We investigate the effect of phosphorous content on the microstructure and magnetic properties of Fe83.2Si5.33-0.33xB10.67-0.67xPxCu0.8 (x = 1–4 at.%) nanocrystalline soft magnetic alloys. The simultaneous addition of Cu and P to nanocrystalline alloys reportedly decreases the nanocrystalline size significantly, to 10–20 nm. In the P-containing nanocrystalline alloy, P atoms are distributed in an amorphous residual matrix, which suppresses grain growth, increases permeability, and decreases coercivity. In this study, nanocrystalline ribbons with a composition of Fe83.2Si5.33-0.33xB10.67- 0.67xPxCu0.8 (x = 1–4 at.%) are fabricated by rapid quenching melt-spinning and thermal annealing. It is demonstrated that the addition of a small amount of P to the alloy improves the glass-forming ability and increases the resistance to undesirable Fex(B,P) crystallization. Among the alloys investigated in this work, an Fe83.2Si5B10P1Cu0.8 nanocrystalline ribbon annealed at 460oC exhibits excellent soft-magnetic properties including low coercivity, low core loss, and high saturation magnetization. The uniform nanocrystallization of the Fe83.2Si5B10P1Cu0.8 alloy is confirmed by high-resolution transmission electron microscopy analysis.

In this study, the layered structures of immiscible Fe and Cu metals were employed to investigate the interface evolution through solid-state mixing. The pure Fe and Cu powders were cold-consolidated by high-pressure torsion (HPT) to fabricate a layered Cu-Fe-Cu structure. The microstructural evolutions and flow of immiscible Fe and Cu metals were investigated following different iterations of HPT processing. The results indicate that the HPTprocessed sample following four iterations showed a sharp chemical boundary between the Fe and Cu layers. In addition, the Cu powders exhibited perfect consolidation through HPT processing. However, the Fe layer contained many microcracks. After 20 iterations of HPT, the shear strain generated by HPT produced interface instability, which caused the initial layered structure to disappear.

본 논문은 세계최초로 제정된 EU의 AI 규제안에 관하여 분석하였다. 27개 회원국으로 구성된 EU는 디지털 영역에서 국경 간 개인정보의 이동을 매우 중요하게 여기고 있다. 이에 EU는 진화하는 기술영역에 대한 선제적 규제 확보에 집중해 왔다. 유럽위원회는 AI 기술 위험에 대비하고, 유럽이 전 세계적으로 해당 규제 부문에서 주도적 역할을 할 수 있도록 관련 최초 법적 프레임워크를 제시하였다. EU의 최초 AI 규제안은 타 국가에 규제안 시사점을 제공할 것이다.

본 연구의 대상은 신축이음장치를 설치하지 않고 상부구조와 교대를 일체화하는 무조인트 교량이다. 무조인트 교량은 국내에 2009년 이후 본격적으로 도입되었다. 공용기간이 짧고 설계, 시공 및 유지관리 경험이 부족하여 장기거동에 대한 신뢰도가 아직은 부족하다. 수치해석을 통해 다수의 교량을 분석하는 경우 수치해석 모델은 안정적인 정확성 유지와 모델 구축의 편의성이 확보되어야 한다. 본 연구에서는 다양한 형식을 가진 무조인트 교량의 수치해석 모델을 선정하기 위해 민감도 해석을 수행하였다. 민감도 해석은 상용 유한요소 프로그램인 MIDAS Civil과 ABAQUS를 사용하여 수행하였다. solid 요소 기반인 모델을 기준으로 하여 구조모델간 평균 및 최대 상대오차를 분석하였다. 해석결과 beam 요소 기반인 모델은 상대오차가 크게 발생하였고 shell 요소 기반인 모델은 상대오차가 아주 미소하였다. 따라서 무조인트 교량의 최적 수치해석 모델은 상대오차에 의한 변위 형상의 유사성과 정밀도를 유지하면서 실용적인 모델인 shell 요소 기반 모델이 가장 적합한 것으로 판단하였다.

