nglaura/koreascience-summarization huggingface dataset:
이 연구는 대학생들의 인공지능 소양을 신장하기 위한 교육 콘텐츠의 설계와 개발에 관한 것이다. 우선 인공지능 교육 콘텐츠를 설계하고 교육 프로그램을 구성하였다. 콘텐츠는 8개의 인공지능 영역에서 총 15차시로 구성되었다. 콘텐츠는 지식-기능-태도의 내용을 함께 담고 있으며 학습단계는 5단계로 구성하였다. 콘텐츠의 개발은 온라인 자료의 형태로 구성하고 시뮬레이션과 워크시트를 포함하였다. 또한 교수학습방법을 제공하고 각 콘텐츠별로 평가 문항을 개발하였다. 콘텐츠의 적합성을 살펴보기 위해 전문가 대상으로 타당도 검사를 실시하였다. 설계 내용에 대한 내용타당도 검사 결과 전체 평균은 .71이상을 나타냈고, 개발된 콘텐츠의 수업 적합도의 CVI값은 .82로 타당성이 높게 나왔다. 본 연구에서 개발된 콘텐츠들이 대학 교양교육에서 인공지능 소양을 향상시키기 위한 효과적인 프로그램으로 활용될 것으로 기대된다.

This study is to design and to develop the educational contents to enhance artificial intelligence literacy. First, we designed artificial intelligence education contents and constructed education programs. The contents are composed of a total of 15 lectures in 8 AI domains. The contents contain the elements of knowledge-skill-attitude, and 5 learning steps. The developed contents were organized in the form of online materials and included simulations and worksheets to directly manipulate and explore the concepts and algorithms of AI. In addition, we provided evaluation questions for each content. To examine the suitability of content, we conducted a validity test for experts. As a result of the content validity test, the overall average was .71 or higher, and the CVI value of the class suitability was .82, indicating a high validity. We are expected to use the contents developed in this study as an effective program to improve AI literacy in university liberal arts education.

(게재일: 2021.01.29)
기상청에서 운용하는 268개의 가속도 관측망에 대한 방위각 보정값을 측정하기 위해 배경잡음 교차상관 방법을 사용하였다. 이 방법은 배경잡음 자료를 사용하기 때문에 원거리 지진자료를 사용하는 방법과 달리 특정 조건에 맞는 지진을 선정할 필요가 없고, 한반도와 같은 조밀한 관측망에 적용하여 단기간의 연속 파형 자료만을 사용해 신뢰할 수 있는 방위각 보정값을 측정할 수 있다. 계산에는 2020년 1월부터 2020년 2월까지 총 268개의 기상청 가속도 관측망에 기록된 3성분 연속 파형 자료를 사용했다. 계산된 결과를 보면 기존에 원거리 지진자료를 사용한 결과와 매우 유사하며, 기존 결과에서 누락된 가속도 관측소들을 포함한 대부분 관측소의 방위각 보정 계산 결과가 표준편차 5° 이하로 안정적으로 계산되는 것을 확인할 수 있다. 따라서 본 연구를에서 사용한 방법을 활용해 기상청 가속도 관측소에 대한 방위각 보정값을 지속적으로 모니터링하고 측정된 결과를 활용하면, 가속도 자료의 수평 성분을 활용한 다양한 연구들에 활용할 수 있을 것이다.

Orientation corrections for the total of 268 accelerograph stations of the Korea Meteorological Administration (KMA) were estimated using ambient noise cross-correlation. As this method uses ambient noise data instead of teleseismic waveforms from earthquakes under certain conditions, reliable orientation corrections can be obtained using only two-month long continuous seismic data from dense seismic networks in the Korean peninsula.Three-component continuous data recorded at the 268 accelerograph stations from January to February 2020 were used to estimate orientation corrections. The results are comparable to the previous results obtained from teleseismic waveforms; the overall standard deviations of the orientation corrections are less than 5°. Therefore, orientation corrections for the accelerograph station network can be tracked periodically by the ambient-noise method and the result can be used in various studies using the horizontal-component of acceleration data.

