본 연구에서는 상용 폴리염화비닐을 개질하여 두 종류의 PVC 기반 이온교환용 고분자를 성공적으로 제조하였다. 이후 개질된 두 이온교환 고분자를 활용한 전기방사 공정과 열 압착 공정을 거쳐 2차원 계면(2D-PVC-BPM)과 3차원 접합부 (3D-PVC-BPM)를 갖는 바이폴라막(BPM)을 제조하였다. 제조된 3D-PVC-BPM은 2D-PVC-BPM에 비해 우수한 물 분해 효율 및 안정성을 보였다. 구체적으로, 300 mA cm-2의 고전류 밀도에서 3D-PVC-BPM은 2D-PVC-BPM가 나타낸 전위보다 4.4 V 낮은 8.05 V의 막 전위를 나타냈다. 더욱이, PVC 주쇄가 가진 내화학성 덕분에 3D-PVC-BPM은 가혹한 조건에서도 높은 화 학적 안정성을 보였고, 이는 4 M H2SO4 및 4 M NaOH 용액에 28일간 침지한 후 관측된 질량 손실이 각각 2.8%와 2.1%에 그친 것을 통해 입증되었다. 끝으로, 3차원 접합부가 3D-PVC-BPM에 맞물림(interlocking) 효과와 넓은 계면면적을 제공해준 덕분에 3D-PVC-BPM의 인장 강도는 36 MPa를 초과했고 신장률 또한 약 50%에 이르는 등 우수한 기계적 물성을 나타냈다.

전국 태양광 발전시설의 효율적인 보급을 위해 9개 도 지역별 기상 데이터를 활용한 DEA(Data Envelopment Analysis) 효율성 분석 결과를 도출하고자 한다. 국내 태양광 중심으로 설비보급과 발전 비중이 빠른 속도로 증가 중이며 재생에너지 전력 생산의 효율적 개편을 위해 기후변화에 따른 기상 예측 정보를 활용하고 있다. 본 연구는 신재생 에너지 정책의 시사점이 높았던 2020∼2022년의 기상청 데이터와 과거 30년 평균(1981년 ∼2012년) 데이터를 기준으로 일사량 변화에 의한 발전량 예측 모델을 시뮬레이션했다. 특히 기상 데이터와 실제 발전량 사이 관계를 분석하여 투입 산출 변수와 관련 있는 연구모형의 효율성을 파악하였다. 태양광 발전시설의 안정적인 운영과 관리를 통해 최상의 발전시설 상태를 유지하고, 전력량을 끌어올리기 위해 전문적이고 차별화된 운영관리 (O&M) 서비스 제공이 필요하다.

Efficient and safe maritime navigation in complex and congested coastal regions requires advanced route optimization methods that surpass the limitations of traditional shortest-path algorithms. This study applies Deep Q-Network (DQN) and Proximal Policy Optimization (PPO) reinforcement learning (RL) algorithms to generate and refine optimal ship routes in East Asian waters, focusing on passages from Shanghai to Busan and Ulsan to Daesan. Operating within a grid-based representation of the marine environment and considering constraints such as restricted areas and Traffic Separation Schemes (TSS), both DQN and PPO learn policies prioritizing safety and operational efficiency. Comparative analyses with actual vessel routes demonstrate that RL-based methods yield shorter and safer paths. Among these methods, PPO outperforms DQN, providing more stable and coherent routes. Post-processing with the Douglas-Peucker (DP) algorithm further simplifies the paths for practical navigational use. The findings underscore the potential of RL in enhancing navigational safety, reducing travel distance, and advancing autonomous ship navigation technologies.