이 논문에서는 박스형 전력구의 지진응답해석에 사용되는 응답변위법(Response Displacement Method, RDM)의 보수성을 평가하였다. 이를 위하여 25가지 전력구 단면과 각 전력구에 대한 2개의 지반조건을 고려한 총 50개 예제를 선정하였다. 응답변위법에 의한 해석은 다음과 같은 세 가지 방법을 적용하였다: (1) 단일코사인방법, (2) 이중코사인방법, (3) 부지응답해석법. 그리고 이들 응답변위 법의 보수성을 평가하기 위하여 지반-구조물 상호작용을 고려한 동적해석법으로 구한 응답과 비교하였다. 비교결과, 설계지진력을 결정하는 방법 중에서 부지응답해석법이 가장 변동폭이 작았으며, 이중코사인방법이 가장 보수적인 결과를 보였다. 마지막으로 이중 코사인방법을 적용할 때, 응답변위법에 의한 부재력이 동적해석에 의한 값보다 클 확률이 80% 이상이 되기 위한 지반강성 보정계수 C값으로 기능수행수준에서 0.9, 붕괴방지수준에서 0.7을 추천하였다.

교량의 노후화는 다양한 원인에 기인하겠지만 겨울철에 제설용으로 살포하는 염화칼슘이 교량부재에 침투하여 부식을 유발하는 것이 대표적인 교량 노후화 원인중 하나라고 할 수 있다. 본 연구의 목적은 교량의 부식에 의한 노후화 정도를 정량화하고 이를 교량의 해석모델에 적용하여 노후화 정도에 따른 지진취약도 해석을 수행하고 노후화 정도와 지진취약도 곡선의 관계를 평가하는 것이다. 노후화 정도를 고려한 지진취약도 해석에 각 손상상태별로 한계값을 적절히 정의하는 것이 중요하다. 본 연구에서는 손상정도에 따른 변위 연성도 능력의 저하 특성에 관한 기존 연구결과를 활용하여 손상상태를 정의하였다. 세 가지 교량받침과 두 가지 교각 높이에 따른 예제 교량들의 지진취약도 해석으로부터 노후화 정도가 증가할수록 지진취약도가 증가하는 경향이 나타냄을 알 수 있다. 이러 한 노후화 정도에 따른 지진취약도의 차이는 손상상태가 경미, 보통, 심각, 붕괴의 상태로 갈수록 증가하는 경향을 나타낸다.

2011년 3월에 발생한 동일본 대지진 이후 일본은 제4차 산업혁명과 인공지능 기반 사회에 대한 전략을 재검토한다. 이러한 배경에는 인공지능 기술발전의 필요성뿐만 아니라 고령화와 같은 다양한 사회적 문제 해결에 대한 정책적 관심이 내재되어 있다. 또한 인공지능의 발전 속도와 인공지능 사회에 대비한 기반 구축 간의 간극을 줄일 수 있는 방안을 모색하고자 하는 정부의 의지도 작용하고 있다. 이러한 문제인식 하에 본 연구에서는 일본의 인공지능 가이드라인과 인간중심의 인공지능 사회원칙 속에서 보여지는 인공지능의 내용과 전략을 체계적으로 분석하고 있다.

전역 최적화 문제의 해를 유전 알고리즘을 사용하여 얻어 완전파형역산을 수행하고 층상 반무한체의 물성치를 추정하는 기법을 제안한다. 조화 수직 하중이 작용하는 층상 반무한체의 동적 응답을 측정하고, 이를 추정 물성치를 사용하여 계산된 응답과 비교한다. 응답의 추정치는 mid-point integrated finite element와 perfectly matched discrete layer를 사용하여 구성된 thin-layer model로부터 얻는다. 전역 최적화 문제의 목적 함수는 응답의 관측치와 추정치의 차이에 대한 L2-norm으로 계산된다. 유전 알고리즘을 사용하여 전역 최적화 문제의 해를 구하여 완전파형역산을 수행한다. 제안된 기법을 기본 진동 모드 뿐만이 아니라 고차 진동 모드도 우세한 다양한 층상 반무한 매질에 적용하여, 측정치가 잡음을 포함하지 않는 경우와 포함하는 경우 모두에 대해서 제안된 완전파형역산 기법은 층상 반무한체의 재료 특성을 추정하는데 적합함을 확인할 수 있다.

