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숭실대 기계공학부 통과 졸업논문

1.1 연구 배경 및 동기현대 제어 공학에서 불안정하고 과소구동인 시스템을 안정화시키는 기술은 로보틱스, 항공우주, 자율주행 차량 등 여러 가지 첨단 산업 분야의 핵심 기술로 자리 잡고 있다. 그중에서 Ball-on-Beam 시스템은 빔의 기울기를 조절하여 그위에 놓인 공의 위치를 제어하는 시스템으로, 구조는 매우 단순하지만 시스템 자체는 본질적으로 불안정하고 비선형적인 특성을 가지고 있어서 제어 이론의 검증 및 교육을 위한 표준 플랫폼으로 널리 활용되고 있다[1, 2]. 또한 다양한 제어 기법들이 적용되어 왔다[3-9]. 최근에는 더 복잡한 제어 기법들에 대한 연구가 진행되고 있고 6자유도 시스템 혹은 실제 로봇이나 운송장치에 적용하는 방식도 사용되고 있다[10-15].본 논문에서는 Solidworks 모델링과 MATLAB Simscape 시뮬레이션을 연동하여 Ball-on-Beam 시스템의 기구학적 구조를 분석하고 제어기의 타당성을 검증해 본후, 비전 센서를 활용하여 공의 현재 상태를 파악하고 PID 제어를 통하여 Ball-on-Plate 시스템보다 자유도는 낮고 동역학적 특징은 유사한 Ball-on-Beam의 균형을 유지하는 시스템을 설계하고 제작하였다. 그리고 PID 제어의 정밀도를 높이기 위하여 파라미터를 조절하고 오버슈트, 정착 시간, 안정성 등을 측정하여 Ball-on-Beam의 성능을 향상시키는 과정을 체계적으로 분석하고자 한다.1.2 연구 목적본 연구의 구체적인 목표는 다음과 같다.a) 동역학적 모델링 및 선형화 : 라그랑주 방정식을 이용하여 시스템의 운동 방정식을 유도하고 작은 각도 근사를 통해 선형 전달 함수를 도출한다[16, 17].b) Simscape 기반 시뮬레이션 : MATLAB/Simscape Multibody를 이용하여 마찰, 관성, 중력 등이 반영된 가상 실험 환경을 구축하고 PID 제어기의 초기 파라미터를 설계한다.

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| 기계공학 | 2026.01.19 | 45페이지 | 5,000원 | 조회(66)

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삼성 리테일 인테리어 프로젝트에 초점을 둔BIM기반 통합된 프로젝트 관리 시스템 개발에 관한 연구

최근 국내외 건설 프로젝트의 대형화, 복잡화, 다양화 등에 따른 각 단계별 분야별 정보의 양은 방대해져 왔다 (Yeong-Jin et al. (2010). 이 건설 산업은 많은 국가들안에서 가장 복잡하면서 도전적인 산업들 중의 하나로써 보여져왔다 (Keyu, 2015). 특히나 건축, 엔지니어링, 건설 (AEC) 산업에서 다양한 사람들, 메터리얼들, 프로세스들은 점점 복잡해지는 이들 건설 프로젝트들과 함께 동반되어져 왔다 (Douglas, 2010). 프로젝트의 생산성 및 퀄리티 증가, 비용 감소, 인도기한 감소를 위하여, 이들 AEC 산업은 오랜시간에 걸쳐서 기술과 방법론을 찾아왔고 (Salman 2011) 이렇게 변화되는 건설 프로젝트의 특성으로 기존 방식보다는 더욱 효율적이고 체계적 방식에 대한 필요성이 대두되어져 왔다 (Yeong-Jin et al., 2010). 이는 이차원 (2D) 기반의 정보교환방식은 디자인, 시공성 검토, 건전성 진단, 유지관리, 자동물량 산출 등의AEC/FM(Architecture, Engineering, Construction and Facility Management) 산업 전반에서 생산되는 방대한 건축 정보를 통합 관리하기에는 뚜렷한 한계를 가진다는 것을 의미한다 (Jin-Hyang, 2014). 더불어Keyu (2015) 는 건설 산업은 다음의 이유들과 함께 완전하게 디지털 기술들을 사용하는것과 관련하여 여전히 다른 산업들보다 뒤쳐져 있다고 경고했다: (1) AEC 산업의 고유의 성질은 정보가 공유되고 재사용되는 것을 어렵게 만들 수 있다. (2) 다량의 정보는 프로젝트 생명주기 동안에 재사용 될 수 없다. (3) 열악한 정보관리는 불필요한 데이터 중복과 더불어 예산 초과 및 프로젝트 지연을 이끌 수 있다. (4) 프로젝트에 관련된 이해관계자들 사이의 효율적 커뮤니케이션이 부족할 수 있고 그에 따라 전체 작업 흐름이 분열될 수 있다.