(게재일: 2021.04.30)
제주도 북서부인 애월 해안에는 평탄하게 흐른(판상) 용암류와 둥근 모양(원통)의 용암류가 관찰된다. 원통형 용암류의 치밀한 내부에는 동심원 구조와 방사상 절리가 발달한다. 구엄리 돌염전 주변의 판상 용암류 내부에는 상하부의 굵기가 다른 주상절리가 발달한다. 주상절리 상부는 다각형의 형태가 고르지 않으며 직경은 120-150 cm이다. 주상절리 하부는 육각형과 오각형으로 형태가 일정하고, 크기도 60 cm 내외이다. 원통형 로브는 크기와 형태에 따라 두 그룹으로 나눌 수 있다. 하나는 메가로브인데, 최대 직경이 30 m인 반원형이다. 또 하나는 원형의 로브로 직경이 10 m 이하이다. 원통형 용암류의 방사상 절리의 기둥 단면은 육각형과 오각형이며, 기둥의 직경은 중심에서 바깥쪽으로 증가하는데 바깥쪽 경계부에서는 80-120 cm 정도이다. 원통형 용암에서 관찰되는 동심원 구조는 4가지 요인이 복합된 것이다. 첫째는 원형의 균열로, 원통형 용암류 내에서 안쪽과 바깥쪽 사이의 온도차와 밀도차로 발생한 수축으로 생긴 틈새이다. 둘째는 방사상 절리의 마디층이 동심원을 이룬 것으로, 이 마디층은 방사상 절리와 동시에 만들어진 것이다. 셋째는 유동띠로서, 용암이 흐를 때 둥근 통로에 남긴 흔적이다. 네 번째는 용암에서 빠져나온 가스가 동굴에 형성된 기공 띠이다.

A lava dome and sheet lava flow can be observed at the seashore of Aewol, Jeju island. The cylindrical lobes are characterized by a concentric structure consisting of a massive core and radial joints. Columnar joints with different thickness between the upper and lower parts are developed in the sheet lava flow around the rock salt field in Goeomri. The upper part of the columnar joints is uneven in shape, and has a diameter of 120-150 cm. The lower part of the columnar joints is hexagonal and pentagonal in shape, and has a diameter of about 60 cm. The cylindrical lobes can be divided into two groups based on size and shape. One is a megalobe, with a semicircular outline and a maximum diameter of 30 m. The other is a circular lobe with a diameter of less than 10 m. The columns in the radial joints have hexagonal and pentagonal cross sections and gradually increasing diameter, outward from the core, to a size of 80-120 cm at the rim. The concentric structure observed in the cylindrical lavas is attributable to a combination of four factors. The first is a circular crack caused by the decrease of the temperature and density difference between the inside and outside of the cylindrical lava flow. The second is a concentric chisel mark of the radial joints, which formed at the same time as the radial joints. The third is a flow band, which is a trace left in a round passage when lava flows through. The fourth is a vesicular band formed in a cave by gas bubbles escaping from the lava flow.

