구형 토러스 장치에서의 저항 가열 방전 예측을 위한 전자기장 시동 모델 개발과 검증

학위논문(박사) -- 서울대학교대학원 : 공과대학 에너지시스템공학부, 2023. 2. 황용석.A tokamak start-up model is developed to predict ohmic discharges in VEST (Versatile Experiment Spherical Torus) which has been operated at Seoul National University. There is significant electromagnetic effect by the central solenoid, PF coils, and vacuum vessel eddy currents and impurity effect by the plasma wall interaction in overall discharge of VEST. Therefore, it is required to consider these effects for the model development. For development of the tokamak start-up model, a zero dimensional burn-through simulator, DYON is utilized with dedicated atomic processes model at start-up phase. For the prediction of ohmic discharge for VEST-upgrade, validation with comparison between the model and experimental data should be necessary. In the validation step, several plasma parameters such as plasma current and electron temperature & density and filterscope data are utilized for the comparison. The plasma current evolution is one of the important parameters in the model result, which is obtained by the circuit equation. For a reliable result, exact modelling for circuit parameters is required. Several start-up models in previous studies has a limitation for exact calculation of loop voltage as driving source of plasma current. For exact calculation of loop voltage, an electromagnetic analysis which considers a central solenoid, PF coils and vacuum vessel is required. In this research, electromagnetic model is developed and it is validated by utilizing the experimental flux loop data in VEST. Other factors to determine the plasma current evolution are the plasma inductance and resistance. It is found that external inductance with large aspect ratio assumption is invalid to ST plasmas. Therefore, new external inductance for VEST is developed based on the Hirshman model. Also, in STs, effective plasma resistance can be larger than one calculated by classical spitzer model due to the larger trapped particle fraction, called the neoclassical effect. In order to consider this effect, the analytic model derived by O. Sauter is introduced. For exact calculation of neoclassical factor, simulation result by NCLASS which calculates the neoclassical transport is utilized. In the case of confinement model, the previous model with convective transport losses is utilized. The confinement model utilized in the start-up model is confirmed by comparison between the model and experiment in VEST. Main impurity source is set to be carbon. The proper coefficient related to the plasma wall interaction is found with parameter scan simulation and it is utilized in validation and prediction at chapter 4. Validation of the start-up model is conducted in order to confirm the validity of the model in VEST. Ohmic discharges in VEST is divided into three: (1) central solenoid coil current, (2) outer PF coil current and (3) wall conditions. The star-up model can reproduce the ohmic discharges under the above operational conditions with reasonable level. However, there are discrepancies between the model and experiment. For example, it is observed that electron temperature increases during the plasma current ramp-down phase which is thought to be caused by the compressional heating. It is limitation to reproduce this feature by using the present start-up model. Therefore, improvements of the model are needed for better reproduction of experiments in VEST. After the validation, the model is utilized for prediction of ohmic discharges in VEST. According to the prediction result, similar current evolution with the target plasma can be achieved with slow ramp-down of the CS current waveform from 20 kA to -20 kA during 50 ms. However, the wall condition with low hydrogen retention wall is required for the target plasma current. In other words, it is difficult to achieve the target plasma current with present wall conditions after the boronization due to the significant hydrogen retention. Therefore, improvements in wall conditioning methods should be required. The model is utilized for mid-and huge size ST devices, MAST and STEP. The start-up model well reproduces a ohmic discharge conducted in MAST. Also, predictive burn-through simulation is conducted for prediction in STEP which is a huge fusion project on design step in the UK. In this research, new start-up model based on the 0D burn-through simulator is developed for prediction of ohmic discharges in VEST and it is validated in VEST by reproducing the experimental data. After the validation, the model is utilized in prediction of ohmic discharge of VEST. It is confirmed that the model can be utilized regardless of machine specification by the simulation results in MAST and STEP. Even though the start-up model is applied in conventional ohmic discharge in this research, it is expected that the model is utilized for alternative start-up method such as outer PF coil start-up or double plasma merging start-up methods.