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| 건축공학 | 2025.12.15 | 72페이지 | 15,000원 | 조회(75)

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상업 건조환경분야에서 Algorithm-Aided 생애주기 BIM 과 머신러닝 솔류션 기반 리테일 프로젝트 관리의 자동화된 디자인 프로세스 플랫폼 개발에 관한 연구

Overview인공지능의 4 차 산업혁명의 도래는 최근 ICT (Information and Communications Technologies) 산업의 급속한 발전을 견인하고 있으며, 이는 건조환경 분야에서 정보 데이터 기반의 생애주기 BIM (Building Information Modelling)과 머신러닝으로 보다 진보된 관련연구들을 촉진시키고 있다(Yong-Ju et al., 2017). 이러한 인공지능의 시대에 오프라인 리테일 스토어의 빠른 디지털화와 물리적 경험의 결합은 부인할 수 없는 리테일링(소매업) 의 미래가 되어 왔고, 이제는 브랜드의 궁극적 가치를 고객에게 전달하는 온-오프라인의 매개체적 공간으로써 그 전략적 패러다임이 변화해왔다 (Chris, 2017). 이에 리테일 프로젝트 전 생애주기에서 정보데이터를 기반으로 그것의 프로세스 개발은 향후 기업의 프로젝트 관리를 위한 중추적이고 필수적인 사항이 될 수 있다. 본 연구는 리테일 프로젝트 전 생애주기중 디자인 프로세스에서 Algorithm-Aided 생애주기 BIM 과 머신러닝 솔류션의 적용을 통하여 현재 프로세스와의 차이점을 분석하고, 시간적, 비용적, 그리고 질적 효용성의 그 실제적 가치를 찾는 것에 있으며, 이러한 분석을 검증함으로써 데이터 기반 자동화된 리테일 프로젝트 관리 시스템 구축 가능성에 초점을 두고 있다.

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| 건축공학 | 2025.12.14 | 11페이지 | 5,000원 | 조회(55)

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[논문요약] Hydroxy Group Directed Catalytic Hydrosilylation of Amides