(게재일: 2021.04.30)
본 연구는 육상 기원 조립질 하상 퇴적물의 높은 이동성에 영향을 미치는 전단과 파쇄특성을 조사하기 위하여 링전단실험을 수행하였다. 평균 입경 6 mm 자갈에 대하여 링전단시험장치를 사용하여 전단시간(shear time)과 전단속도(shear velocity)에 따른 전단-변형률 역학특성과 입자파쇄 특성을 조사하였다. 특히 배수(장시간 전단)와 비배수(단시간 전단)조건을 고려하기 위하여 초기 전단속도(0.01→0.1→1 mm/sec와 0.1→0.01→1 mm/sec)에 따른 링전단실험을 수행하였다. 실험결과에 따르면, (i) 배수와 비배수조건 모두에서 입자파쇄 특성이 확인되었지만, 비배수조건에서 상대적으로 큰 전단저항을 받는 것으로 나타났다. (ii) 배수조건에 관계없이 수중 자갈의 초기 전단속도는 전단응력-전단변형률 관계곡선을 결정하는 중요한 요인으로 나타났다. (iii) 입자파쇄는 평균 입경에 영향을 받으며 사용된 수중 자갈은 상대적으로 큰 입자파쇄 특성을 보였다. 그리고 (iv) 전단응력 결정에서 가장 크게 영향을 미치는 영향인자는 전단시간과 초기 전단속도임을 확인할 수 있었다. 결론적으로 모래와 자갈을 다량 함유한 조립질 하상 퇴적물은 입자-입자 간 상호접촉, 마모, 맞물림, 마찰 등의 물리적 이동과정을 통해 입자파쇄와 세립토 함량이 증가되고 이러한 현상은 하상 퇴적물의 고유동성을 초래하는 원인이 되는 것으로 판단된다.

The study examines the shearing and crushing characteristics of land-derived subaqueous granular materials in a gravel-bed river. A series of large-sized ring shear tests were performed to examine the effect of shear time and shear velocity on the shear stress characteristics of aquarium gravels with a 6-mm mean grain size. Three different shear velocities (i.e., 0.01, 0.1, and 1 mm/sec) were applied to measure the shear stress under the drained (long-term shearing) and undrained (short-term shearing) conditions. Different initial shear velocities, i.e., 0.01→0.1→1 mm/sec and 0.1→0.01→1 mm/sec, were considered in this study. The test results show that the grain crushing effect is significant regardless of drainage conditions. The shear stress of coarse-grained materials is influenced by initial shear velocities, regardless of the drainage conditions. In particular, particle breakage increases as grain size increases. The shearing time and initial shear velocity are the primary influencing factors determining the shear stress of gravels. The granular materials may be broken easily into particles through frictional resistance, such as abrasion, interlocking and fracture due to the particle-particle interaction, resulting in the high mobility of granular materials in a subaqueous environment.

(게재일: 2021.04.30)
본 연구는 기상청 현업모델(LDAPS)로부터 예측된 서울의 도시열섬 강도와 지상 기온을 AWS 관측과 비교 평가하였다. 관측된 서울의 열섬 강도는 봄과 겨울동안 증가하며 여름동안 감소한다. 열섬 강도의 시간적 변동 경향은 새벽 시간 최대, 오후에 최소를 보인다. 기상청 국지기상예측시스템(LDAPS)으로부터 예측된 열섬 강도는 여름철 과대모의, 겨울철 과소모의 특징을 보인다. 특히 여름철은 주간에 과대 모의 경향이 증가하며, 겨울은 새벽 시간 과소 모의 오차가 크게 나타난다. LDAPS에서 예측된 지면 기온의 오차는 여름철 감소하며 겨울철 증가한다. 겨울철 열섬 강도의 과소 모의는 도시 기온의 과소 모의와 관련되었으며, 여름철 열섬 강도의 과대 모의는 교외 지역 기온의 과소 모의로부터 기인하는것으로 판단된다. 도시 열섬강도 예측성 개선을 위하여 도시효과를 고려하는 도시캐노피모델을 LDAPS와 결합하여 2017년 여름 기간동안 모의하였다. 도시캐노피모델 적용 후 도시의 지면 기온의 오차는 개선되었다. 특히 오전시간 과소모의되는 기온의 오차 개선 효과가 뚜렷하였다. 도시캐노피모델은 여름동안 과대 모의하는 도시열섬강도를 약화시키는 개선 효과를 보였다.