서울대학교에 설치되어 운전중인 구형 토러스 장치, VEST에서의 저항 가열 플라즈마 업그레이드를 위한 플라즈마 시동 예측을 위하여 토카막 초기 시동 모델이 개발되었다. VEST 장치의 저항 가열 플라즈마는 중심부 솔레노이드, 외부 폴로이달 자기장 코일 및 내벽에 흐르는 전류에 의한 전자기장 효과와 플라즈마-내벽 상호작용에 의한 불순물 유입 영향을 크게 받기 때문에 모델에 이러한 효과들을 고려할 필요가 있다. 모델 개발 과정에서 기존 연구사례에서 활용되던 여러 무차원 기반의 시동 코드 중 원자 프로세스가 잘 반영이 되어있는 DYON 코드를 활용하였다. 본 연구에서 저항 가열 예측을 목적으로 토카막 시동 모델을 개발하기 때문에 모델의 타당성을 확인하기 위하여 실험 데이터를 통한 검증이 필요하다. 모델 검증 과정은 VEST 장치에서 수행한 여러 운전 조건의 저항 가열 플라즈마에서 플라즈마 전류, 전자온도 와 밀도, 필터스코프 데이터를 상호비교를 통해 이루어졌다. 시동 모델의 주요 결과는 플라즈마 전류와 전자온도 및 밀도 성장이라 할 수 있다. 플라즈마 전류는 회로방정식을 통해 계산이 되며, 회로방정식에 주요 회로 변수들을 정확하게 모델링 할 필요가 있다. 기존 연구 사례에서는 플라즈마 전류를 발생시키는 일주전압을 정확하게 계산하는데 있어서 한계를 지니고 있었다. 정확한 일주전압을 계산하기 위해서는 주어진 코일과 진공용기 구조를 고려한 전자기장 해석이 필요하다. 본 연구에서는 이를 위한 전자기장 해석 모델을 개발하였으며 VEST 장치의 플럭스 루프 실험데이터를 활용하여 개발된 모델을 검증하였다. 플라즈마 전류 성장을 결정하는 다른 중요한 요소는 플라즈마 인덕턴스와 플라즈마 저항이라 할 수 있다. 본 연구에서는 기존에 넓게 활용하는 종횡비가 큰 토카막 플라즈마 가정의 인덕턴스 모델이 구형 토러스에서는 타당하지 않다는 것을 확인하였고, VEST 평형 데이터를 활용하여 Hirshman 모델을 기반으로 새로운 플라즈마 인덕턴스 모델을 개발하였다. 또한, 구형 토러스에서는 플라즈마 저항이 높은 가둠 입자 비율로 인하여 신고전 효과의 영향으로 일반적인 스피처 비저항 모델로 계산한 플라즈마 저항보다 클 수 있다. 이러한 효과를 고려하기 위하여 플라즈마가 폐자기면을 형성한 이후 영역에서 O. Sauter의 해석모델을 도입하여 플라즈마유효저항을 계산하였으며, 정확한 정량적인 계산을 위하여 NCLASS 코드 결과를 활용하였다. 본 연구에서의 가둠 모델은 기존 연구에서 활용하던 하전입자의 대류에 의한 수송손실 기반의 가둠 모델을 그대로 활용하였다. 해당 모델의 타당성을 확인하기 위하여 모델과 실험에서 얻은 에너지 가둠 시간을 비교하였으며, VEST 오믹 방전 적용에 있어서 해당 모델이 합당함을 확인하였다. 플라즈마 내벽 상호작용의 경우, 탄소를 주요 불순물원으로 가정하여 수소 이온에 의한 탄소 원자 방출 계수를 적절히 찾고 검증과정에서 이를 활용하였다. 개발된 시동 모델의 VEST의 적용성에 대한 타당성을 확인하기 위하여 VEST의 여러 오믹 방전을 대상으로 검증과정이 이루어졌다. 오믹 방전은 (1) 중심부 솔레노이드 전류 파형 조건, (2) 외부 폴로이달 자기장 코일 전류 파형 조건 그리고 (3) 플라즈마 내벽 조건으로 분류하여 선정되었다. 세 조건 모두 모델은 전반적으로 실험 데이터를 합당한 수준으로 재생산할 수 있음을 확인하였다. 하지만, VEST에서 일반적으로 플라즈마 전류가 하락하는 구간에서 전자 온도가 상승하는 것이 주로 관측되지만 현재 개발된 모델을 통하여 이를 재생산하는데 한계가 있었다. 이는 플라즈마의 부피가 급격하게 줄어들면서 발생하는 가열효과로 여겨지며 이러한 효과를 반영하기 위해서는 모델을 개선이 필요할 것으로 보인다. 검증과정을 통해 전반적인 방전 성장은 비교적 재생산을 잘 할 수 있음을 확인하였기 때문에 새로운 타겟 전류 달성을 위한 플라즈마 예측에 본 모델을 활용하였다. 예측 결과를 통하여 중심부 솔레노이드 코일을 +20 kA 에서 -20 kA 으로 50 ms 동안 강하시켜 일주전압을 발생시킬 경우 타겟 플라즈마 전류와 유사한 결과를 얻을 수 있음을 확인할 수 있었다. 다만, 플라즈마 내벽에서 수소 및 불순물 보유 수준이 낮을 경우로 전제가 되었다. 현재 장치에서 보론화 조건의 내벽 상태에서는 수소 보유가 매우 높기 때문에 타켓 플라즈마 전류 달성을 위해서는 진공 내벽 컨디셔닝 방법을 개선할 필요가 있다. 개발된 모델은 VEST 장치뿐만 아니라 중-대형 구형 토러스 장치에서도 적용이 되었다. 중형 구형 토러스 장치인 MAST에서 본 모델의 검증과정이 이루어 졌으며 영국에서 진행중이며 설계 단계에 있는 STEP 프로젝트를 위한 번-스루 예측에 활용이 되었다. 본 연구에서는 무차원의 DYON 시뮬레이터 기반으로 VEST 장치에서 저항 가열 방전 예측을 위한 토카막 초기 시동 모델을 개발하였고, VEST 플라즈마 방전 대상으로 실험 데이터를 재생산하는 검증과정을 거쳤다. 이를 통해 본 모델의 타당성을 확인하였고 이를 바탕으로 타겟 전류를 달성하기 위한 플라즈마 전류 예측에 활용하였다. 또한, MAST 및 STEP 장치에 적용을 통하여 본 모델이 장치의 차이에 제약을 받지 않고 폭 넓게 활용이 될 수 있다는 것을 확인하였다. 본 연구에서는 개발 된 모델을 중심부 솔레노이드에 의한 저항 가열 방전에 국한하여 활용하였지만, 외부 코일 시동이나 이중 플라즈마 머징과 같은 대안적인 시동 방법에도 활용할 수 있을 것이라 기대한다.Chapter 1. Introduction 1 1.1. Nuclear Fusion and Tokamaks 1 1.2. Tokamak start-up and its modelling 4 1.3. Motivation 7 1.4. Previous works 11 1.5. Objectives of this research 16 Chapter 2. Compact ST Device, VEST 17 2.1. Ohmic discharge 17 2.2. Equilibrium reconstruction 21 2.2.1. External magnetic diagnostics and wall modelling 22 2.2.2. Procedure of equilibrium reconstruction 28 2.3. Validation diagnostics 33 2.3.1. Thomson scattering 34 2.3.2. Filterscope system 37 Chapter 3. Development of Full Electromagnetic Start-up Model in VEST 39 3.1. Full electromagnetic model 39 3.2.1. Full circuit equation 40 3.2.1. Plasma circuit model 48 3.2. Plasma volume model with Townsend criterion 56 3.3. Confinement model 62 3.4. Plasma wall interaction model 65 Chapter 4. Model Validation and Prediction of Ohmic Discharges in Spherical Torus Devices 67 4.1. Identification of burn-through regime in VEST 68 4.1.1. Experimental operation window in E-field and prefill pressure 68 4.1.2. Reproduction of burn-through region using the start-up model 72 4.2. Time evolution of plasma parameters in ohmic discharges with different operational conditions 75 4.2.1. Ohmic discharges with different central solenoid currents 76 4.2.2. Ohmic discharges with different outer PF coil currents 82 4.2.3. Ohmic discharges with different wall conditioning methods 92 4.3. Prediction of ohmic discharges for VEST-Upgrade 98 4.4. Validation in MAST and prediction in STEP 102 Chapter 5. Conclusions 108 5.1. Summary and conclusions 108 5.2. Future works 110 5.2.1. Preliminary result of small ST formation using the start-up model 110 5.2.2. Future works 113 Bibliography 114박