1. 논문제목Hydroxy Group Directed Catalytic Hydrosilylation of Amides2. 논문출처와 저자Org. Lett. 2018, 20, 7371-7374Ni, J.; Oguro, T.; Sawazaki, T.; Sohma, Y.; Kanai, M.3. 논문의 주제에 대한 현재까지 보고된 연구결과의 요약Catalytic hydrogenation은 아마이드 환원 방법 중 하나이다. Catalytic hydrogenation은 heterogeneous 또는 homogeneous 촉매를 이용하거나, 비싸고 희귀한 금속 촉매를 이용한다. 또한 H2 (5-300 bar)조건에 고압이나 70-350 oC 조건에 고온에서 반응이 진행된다. 이러한 반응은 이상적인 반응이지만, 화학 선택성과 위치 선택성이 낮다. H2로 직접 hydrogenation하는것 외에도, 수소 공여체를 사용하는 transfer hydrogenation은 안정성과 쉽게 사용할 수 있어서 유용한 대안 방법을 제공했다. hydrogen sources로 HCO2H/NEt3 와 ammonia borane, pinacolborane을 사용하였다. 출발 물질로서 pinacolborane (HBpin)은 functional-group 허용성과 선택성이 우수하고 비교적 저렴하고 공기에 안정적인 H 소스이다. 따라서 HBPin을 이용하여 carbonyl moieties와 nitriles의 catalytic reduction은 이전부터 많은 연구가 진행되어져 왔다. Catalytic hydrosilylation 방법은 고온, 고압장비없이 광범위하게 사용되었고, noble metals, abundant metals, simple bases, metal-free 반응조건에서 진행되었다. 본그룹 이전에도 아마이드에 metal-catalyzed (Fe, Ir, and Mo)를 이용하여 hydrosilylation하여 쉽게 아민을 합성하는 방법이 알려져왔다. 각각의 접근 방식에는 장점이 있지만, 이러한 hydrosilylation을 이용한 방법은 많은양에 PhSiH3, PhMeSiH2를 사용하고 공기에 민감한 실란을 과도하게 필요로 한다. 그러나, 대부분의 반응은 2차 아마이드 보다 3차 아마이드의 환원에 더 적합하다. 그리고 다수의 아마이드기가 존재할때, 특정 아마이드 그룹을 선택적으로 환원하는 방법은 거의 없다.4. 논문의 주요 결과하이드록시 아민은 농약, 천연물 및 의약품에 광범위하게 존재하고 있다. 이러한 아민을 효율적이고 선택적으로 합성하는 것은 화학자로부터 큰 주목을 끌고 있다. 아민은 reductive amination, alcohol amination, hydroamination, transamination을 비롯한 수많은 방법으로 합성될 수 있다. 아마이드의 deoxygenative reduction은 생물학적 분자와 functionalized amine을 합성할때 유용하며 정밀화학 및 약학에서 많이 선호하는 방법이다. 현재, 이러한 반응은 여전히 LiAlH4, B2H6와 같은 강한 환원제를 필요로하며, 열악한 선택성 및 금속염 폐기물을 발생시키고 있다. 따라서 아마이드를 아민으로 합성하기 위해서는 효율적인 catalytic transformations이 필요하다.본 그룹은 상업적으로 이용 가능한 organocatalyst B(C6F5)3 및 hydrosilanes을 사용하여 α- 또는 β-hydroxy amides의 site-선택적인 환원전략을 제시하였다 (Scheme 1). Hydrosilylation 방법은 온화한 조건하에서 넓은 기질 범위와 3차 및 2차 아마이드 (peptide)결합에 적용이 가능하다. hydroxy amides로부터 위치 선택적인 hydrosilylation를 통해 hydroxy amines을 합성하기 위해, 본 발명자들은 알콜의 silylation 및 아마이드의 hydrosilylation에 대한 독특한 반응성을 갖는 유기촉매 B(C6F5)3를 사용하였다 (Scheme 1). hydroxy amide 기질의 hydroxy group은 먼저 hydrosilane과 반응하여 dehydrogenative 방식으로 silyl ether A를 합성할 수 있다고 생각하였다. Hydrosilane의 다른 hydride 원자는 B(C6F5)3의해 cationic silicon 원자 및 hydroborate anion을 포함하는 ion pair B를 형성할 수 있다. ion-pair intermediate의 amide carbonyl기는 Lewis acidic silicon원자에 coordination됨으로써 활성화되어, hydroborate에 의한 환원에의해 O-silyl hemiaminal species C을 형성한다. C와 hydrosilane 및 B(C6F5)3의 추가 반응은 silyl ether E로 이어질 것이다. 