구조물을 지진 위험으로부터 완화시키기 위한 마찰면진장치의 상용화된 마찰재료 중 폴리테트라플루오로에틸렌(polytetrafluoroethylene, PTFE)은 내화학성과 마찰성능이 우수하다. 그러나 PTFE는 상대적으로 낮은 내마모성을 가지므로 경제적인 마찰재료이며 산화마그네슘(oxide magnesium, MgO)으로 내마모성을 증가시킨 개선된 폴리비닐리덴 플루오라이드(polyvinylidene fluoride, PVDF)를 PTFE 의 대안으로 제안하였다. 개발된 PVDF/MgO 마찰재를 이용하여 실험을 통해 마찰성능을 측정하였으며 PTFE의 마찰성능과 비교하였다. 그리고 측정된 마찰계수를 이용하여 마찰면진장치를 설계하였다. 마찰면진장치의 성능은 교량의 비선형 시간이력 해석을 통해 확인하였고, 이를 통해 마찰면진장치의 마찰재료로 PTFE를 대체하여 PVDF/MgO를 사용하는 것에 대한 타당성을 평가하였다.

가거초 해양과학기지 자켓 구조물 내 콘크리트를 배제하고 강재로만 이루어진 최적설계를 제시한다. 50년 재현주기 극한하중조건에서 허용응력 및 허용응력비 조건을 모두 만족하는 안전한 경량 설계를 목표하였다. 역할에 따라 부재를 세 그룹으로 나눈 설계 조건 (Case-1)과 보다 세분화한 설계 조건(Case-2)에 대해 각 부재그룹별 현재 단면 두께 대비 두께 변화율을 설계변수로 설정한 유전 알고 리즘을 통해 최적설계를 탐색하였다. 그 결과 Case-1의 결과로 현재 가거초 해양과학기지보다 약 217톤 더 가벼운 설계(OPT-1)를 찾았고, Case-2에서는 추가적으로 약 84톤을 경량화하여 현재 대비 약 45%의 무게를 절감한 설계(OPT-2)를 얻을 수 있었다. 결론적으로 레그 내 콘크리트 보강 없이도 극한조건에서 허용응력 및 허용응력비를 모두 만족시킬 수 있는 경량화된 가거초 해양과학기지 설계를 제시하였다.

정치적 측면에서 AI 기술은 패권 변화의 새로운 동력으로 작용한다. AI의 기술적 충격은 세계 경제를 넘어 국제정치도 흔들고 있다. 그 중심 에 미국과 중국이 있으며, 데이터 가치 사슬의 정점을 선점하고 있다. AI 기술 패권을 둘러싼 미국과 중국의 갈등 양상도 AI가 이끄는 데이터 가치 사슬의 경쟁으로 이어지고 있고, 새롭게 부상하고 있는 중국은 양적인 면과 질적인 면에서 자국의 색채를 분명히 드러내고 있다. 먼저 AI 기술과 정책을 선도하고 있는 미국의 정책분석은 매우 중요하다. 올해 출범한 바이든 행정부는 트럼프 행정부가 추진했던 인공지능 정책을 기반으로 ‘AI.gov’을 출범시키면서 국가 차원의 AI 정책 방향성을 제시하고 있다. 따라서, 본 논문은 미국의 AI정책 동향을 R&D 분야를 중심으로 분석하고, 향후 우리의 AI 정책에 대해 논의하고자 한다.

본 논문에서는 정전기 흡착패드를 구성하는 곡면형 전극의 기하학적 엄밀성을 고려하기 위해 정전기 문제에 대하여 CAD에서 사 용하는 NURBS 기저함수를 직접 사용하는 아이소-지오메트릭 해석 기법을 도입하였다. 정전기 흡착력을 곡선 접촉면에서 구하는데 법선 벡터의 영향이 크므로 엄밀한 기하형상을 고려하는 아이소-지오메트릭 해석이 강점을 갖는다. 수치 예제를 통해 곡면과 평면에서 반복 구조의 유무에 따른 파라메터 연구를 수행하여 곡면형 전극의 흡착력이 좋은 성능을 가짐을 보였다. 정전기 흡착력의 성분을 분석하였을 때 정전기 흡착력의 차이는 법선 성분 전기장의 증가로 인한 것으로 파악되었다. 결론적으로 곡면형 전극에서도 전극 사이 거리가 가까워지는 아래로 볼록인 경우가 가장 성능이 좋고, 위로 볼록인 경우에는 성능이 가장 낮음을 보였다.