Background: The ability of adeno-associated viruses (AAVs) to transduce various cell types with minimal immune responses renders them prominent vectors for gene editing (GE), with different AAV serotypes exhibiting distinct transduction efficiencies due to their specific cellular tropism. However, detailed molecular processes of AAV infection and penetration, as well as the optimal serotype for specific purposes, remain poorly understood. Porcine models are widely used in research benefitting both human and livestock due to anatomical and physiological similarities to humans. Methods: Transduction efficiencies of 18 AAV serotypes (AAV1–9, 6.2, rh10, DJ, DJ/8, PHP.eB, PHP.S, 2-retro, 2-QuadYF, and 2.7m8) were evaluated in immortalized porcine lung epithelial cells (pLCsImt) and pulmonary alveolar macrophages 3D4/31 (PAMs 3D4/31). Results: We found AAV2, DJ, and 2.7m8 to be the most effective in both cell types. The highest enhanced green fluorescent protein expression of 52.46 ± 2.4% in pLCsImt and 64.08 ± 2.4% in PAMs 3D4/31 was observed for AAV2, while negligible transduction was observed for AAV4, rh10, DJ, PHP.eB, PHP.S, and 2-retro. AAV-DJ showed superior transduction efficiency in PK-15, as compared to AAV2 and 2.7m8. Results emphasize the cell type-specific nature of AAV serotype transduction efficiencies. Notably, AAV2 was most effective in both lung and macrophage cells, whereas AAV-DJ was more effective in renal cells. Conclusions: Our findings suggest that AAV2 was identified as the most efficient serotype for transducing pLCsImt and PAMs 3D4/31, compare to the PK-15 cells. Understanding cell type-specific preferences of AAV serotypes offer crucial insight for tailoring AAV vectors to specific tissue and optimizing genome editing strategies, with potential implications for the advancement of personalized medicine and development of treatments for human and livestock.

This study proposes a mathematical model to optimize the fighter aircraft-weapon combinations for the ROKAF(Republic Of Korea Air Force). With the recent emergence of the population declining issue in Republic of Korea, there is an urgent need for efficient weapon system operations in light of decreasing military personnel. In order to solve these issues, we consider to reduce the workload of pilots and maintenance personnel by operating an optimal number of weapons instead of deploying all possible armaments for each aircraft type. To achieve this, various factors for optimizing the fighter-weapon combinations were identified and quantified. A model was then constructed using goal programming, with the objective functions based on the compatibility, CEP(Circular Error Probable), and fire range of the weapons, along with the planned wartime mission-specific weapon ratios for each aircraft type. The experimental result's analysis of the proposed model indicate a significant increase in mission performance efficiency compared to the existing system in both operational and maintenance aspects. We hope that our model will be reflected to help improve the operational capabilities of Republic of Korea Air Force.

This study focuses on the effectiveness of regional business support programs funded by South Korea's Balanced National Development Special Account, one of the policies designed to address regional imbalances and promote local autonomy. Using the analytical approach including DEA (Data Envelopment Analysis) methodology, This study analyzed the efficiency of 76 star companies in the Jeonbuk region based on their performance from 2018 to 2023. This study was designed to improve previous studies limitations, which only analyzed simple input-output efficiency in the short term, by using six years of mid-term data to comprehensively evaluate input variables in both R&D and Non-R&D sectors. The main purpose of this study is to analyze the effectiveness of the expiring Star Company Development Program by evaluating efficiency of supported company groups using DEA and to propose support models and policy suggestions for upcoming regional specialized industries support program by identifying the features of both optimal and inefficiency models. For this, employments along with financial indicators such as sales revenue, operating profit, and total assets were set as output variables, with R&D and non-R&D support amounts were set as input variables for analysis. According to the results, the optimal efficiency model group has strong intellectual property acquisition capabilities, and continuous R&D investment. It shows that continuous innovation activities are a key factor for improving the effectiveness of support. This study found that, from a mid․long term perspective, policy support programs should be customized by unique characteristics of each industry field, Based on this, it was suggested that upcoming regional specialized industry support programs in the Jeonbuk region should include policy planning and support program design to complement the weaknesses of each industry field.