마지막으로, hydroxy amine 생성물은 desilylation후에 방출될 수 있다.본 그룹은 hydrosilanes과 B(C6F5)3-catalyzed 존재하에 선택적인 Reduction을 진행하였다. trihydride silane PhSiH3으로, β-hydroxy amide 1a를 선택적으로 Reduction시켜 2a를 합성하였다 (33%, entry 1). 아마이드 1a’로부터 유도된 아민 생성물 2a’은 미량으로 생산되었다. dihydride silanes을 스크리닝하였다 (entries 2−7). 그중 선택적인 hydrosilylation이 PhMeSiH2에서 가장 잘 진행되어, 2a를 96%일드로 정량적으로 합성하였다 (entry 3). Tetramethyldisiloxane, octamethyltetrasiloxane은 선택성이 떨어졌으며, 이는 환원의 선택성이 두 Si-H기 사이의 거리에 민감 할 수 있음을 나타낸다. Monohydride silanes은 반응이 trace하게 진행하였다 (entries 8 and 9). 따라서, 아마이드의 환원을 진행시키기 위해서는 silicon atom에 적어도 2개의 hydride atom이 필요하다는 것을 확인하였다. 조사된 용매 중에서는 1,4-dioxane과 toluene이 가장 반응성이 좋았다 (entry 3 및 10).다음으로 최적화된 조건하에서 hydroxy 아마이드의 기질 범위를 조사했다 (Scheme 2). 온화한 조건 (rt-60 ℃) (2a-n) 하에서 높은 수율로 α- 또는 β- 하이드록시 아마이드로부터 2차 아민을 높은일드로 합성하였다. phenylalanine으로부터 유도된 2차 아마이드인 1o은 42%일드로 합성되었다. phenolic hydroxy group은 hydrosilane의 directing site로 작용하여 온화한 조건 (50-60 °C, 2q-u)에서 hydrosilylation이 진행되었다. Diamide 기질인 1p (tertiary amide)와 1u (secondary amide) 또한 선택적으로 양호한 수율로 합성되었다. ester (1o and 1r), nitro (1s), halo (1g−i, 1t)기와 같은 환원 조건에서 민감한 작용기 또한 높은 일드로 진행되었다. 또한 1a에서부터 2a를 53%일드로 0.6g으로 합성하였다.본반응은 대규모 합성에서도 잠재적 유용성을 보여주었다. 마지막으로 복잡한 기질에 대한 적용성을 입증하기위해서, 본 반응 조건을 four secondary, seven tertiary amide bond와 11 amino acids을 포함하는 cyclosporin A (1v)에 선택적인 환원을 적용하였다. Cyclosporin A을 50 °C에서 B(C6F5)3 (20 mol %) 와 PhMeSiH2 (2.0 equiv)을 사용하여 48시간 반응시킨 후 25 % 분리된 수율로 2v를 합성하였다 (Figure 2a). 혼합물을 HPLC 분석한결과 반응이 깨끗하게 진행된다는 것을 확인하였다 (Figure 2b)5. 논문의 가치와 장점organocatalyst B(C6F5)3 및 쉽게 이용할 수 있는 hydrosilanes을 사용하여 α-또는 β-hydroxy amide의 site-selective hydrosilylation을 성공하였다. 이 변환은 온화한 조건에서 진행되며 광범위한 기질과 허용성을 갖는다. 생물학적으로 중요한 구조인 cyclic peptide cyclosporin A의 특정 아마이드 그룹의 선택적인 환원을 반응에 적용하였고, 이러한 생물학적 분자구조 변형에서 잠재적 유용성을 입증하였다.6. 중요한 reference(1) Blackwell, J. M.; Foster, K. L.; Beck, V. H.; Piers, W. E. J. J. Org. Chem. 1999, 64, 4887−4892.(2) Chadwick, R. C.; Kardelis, V.; Lim, P.; Adronov, A. J. Org. Chem. 2014, 79, 7728−7733.