분자동역학에서의 원자들의 유도전하를 계산하기 위해서는 유도전하를 미지수로 하는 선형방정식을 풀어야 하는데 원자들의 위치가 변화할 때마다 필요한 계산이므로 상당한 계산비용이 요구된다. 따라서 효율적인 유도전하 계산 방법은 다양한 시스템을 해석 하기 위해서 필수적이다. 본 연구에서는 constraints가 존재하는 Lagrange 방정식의 해에 대한 선형 시스템, 즉 saddle point를 가지는 문제를 해결하기 위해서 Uzawa method를 도입하였다. Uzawa 매개변수가 수렴 속도에 영향을 미치는 단점을 극복하고 행렬 연산의 효율성을 위해서 Schur complement와 preconditioned conjugate gradient (PCG) 방법을 통해 계산의 효율성을 극대화하는 가속 Uzawa algorithm을 적용한다. 두 금속 나노입자가 전기장에 놓여진 분자동역학 수치모델을 통해서 제시된 방법이 유도전하계산의 수렴성, 효율성 측면에서 모두 향상된 결과를 도출함을 확인하였다. 특히 기존의 가우스 소거법에 의한 계산보다 약 1/10으로 계산비용이 절 감되었고, 기본 Uzawa method에 비하여 conjugate gradient (CG)의 높은 수렴성이 입증되었다.

구조물에 장기적으로 발생하는 노후화를 정량적으로 파악하기 위해 상시진동 데이터를 활용한 일반화된 모니터링 시스템에 관한 연구가 세계적으로 활발히 수행중이다. 본 연구에서는 구조물에서 장기적으로 취득되는 동특성을 앙상블 학습에 활용하여 구조물의 이상을 감지하기 위한 보급형 엣지 컴퓨팅 시스템을 구축하였다. 시스템의 하드웨어는 라즈베리파이와 보급형 가속도계, 기울기센서, GPS RTK 모듈, 로라 모듈로 구성됐다. 실험실 규모의 구조물 모형 진동실험을 통해 동특성을 활용한 앙상블 학습의 구조물 이상 감지를 검증하였으며, 실험을 기반으로 한 실시간 동특성 추출 분산처리 알고리즘을 라즈베리파이에 탑재하였다. 구축된 시스템을 하우징하고 포항시 행정복지센터에 설치하여 데이터를 취득함으로써 개발된 시스템의 현장 적용성을 검증하였다.

연층을 가지는 건축물들의 피해사례가 관측됨에 따라 기존 건축물 내진성능평가시 수직비정형의 고려가 중요해졌다. 하지만 기존 방법은 수직비정형을 충분히 반영하기 어렵기 때문에 수직비정형을 가지는 건축물에 대해 내진성능을 과소 혹은 과대평가할 여지가 있다. 본 연구는 강성기반 연층비(Soft Story Ratio, SSR)를 이용해 수직비정형 건축물의 내진성능평가 기법을 개발하는데 목적이 있다. SSR은 변위에 대한 요구량과 능력의 비율을 나타내고, 강성차이에 의한 수직비정형을 고려하여 건축물의 변위집중 비율을 의미하는 파라미터다. 1층 기둥을 변수로 하는 필로티 건축물 네 개를 대상으로 개발한 내진성능평가 기법을 기존의 내진성능평가 기법과 비교하였다. 기존 기법은 수직비정형이 극대화되는 모델에 대해 내진성능을 과대평가하는 경우가 발생하였다. 반면 제안된 기법은 모든 모델에 대해서 상세평가의 결과와 동일했다. 따라서 제안하는 내진성능평가 기법은 수직비정형이 극대화되는 필로티 건축물에서 기존의 방법보다 정밀하게 내진성능평가 결과를 제공할 수 있다고 사료된다.