정보화시대의 생활양식 정립을 위한 과제

본고는 사이버스페이스의 등장을 정보화로 인한 생활양식의 변화의 주요 규정요인으로 보고, 사이버스페이스의 등장으로 현재 사이버스페이스 상에서와 실제 세계에서 나타나고 있는 변화들의 단초들을 검토하여 이를 근거로 정보화시대의 새로운 생활양식 정립을 위한 제언을 제시하고자 한다. 사이버스페이스의 등장으로 인한 변화는 N세대적 형태, 클럽형 인간관계의 대두, 직장 및 조직에서 일의 변화, 산업화로 외화(外化)한 기능의 가정에로의 복귀 등으로 대표될 수 있으며 이는 사이버스페이스의 등장으로 실세계에서의 행위 및 관계의 상당 부분이 사이버상에서 가능하게 됨으로 인한 것이다. 따라서 사이버스페이스의 건실한 운용이 향후 정보화시대의 생활양식 정립과 밀접한 관련이 있는바, 이를 위해 국가적 차원에서는 정보화의 비전을 설립하고, 사회적 차원에서는 사이버스페이스상에 커뮤니티를 건설하며, 개인적 차원에서는 신뢰할 수 있는 정보를 유통시키는 것이 정보화로 인한 사회문화적 부작용을 최소화하며 새로운 생활양식을 정립하는데 필수적인 선행 과제인 것이다. This essay considers cyberspace as a major factor determining life styles in the information age, and reviews the current trends on and off cyberspace to make suggestions toward new life styles in the information age. Major changes taking place along with the advent of cyberspace can be summarized as behavior and attitude typical to N-generation, club-style human relationship, changes in the operation of work place and other similar organizations, and returning of family functions, which have been abandoned by the family due to industrialization, to home. This is due to the fact that a considerable portion of human activity in real space can be carried out in cyberspace. Thus sound use of cyberspace is closely related to establishing new life styles in the information age. For this, I suggest establishing visions of the information age at the national level, building communities in cyberspace at the social level, and communicating with the trustworthy information at the individual level, are prerequisites to minimize the harmful effects of informatization and at the same time establishing new life styles in the information age

