Akt/GSK3β의 인산화 촉진과 PKA/CREB의 인산화 억제를 통해 MITF 발현을 저해하였다. In vitro 결과를 토대로 동물모델에서 확인하고자 했다. C57BL/6J 에 과색소침착을 유도하고 굴 가수분해물 35, 70, 140 mg/kg 과 양성대조군 ascorbic acid 70 mg/kg 을 경구투여 한 결과, 굴 가수분해물 70, 140 mg/kg 투여군에서 ascorbic acid 와 효 과가 비슷하거나, 더 좋은 효과를 나타내었다. 이상의 결과를 통해 굴 가수분해물의 멜라닌 생성 억제 효과와 tyrosinase 활성 억 제능을 확인할 수 있었으며, 동물 실험을 통해 멜라닌 세포의 크기, 수의 감소뿐만 아니라 멜라닌 과립 분포가 감소하여 미백 효과에 대한 잠재력을 확인할 수 있었다. 다른 연구로 UVB 유도 동물 모델에서 굴 가수분해물의 항주름 효과와 작용기전을 확인하였다. 등 사진과 모사판을 이용하여 주름의 정도를 측정하였으며, 등 조직을 분리하여 이후에 작용기전을 확인하였다. 작용기전으로는 MMP들의 발현을 gene expression으로 확인하였고, 그 중에서 가장 주된 요인인 MMP-1의 발현에 관여하 는 ERK, JNK, p38 MAPK pathway의 발현을 protein expression으로 확인하였다. 굴 가수분해물은 MMP들의 발현을 억제하고, TIMP-1의 발현을 촉진시켜 procollagen type 의 분해 억제를 통해 콜라겐 분해를 막는 것으로 나타났으며 특히 MMP-1 발 현에 관여하는 ERK, JNK, p38의 인산화가 저해되어 콜라겐 분해가 억제되는 것을 확 인할 수 있었다. 이상의 결과를 통해 굴 가수분해물의 항주름 효과와 그 기전을 확인할 수 있었다. 따라서, 굴 가수분해물은 미백과 항주름 효과에 대한 건강 기능식품과 화장품의 소 재로서의 가능성을 제시해주었다.