이 글은 인공지능(AI) 기반 사회에 대비한 우리나라의 현황과 국가전략을 분석한 것이다. 2016년 3월 이세돌과 알파고의 바둑 대결에서 딥러 닝의 기술이 승리하면서 인공지능은 21세기 4차산업혁명의 핵심 동력으 로 부상하였고, 이와 관련하여 최근 세계 주요국은 국가적 차원에서 인공지능 전략과 정책들을 내놓기 시작했다. 우리나라는 2016년 박근혜 정부가 인간중심의 인공지능을 육성하기 위한 기반을 마련하였다. 이어 2019년 말 문재인 정부가 "IT 강국을 넘어 AI 강국으로!"의 비전으로 2030년까지 3대 분야에 걸쳐 9가지 인공지능 국가전략을 제시하였으며, 현재 이를 본격적으로 실행하고 있다. 따라서 이 글은 우리나라의 인공 지능의 내용과 전략을 체계적으로 분석함으로써 이에 대한 시사점과 의의를 제공하고자 한다.

이 연구의 목적은 일본에서 외국인의 증가에 따른 출입국관리정책의 전환과 그 의미를 고찰하는 데 있다. 특히 일본 정부의 신제도로서 ‘특정기능’의 도입 배경과 특징을 분석하고 이를 통해 한국에서의 외국인 수용정책에 대한 시사점을 제공하고자 한다. 연구결과는 다음과 같다. 첫째, 일본에서 외국인 정책전환의 배경에는 아베 정권의 아베노믹스 추진결과에 따라 일본경제가 개선되는 과정에서 성장에서 분배로의 경제적 선순환이 전개되고 기업의 노동력 부족이 버블경제 이후의 수준까지 높아지는 상황에서 출현한 것으로 나타났다. 둘째, 일본 정부는 외국인노동력 부족 상황에 직면하여 2019년 특정기능의 체류자격에 관련된 제도의 적정운용을 도모하기 위해 특정기능 체류자격에 관한 제도운영의 기본방침을 개정하였다. 셋째, 일본 정부의 특정기능 1호 신설에 따른 외국인 인재수용 예상자 수는 개호업이 가장 많았고 다음으로 외식업, 건설업, 빌딩 청소업, 농업, 음식료품 제조업 순으로 높게 나타났다. 넷째, 일본 정부는 ‘특정 기능’ 신제도 도입을 통한 외국인 인재수용을 본격화하면서 동시에 이들에 대한 지원사업도 적극적으로 시행하고 있는 것으로 나타났다. 결론적으로 일본 정부의 신제도로서 외국인수용정책의 전환은 기능실습에서 외국인노동자로의 이행을 전제로 하는 것으로 외국인노동자 정책의 근본적인 정책전환은 아닌 것으로 나타났다. 그러나 이 제도는 인구감소시대 유입된 외국인노동자의 장기간 안정적 정착 제도의 도입과 사회적으로 공생 사회의 실현이 중요해지고 있는 시점에서 신제도가 도입되었고 외국인노동자에게 전업의 자유, 노동조건 정비, 사회보장제도가입 등을 적극적으로 추진하고 있다. 이 연구는 향후 한국에서도 인구감소시대 이민정책의 전환과정에서 귀환 동포(중국동포, 고려인 등)의 수용과 사회통합의 정책 방향설정에 중요한 시사점을 제공할 수 있을 것으로 생각된다.