종족(宗族)과 사회 : 한국과 중국의 비교

동아시아 사회구조의 인류학적 연구는 중국 종족(lineage)에 대한 프리드만(Freedman)의 기념비적인 책(1958, 1966) 이 출판됨으로 신기원을 맞이하게 된다. 프리드만은 영국 사회인류학자들이 1940, 50년대에 아프리카의 자료를 기초로 정리한 전형적인 단계출계집단(unilineal descent group)으로서 종족의 고전적 인 모텔을 중국사회 에서 검토하고자 하였다. 프리드만이 아프리카 부족사회와 중국을 비교하던 중, 중국에는 예로부터 중앙집권적 사회가 존속되어 온 사실에 근거하여 프리드만은 영국 사회인류학자들이 주장하는 종족 모델과 중앙집권적 체제가 양립할 수 없다는 논의를 부정할 수 밖에 없었다. 즉 아프리카 부족사회에서 종족의 사회적 기능 중 정치적인 기능이 가장 중요한 바 이를 기초로 부족사회의 정치체계를 이루어 나가는 것이기에 종족은 중앙집권적 사회체제하에서는 존재할 수 없다는 논의를 프리드만은 부정하고, 대신 중국의 종족들이 어떻게 중앙집권 적 사회체제 하에서 존속할 수 있었나에 대한 해석을 시도하였다. 프리드만은 한국사회에 관해서도 일부 언급하며, 장자 출계의 원리가 분명한 한국에서는 종족 내 위계질서가 분명하므로 내부의 분지가 중국에서 만큼 용인되지 못했을 것으로 보고 이런 맥락에서 한국의 종족이 어떻게 중앙집권적 사회체제 하에서 존속될 수 있었나에 대해서는 또 다른 해석이 필요할 것으로 생각했다. 자넬리부부 (Janelli and Janelli 1978)는 한국 종족 내 분지가 중국만큼 활발하지 않았다는 점에 대해서는 동의하고 있다. 하지만 그 이유는 프리드만이 생각하듯 한국 종족에서 장자우선의 원칙이 분명해서가 아니라, 한국사회에는 지위를 입증하는데 제약이 있었기 때문이라고 말하고 있다. 본 논문에서는 종족과 이질 요소로 구성된 사회체제의 양립에 관한 프리드만과 자넬리부부의 논지를 기초로 한국과 중국에서 종족과 사회간의 관계를 재평가하고자 한다