As the Fourth Industrial Revolution advances, smart factories have become a new manufacturing paradigm, integrating technologies such as Information and Communication Technology (ICT), the Internet of Things (IoT), Artificial Intelligence (AI), and big data analytics to overcome traditional manufacturing limitations and enhance global competitiveness. This study offers a comprehensive approach by evaluating both technological and economic performance of smart factory Research and Development (R&D) projects, addressing gaps in previous studies that focused narrowly on either aspect. The research combines Latent Dirichlet Allocation (LDA) topic modeling and Data Envelopment Analysis (DEA) to quantitatively compare the efficiency of various topics. This integrated approach not only identifies key research themes but also evaluates how effectively resources are utilized within each theme, supporting strategic decision-making for optimal resource allocation. Additionally, non-parametric statistical tests are applied to detect performance differences between topics, providing insights into areas of comparative advantage. Unlike traditional DEA methods, which face limitations in generalizing results, this study offers a more nuanced analysis by benchmarking efficiency across thematic areas. The findings highlight the superior performance of projects incorporating AI, IoT, and big data, as well as those led by the Ministry of Trade, Industry, and Energy (MOTIE) and small and medium-sized enterprises (SMEs). The regional analysis reveals significant contributions from non-metropolitan areas, emphasizing the need for balanced development. This research provides policymakers and industry leaders with strategic insights, guiding the efficient allocation of R&D resources and fostering the development of smart factories aligned with global trends and national goals.

이 연구의 목적은 염전에서 폐기되는 간수로 만든 담체의 비소 제거 특성을 연구한 것이다. 간수담체의 물리적 특성은 800 ~ 900℃에서 소성된 것을 사용하여 검토하였다. 비표면적과 흡수율은 각각 16.670 m2/g, 42.3%이었고 압축강도와 총 기공부피는 각각 28.3 kgf/cm2, 0.00818 cm2/g이었다. 간수담체의 화학적 조성은 SiO2가 55.3%이었고 특히, MgO가 19.2%로 매우 높은 농도로 존재하였다. 이런 결 과는 마그네슘 이온을 고농도로 포함하고 있는 간수의 영향을 받은 것으로 판단된다. 또한, X-Ray 회절 분석 결과, 간수담체는 Forsterite(Mg2SiO4)와 결정구조가 유사한 것으로 밝혀졌다. 간수담체는 제올라이트와 다양한 간수 용량으로 제조되었고 20% 간수로 만든 간수담체에서 비소 제거 효율이 최대화되었다. 또한, 수용액 중 간수담체의 용량이 40%일 때 90% 이상의 비소 제거 효율을 나타냈다. 간 수담체의 비소 제거 반응은 매우 빠르게 발생하였고 대부분의 비소 제거 반응이 수 시간 내에 끝났다. 회분식 실험을 통해서 간수담체의 비소 제거율에 미치는 pH 영향을 검토한 결과, 간수담체는 넓은 pH 범위(pH 5 ~ 10)에서도 높은 비소 제거 효율을 나타내었다.

본 연구에서는 자료포락분석(DEA) 기법을 이용하여 해양환경 요인의 영향을 받는 남해 주요 해역의 어업생산활동 효율성을 비교하고, 해양환경 재해요인이 효율성 변동에 어떠한 영향을 미치는지 분석하였다. 분석에는 남해 서부 여자만부터 동부 진해만 해역까 지 18개 해역을 업무구역으로 하는 12개 지구별 수협의 10년간(2013-2022년) 계통출하 생산자료를 사용하였다. 분석기간 동안 여수와 고흥 수협이 상대적으로 적은 생산자수와 어업비용을 투입하여 높은 생산량과 생산금액을 산출함으로써 높은 기술적 효율성을 달성하였으며, 멸치 생산금액과 김 생산량이 각각 높은 효율성의 기반으로 추정되었다. 평균 기술적 효율성은 2013년 49.3%에서 2022년 40.7%으로 감소 하였으며, 통영 수협이 96.4%에서 34.5%로 가장 크게 감소하였다. 삼천포 수협은 기술적 효율성 대비 규모 효율성이 가장 높아 생산기술 의 순수기술적인 비효율을 해결해야 하는 것으로 나타났다. 정태적 분석에서 기술적 효율성을 달성했던 여수와 고흥 수협의 경우, 5년 단 위의 Window-DEA 분석 결과 동태적인 비효율성이 존재하는 것을 확인하였다. 해양환경 재해요인의 경우, 진해만 해역의 수협과 여수 수 협의 어업생산 효율성이 연도별로 빈산소수괴 발생횟수와 유의한 부(-)의 상관관계를 나타내었다.