The purpose of this study was to evaluate the urban heat island (UHI) intensity and the corresponding surface temperature forecast obtained using the local data assimilation and prediction system (LDAPS) of the Korea Meteorological Administration (KMA) against the AWS observation. The observed UHI intensity in Seoul increases during spring and winter, while it decreases during summer. It is found that the diurnal variability of the UHI intensity peaks at dawn but reaches a minimum in the afternoon. The LDAPS overestimates the UHI intensity in summer but underestimates it in winter. In particular, the model tends to overestimate the UHI intensity during the daytime in summer but underestimate it during the nighttime in winter. Moreover, surface temperature errors decrease in summer but increase in winter. The underestimation of the winter UHI intensity appears to be associated with weak forecasting of urban temperature in winter. However, the overestimated summer UHI intensity results from the underestimation of the suburban temperature forecast in summer. In order to improve the predictability of the UHI intensity, an urban canopy model (MORUSES) that considers urban effects was combined with LDAPS and used for simulation for the summer of 2017. The surface temperature forecast for the city was improved significantly by adopting MORUSES, and there were remarkable improvements in urban surface temperature morning forecasts. The urban canopy model produced an improvement effect that weakened the intensity of the UHI, which showed an overestimation during summer.

(게재일: 2021.04.30)
본 연구에서는 빛의 반사 현상에 대한 초등 예비교사의 시각적 모델링 과정을 Halloun (2004)이 제안한 모델링 사고의 세 측면, 정합성(coherence), 대응성(correspondence), 통약성(commensurability)의 관점에서 분석하였다. 초등 예비교사 20명이 참여하였으며 무작위로 2명씩 짝을 이루어 빛의 반사 현상을 관찰하고 이에 대한 시각적 모델을 처음에는 개인적으로 그리고 이후에는 협동적으로 구성하도록 하였다. 개인적 모델과 협동적 모델을 비교한 결과 특별한 교육적 처치가 없었음에도 불구하고 일부 모둠에서 대응성과 통약성 수준이 다소 높아졌다. 또한, 이들의 추론 과정에서 세 가지의 주요한 특징을 발견할 수 있었다. 첫째, 반사의 법칙을 적용하는 통약성 수준은 상황에 따라 유동적으로 계속 변했고 구두 설명과 그림 설명이 일치하지 않는 경우가 많았다. 둘째, 시각적 모델링 과정에서 통약성, 정합성보다 대응성을 우선으로 고려하는 경우가 많았다. 셋째, 대응성과 통약성이 서로 갈등하는 상황에서 참여자들은 보조 가설에 대한 검토 및 수정을 통해 이 갈등을 해결하고 추론을 발전시켜 나갔다. 이러한 연구 결과가 모델링 활동을 효과적으로 지도하는데 주는 몇 가지 시사점을 논의하였다.

This study aims to analyze the visual modeling process of pre-service elementary teachers on the reflection of light. The analytical framework was developed from three aspects; coherence, correspondence, and commensurability of the modeling thinking proposed by Halloun (2004). 20 pre-service elementary teachers participated and were randomly paired to observe the reflection of light. They were asked to construct the visual model individually at first and then collaboratively. Comparing personal and cooperative models, the level of correspondence and commensurability in some groups has increased, despite the lack of special educational treatment. In addition, three main features were found in their reasoning process. First, the level of commensurability to apply the law of reflection continued to change fluidly depending on the circumstances and often the verbal and visual explanations did not match. Second, in the process of visual modeling, correspondence was often given priority over commensurability and coherence. Third, in a situation where correspondence and commensurability are at odds with each other, participants resolved this conflict and developed reasoning through review and revision of the auxiliary hypothesis. Several implications have been discussed for effectively guiding visual modeling activities.