공학일반 | 2025.10.01 | 7페이지 | 3,000원 | 조회(144)

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[논문요약] Homoleptic Bis(trimethylsilyl)amides of Yttrium Complexes Catalyzed Hydroboration Reduction of Amides to Amines

1. 논문제목Homoleptic Bis(trimethylsilyl)amides of Yttrium Complexes Catalyzed Hydroboration Reduction of Amides to Amines2. 논문출처와 저자Ye, P.; Shao, Y.; Ye, X.; Zhang, F.; Li, R.; Sun, J.; Xu, B.; Chen, J.Org. Lett. 2020, 22, 1306-13103. 논문의 주제에 대한 현재까지 보고된 연구결과의 요약Catalytic hydrogenation은 아마이드 환원에 이상적인 방법이다 (Scheme 1a). 대부분의 Catalytic hydrogenation은 값 비싸고 희귀한 금속기반 촉매시스템을 이용하고 고온 및 고압 반응기를 사용한다. 또한 대부분의 반응이 화학 선택성과 위치 선택성이 낮다. H2로 직접 수소화하는것 외에도, 수소 공여체를 사용하는 transfer hydrogenation은 안정성과 일반적으로 쉽게 사용할 수 있어서 유용한 대안 방법을 제공했다. Xu와 동료들은 hydrogen sources로 HCO2H/NEt3 와 ammonia borane을 사용하였다 (Scheme 1b). Catalytic hydrosilylation 방법은 고온, 고압장비없이 광범위하게 사용되었고, noble metals, earth-abundant metals, simple bases, metal-free 반응조건에서 진행되었다 (Scheme 1c). Beller, Brookhart, Adolfsson그룹은 아마이드에 metal-catalyzed (Fe, Ir, and Mo) hydrosilylation을 이용하여 쉽게 아민을 합성하였다. 각각의 접근 방식에는 장점이 있지만, 이러한 hydrosilylation을 이용한 방법들 중 다수는 고가의 PhSiH3, PhMeSiH2를 사용하고 공기에 민감한 실란을 과도하게 필요로 하므로 이러한 전략은 악영향을 미친다. 출발 물질로서 pinacolborane (HBpinκ2-[Ph2P(S)-NC9H6N]Al(Me)2}와 pinacolborane을 사용하여, tert-아마이드을 catalytic reduction하는 프로토콜을 제시했다. Zhang과 동료들은 functionalized carboxamides에 open-shell VIII-complex-catalyzed hydroboration반응을 보고했다. 이와 같은 방법은 금속 중심의 earth-abundant의 특성 및 음이온 리간드의 복잡한 특성 때문에 개선의 여지가 많다. late-transition-metal catalysis와는 달리, 란타나이드는 복잡한 첨가제없이 높은 활성과 반응성을 보였고, 이로 인해 catalytic hydroboration에 중요한 역할을 했다. 이전 연구에 의해 영감을 얻은 본 발명자들은 첫번째로 Homoleptic lanthanide complex인 Y[N(TMS)2]3을 이용하여 2차 아마이드와 3차 아마이드을 Hydroboration reduction을 통해 아민을 합성하였다(Scheme 1e).4. 논문의 주요 결과아마이드의 hydroboration reduction을 위한 최적조건은 Y[N(YMS)2]3 촉매를 10 mol %을 사용하였고 2.4 equiv의 HBpin과 톨루엔에서 100 ℃로 24 시간동안 교반하였다. 다음으로, 최적조건을 적용하여 다양한 tertiary benzamide amides에 hydroboration reduction을 진행하였다. 우선 페닐그룹에 파라 또는 메타 위치에 electron-donating groups, electron-withdrawing groups을 달아 반응을 진행시켰고, 우수한 일드로 3차 아민을 합성하였다(Scheme 2, entries 1, 2, and 4−10). 페닐측의 치환기의 변화는 반응에 영향을 미쳤다. 2d, 2n, 2o은 77-84 % 수율로 진행하였다 (Scheme 2, entries 3, 13, 14). Naphthalen, heterocyclic compou 합성한다는것을 확인했다 (Scheme 2, entries 18−20). 이러한 결과는 Yao그룹에서 발표한 3차 아마이드을 2차 아민으로의 hydride-catalyzed reductive cleavage 결과와 일치합니다. 3차 아마이드를 3차 아민으로의 환원시키는것은 질소 원자에 부착된 치환기의 전자 밀도와 관련이 있을 수 있다. 락탐은 양호한 수율로 감소되었다. 예를 들어 1w 및 1x은 각각 88%와 89% nmr수율로 N-methylpyrrolidine (2w), N-methylazepane (2x)을 합성하였다 (Scheme 2, entries 22 and 23). 추가적으로 nitro, C=C double bonds, cyano 치환기에서도 반응이 잘 진행되며 rare-earth catalytic 시스템의 높은 화학선택성을 보였다 (Scheme 2, entries 24−26). 