A total of 10,977 individual sewage treatment facilities(ISTFs) have been installed and operated on Jeju island as of 2022. The number of ISTFs has increased rapidly in the hillside area, where the elevation is above 200 m and is recognized as a major area for groundwater recharge. A total of 80 ISTFs were selected for this study, with a particular focus on their management status and effluent water quality. This was carried out in two areas, Aewol-eup and Jocheon-eup, which are known to have the highest density of ISTFs in Jeju island. Consequently, 23.9% of ISTFs failed to remove sludge regularly, and 41.3% of ISTFs did not run the blower. The effluent water quality revealed that violating percentage of the legal standards for BOD, SS, T-N, and T-P were 75.0%, 62.5%, 100%, and 86%, respectively. To assess the efficiency of effluent quality by management, an independent t-test and ANOVA were conducted. The BOD and TOC differed significantly according to the building usage. Therefore, it can be concluded that the effluent from ISTFs should be managed according to the building usage. Furthermore, no distinction was observed in contamination components due to blower operation, with the exception of DO. However, the mean value of the NH4 +-N/T-N ratio was found to decrease with DO, indicating that blower operation may potentially reduce the contamination burden of ammonium in groundwater.

콩은 높은 단백질 함량과 다양한 기능적 특성으로 인해 식품 및 사료 산업에 필수적인 작물이다. 그러나 농촌 인구의 고령화와 저렴한 수입 콩으로 인해 국내 콩 생산량은 꾸준히 감소하고 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해서는 농업 기계 기술의 발전이 필수적이며, 특히 콩수확기의 선별 메커니즘을 개선하는 것이 중요하다. 따라서 본 연구는 CFD-DEM 결합 시뮬레이션을 사용하여 콩수확기의 선별장치 내의 유동 역학과 입자 움직임을 분석하여 선별 효율성을 향상시키는 것을 목표로 했다. 경남농업기술원에서 재배한 진풍 콩(Glycine max (L.) Merrill) 품종을 실험에 사용하였다. 선별장치는 콩, 콩대, 줄기를 분리하여 콩알만 수집하도록 설계되었다. 실험 중에는 콩 줄기를 균일하게 투입하여 분리율과 수집률을 측정하였다. 또한 유동 분석을 위해 표준 k-ε 난류 모델을 사용하였으며, CFD-DEM 결합 방법을 사용하여 선별 장치 내의 내부 유동과 입자 움직임을 시뮬레이션하였다. 추가로 CFD 분석 결과를 DEM 시뮬레이션에 활용하여 Ganser 항력 모델을 적용하여 콩과 콩대의 분리 특성을 분석하였다. 마지막으로 CFD-DEM 결합 시뮬레이션을 통해 콩수확기의 선별 장치 성능을 평가하고 최적의 팬 회전속도를 결정하였다. 실험에서 팬 회전속도는 각각 900 rpm, 1,000 rpm, 1,100 rpm, 1,200 rpm으로 설정하였다. 실제 선별장치에서 측정한 풍구 회전 시의 공기 유속과 시뮬레이션 에서 팬 회전으로 발생한 공기 유속 간의 RMSE 값은 0.64 m/s에서 1.12 m/s로 나타났다. 풍구 회전수에 대한 콩의 수집률을 시뮬레이션 결과 풍구 회전수가 증가할수록 수집률이 감소했으며, 900 rpm일 때 최대 94.08%의 수집률을 보였다. 콩대와 콩줄기 분리율의 경우 900 rpm과 1,000 rpm에서 55%~60%로 낮은 효율을 보였다. 1,100 rpm에서 86.38%, 1,200 rpm일 때 86.14%의 분리율이 측정되었다. 콩 수집률과 콩대 분리율 모두에서 최적의 성능을 발휘하려면, 풍구 회전수는 1,100 rpm이 적절한 것으로 보인다.