(게재일: 2021.02.28)
본 연구는 도급공사의 공격적인 저가 수주로 인한 공사비 부족을 만회하기 위해 설계변경 등 자구책이 뒤따르게 되고, 이러한 과정에서 시공상의 하자가 유발될 수 있다는 점에 대하여 재무적 자료를 이용하여 실증분석하는 것을 목적으로 한다. 연구 결과, 공격적인 수주행위로 인한 수주량의 비상적인 증가와 영업이익률 등 수익성 악화는 공사 품질의 저하와 하자 발생으로 이어진다는 것을 확인하였다. 또한 시공눙력이 낮거나 공사 착공 후 설계나 계약 조건을 변경하는 경우 하자발생의 직접적인 원인이 된다는 것도 확인하였다. 공격적인 저가 수주와 하자 발생 사이의 관련성을 확인함으로써, 하자발생을 방지할 수 있는 방안을 마련하는 계기가 될 수 있다.

This study empirically verified whether aggressive order intake affect occurrence of defects of Korean construction companies. In order to compensate for the shortage of construction costs due to aggressive low-cost orders of contractors, self-response measures such as design changes are followed, and construction defects may be induced in this process. It aims to verify relevance between aggressive order intake and defect in construction empirically using financial accounting data. As a result, it was confirmed that an abnormal increase in order volume and a deterioration in profitability such as operating margin due to aggressive order taking behavior leads to a decrease in construction quality and occurrence of defects. In addition, it was also confirmed that low construction ability and intentional changes in construction design or contract conditions after construction commences were a direct causes of defects. The results of this study can serve as an opportunity to come up with measures to prevent defects by confirming the relationship between defects in construction and deterioration of profitability due to aggressive low-cost order takings.

(게재일: 2021.04.20)
국내 해체시장 규모는 꾸준히 증가되고 있는 반면, 해체공사비 예측 연구는 미흡한 실정이다. 이에 본 연구에서는 해체공사비 변동에 영향을 미치는 다양한 속성을 반영한 공사비 예측 모델을 제시하고자 하였다. 이를 위하여 기존 문헌고찰과 전문가 자문을 바탕으로 13개의 영향요인과 실적공사비 데이터를 수집하였으며, 회귀분석을 통해 2개의 예측모델을 구축하고 예측정확도를 평가하였다. 그 결과, 약 6~12%의 평균 오차율을 보였으며, 예측 모델로서의 활용 가능성을 모색할 수 있었다. 본 연구 결과는 향후 국내 해체공사의 적정 공사비산정 및 관련 기준 정비에 기여할 수 있을 것이다.

While the scale of the domestic market for demolition work is steadily increasing, research on cost prediction for demolition work is insufficient. Thus, this study proposes a cost prediction model for demolition work that reflects various attributes influecing the fluctuation of demolition cost. 13 influencing factors and historical cost data were collected based on literature review and experts' advice, and two prediction models were constructed through regression analysis and the prediction accuracy was evaluated. As a result, it showed an average error rate of about 6 to 12%, and it was possible to explore the possibility of use as a reliable prediction model. The results of this study can contribute to estimating appropriate construction cost and improving related standards for domestic demolition works in the future.

(게재일: 2021.04.20)
본 연구에서는 산업부산물을 전량 활용하여 포틀랜드 시멘트를 대체할 수 있는 비소성 시멘트 개발을 목표로 하였다. 이를 위해 고로슬래그 미분말과 F급 플라이애시, C급 플라이애시를 사용하여 양생방법에 따른 비소성 시멘트 모르타르의 물리적 특성에 대해 파악하였다. 연구 결과, 증기양생 후 열처리 과정을 통해 강도성능과 흡수율이 향상되는 것으로 나타났다. 결정상 분석을 통해 열처리 후 수화물의 촉진을 확인하였으며, 결합재는 치밀한 내부구조를 형성하게 된다.

This study aims to develop non-sintered cement that can replace the Portland cement by utilizing industrial by-products. As a suggestion, the physical properties of non-sintered cement mortar depending on the curing method were investigated with ground granulated blast furnace slag, class C fly ash, and class F fly ash. As a result of the study, it was found that the strength performance and absorption rate were improved through the heat treatment process after steam curing. It was confirmed through crystal phase analysis that the hydration was accelerated after heat treatment, and the bonding material formed a dense internal structure.