그러나, ester를 함유한 1zd는 현재 조건하에서 아마이드 그룹이 그대로 남아있었고 4-(hydroxymethyl)benz amide (1zb-1)로 환원되었다 (Scheme 2, entry 27).hydride에 의한 환원반응은 2차 아마이드가 3차 아마이드의 환원보다 어렵다는 것이 알려져 있다. 실제로 현재 방법에서도 동일한 상황이 관찰되었다. rare-earth catalyzed deoxygenative reduction은 변형된 반응조건으로 진행하였고 좋은 수율로 진행됬으며, 결과는 Scheme 3에 요약되어있다. N-phenylbenzamide (3a)의 환원반응은 혼합물의 hydrolysis 후 81% 수율로 진행되었다. 카보닐에 부착된 페닐고리의 전자효과는 hydroboration 공정에 영향을 미치지 않았다. p-OMe, p-Br, p-I 및 p-CF3가 치환된 N-benzylbenzamides는 75-79 % 수율로 4b-4e을 합성하였다 (Scheme 3, entries 2−5). 또한 2-naphthyl, 2-furyl, 2-thienyl이 치환된 -2-ones (5a−5c)을 현재조건으로 인돌을 합성하였다.rare-earth-catalyzed deoxygenative reduction의 효율은 piribedil을 그램 스케일로 합성 가능하며 93% 수율로 분리가 되었다. piribedil은 파키슨병 치료에 사용되고 있다 (Scheme 5).메커니즘을 증명하기위해 control experiments을 진행하였다 (Scheme 6). 먼저 GC-MS analysis에 의해 검출된 것과 같이, 73% 수율로 합성된 3n-1과 같이 벤질알코올 및 벤질아민이 관찰되었다 (Scheme 6a). 본 반응 조건하에 N-benzylaniline (4n)을 92%로 합성하였으며, 이민이 반응 중간체였다는 것을 증명하였다. 반응 메커니즘에 대한 더 많은 정보를 얻기 위해 최적조건에 deuterium-labeled된 DBpin을 이용하여 1a 및 5a와 반응을 진행시켰다. DBpin과 1a 및 5a을 반응시켜 카르보닐기에 각각 deuteration된 d-2a (Scheme 6c)와 d-6a (Scheme 6d)을 각각 88%, 90% 수율로 진행하였다. Y[N(TMS)2]3에 의한 B−H activation이 rate determining step (RDS)인지를 결정하기 위해, kinetic isotope effect (KIE)실험을 parallel experiments로 진행하였다. KIE값은 1.32였으며, lanthanide에의한 B−H activation이 RDS가 아님을 보여주었다(Scheme 6e). 2차 아마이드 (3a)를 hydroboration하여 촉매 메커니즘을 조사하였고, amino borane 4a-1을 보고된 절차에 따라 혼합물로부터 분리하였다 (Scheme 6f).또한 1H NMR 스펙트럼을 사용하여 반응 진행 상황을 모니터링하고 1a를 2a로 깨끗하게 변환하는 것을 확인하였다(see Supporting Information Figure S1).다음으로 우리는 RDS에서 아마이드, 촉매, pina내로 이동시켜 중간체 B를 형성하였다. B와 HBpin의 추가 반응은 borate C를 생성하였고, Ln(III)-hydride species A를 재생시켰다. 이어서, 중간체 C는 iminium species D로 변형되고, 이는 activated species의 다른 등가물(HBPin)에 의해 상응하는 3차아민 (2)로 합성된다. N-aryl 치환기를 갖는 3차 아마이드의 경우, 중간체 C는 conjugation effect에 의해 질소 원자의 전자 밀도가 감소하기 때문에 알데히드 E 및 ammonia borane intermediate F로 변환된다. 다음 F의 hydrolysis는 아민 H를 형성하고, 알데하이드는 추가로 알코올 G로 전환된다. 2차 아마이드의 경우, imine I은 중간체 D 와 과량의 HBpin으로부터 추가로 생성된다. 마지막으로, 이민과 HBpin은 결합하여 ammonia borane 중간체 J를 형성한 다음 hydrolysis에의해 2차아민 (4)로 전환된다.5. 논문의 가치와 장점결론적으로, yttrium complexes의 homoleptic bis(trimethylsilyl)amides에의해 2차 아마이드와 3차 아마이드를 Hydroboration reduction을 통해 아민으로 환원시키는 방법을 개발하였다. 이방법은 촉매로서 Y[N(TMS)2]3을 사용하였고, hydride source로써 pinacolborane을 사용하였다. pinacolborane은 저렴하며, 비독성이고 상업적으로 이용 가능하다. Rare-earth-catalyzed는 nitro, cyano, vinyl기를 갖는 다양한 아마이드에도 적용 가능하며 카보닐에 높은 선택성을 나타냈다. 또한, Piribedil을 그램 규모로 합성할 수 있다. 넓은 기질범위와 화학선택성은 rare-earth-catalytic의 강력한 프로토콜이며 아마이드의 환원을 시키기 위한 또 다른 촉매 방법이다. 메커니즘을 결정하기 위해 Control experiments, isotop.