환경부 기후변화 R&D 사업 중심으로

학위논문(석사) -- 서울대학교대학원 : 농업생명과학대학 생태조경·지역시스템공학부(생태조경학), 2023. 2. 이동근.그간 한국 정부에서는 기후변화 대응을 위해 1999년부터 현재까지 기후변화 관련 정책 수립과 국가 R&D 투자 등 여러 방면으로 노력을 해왔으나 국제사회로부터는 부정적 평가를 받고 있다. 특히, 독일 Germanwatch에서 실시한 2022년 기후변화 대응지수(CCPI)평가에서 한국은 최하위권(60위)의 평가를 받았으며, 미국의 2022 EPI (환경성 평가)에서도 63위로 OECD 국가 중에서는 최하위권을 기록했다. 이러한 국제사회의 부정적인 평가는 향후 탄소국경세 시행에 따른 한국 산업계의 부정적 영향(30년에 1조 8,700억원 손해) EY한영, 기후변화 규제가 한국수출에 미치는 영향분석 (n.p.: EY한영, 2020), 35. 과 RE100에 의거한 수입품 제한 배정환, RE100이 한국의 주요 수출산업에 미치는 영향(국문 요약문) (n.p.: KDI, 2021), 1. 등 다양한 경제적 제한(Economic restrictions) 등으로 이어지기 때문에 수출산업이 주된 구조인 국내 산업에 매우 심각한 위축을 가져올 수 있다는 점에서 선제적 대응이 필요하다. 또한, 정부 차원의 기후변화 대응 노력에도 불구하고 기후변화로 인한 국가적 피해액(2020년 1조 2.585억 원)은 과거에 비해 빠르게 증가하고 있으며, 피해 최소화를 위한 견고한 대응 체계의 확립 시급하다. 위의 사실로 미루어보아 그간 한국 정부의 기후변화 대응을 위한 노력 대비 그 성과는 매우 저조한 것을 알 수 있다. 이러한 결과의 원인은 잘못된 정책 수립 방향과 정책 이행을 지원하기 위한 기술 부족(혹은 개발된 기술의 낮은 활용성)과 비효율적 거버넌스 대응체계 등 여러 방면에 걸쳐 있을 것이다. 다양한 원인 중에서 본 연구는 개발된 기술의 낮은 활용성 측면에 대해 집중한다. 즉, 기후변화 정책 수립과 이행지원을 위한 기후변화 R&D사업 성과물 실효성 저해 요인을 파악하고, 이를 제고 하기 위한 방안을 연구한다. 그 이유는 국가 R&D 사업 자체가 시급한 현안을 해결하기 위해 기획되므로 R&D 사업의 실효성을 제고 하는 것이 가시적 효과를 나타내는 가장 빠른 영역이기 때문이다. 특히, 다양한 R&D사업 영역 중에서 기후변화 대응 총괄 부처 환경부는 탄소중립기본법 및 동법 시행령 등에 의거 하여 기후변화 대응 목표 및 최적 경로(Pathway) 수립과 이행평가 등 국가 기후변화 대응 방향 결정하는 역할 이행해야한다. 인 환경부 기후변화 R&D 성과물 실효성 제고 방안에 대해 분석한다. 그 이유는 총괄부처의 R&D 성과물을 활용한 정확한 정책 수립 및 이행지원이 이루어지는 것이 국제사회의 부정적 평가와 심화하는 기후피해 문제 해결에 가장 빠른 효과를 나타낼 것이기 때문이다. 본 연구에서는 문헌조사로 국내·외 R&D 사업의 전주기(기획-연구개발-관리-활용·확산) 체계에 대해 비교·분석하여 벤치마킹 요소를 도출하고, 환경부 기후변화 R&D 사업에 대한 상위기관(과학기술정보통신부(이하 과기부)) 및 외부 전문가 평가 결과를 검토하여 R&D 사업 성과물 실효성 현황에 대해 도출 한다. 또한, 전문가 대상(수요기관, 연구개발기관, 관리기관 및 기타 산/학/연 기관)으로 설문조사(1·2차)를 진행한다. 1차 설문조사는 실효성 현 실태에 대한 일반 설문조사(5점 만점), 실효성 제고 요인의 우선순위 분석을 위한 AHP 설문조사 그리고 실효성 제고를 위한 세부 실행방안에 대한 설문조사(서술형태)로 구성되며, 2차 설문조사에서는 AHP 결과 해석을 위한 추가 설문으로 이루어진다. 마지막으로 문헌조사, 전문가 설문조사를 통해 얻은 자료 및 R&D 기획/관리 업무의 실무 경험 등을 종합 분석하여 환경부 기후변화 R&D 사업 실효성 제고를 위해 필요한 요소에 대해 정책적 제언을 한다. 국내·외 R&D 사업 전주기 관리 체계에서 주요 선진국(미국, EU, 일본 등)은 성과 활용·확산을 위해 연구 수행 조직 설립·운영, 성과 활용 지원 프로그램 설치, 성과 활용 인센티브 제공, 연구 관련 정보 공개 확산과 R&D 성과의 사회적 가치 강조하는 정책 등을 시행 중이다. 반면에 한국의 경우 논문, 특허 등으로 성과를 평가하고, 사업 종료 후 선진국과 비슷하게 5년 정도로 추적 기간을 갖지만, 성과 활용확산을 위한 연구 수행 조직 등을 별도로 설립하거나 지원하지 않는다. 국내 부처 간 R&D 전주기 체계를 비교 분석해보면, 과기부의 경우는 최근 기후변화 기술개발 기본법 등을 제정하여 기후 기술의 활용·확산 제고를 위한 법적 근거를 마련했다. 성과지표의 경우 EU와 같이 성과물 활용을 통한 사회/경제적 변화까지 고려하여 성과지표 관리를 하고 있다. 또한, 환경부 기후변화 R&D사업에 대한 상위기관 평가 결과를 살펴보면, 기술 자체의 필요성/우수성은 인정되지만, 실 수요처에서 실질적으로 활용되기 위한 전략 미흡, 사용자 친화적 소프트웨어 부재 등 실질적 활용성이 다소 낮다고 평가했다. 또한, 신규사업(신기후체제 대응 환경기술개발사업)에서는 최종 수요처의 활용성 제고를 위한 구체적 전략 수립이 필요함을 강조했다. 전문가 설문조사는 첫 번째 항목(실효성 실태조사)에서는 수요기관(온실가스종합정보센터, 국립환경과학원 등)에서 실효성(성과물의 정책수립지원, 기술이전 등 활용되는 정도)이 5점 만점에 약 3점으로 기록되었다. 이는 연구개발 전문가 집단이 약 4점을 기록한 것과는 대조적이다. 즉, 성과물의 개발 및 이를 활용한 연구 활동 등은 이루어지지만 실 수요처에서는 실질적으로 제대로 활용되고 있지 않다는 것을 의미한다. 또한, 실효성 제고 요인 분석을 위한 AHP 계층 설문조사에서는 R&D 전주기 단계(기획-연구개발-사업관리-활용·확산)로 구분하여 조사했다. 설문 결과 기획 단계가 가중치가 제일 높은 것으로 분석되었으며, 기획 요소 중에서도 인프라(기획 인력 및 기획 예산)가 1순위로 평가되었다. 기획 시에 최종 예상 성과물에 대한 활용 시나리오 등을 구체적으로 구성하는 것이 실효성 제고에 큰 영향을 미친다는 것을 알 수 있다. 세부 실행방안 설문에서는 AHP 계층 외에 실효성 제고를 위한 실행방안(서술형태)을 조사했으며, 활용·확산 단계에서 성과물의 지속적 업데이트 및 보완을 위한 예산지원 등이 필요한 것으로 분석되었다. 2차 설문조사에서는 AHP 결과 분석을 위한 전문가 대상 추가 설문조사를 진행했다. R&D 전주기 단계 중 활용·확산이나 연구개발 단계가 아닌 기획 단계가 1순위로 평가된 것은 환경부 기후변화 R&D사업의 공공활용 성격이 매우 큰 것에 기인한 것으로 분석되었다. 즉, 사익을 추구하는 기타 R&D는 활용·확산 단계인 특허분쟁이나 사업화를 위한 전략 수립의 중요성이 매우 중요하나 공공 활용 성격이 강한 R&D사업의 경우 기획 단계에서부터 최종 수요처를 명확하게 하여 활용 전략까지 수립하는 것이 무엇보다 핵심인 것으로 나타났다. 문헌조사(R&D 전주기 관리 체계, 상위기관 평가결과)와 전문가 설문조사 및 R&D사업 기획/관리 실무 경험 등을 종합한 환경부 기후변화 R&D 성과물 실효성 제고를 위한 정책적 제언은 다음과 같다. 기획 단계에서는 성과지표의 구체적 설정과 예상되는 수요처 관계자와 다양한 분야의 전문가가 기획에 참여하고, 예상되는 성과물의 구체적 활용방안을 구축해야 한다. 이에따라 기획 인력과 용역 예산 증액 등이 이루어져야 한다. 연구개발/사업관리 단계에서는 연구개발 기관과 최종 수요처 간에 협의체를 조성하여 수요기관의 의견을 반영할 수 있는 창구를 만들어야 한다. 이 외에도 연구개발 기관이 사회적 효과평가 지표 달성을 통해 성과 활용을 달성하면, 인센티브 제공 등을 지원해야 한다. 활용·확산 단계에서는 한국형 기후변화 총괄 대응 기구(KPCC)를 창설하여 부처별로 산재 되어있는 기후변화 대응 업무를 통합 운영해야 한다. 또한, 성과물의 공동 소유(연구기관 및 국가)를 통해 지속적인 후속 관리 체계를 구축해야 한다. 이를 통해 DB의 지속적 업데이트와 성과물(통합평가 모형 등)의 유지 및 보수를 지원해야 한다. 본 연구를 통한 기후변화 R&D 성과물의 실효성 제고만을 통해서 한국이 마주한 기후변화 관련 현안이 모두 해결되지는 않을 것이다. 