• 한국수자원학회논문집
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• 제38권8호
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• pp.675-689
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• 2005

본 연구에서는 본류와 지류가 만나는 합류구간을 지닌 자연형 사행하천을 대상으로 수리모형실험을 통해 유량변화와 하도내 수리구조물 변화에 따른 하천내 배수효과를 분석하고, 합류부의 수리특성 변화를 분석하였다. 또한 본 연구에서는 수리모형실험결과를 적용하기 위하여 모형이론을 제시하고, 제시된 모형이론을 토대로 모형을 제작, 설치하고 50년, 200년빈도의 홍수량에 대하여 구조물제거 효과를 분석하였다. 수리모형은 남한강과 평창강 합류부를 대상구간으로 선정하여 수평방향으로는 1/200, 수심방향으로는 1/66.7의 축척으로 왜곡도 3으로 제작하였으며 조도검증을 통해 모형실험결과가 원형에 적용되도록 하였다. 실험은 하도내에 설치된 취수댐과 소수력댐에 대한 제거효과를 수위변화 및 유속변화 등 수리학적 특성변화를 중심으로 분석하였다. 실험결과 취수댐 상류 합류부에서의 수심저감효과는 취수댐 제거시 약 $12\%$, 소수력댐 제거시 약 $5\%$, 취수댐 소수력댐 모두 제거 시 약 $18\%$로 2개의 수리구조물을 모두 제거할 경우 합류부 유황개선에 큰 도움이 될 것으로 예상된다. 또한 합류부에는 본류와 지류가 만나는 측면을 따라 유속이 0보다 작은 정체구간이 형성되며, 구조물 제거에 따라 유속이 증가하면서 정체구간은 다소 감소된다. 본 연구결과는 하천망 해석 뿐만 아니라 합류점 주변의 유지관리나 정비, 구조물 설치 시 기초 자료로 크게 활용 될 수 있을 것이다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제20권10호
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• pp.18-25
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• 2019

최근, 도서지역의 신재생에너지전원 및 ESS의 도입이 확대되면서, 이산화탄소 배출의 저감을 위하여, 디젤발전기 대신 CVCF 인버터가 주 전원인 Micro-grid를 안정적으로 운용하는 방안들이 연구되고 있다. 그러나, CVCF 인버터 기반의 Micro-grid에서는 전체 부하보다 신재생에너지전원의 출력이 큰 경우에 에너지 Sinking(과도상태) 현상이 발생하게 된다. 이 때, CVCF 인버터용 배터리의 SOC 상태에 따라, 배터리 전압이 급격히 상승하여, 인버터의 과전압 보호동작에 의해 CVCF 인버터가 탈락되어 Micro-grid 전체 계통에 정전을 유발할 수 있다. 따라서, 본 논문에서는 CVCF 인버터를 기반으로 한 도서지역용 Micro-grid의 안정적인 운용을 위하여, 에너지 Sinking이 발생한 경우의 운용특성을 분석하고, CVCF 인버터가 에너지 Sinking 시에 탈락되는 것을 사전에 방지할 수 있는 Micro-grid의 과도상태 운용전략을 제안한다. 또한, CVCF 인버터, 태양광전원, 수용가부하로 구성된 30kW급 Micro-grid 시험장치를 구현하여, 실 계통에서의 에너지 Sinking에 의한 CVCF 인버터 기반 Micro-grid의 과도상태 시 운용특성을 제시한다. 한편, 30kW급 시험장치와 제안한 운용전략을 바탕으로 Micro-grid의 과도상태 운용특성을 분석한 결과, CVCF 인버터용 배터리의 전압과 SOC에 따라 인버터가 탈락하는 과도상태를 사전에 방지할 수 있어, 본 논문의 유용성을 확인하였다.