(게재일: 2021.04.20)
본 연구에서는 산업부산물 중 순환유동층 연소방식과 미분탄 연소과정에서 발생되는 플라이애시와 고로슬래그 미분말을 치환한 시멘트 모르타르의 특성을 파악하였다. 연구 결과, 순환유동층 플라이애시 및 미분탄 플라이애시 혼합 사용 시 강도발현 뿐만 아니라 내구성 측면에서도 유리하게 나타난다. 순환유동층 플라이애시는 초기 반응성 향상에 기여하며, 미분탄 플라이애시는 포졸란 반응으로 장기 강도 발현에 관여하게 된다. 따라서 순환유동층 플라이애시와 미분탄 플라이애시의 혼합사용은 고로슬래그 미분말을 치환한 시멘트 모르타르의 상호 보완적인 요소로 작용함을 알 수 있다.

In this study, the characteristics of the cement mortar replaced with fly ash and ground granulated blast furnace slag generated during circulating fluidized bed combustion method and pulverized coal combustion process were investigated. As a result of the study, when mixed with circulating fluidized bed combustor fly ash and pulverized coal combustion fly ash, it is advantageous not only in terms of strength development but also in terms of durability. The circulating fluidized bed combustor fly ash contributes to the improvement of initial reactivity, and the pulverized coal combustion fly ash is involved in long-term strength development through pozzolanic reaction. Therefore, it can be seen that the mixed use of circulating fluidized bed combustor fly ash and pulverized coal combustion fly ash acts as a complementary factor for cement mortar substituted with ground granulated blast furnace slag.

(게재일: 2021.04.20)
신축 공동주택 보급률이 상승하면서 입주민 개인별 자산의 관리적 측면과 함께 품질에 관한 관심이 높아져 공동주택 품질과 관련된 분쟁이 급격하게 증가되고 있는 실정이다. 이에 본 연구에서는 분쟁을 저감할 목적으로 관리주체가 제소하는 집단하자보수비 청구 소송을 확인하여 가장 빈번하게 분쟁이 발생된 콘크리트의 층간이음부와 관련하여 각 사건별로 층간이음부가 차지하는 비중과 쟁점을 분석하였다. 그 결과 분쟁 발생의 원인에는 첫째, 표준시방서가 부재한 점, 둘째, 보수공법에 대한 표준이 없는 점, 셋째, 공동주택의 공통적인 사항이나 법원에서는 이를 관대한 개념에서 배상 범위를 인정하고 있는 점에 있음이 확인되었다. 이에, 하자예방을 위해서는 첫째, 층간이음부 시공에 대한 국토교통부의 표준시방서가 개정되어야하고, 둘째, 표준시방서 이행 여부에 따라 하자판정이 진행되어야 하며, 셋째, 하자로 판정 시 명확한 하자보수공법이 적용될 수 있는 제도개선이 필요한 부분임을 확인할 수 있었다.

Recent rise in the supply rate of new public apartment houses leads to an increasement in disputes regarding the construction quality of the apartments between the residents and the construction companies. According to the dispute cases filed for claiming the collective defect repair fees, inter-layer concrete joints turned out to be the most frequently disputed item. For this reason, this study selects the inter-layer concrete joints to further analyze the primary causes and details of each dispute case. From the results of this study, three primary causes of the disputes are found, which are 1) the absence of standard specifications for construction quality control and management after construction; 2) the absence of established standards for repair when construction defects are found; and 3) the fact that the court grants generous compensation for disputes concerning the apartment houses. In order to prevent construction defects in inter-layer concrete joints, this study provides three suggestions including 1) the current standard specifications for inter-layer concrete joints should be further specified by the Ministry of Land, Infrastructure and Transport; 2) a construction defect should be judged according to the compliance to the standard specifications; and 3) a clear and institutional protocol needs to be established for defect repair in cases that new public apartment houses have been judged to have defects.