공학일반 | 2025.10.01 | 8페이지 | 3,000원 | 조회(120)

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[논문요약] Frustrated Lewis Pair Catalyzed Hydrogenation of Amides Halides as Active Lewis Base in the Metal Free Hydrogen Activation

1. 논문제목Frustrated Lewis Pair Catalyzed Hydrogenation of Amides: Halides as Active Lewis Base in the Metal-Free Hydrogen Activation2. 논문출처와 저자J. Am. Chem. Soc. 2019, 141, 159-162Sitte, N. A.; Bursch, M.; Grimme, S.; Paradies, J.3. 논문의 주제에 대한 현재까지 보고된 연구결과의 요약carboxylic amides의 환원은 실험실 및 산업 규모에서 가장 중요한 반응 중 하나이다. 촉매반응에 의존하는 시점에서 온화하고 선택적이며 일반적인 방법의 개발은 산업에서 매우 중요하다. 보통Carboxamides의 환원에는 알루미늄 또는 붕소 시약과 같은 강력한 친핵성 공여체가 필요하다. 이러한 시약은 발화성과 안정성 문제 및 부산물의 의한 추가적인 분리가 요구된다. 분자수소(H2)에 의한 carboxylic amides의 가장 바람직한 환원은 heterogeneous Cu/Cr catalyst의 사용에 의해 1934년에 보고되었으며 250 ℃에서 990 bar 조건이 필요하였다. 이러한 가혹한 조건은 bimetallic Pd/Re@graphite 및 homogeneous ruthenium catalyst에 의해 10−30 bar, 160 °C으로 개선되었다.금속, 철, 백금, 아연, 보론산, B(C6F5)3와 hydrosilane을 당량으로 사용하여 아마이드의 환원을 적용한 방법도 알려져 왔다. Triflic anhydride은 Hantzsch’s esters, 실란으로부터 카르보닐기를 직접 환원시키기에는 유용하지만 다루기 어렵고 화학량론적으로 부산물을 생산하는데 단점이 있다. 이에 비추어 frustrated Lewis pairs (FLP)은 H2로부터 borohydrides에 대한 독특한 촉매적 접근을 제공하며 활성화된 carboxamides을 금속없이 환원을할 수 있다. 우리는 활성화 시약으로 oxalyl chloride을 활용하였고, 50−70 °C, 80 bar에서 우수한 수율로 carboxamides을 amines으로 수소화를 진행하였다. 생성된 아민은 hydrochloride salts로 제공되며 여과로 편리한 방법으로 분리할 수 있다. Mechanistic 디테일은 frustrated Lewis pair catalyzed hydrogenation 반응에서 Lewis base로 클로라이드의 역할을 뒷받침한다. 우리는 B(C6F5)3 (1), B(2,4,6-F3-C6H2)3 (2), B(2,6-F2-C6H3)3 (3)와 2,6-lutidine (4)을 아마이드 (6a)와 옥살릴클로라이드와 반응을 진행시켰고 인시추로 chloroiminium chloride (5)를 형성하는 것과 frustrated Lewis pairs (FLP) System을 조사하였다 (Table 1).4. 논문의 주요 결과entry 1에서 chloride존재하에서 boranes (1)을 조사해보았고 6a의 수소화는 진행되지 않았다.(chloride의해 boranes이 억제되었다는 것을 NMR spectroscopic investigation을 통해 확인하였다.)그러나 촉매 2/3 또는 3/4를 20 mol%을 사용하였고, N-benzyl piperidine의 hydrochloride salt (7a)을 18시간만에 각각 40%, 90% 일드로 합성하였다 (entries 2 and 3). 이러한 결과는 반응조건에서 Base가 양성자화가 되고 더 이상 H2-activation에 관여하지 않았기 때문이다. Control experiments에 따르면 borane이 수소화에 필요하다는 것이 밝혀졌다 (entry 4). 반면 루이스 염기 2,6-lutidine (4)은 반응에 실질적으로 영향을 미치지 않는다는 것을 확인하였다 (entry 5). 염기가 없는 상태에서 70 °C에서 1.5 equiv의 oxalyl chloride을 80 bar조건에서 H2를 사용하여 촉매양을 2mol %까지 줄여봤다 (entries 6−8). 추가 연구를통해 borane은 transient FLP-mediated H2-activation에서 약한 루이스 염기로서 작동하는 클로라이드를 도와주는 역활을 한다는 것을 확인하였다. (1)과 대조적으로, borane (2) 와 (3)은 chloride 존재하에 20~60 ℃ 온도 범위에서 다음과 같은 11B NMR 스펙트럼을 나타냈으며, 이는 용액에서 free Lewis acid로 이용될 수 있다.B(2,4,6-F3-C6H2)3 (2)B(2,6-F2-C6H3)3 (3)3과 dihydrogen, halide cation pair [Me4N]X (X = Cl−, Br−, I−)와의 반응을 chloroform에서 50 °C로 조사하였다. 3가지 halides는 3으로부터 H2 splitting에 대한 transition states (TS(X))는 열적으로 접근가능한 에너지 범위에서 조사하였다. 모든 조사된 반응은 NMR 실험에 의해 입증된 바와 같이 주어진 반응 조건에서 H2 splitting시 borohydride의 일시적인 형성을 야기하는 Endergonic 반응이다. Cl

공학일반 | 2025.10.01 | 7페이지 | 3,000원 | 조회(120)

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의료용X선촬영장치 허가에 관한 규제 분석 및 중복규제 개선 연구

국문 요약의료기기는 규제산업이라 불릴 만큼 국·내외적으로 다양한 규제가 적용되고 있다. 이는 의료기기 특성 상 환자를 대상으로 직·간접적으로 사용되고, 생명과 직결될 수 있다는 점, 의료기기의 안전성, 성능을 지속적으로 유지 못할 경우 국민 건강에 지대한 위해를 초래할 수 있기 때문이다. 그러나 만약 규제들이 중복으로 적용되고 있다면, 그것은 중복 규제에 해당되므로 개선이 되어야 할 것이다. 예를 들어, 의료용엑스선촬영장치는 의료기기법과 원자력 안전법 및 동물용의약품등 취급규칙을 적용 받고 있다. 각각의 법령들은 의료용엑스선촬영장치의 허가사항에 대해 규제 하고 있으며, 다양한 행정절차를 요구하고 있다. 이들 법령들은 유사한 허가에 관한 절차와 행정사항들을 요구한다. 이런 상황에서, 의료용엑스선촬영장치 제조업체는 허가진행 시 인적자원, 기반시설 등의 비용을 부담하게 된다. 이러한 이유로, 본 연구에서는 현재의료용엑스선촬영장치에 적용되고 있는 법 및 그 하위규정의 분석을 통해 규제기관별 행정절차, 시설기준 등에 대한 중복규제 사항을 비교 분석하여 문제점 도출 후 개선 방향을 제시할 것이다. 또한 규제 개선 시 발생할 수 있는 리스크에 대해서도 고려 하고자 한다. 나아가 이미 법으로 제정되어 있는 규제사항을 폐지하는 하는 것을 목적으로 한다. 산업용 엑스선촬영장치 및 연구용 엑스선촬영장치에 적용되는 규제는 본 연구의 대상에서 제외하였다. 그 외 의료법 및 수의사법, 산업용, 사용(사용허가, 사용신고) 시 적용되는 규제는 대상에서 제외하였다. 즉, 동 연구의 범위는 의료용 엑스선촬영장치의 제조 시 적용되는 규제에 한정된다.<중 략>제1장 서 론제1절 연구 배경 및 목적의료용엑스선촬영장치는 “의료기기 품목 및 품목별 등급에 관한 규정”에 따라 2등급(진단용엑스선촬영장치 외) 및 3등급(형광판식엑스 선투시촬영장치)으로 분류가 된다.