초등학교 고학년 저소득가정 학생의 학업적 자기효능감 증진을 위한 집단상담 프로그램 개발

한재형 한국교원대학교 대학원 2015 국내석사

본 연구의 목적은 초등학교 고학년 저소득가정 학생의 학업적 자기효능감 증진을 위한 집단상담 프로그램을 개발하고 적용하여, 그 효과를 검증하는데 있다. 이러한 연구목적을 달성하기 위하여 설정한 연구문제는 첫째, 초등학교 고학년 저소득가정 학생의 학업적 자기효능감 증진을 위한 집단상담 프로그램은 어떻게 구안되어야 하는가? 둘째, 초등학교 고학년 저소득가정 학생을 위한 학업적 자기효능감 증진 프로그램은 효과가 있는가를 밝히는 것이다. 연구 대상은 U 광역시에 소재하고 교육복지투자사업을 운영하고 있는 A 초등학교 5∼6학년 저소득가정 학생 13명을 실험집단, 가까이에 위치한 비슷한 환경적 여건을 가지고 있는 B 초등학교 5∼6학년 저소득가정 학생 13명을 통제집단으로 구성하였다. 학업적 자기효능감 증진을 위한 집단상담 프로그램은 박인우(1995)의 상담프로그램 개발 모형을 바탕으로 총 12회기로 구안하여 1주에 2회씩 방과 후 시간을 활용하여 실시하였다. 검사 도구는 김아영과 박인영(2001)이 개발하여 표준화한 학업적 자기효능감 척도(Academic Self-Efficacy : ASE)를 사용하였다. 자료처리는 IBM SPSS Statistics 21.00에서 혼합변량분석(Mixed ANOVA)을 사용하여 통계적 결과를 분석하였으며, 양적 결과가 갖는 신뢰성에 대한 한계를 보완하기 위하여 집단원의 경험보고서와 상담자의 관찰 내용을 분석하여 제시하였다. 이 연구를 통해 얻어진 결과는 다음과 같다. 첫째, 학업적 자기효능감 증진을 위한 집단상담 프로그램에 참여한 실험집단의 학업적 자기효능감의 변화가 통제집단의 변화와 유의한 차이가 있는 것으로 나타났다. 둘째, 학업적 자기효능감의 하위 영역별 분석 결과에서는 실험집단의 과제난이도 선호, 자기조절효능감 영역에서는 유의한 것으로 나왔으나 자신감 영역에서는 집단과 검사시점의 상호작용 효과가 유의하지 않는 것으로 나타났다. 셋째, 집단원의 경험보고서와 상담자의 관찰내용을 분석한 결과 이 프로그램이 초등학교 고학년 저소득가정 학생의 학업적 자기효능감을 증진시키는데 긍정적인 효과가 있는 것으로 나타났다. 이 연구의 시사점은 초등학교 고학년 저소득가정 학생의 학업적 자기효능감 증진에 효과를 미치는 집단상담 프로그램을 개발하였으며, 학교현장에서의 교육․상담적 차원으로 활용될 수 있는 자료를 제공하는데 있다. 이상의 연구결과를 통해 후속연구를 위한 제언은 다음과 같다. 첫째, 학업적 자기효능감의 하위 영역 중 자신감과 관련하여 통계적으로 효과가 유의하지 않는 것으로 나타났다. 후속연구에서는 실험집단과 통제집단 간의 자신감 영역에 비중을 두어 프로그램 내용을 수정․보완할 필요가 있다. 둘째, 현실적인 이유로 비교집단을 선정하지 못하였고, 기간의 제약으로 학업적 자기효능감 증진의 사후 지속효과를 측정하지 못하였기에 연구결과를 일반화하는 데는 한계가 있다. 후속연구에서는 보다 장기적인 계획 아래 많은 연구 대상을 상대로 지속적으로 연구를 수행하고 그 결과를 바탕으로 프로그램을 수정‧보완해 나갈 필요가 있다.

기상요인을 활용한 머신러닝 기반 겨울철 교통사고 발생 예측 연구 : 경기도 지역을 중심으로

한재형 호서대학교 일반대학원 2025 국내석사

최근 기후변화로 인해 폭설 피해의 빈도와 심각성이 심화되어 겨울철 교통사고가 증가 하고 있다. 따라서 이러한 피해를 완화하기 위한 효율적인 대응 전략 수립에 대한 요구가 더욱 필요한 실정이다. 폭설과 겨울철 교통사고의 연관성을 규명하는 연구는 많이 진행되었지만, 이와 관련해 초점을 맞춘 기존 연구는 제한적으로만 이루어져 왔다. 본 연구는 2015–2023년 기간의 전국 시군구 자료를 기준으로 전국의 시·군·구 단위 겨울철 교통사고 데이터를 종합적으로 분석한 후, 경기도를 주요 연구 지역으로 선정하여 겨울철 노면결빙 현상으로 발생하는 차량 사고 발생률을 감소시키고자 한다. 사고 발생에 영향을 미치는 기상 변수를 파악하고, 소프트맥스 회귀 분석, 랜덤 포레스트 분석, XGBoost 분석 등 기계 학습 기반 예측 모델을 개발하여 겨울철 교통사고의 위험 수준(발생 등급)을추정했다. 분석결과, 도로결빙에 제일 관계가 크다고 분석된 인자는 Random Forest와 XGBoost 두 모델의 경우 최저기온으로 나타났으며, 뒤이어 일사량과 풍속이 다음으로 높은 연관성을 나타냈다. 비교 결과, 세 모델 간의 예측 정확도 및 도로결빙에 큰 영향을 미친다고 판단한 인자는 모델별로 차이가 있는 것으로 나타났다. 그러나 고려되지 않은 인자들도 추가되어 연구가 진행된다면 이는 추후 겨울철 교통사고 위험을 예측하는 데 있어 머신 러닝 접근 방식의 잠재적 적용 가능성을 시사하며, 폭설 피해에 대한 사전 대책을 개발하기 위한 과학적 프레임워크를 제공할 수 있다고 판단된다.