The purpose of this study is to identify bias-adjusted efficiency estimates and the determinants of efficiency in the Marine-Bio industry. Efficiency was estimated using the Bootstrap-DEA model, and efficiency determinants were analyzed by utilizing the dependent variables such as company age, number of employees, location within Marine-Bio clusters, R&D performance, and debt ratio. The efficiency analysis revealed that most of the DMUs belonged to the inefficient group with efficiency values below 0.7. The primary cause of inefficiency was identified as pure technical efficiency, which reflects the effectiveness of input combinations. In the analysis of efficiency determinants, it was found that the number of employees and the debt ratio had a positive (+) effect on efficiency. Conversely, engaging in R&D activities was found to have a negative (-) effect on efficiency.

The purpose of this study is to estimate the production function of the oliver flounder (Paralichthys olivaceus) aquaculture industry, analyze its efficiency, and provide implications for sustainable aquaculture. For this purpose, the SFA model was utilized. The results of this study are as follows. First, the coefficient values of labor wages and farm area are higher than other inputs. This suggests that the Korean oliver flounder aquaculture industry is labor-intensive. Second, disease management is highly influenced by management efficiency. The more frequently farms are disinfected and culled, the higher the management efficiency with culling having a greater impact on management efficiency. Finally, the cost inputs of high and low-efficiency fish farms were analyzed, and it is recommended that wages, electricity, drugs, and oxygen should be kept at a reasonable level rather than excessive. However, the higher the inputs for mortality removal and disease management, the higher the management efficiency. In other words, improving the farm environment is the most important to achieve sustainability and management efficiency of Korean oliver flounder farming.

This study proposes a mathematical model to optimize the fighter aircraft-weapon combinations for the Republic of Korea Air Force. With the recent emergence of the population cliff issue due to declining birth rates in Korea, there is an urgent need for efficient weapon system operations in light of decreasing military personnel. This study aims to enhance operational environments and mission efficiency within the military. The objective is to reduce the workload of pilots and maintenance personnel by operating an optimal number of weapons instead of deploying all possible armaments for each aircraft type. To achieve this, various factors for optimizing the fighter-weapon combinations were identified and quantified. A model was then constructed using goal programming, with the objective functions based on the compatibility, Circular Error Probable (CEP), and fire range of the weapons, along with the planned wartime mission-specific weapon ratios for each aircraft type. Experimental analysis of the proposed model indicated a significant increase in mission performance efficiency compared to the existing system in both operational and maintenance aspects. It is hoped that this model will be applied in military settings.

This study addresses the challenge of optimizing officer assignments by reflecting the mutual preferences of both officers and units. Current officer assignments primarily rely on subjective judgments made during assignment committee meetings, often resulting in officers being placed in undesired positions or locations. This misalignment leads to reduced morale, decreased work efficiency, and even resignation. This issue has become more important at a time when the attrition of junior officers is accelerating. To address this issue, we propose an optimal assignment model that incorporates both officer and unit preferences, aiming to balance organizational needs with personal preferences. Additionally, it discusses methods to improve the mathematical model by considering various demands for practical application in the field, such as minimizing dissatisfaction and addressing the occurrence of preferred or undesirable units. These refinements resolve practical issues such as preventing undesirable unit assignments and managing multiple optimal solutions. Through this approach, the study seeks to deliver a more balanced and satisfying assignment system for officers while enhancing organizational efficiency.