(게재일: 2021.04.20)
마이크로파일은 300mm 이하인 소구경 현장타설말뚝을 말하며, 일반적으로 소구경 파일임에도 연직력에 대한 파일의 저항력이 큰 반면, 수평하중에 대한 저항성은 미비한 것으로 알려져 있다. 여러 마이크로파일 공법들 중 최근 수평지지력(내진저항력)의 증가를 위한 목적으로 개발된 삼축 마이크로파일(Triaxial micropile, TMP)이 개발되었다. 삼축 마이크로파일은 각축에 경사지게 설치된 3개의 마이크로파일이 수평하중에 저항하므로 좀 더 효과적으로 수평하중에 저항할 수 있는 장점이 있다. 본 연구에서는 파일길이 및 설치각도를 달리 설치했을 경우 삼축 마이크로파일에 대한 수평지지력을 평가하고자 3차원 수치해석을 수행하였다. 연구결과, 짧은 파일(L/d < 60)에서 파일길이비 증가에 따른 수평지지력 증가가 발생하였으나, 긴 파일(L/d ≥ 60)에서는 지지력 증가가 미미했다. 마이크로파일 설치각(θ)이 증가함에 따라 수평지지력이 증가하였으나 35° 초과 시 지지력 증가가 급격히 저하되었고, 짧은 파일보다 긴 파일에서 마이크로파일 설치각(θ)의 증가에 따른 수평지지력 상승이 컸다.

Micropile refers to a small-diameter cast-in-place pile of less than 300 mm. In general, even though it is a small-diameter pile, it is known that the resistance of the pile to the vertical force is large, while the resistance to the lateral load is insufficient. Among several micropile methods, a triaxial micropile (TMP) was recently developed for the purpose of increasing the lateral bearing capacity (seismic resistance). A triaxial micropile has the advantage of being able to effectively resist lateral loads because three micropiles installed inclined on each axis resist lateral load. As a result of the study, In the short pile (L/d < 60), the lateral bearing capacity increased due to the increase in the pile length ratio, but in the long pile (L/d ≥ 60), the increase in the bearing capacity was insignificant. The lateral bearing capacity increased as the triaxial micropile installation angle (θ) increased, but the increase in the lateral bearing capacity was clearly decreased when it exceeded 35°. The increase in the lateral bearing capacity was greater with the increase of the micropile installation angle (θ) in the long pile than the short pile.

(게재일: 2021.05.01)
PEM(Proton Exchange Membrane) 수전해는 PEM 연료전지와 동일한 PEM 전해질 막을 사용하며, 동일한 반응이지만 방향이 반대인 반응에 의해 진행된다. PEM 연료전지는 전해질 막과 촉매의 열화와 내구성에 대해 많은 연구가 진행되어 개발된 열화분석 방법이 많다. 본 연구에서 PEM 수전해 내구성 평가에 PEM 연료전지 내구성 평가 방법 적용이 가능한지 검토하였다. PEM 수전해 열화과정에서 PEM 연료전지와 동일한 조건으로 LSV(Linear sweep voltammetry), CV(Cyclic voltammetry), Impedance, SEM(Scanning Electron Microscope), FT-IR(Fourier Transform Infrared spectroscopy) 등을 분석해 비교하였다. PEM 연료전지처럼 막을 통과한 수소가 Pt/C 전극에서 산화되어 수소투과전류밀도를 측정함으로써 PEM 수전해 고분자 막의 열화정도를 분석할 수 있었다. 수소/질소 유입 조건에서 CV에 의한 전극활성면적(ECSA)을 측정해 전극열화를 분석할 수 있었다. 수소와 공기를 Pt/C 전극과 IrO2 전극에 공급하면서 각 전극의 임피던스를 측정해 전극과 고분자 막의 내구성을 평가할 수 있었다.

