The feasibility study of synthesizing graphene quantum dots from spent resin, which is used in nuclear power plants to purify the liquid radioactive waste, was conducted. Owing to radiation safety and regulatory issues, an uncontaminated ion-exchange resin, IRN150 H/OH, prior to its use in a nuclear power plant, was used as the material of experiment on synthesis of graphene quantum dots. Since the major radionuclides in spent resin are treated by thermal decomposition, prior to conducting the experiment, carbonization of ion-exchange resin was performed. The experiment on synthesis of graphene quantum dots was conducted according to the general hydrothermal/solvothermal synthesis method as follows. The carbonized ion-exchange resin was added to a solution, which is a mixture of sulfuric acid and nitric acid in ratio of 3:1, and graphene quantum dots were synthesized at 115°C for 48 hours. After synthesizing, procedure, such as purifying, filtering, evaporating were conducted to remove residual acid from the graphene quantum dots. After freeze-drying which is the last procedure, the graphene quantum dots were obtained. The obtained graphene quantum dots were characterized using atomic force microscopy (AFM), Fourier-transform infrared (FT-IR) spectroscopy and Raman spectroscopy. The AFM image demonstrates the topographic morphology of obtained graphene quantum dots, the heights of which range from 0.4 to 3 nm, corresponding to 1–4 graphene layers, and the step height is approximately 2–2.5 nm. Using FT-IR, the functional groups in obtained graphene quantum dots were detected. The stretching vibrations of hydroxyl group at 3,420 cm−1, carboxylic acid (C=O) at 1,751 cm−1, C-OH at 1,445 cm−1, and C-O at 1,054 cm−1. The identified functional groups of obtained graphene quantum dots matched the functional groups which are present if it is a graphene quantum dot. In Raman spectrum, the D and G peaks, which are the characteristics of graphene quantum dots, were detected at wavenumbers of 1,380 cm−1 and 1,580 cm−1, respectively. Thus, it was verified that the graphene quantum dots could be successfully synthesized from the ionexchange resin.

APro, a modularized framework of the process-based total system performance assessment, has been developed by KAERI to simulate the radionuclide transport in geological disposal system considering multi-physics phenomena. However, the target problem including more than 10,000 boreholes and over 100,000 years of simulation time is computationally challenging to deal with numerical solvers provided by COMSOL Multiphysics constituting APro. To alleviate the computational burden, machine learning (ML) techniques have been studied to develop a surrogate model replacing the heavy computation part. In recent studies, attempts have been made to integrate the knowledge of physics and numerical methods into the ML model for partial differential equations (PDEs). Unlike conventional ML approaches solely relying on data-driven method, the integration can help to make the ML model more specialized for solving PDEs. The hybrid neural network (NN) solver method is one of the strategies to develop more efficient PDE solver by interleaving NN with numerical solvers like finite element method (FEM). The hybrid NN model on the premise of numerical solver is easier to train and more stable than the purely data-driven model. For example, one previous study has used the hybrid NN model as a corrector for an incomplete numerical solver for the advection-diffusion problem. In every time step of simulation, NN corrects the error of incomplete solution obtained by a relaxed numerical solver with coarse meshing. The simulation in the next time step starts from the corrected solution, so NN interacts with the numerical solver iteratively. If the corrector is successfully trained, the incomplete but fast solver with corrector can provide reliable results comparable to the original massive solver. This study adopts the hybrid concept to develop a surrogate model for the near-field region, which is the heavy computation part in the simulation of geological disposal system. Various incomplete models such as coarse meshing or emptying the borehole domain are studied to construct a hybrid NN solver. This study also covers how to embed the hybrid NN in COMSOL Multiphysics to train and use it during the simulation.