하지만, 환경부 기후변화 R&D 사업의 성과물을 제대로 활용하여 과학적 근거에 기반한 정책 수립 및 이행을 적극적으로 지원한다면, 국제사회로부터 기후 악당 등과 같은 부정적인 평가에 대응하여 과도한 책임 부담을 방지할 수 있고, 기후 피해 최소화 체계 구축에 이바지할 수 있다는 데 본 연구의 의의가 있다.Even though the Korea government has made huge efforts, such as establishment of policy and R&D investments to address for climate change since 1999, the Korea deserves the lowest evaluation among OECD countries for climate change efforts from the international community recently. To be specific, Korea is ranked 60th in 2022 CCPI scorecard by Germanwatch in Germany and 63rd EPI scorecard by Standford University in the U.S. And the social damage cost(over one trillion won in 2020) by climate change has been increased rapidly compared to the past. Based on these facts, the efficiency of the Korea government efforts for climate change is definitely very low, which is attributable to the various reasons from the wrong policy direction to absence of technologies to support the policy(or low effectiveness of technologies) and ineffective governance etc. This study focuses on analyzing the measures to increase the effectiveness of outcomes from R&D projects supporting the policy. This is because R&D projects of government are planned to address urgent problems. So, as effectiveness of R&D outcomes becomes higher, the problems facing Korea government would be solved fast as well. Also, it analyzes only for the projects by Ministry of Environment(ME) in Korea since the ME is the overall control government department. To derive the measures, this study uses literature review and survey for the experts. For literature review, this study compares the system of R&D projects between the Korea and other developed countries. And also, it reviews the results of evaluation by higher authority(Ministry of Science technologies in Korea) for previous climate change R&D projects of Ministry of Environment in Korea. The survey consists of two chapter. The first one consists of three part and the second is one part. The first chapter asks (a) the status of effectiveness(descriptive), (b) AHP survey(pair comparison), (c) methods survey to increase effectiveness(descriptive). The second chapter surveys to analyze the results of AHP survey(1st chapter) and asks more specific measures to increase the effectiveness(descriptive). The developed countries usually evaluate about the social/economic effects by outcomes from R&D projects. And also, they usually organize special experts to promote utilization of the outcomes. But on the contrary, the Korea government generally focus on numerical index, such as thesis and patent, and also do not organize the special experts to support to increase utilization of the outcomes. The evaluation by higher authority says that outcomes from the previous climate change R&D projects are not well used by the government officers in charge of. In the expert survey, planning phase is evaluated as the most important among other phases (development, management, utilization / diffusion). To be specific, infrastructure(manpower and monetary support) of planning phase is assessed as the most core component to increase the effectiveness. Taken together, this study makes policy recommendations for each R&D phases. For planning one, the Korea government makes evaluates more specific results (such as, social/economic effects) and should increase manpower/monetary support. At development/management phase, the end-users should participate in and communicate with development(and management) institutes constantly. Lastly, for utilization/diffusion phase, the government should compose the integrated organization(KPCC) to cope with climate change issues(scientifically and politically). And the outcomes (such as DB and modeling system) have to be upgraded constantly for the future. This study does not solve all the problems that the government is facing. However, it would be helpful for things as follows; the government would be able to address the negative evaluation from the international government and minimize damages by climate change through increasing the effectiveness of R&D outcomes.1. 서 론 1 1.1. 연구의 배경 및 목적 1 1.2. 연구의 구조 8 1.3. 선행연구 10 1.3.1. R&D 성과 및 관리체계에 관한 연구 10 1.3.2. AHP 분석에 관한 연구 12 1.4. 기후변화 R&D 사업 현황 19 1.4.1. 타부처 기후변화 R&D 사업 현황 25 1.4.2. 환경부 기후변화 R&D사업 현황 26 1.4.3. 환경부 및 타부처 기후변화 R&D 사업 간 연계 방안 34 2. 연구 방법 35 2.1. 연구 추진 절차 35 2.1.1. 연구범위 36 2.2. 연구 방법 38 2.2.1. [1차 설문] 성과물 실효성에 관한 실태조사(일반설문) 39 2.2.2. [1차 설문] 제고 요인 우선순위 분석(AHP 분석) 40 2.2.3. [1차 설문] 실효성 제고 위한 단계별 실행방안 조사(일반설문) 44 2.2.4. [2차 설문] 성과물 실효성 제고 요인 분석 위한 추가 인터뷰 45 3. 분석 결과 47 3.1. 문헌조사 47 3.1.1. 환경부 R&D 관리 체계 분석 47 3.1.2. 기후변화 R&D 성과물 실효성 평가에 대한 문헌 조사 53 3.2. 1차 설문조사 분석 결과 56 3.2.1. 성과물 실효성에 관한 실태조사 56 3.2.2. 제고 요인 우선순위 분석(AHP 분석) 결과 57 3.2.3. 실효성 제고를 위한 실행방안 조사(일반설문) 결과 76 3.2.4. 1차 설문조사 종합 시사점 80 3.3. 2차 설문조사 분석 결과 82 3.3.1. 2차 설문조사 종합 시사점 84 3.4. 결과 요약 및 시사점 85 4. 결론 및 연구의 한계 89 4.1. 실효성 제고 위한 R&D 단계별 정책적 제언 89 4.1.1. R&D 기획 단계 89 4.1.2. 연구개발 및 관리단계 90 4.1.3. 활용·확산 단계 91 4.2. 연구의 한계점 94 참고문헌 95 Abstract 99 부록1. 기후변화 대응 환경기술개발사업 과제별 성과 103 부록2. 1차 설문서 양식[최종] 105 부록3. 2차 설문서 양식[최종] 130석