The PEM(Proton Exchange Membrane)water electrolysis uses the same PEM electrolyte membrane as the PEM fuel cell and proceeds by the same reaction but the opposite direction. The PEM fuel cell has many methods of degradation analysis since many studies have been conducted on the degradation and durability of the membrane and catalyst. We examined whether PEM fuel cell durability evaluation method can be applied to PEM electrolytic durability evaluation. During the PEM electrolytic degradation process, LSV(Linear sweep voltammetry), CV(Cyclic voltammetry), Impedance, SEM(Scanning Electron Microscope) and FT-IR(Fourier Transform Infrared spectroscopy) were analyzed and compared under the same conditions as the PEM fuel cell. As the PEM fuel cell, hydrogen passing through the membrane was oxidized at the Pt/C electrode, and the hydrogen permeation current density was measured to analyze the degree of degradation of the PEM membrane. Electrode degradation could be analyzed by measuring the electrode active area (ECSA) by CV under hydrogen/nitrogen flowing conditions. While supplying hydrogen and air to the Pt/C electrode and the IrO2 electrode, the impedance of each electrode was measured to evaluate the durability of the electrode and membrane.

(게재일: 2021.01.25)
본 연구에서는 CO2 포집을 포함하는 500 MWe 급 전기를 생산하는 순산소 석탄화력발전소에 대한 공정흐름도를 제시하였고, 기술경제성 평가를 수행하였다. 이 석탄화력발전소는 순환 유동층 보일러(CFB), 초초 임계 증기 사이클 증기 터빈, 보일러에서 배출되는 배기가스내 수분과 오염물질을 제거하는 배기가스 정제 장치(FGC), 산소 분리 초저온 공정(ASU), 이산화탄소를 분리하는 극저온 공정(CPU)을 포함한다. 건식 배기가스 재순환(FGR)은 CFB연소기내 온도 제어와 고농도 CO2 배출을 위하여 사용되었다. 이 순산소 석탄화력발전소의 열효율을 증가시키기 위하여 FGR 흐름에 대한 열교환, ASU에서 배출되는 질소 흐름에 대한 열교환, 그리고 CPU 내 기체 압축기의 열 회수를 고려하였다. FGR열교환기의 온도차(ΔT)의 감소는 배기가스의 더 많은 폐열 회수를 의미하며, 전기 및 엑서지 효율을 증가시켰다. FGR열교환기의 ΔT가 10 ℃ 에서 FGR과 FGC 주변의 연간 비용이 최소가 되었다. 이때, 전기 효율은 39%, 총투자비는 1371 M$, 총생산비용은 90 M$, 그리고 투자수익률은 7%/y, 그리고 투자회수기간은 12년으로 예측되었다. 본 연구를 통하여 순산소 석탄화력발전소의 열효율 향상을 위한 열교환망이 제시되었고, FGR 열교환기의 최적 운전 조건이 도출되었다.

This study presented techno-economic analysis of a 500 MWe oxy-coal power plant with CO2 capture. The power plant included a circulating fluidized-bed (CFB), ultra-supercritical steam turbine, flue gas conditioning (FGC), air separation unit (ASU), and CO2 processing unit (CPU). The dry flue gas recirculation (FGR) was used to control the combustion temperature of CFB. One FGR heat exchanger, one heat exchanger for N2 stream exiting ASU, and a heat recovery from CPU compressor were considered to enhance heat efficiency. The decrease in the temperature difference (ΔT) of the FGR heat exchanger that means the increase in heat recovery from flue gas enhanced the electricity and exergy efficiencies. The annual cost including the FGR heat exchanger and FGC cooling water was minimized at ΔT = 10 ℃, where the electricity efficiency, total capital cost, total production cost, and return on investment were 39%, 1371 M$, 90 M$, and 7%/y, respectively.

(게재일: 2021.01.25)