산업공학 | 2025.08.21 | 133페이지 | 5,000원 | 조회(1,191)

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저층 주거지 주차난 완화를 위한 도시기반시설 활용방안 연구보고서

I. 서론1.1 연구 배경 및 목적저층 주거지는 단독주택, 다세대주택 등 상대적으로 낮은 건축물이 밀집된 지역으로, 도시계획상 용도지구 지정 및 건축규제(용적률, 건폐율)가 적용된다. 이 규제들은 주거 환경을 보존하지만, 이와 동시에 주차 공간 확보에는 물리적·제도적 제약을 가한다. 강북구를 비롯한 도심 저층 주거지는 제한된 부지와 높은 토지 가격, 기존 도시계획 규제로 인해 주차난이 고질화 되었다. 이들 지역의 주차 수요는 공급 수요를 크게 상회하며, 주차 공간 부족으로 인한 주민 갈등 및 불편이 지속되고 있다(서울 열린 데이터 광장, 2025).1 기존 대규모 주차장 건설이나 도로 점용 방식은 재정적, 공간적 한계와 주민 반발 등으로 실효성을 거두지 못했다. 이를 바탕으로 본 연구는 기존 도시 인프라를 효율적으로 활용하여 '소규모 분산형 주차공간' 조성을 위한 구체적인 방안을 제시하고 자 한다. 소규모 분산형 모델은 주변 공원, 학교 운동장, 공공 유휴부지와 연계함으로써 저비용으로 단기간 내 주차 수요를 해결할 수 있으며, 이를 통해 교통혼잡 완화와 주민 편의증진에 효과적으로 기여할 수 있다. 그러므로 본 보고서는 저층 주거지 주차난의 구조적 원인을 심층적으로 분석하고, 실태조사 자료 및 선행 연구를 체계적으로 검토하여 정책적, 설계적 측면의 실효성 있는 대안을 모색함으로써 실질적인 주차공간 확보 방안을 제시하는 것을 목적으로 한다.1.2 연구 질문본 연구의 핵심적인 질문은 서울시 저층 주거지에서 심각한 주차난을 해소하기 위해 도시 내 기존 기반시설을 활용한 소규모 분산형 주차공간 조성이 실효성 있는 해결책이 될 수있는지에 관한 것이다. 이에 따라 연구는 우선적으로 주차난이 심각한 강북구 일대 빌라 단지의 도시기반시설(도로폭, 공원, 유휴부지 등) 현황을 체계적으로 조사

건축공학 | 2025.08.05 | 14페이지 | 3,000원 | 조회(97)

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동일 장면 비-플래쉬 영상을 이용한 플래쉬 영상의 색상 개선 (Improvement of Color Quality of Flash Images Utilizing the Same-Scene No-Flash Images)

한국방송∙미디어공학회 장호석, 임진영, 정경훈, 김기두, 강동욱

전자/정보통신/컴퓨터 | 2025.07.18 | 11페이지 | 무료 | 조회(1,229)

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기 배합된 콘크리트에 기포를 이용한 실리카퓸 분산 및 역학적 특성 평가 (Evaluation of Mechanical Properties and Dispersion of Silicafume Using Air Slurry on Ready-mix Concrete)

한국방재학회 이겨레, 남궁경, 한승연, 윤경구

공학일반 | 2025.07.18 | 8페이지 | 무료 | 조회(1,112)

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고온에 노출된 실리카퓸 혼입 고강도 콘크리트의 공극구조 변화 (Variation of Pore Structure of High Strength Concrete Including Silica Fume Exposed to High Temperature)

한국콘크리트학회 송훈, 소양섭

토목/환경공학 | 2025.07.18 | 8페이지 | 무료 | 조회(1,088)

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실리카퓸 종류가 초고성능 콘크리트의 공학적 특성에 미치는 영향 (Effect of Silica Fume Types on the Mechanical Properties of Ultra-High Performance Concrete)

한국건설순환자원학회 박천진, 고경택, 안기홍, 한민철

토목/환경공학 | 2025.07.18 | 8페이지 | 무료 | 조회(1,059)

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