위성방송서비스 중계 시스템용 고성능 편파 식별 안테나 디자인

Ku band satellite signal repeating technology just altering a polarization of the repeated signal is applicable for any kind of satellite broadcasting service in geographically shadowed area due to high-rise buildings, trees, and so on. This paper focuses on the design of high polarization discrimination antenna satisfying polarization characteristics with respect to field pattern and frequency band. Designed antenna for the enhancement of axial ratio and polarization discrimination characteristic shows good performance for satellite broadcasting service repeating system

통일인식 제고를 위한 통일 유관기관들의 ICT 활용방안

평화통일은 국가적인 과제이지만 평화통일에 대한 국민들의 인식은 과거에 비해 상당히 낮은 것으로 파악되고 있다. 특히 젊은 세대의 통일인식은 지속적으로 낮게 나타나고 있는 현실이다. 한편 우리나라는 ICT 강국으로서 세계 최고 수준의 ICT 인프라와 ICT 활용 능력을 보유하고 있다. 본 연구는 우리나라의 강점인 ICT를 활용하여 국민들의 평화통일 인식을 제고할 수 있는 방안을 모색해 보는데 그 목적이 있다. 우선 국민들의 통일인식 제고를 위해 통일 관련 기관들이 어떠한 활동을 하는지 조사하되 ICT의 활용 현황과 문제점을 짚어 보았다. 분석 대상에는 정부 및 공공기관으로서는 통일부와 통일준비위원회가, 민간기관으로서는 민족통일중앙협의회, 통일을 생각하는 사람들의 모임, 남북사회통합연구원이 포함되었다. 분석 결과에 의하면 이 기관들은 SNS 등 ICT의 확산 추세와 그 중요성을 인식하고 이를 활용하려는 노력은 하고 있으나 실제로는 명목상의 운영에 그치고 있으며 ICT의 특성을 살리는 효과적인 활동은 하지 못하고 있었다. 이러한 분석 결과를 바탕으로 본 연구에서는 ICT의 효과적인 활용을 통한 국민들의 평화통일 인식 제고를 위해서 SNS 특성의 극대화, 젊은층에 대한 타겟팅, 브랜딩 및 지속적 커뮤니케이션이라는 측면에서 구체적인 제언을 제시하였다. 이와 더불어 ICT 활용도 향상을 위한 다양한 시사점을 제시하였다