This study deals with replacement analysis of deteriorated equipment for improving productivity of production system. Frequent breakdown of the deteriorated equipment causes a situation that reduces productivity such as low product quality, process delay, and repair cost. However, the replacement of new equipment will be required a high initial investment cost, so it is important to analysis the economic feasibility. Therefore, we analyze the effect of the production system due to the aging effect of the equipment and the feasibility of equipment replacement based on the economic analysis. The process flow, working time, logistics movement, etc. are analyzed in order to build the simulation modeling for a ship and land switchboard production system. Using numerical examples, the economic feasibility analysis of equipment replacement through replacement of existing deteriorated equipment and additional arrangement of new facilities is performed.

선박으로부터 발생하는 온실가스 배출을 저감하기 위한 규제가 점차 강화되고 있다. 현존선에서도 EEXI(Energy Efficiency Existing Index)가 도입되었으며 이와 같은 온실가스 배출 감축목표를 달성하기 위해 다양한 연구가 진행되고 있다. 본 연구에서는 국제항 해에 종사하는 현존선 중 자동차운반선에 태양광 발전시스템을 적용하여 연료유 사용량을 줄임으로써 온실가스 배출이 저감될 수 있는 시스템을 제안하였다. 제안된 태양광 발전시스템은 태양광 모듈, 에너지저장시스템, 전력변환장치 등으로 구성되었으며, 본 시스템의 적 용 가능성을 확인하기 위해 전력전자프로그램을 통해 시스템을 모델링하였으며, 시뮬레이션을 실시하였다. 또한, 실제 선박에 적용하기 위한 타당성 검증을 위해 경제성 분석을 실시하였으며, 약 11년 이후 경제성 부분에서도 유의미한 결과가 도출됨을 확인할 수 있었다.

후쿠시마 원전사고 발생으로 다수기의 지진안전성에 관한 연구의 필요성이 부각되었다. 한 부지에 건설된 원자력발전소의 경우 유 사한 지진응답을 보이기 때문에 적게나마 원자력발전소 SSCs간의 지진손상에 대하여 상관성이 존재하므로 합리적 지진안전성 평가 를 위하여 지진손상 상관성을 고려하여야 한다. 본 연구에서는 쌍둥이 호기의 필수전원상실사건에 대하여 확률론적 지진안전성 평가 를 수행하였다. 적절한 지진손상 상관계수를 도출하기 위하여 확률론적 지진응답해석을 수행하여 적용하였다. External Event Mensuration System 프로그램을 활용하여 다수기의 필수전원상실사건의 고장수목을 구성하여 지진취약도 및 지진리스크를 분석하 였다. 또한 SSCs간의 지진손상 상관성을 완전독립 및 완전종속으로 고려하여 비교 분석을 수행하였다.

대한민국의 낚시산업은 레저활동을 즐기는 인구 증가로 인해 매년 급성장하고 있으며 이에따라 규모가 큰 9-10톤급 낚시어선 의 수는 매년 늘어나고 있다. 현재 운항 중인 낚시어선은 낚시 활동 중 유류비 절감과 엔진 발생 소음 저감을 위해 엔진을 정지하고 배터리를 이용하여 선박의 필수장비를 운영하고 있다. 하지만 배터리의 방전으로 인한 엔진 시동불량 등으로 인해 해상에서 표류되는 사고가 매년 꾸준히 발생하고 있으며, 이는 대형 인명사고로 이어질 수 있다. 본 연구에서는 낚시어선의 안전확보를 위해 태양광 보조전원 설치를 제안하고, 9-10톤급 선박을 대상으로 선정하였다. 대상선박의 태양광 발전설비 공간 확보 가능성을 확인하였으며, 태양광 발전설비의 적용을 검증하기 위해 조업 중 필요한 필수 부하량을 계산하고 전력분석프로그램을 통해 태양광 발전시스템을 모델링하였다. 모델링 된 태양광 발전시스템에 우리나라의 월별 수평면 평균 일사량을 적용하여 낚시어선의 태양광 보조발전장치 적용에 관한 타당성을 입증하였다.