Tunable Metamaterials and Graphene Flexible Devices for Photonic Applications : 광소자 응용을 위한 가변형 메타물질과 그래핀 유연 소자

한재형 경북대학교 대학원 2016 국내박사

Metamaterials, which are composed of artificial meta-atoms whose unit-cell sizes are much smaller than the wavelength of incident electromagnetic (EM) wave, have attracted much interests due to their unique and new optical properties, such as an negative refraction, ultrahigh refractive index, optical invisibility, etc. Despite these versatile properties and the utilities of artificial materials, however, conventional passive metamaterial devices are limited in applicability because they have limited operating bandwidths and modulation capabilities. To address these challenges, tunable metamaterials have recently attracted much attention for operation at a wider frequency range with active control of the frequency response properties. In this thesis, we explore various EM properties and optical phenomena of mechanically and electrically tunable metamaterials. Chapter 2 is devoted to the study of mechanically reconfigurable metamaterials based on the moiré interference phenomenon, which can tune the optical responses to incident EM waves by continuously changing the superposition angle of two layers of the metamaterial. The proposed metamaterials differ from conventional reconfigurable metamaterials in that the lattice size and shape of the cluster of the unit cell can be changed. Chapter 3 is devoted to the study of electrically tunable metamaterials based on gate-controlled graphene. The optical transmission of the metamaterial can be changed with high modulation speed by applying a gate-voltage modulation to the graphene sheet. Finally, in Chapter 4, the large-area synthesis method of single-layer graphene (SLG) utilizing chemical vapor deposition and transfer technology is introduced, which is essential for the fabrication of the above mentioned electrical tunable devices. Such devices are expected to present immense potential for terahertz applications, such as fast terahertz modulators and terahertz imaging devices. 입사전자기파의 파장보다 매우 작은 단위셀의 크기를 가지는 인공메타원자로 구성된 메타물질은 자연에서 얻을 수 없는 음굴절, 극고굴절률, 광학적 불가시성 등의 독특하고 새로운 광학적 특성들로 인하여 많은 관심을 받고 있다. 그러나 이러한 인공물질의 유용성과 다재다능한 성질에도 불구하고 기존의 수동적 메타물질 소자는 작동밴드 대역 및 변조능력이 제한되어 있어 응용성이 한정되는 단점이 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 조절가능 메타물질 (Tunable Metamaterial)은 주파수 응답 특성의 능동제어가 가능하면서 폭넓은 주파수 대역에서 동작함으로 최근 많은 주목을 끌고 있다. 이 논문에서는 기계적 및 전기적으로 조절 가능한 메타물질의 다양한 전자기 특성과 광학적 현상들을 연구하였다. 제 2장은 모아레 간섭현상에 기반한 기계적 가변구조형(reconfigurable) 메타물질 연구에 대해 살펴본다. 모아레 메타물질은 두 층으로 이루어진 메타물질의 중첩각을 연속적으로 변화시킴으로써 입사전자기파에 대한 광응답을 조절할 수 있다. 제안된 메타물질은 단위셀의 클러스터 모양과 격자 크기가 변화가능하다는 점에서 기존의 가변구조형 메타물질과 차별된다. 제 3장에서는 게이트 제어 그래핀에 기반을 둔 전기적으로 조절 가능한 메타물질 연구에 대해 살펴본다. 이 메타물질은 그래핀 시트에 게이트 전압 변조를 가함으로써 광학적 투과특성의 고속 변조가 가능하다. 마지막으로 4장에서는 화학기상증착법과 그래핀 전사기술을 이용한 단일층 그래핀의 대면적 합성법을 소개하였다. 이는 위에서 언급한 그래핀 메타물질의 제작에 있어서 필수적인 요소 기술이다. 본 논문에서 연구된 소자들은 고속 테라헤르츠 변조기 및 테라헤르츠 이미징 소자와 같은 테라헤르츠 응용에 대한 커다란 가능성을 보여줄 것으로 기대된다.

Buckling of sandwich composite shells under external pressure using finite elements

한재형 Grorgia Institute of Technology 2002 해외박사