집약적 농업시스템으로 특징되는 관행농업은 생산성 증대를 이루었으나, 토질과 수질의 악화 등 농업환경을 오염시키며 농업생태계에 부정적인 영향을 미쳤다. 이 연구의 목적은 농업인의 지속가능농업에 대한 관점과 태도를 파악하고, 새로운 영농방식 실천에 장애가 되는 경제적 요인을 분석하는 데 있다. 아울러 농업인들이 인식하는 경제적 장애요인들에 영향을 미치는 변수들을 실증적으로 추적하는 데 연구의 추가적인 목적이 있다. 농업인들은 지속가능농업이 당면한 가장 중요한 문제로 수익성 유지를 지적하면서 이를 최우선적으로 중점을 두고 해결할 것을 주문하였다. 지속가능농업 채택률을 향상시키기 위해서 경제적 동기와 인센티브의 중요성을 강조하였으며, 과거에 비해 향후 지속가능성을 높게 전망했다. 관행농업인이거나 관행농업에서 지속가능농업으로 전환중인 농업인, 그리고 과거에 지속가능농업을 들어 본 적이 있는 농업인이 주목하는 경제적 장애요인은 관행농업에서 지속가능농업으로 전환 시 초래되는 비용으로 나타났다. 지속가능농업 시스템이 구축되었을 때, 효과적이고 효율적인 운영을 위해 농업인이 주도해야 한다고 인식하는 농업인에게는 새로운 영농방식의 불확실성은 큰 장애가 되지 않은 것으로 분석되었다.

본 연구의 목적은 북한이 2016년 5월 3일 유엔여성차별철폐위원회에 제출한 유엔여성 차별철폐협약 2·3·4차 국가이행보고서를 놓고, 동 보고서의 보건 인프라 조항을 분석·평가 하는 것이다. 이에 따라 본 연구의 주요 분석대상은 북한이 공식적으로 유엔에 제출한 ① 북한의 여성차별철폐협약 2·3·4차 국가이행보고서, ② 유엔여성차별철폐위원회가 추가로 요청한 쟁점, ③ 이에 대한 북한의 추가 답변서, ④ 유엔여성차별철폐위원회의 최종 견해를 표명한 보고서에 나타난 보건 인프라 부문 조항들이다. 또한 본 연구의 연구방법은 문헌조사기법에서 주로 활용하는 질적 연구방법을 분석기제로 사용하고자 한다. 분석결과, 첫째, 북한의 국가 이행보고서상의 보건 인프라의 경우 보고 내용은 일부 정량적인 보고가 있지만 다수가 정성적인 내용 중심의 보고이다. 이는 기존의 보고 행태와 거의 동일한 패턴이다. 둘째, 유엔여성차별철폐위원회의 추가 쟁점은 협약 이행 점검의 필수 사안인 여성 보건 현실에 대한 자료를 요청하였다. 무엇보다 이러한 유엔여성차별철폐위원회의 추가 요청은 본 보고서의 미진한 보고 행태에 기인한다. 셋째, 북한의 추가 쟁점에 대한 답변서의 경우 내용적으로 접근하면 일부 누락된 보고와 추상적 수준의 초점을 벗어난 답변 이 주류를 이루고 있다. 이러한 보고 행태는 북한의 심각한 오류이고 결과적으로 이는 사실 상의 북한 스스로 마지막 소명 기회를 놓친 셈이다. 넷째, 유엔여성차별철폐위원회의 최종 견해의 경우 보건 인프라에 대한 지적과 경고보다는 보건 현실에 대한 문제제기이다. 즉, 유엔여성차별철폐위원회는 심의와 평가에 전제되는 문제를 제기하였는데, 이는 북한이 당면한 해결과제이자 여성 보건의 선결과제이다.

농업의 지속가능성을 확보하기 위해서 농업인들의 직업에 대한 만족은 필수조건이다. 본 연구의 목적은 농업인의 직업만족도에 영향을 미치는 요인을 제시하는데 있다. 분석을 위해 경상북도농업기술원에서 2016년부터 2018년까지 실시한 생산자 패널 농업경영성과와 농촌생활만족도 설문조사 자료를 활용하였다. 분석모형은 자료의 특성을 고려하여 패널 순위 프로빗 모형을 이용하였다. 분석결과 농업인의 직업만족도에 영향을 미치는 요인은 농업소득, 가격경쟁력, 정책만족도, 영농기술만족도 등으로 나타났다. 농업소득이 높을수록, 가격경쟁력, 정책만족도, 영농기술만족도가 높을 수록 농업인의 직업만족도가 높아지는 것으로 분석되었다. 본 연구의 분석결과는 농업인 직업만족도 제고 방안 수립에 기초자료로 활용될 것으로 기대된다.