목적 : 본 연구는 장애인 근로자들에게 최적의 보조공학 서비스를 제공하기 위해서 보조공학 서비스 지원사업과 관련이 있는 장애인 근로자와 실무자를 대상으로 보조공학기기 서비스 HUB 구축의 타당성을 알아보고자 하였다. 연구방법 : 보조공학기기 서비스 HUB 구축의 타당성을 알아보기 위해 현상학적 연구를 사용하였다. 본 연구의 대상자는 보조공학 서비스 지원사업과 관련 있는 장애인 근로자, 사업주, 납품업체, 공단 관계자 및 보조공학 전문가로 총 24명을 대상으로 하였다. 자료 수집을 위해 면담 조사를 이용하였고, 녹음한 면담 내용은 전사하고 분석하였다. 결과 : 연구 결과는 중심주제 3개와 구성요소 6개, 의미 단위 16개를 도출하였다. 연구 결과는 보조공학기기 서비스 HUB 구축의 필요성, 보조공학 서비스 지원사업의 개선방안, 보조공학기기 서비스 HUB의 운영방안을 주제로 분석하였다. 보조공학기기 서비스 HUB 구축의 필요성은 보조공학 서비스에서 필요한 사항과 현재 보조공학 서비스의 문제점을 통해 인지하게 되었고, 보조공학 서비스 지원사업의 개선방안은 보조공학 서비스 절차에 대한 개선과 지원에 대한 확대로 인지하였으며, 보조공학기기 서비스 HUB의 운영방안은 요구되는 인력과 기능과 지원 및 품목관리를 중요하게 생각하였다. 결론 : 보조공학기기 서비스 HUB 구축에서 중요한 것은 보조공학기기에 대한 전문적인 정보 및 상담을 통한 맞춤형 서비스를 지원으로 나타났다. 본 연구의 결과로 보조공학기기 서비스 HUB 구축되어 장애인 근로자들에게 안정적이고 생산적인 직업생활로 이끌어 삶의 질이 향상되기를 기대한다. 이를 통하여 보조공학기기 서비스 HUB 구축의 방향을 설정하고, 국내의 보조공학 관련 제도를 위한 기초자료가 되고자 한다.

이 연구는 분단국 정상회담의 어젠다와 그 후속조치의 실행가능성 유무에 관한 문제를 동서독의 통일과 남북한 관계의 비교분석을 통하여 고찰하였다. 즉 우리에게 남북한 통일은 중차대하기 때문에 통일독일 사례처럼 동서독 정 상회담과 남북한 정상회담에서 논의된 어젠다 설정과 그 후속조치의 실행 가능성을 비교하여 제시하였다. 그동안 몇 차례의 남북한 정상회담이 개최 되었음에도 불구하고 정상회담의 어젠다 설정이 그 후속조치로서 실행된 경우가 거의 없었다는 점에서, 과거 분단국이었던 동서독의 정상회담을 통 해 그 후속조치가 실행되면서 독일통일을 이룬 사례와의 관계를 비교분석 하는 데 연구목적을 두었다. 이 연구 결과, 우리가 취할 정책적 방안은 다 음과 같다. 첫째, 동서독의 경우 1989년 베를린 장벽 붕괴 이후 동독의 재정적 위기 속에 서독이 통일의 주도적 역할을 담당했다는 점에서, 남북 정상회담은 북한의 변화에 초점을 두고 어젠다를 설정해야 할 것이다. 둘 째, 남북정상회담이 북한에 이끌려 조건없이 물자와 재정적 지원을 해주기 보다는 독일처럼 어젠다를 명확히 하고 목표달성이 가능한 핵심의제에 집 중할 필요가 있다. 셋째, 정파와 이념을 초월해서라도 향후 남북정상회담 은 동서독 통일의 밑거름이 된 상호주의에 입각해서 후속조치의 이행이 이뤄져야 할 것이다. 넷째, 남북정상회담의 성패가 북미관계의 쟁점인 북 한의 비핵화 진전과 한반도 평화에 달려있는 바, 북미관계 합의 없이는 정 상회담 어젠다와 그 후속조치는 독일통일과 다른 방식일 수밖에 없다.