Femtocell/Macrocell Interference Analysis in WiBro System

펨토셀을 도입함으로써 이동통신시스템의 실내 커버리지를 확장하고 시스템 용량을 증대시킬 수 있다. 펨토셀이 효과적으로 동작하기 위해서는 펨토셀과 매크로셀간의 전파 간섭에 대한 분석이 필요하다. 본 논문에서는 와이브로 시스템에 펨토셀을 적용하는 경우 발생할 수 있는 간섭 영향을 살펴본다. 펨토셀과 매크로셀간의 동기가 유지된 경우를 가정하여, 펨토셀이 매크로 셀과 동일한 채널에서 동작하는 경우와 인접 채널에서 동작하는 경우에 대하여 시스템 레벨 시뮬레이션을 수행하여 평균 셀 throughput 을 구하고 펨토셀과 매크로셀간 간섭 영향 특성을 분석한다.이 논문은 두뇌한국 21 사업과 지식경제부 및 정보통신연구진흥원의 IT 핵심기술개발사업 [2008-F-007-01, 3 차원 환경에서 지능형 무선 통 신 시스템 연구] 에 의하여 지원되었

Statistical Characterization of UWB channel in Office Environments

본 논문에는 초광대역 통신시스템을 위한 주파수 영역의 통계학적 채널 모델을 서술하고 있다. 채널 모델링은 3개의 사무실 환경, 46개의 송, 수신 위치에서 얻어진 23,000개의 채널응답함수로 부터 얻어졌다. 측정실험을 통해 얻어진 데이터를 바탕으로 주파수 변화에 따른 경로감쇄지수 변화에 대해 서술한 후 전파환경과 가시경로의 존재여부에 따른 수신신호의 확률분포모델을 연구하였다. 마지막으로는 수신된 주파수 톤에 해당하는 수신파워의 표준편차와 같은 통계적 특성들을 고찰하였는데, 가시경로가 존재하는 경우에는 송, 수신기 사이의 거리가 멀어지면서 표준편차 값이 커지고 그에 따라 수신 주파수 톤의 파워가 평균 수신파워에서 일정한 범위 안에 들어올 확률이 떨어지는 것을 알 수 있었다.이 논문은 두뇌한국 21 사업과 대학 IT 연구센터 사업(ITRC)의 지원으로 수행되었다

Measurement and Analysis of In-home Linear Periodically Time-variant Powerline Channel

Indoor power-line channel response exhibits a time-varing behaviour with a two fold nature. The first one is the traditional long-term variation caused by the connection and disconnection of electrical devices. The second one is the short-term variation, synchronous to the mains, whose origin is the dependence of the impedance presented by electrical devices on the mains voltage. In this paper, a statistical analysis of cyclo-stationary channel properties obtained from a measurement campaign performed at different scenarios is given.본 논문은 Brain Korea 21 사업의 지원으로 작성되었

5GHz wideband channel characteristics for WLAN in apartment building

본 논문에는 차세대 무선랜 시스템에 사용될 5GHz 광대역 무선통신채널의 측정과정 및 연구결과 가 나타나 있다. 측정시스템은 유사잡음 상관기법을 이용하여 발생시킨 대역폭 100MHz의 광대역 신 호를 무지향성 안테나를 통해 주고받는 방식으로 구성되었으며, 측정실험은 한국의 대표적인 거주 환경인 아파트에서 이루어졌다. 송신기는 특정한 가정의 한 가운데 지점과 무선랜을 가장 많이 사용 할 것 같은 지점, 2곳에 설치하였고 수신기는 각각의 송신기 위치마다 그 집 내부와 인접한 집들의 주요지점을 이동하면서 송신신호를 측정하였다. 그 결과, 송신기가 가옥 가운데에 존재하는 것이 가 옥 내의 고른 전파특성을 유지하고 이웃집으로의 간섭을 줄 일 수 있는 것으로 보이며, 시스템 설계 시에 앞 건물에 반사되어 들어오는 신호에 대한 충분한 고려가 있어야 할 것으로 나타났다. 간섭 문 제의 경우, 이웃집에 미치는 간섭이 위, 아랫집에 미치는 것보다 큰 것으로 나타났다