선박용 연료전지 시스템의 스택 온도를 일정하게 유지하기 위한 스택 냉각 시스템은 Close-Loop의 청수 라인과 Open-loop의 해수 라인을 적절하게 조합하여 구성할 수 있다. 청수와 해수의 열 교환량은 스택 냉각 시스템에 설치된 3-way 밸브의 열림 정도로 결 정된다. 냉각 시스템의 청수 라인과 해수 라인 각각의 펌프 토출량과 3-way 밸브의 열림률 관계는 명확하게 규명하기 어려우며, 동시 에 연료전지 스택과 결합 되어 동작하기 때문에 난해한 거동을 보인다. 본 연구에서는 냉각 시스템의 구성 요소들과 연료전지 스택이 결합 되어 동작할 때의 관계를 해석하기 위해 통계적 기법을 적용하였으며 필요 데이터를 확보하기 위해 청수 라인과 해수 라인으로 구성된 30KW 급 PEMFC 시스템을 모델링하고, 다양한 조건으로 시뮬레이션하였다. 펌프의 토출량 변화, 부하 조건의 변동 등의 다양 한 시나리오를 통해 도출된 파라미터들은 3-way 밸브 열림률, 시스템 효율, 동적 응답성 등이며 각각 축 재정의, 정규화 기법 등 통계 적 기법으로 시각화되었다. 따라서 본 연구의 접근 방식을 이용하면, 결합 된 설비들의 관계를 시각적 데이터로 명확하게 확인할 수 있으며, 가동 조건을 변경했을 때의 시스템 효율, 소모전력, 시스템의 정상 작동 여부를 예측할 수 있다. 또한, 이와 같은 방법은 복잡 한 시스템의 특성을 정의하는 기초 연구로서 의미가 있으며 선박의 빅데이터를 처리하는 연구 등으로의 발전 가능성을 확인하였다.

국제해사기구(IMO)의 규제강화로 인한 선박탄소집약도지수(CII)를 충족시키기 위하여 최근 친환경 기술인 로터세일(Rotor sail) 기술도입이 부각되고 있다. 1924년 첫 로터세일 장착선박이 개발된 이래로 다양한 연구개발이 진행되어져 왔고 이미 해외기업에 의 해 상용화 되어져 있다. 이러한 기존 원통형 로터(Rotor)는 로터의 속도비(Spin ratio) 증가 시 일정구간 이후부터 공기역학적 효율(CL/CD) 이 감소하는 현상이 발생된다. 이 점을 해결하기 위하여 2019년 한 차례 선행 연구된 새로운 원뿔형 로터를 이해하고 조건을 재설정하 여 최적의 공기역학적 효율 조건을 연구하였다. 원통형 로터와 원뿔형 로터에 속도비와 로터상부지름(Rotor top diameter, d) 대 끝단플레 이트지름 (End plate diameter, De) 비로 변수를 적용한 12가지 조건을 연구하였다. 그 결과 원뿔형 로터에서만 로터의 속도비 증가에 따 른 공기역학적 효율은 일정하거나 약간 증가하는 현상이 나타났으며 끝단플레이트의 지름 비율이 4배인 특정 조건에서 명확히 확인 할 수 있었다.

국내 콘크리트 구조물의 노후화가 진행됨에 따라 안전관리를 위한 효과적인 보수 및 보강이 요구되고 있다. 특히, 교량 바닥판은 교통하중과 염화물 침투 등 다양한 유해환경에 직접 노출되어 지속적인 열화가 발생하고 있다. 국내외에서는 교량 바닥판 유지보수 의사결정을 위해 비파괴 조사 방법 중 하나인 지표투과레이더(Ground Penetrating Radar, GPR) 탐사가 주로 활용되고 있다. 차량형 다채널 GPR 장비를 통해 취득된 방대한 양의 탐사자료는 해석하는 데 많은 시간이 소요되며 분석가의 주관이나 숙련도에 따라 해석결과가 달라질 수 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해 최근에는 딥러닝 (Deep Learning) 기반의 GPR 자료해석 기법들이 제안되고 있다. 본 연구에서는 교량 바닥판 상태 평가 작업 효율 향상 을 위해 딥러닝 기반 GPR 자료해석 기법을 적용하였다. 현장자료 예제로는 영동대교 정밀안전진단 과업에서 교량 바닥 판 상태조사를 위해 취득한 GPR 자료를 사용하였으며 딥러닝 기법 적용 결과를 분석가의 해석결과와 비교하여 예측 성 능을 평가하였다.