• 에너지공학
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• 제28권3호
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• pp.42-54
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• 2019

태양광 풍력 발전은 한국의 에너지 전환에 있어서 핵심적인 요소이다. 특히 이산화탄소 감축과 미세먼지 저감을 위해서 태양광 풍력 발전 확대 보급은 정책적으로나, 사회적으로 필수 불가결한 선택이다. 이에 본 논문은 태양광 풍력 확대에 대응하여 한국 전력시스템 내에서 추가적으로 발생하는 비용, 즉 통합 비용에 대해 분석하고자 한다. 2019년~2030년에 걸친 "8차 전력수급기본계획", "재생에너지3020 이행계획"과 2016년 태양광 풍력 발전량을 기반으로 KEPTA를 활용하여 시나리오 분석한 결과, 2030년 13.94Won/kWh~32.55Won/kWh의 통합비용이 필요하며, 백업비용은 8.94Won/kWh, 균형비용은 1.03Won/kWh~4.45Won/kWh, 계통접속비용은 3.97Won/kWh~19.16Won/kWh가 필요한 것으로 나타났다. 이러한 추가 비용이 확보될 때 태양광 풍력 발전의 확대를 위한 전력시스템 내 안정성이 확보될 것으로 예상한다. 향후 태양광 풍력 발전의 기술 개발과 전력저장장치 도입, 그리고 도매시장 가격 변화 등을 고려한 연구가 필요하다.

• 한국기후변화학회지
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• 제1권2호
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• pp.179-188
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• 2010

우리나라는 유엔 기후변화 협약 상 온실가스 저감과 함께 중요하게 다뤄지고 있는 기후변화적응 문제에 대응하기 위해, 2010년에는 국가기후변화적응대책(2011~2015)의 마련 추진 등 구체적인 기후변화적응체계를 갖추어 나가고 있다. 기후변화적응에 관한 우리의 역량을 선진 외국의 정책 및 관련 도구개발 기술 등과 비교할 때, 기후변화 관련 기반의 정보 부족, 전문 연구 인력의 부족, 기후변화 취약성 평가기술 부족 등 여러 부문에서 한계가 있다. 그러나 기후변화적응과 관련된 우수한 정보체계, 상대적으로 높은 기후변화적응기술을 보유하고 있는 강점이 있다. 2009년 7월에는 기후변화적응 전문연구조직인 한국환경정책?평가연구원/국가기후변화적응센터가 마련되었고, 국가의 기후변화적응능력과 동아시아 등 기후변화에 취약한 국가들을 지원하기 위한 우리나라의 능력을 높이고 있다. 기후변화적응정책 및 기술개발이 환경산업과 밀접하게 맞물려 있음을 볼 때, 이 부문에 대해 우리나라가 추진하는 아시아 지역 개도국들에 대한 협력 및 기술지원 등은 장기적인 투자의 밑거름이라 볼 수 있다. 아시아 지역 국가들과의 기후변화적응 국제협력은 사업-연구-교육-국제 동반자 체계를 묶는 상호보완적인 통합형의 국제협력을 고려할 수 있다. 또한, 개도국과 세계적 관심을 끌 수 있는 공동의 문제를 발굴하여 함께 해결하는 동반자 및 랜드 마크형의 상호 국제협력 등은 효과적이며 지속적으로 추진할 수 있는 사업이 될 것이다.

• 문화기술의 융합
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• 제9권6호
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• pp.1057-1063
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• 2023

본 연구대상인 도시철도 침목플로팅궤도(STEDEF)는 구조물로 전달되는 진동을 저감시키기 위한 방진궤도이다. 현재 침목플로팅궤도의 침목방진패드 교체주기(정적 스프링강성 변화율, 25±2%)는 하중기반(궤도충격계수와 궤도지지강성)으로 설정되어 운영중인 실정이다. 그러나 대부분의 선행연구는 침목방진패드의 피로수명평가와 스프링강성 증가에 따른 궤도충격계수 및 궤도지지강성의 증가 등 하중기반의 구조적 안전성 측면의 연구가 진행되었다. 따라서 본 연구에서는 분석 구간별 도상 진동가속도를 측정하고 700만회 피로시험결과를 이용하여 구간별 침목방진패드 스프링강성을 산출하고자 한다. 구간별 산출한 침목방진패드 스프링강성을 해석제원으로 설정하여 도상 진동가속도를 해석적으로 도출하였다. 구간별 해석 도상 진동가속도가 현장측정 도상 진동가속도 범위 이내로 나타나 해석모델링의 적정성이 검증되었다. 도출된 스프링강성 변화에 따른 진동가속도 선도(g-k curve)를 이용하여 측정 도상 진동가속도로 침목방진패드 스프링강성을 추정하고자 한다. 따라서 측정 도상 진동가속도를 이용한 운행선로의 침목방진패드 스프링강성을 추정할 수 있는 기법을 제시하고자 한다.

• 한국토양비료학회지
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• 제44권5호
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• pp.887-894
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• 2011

영남지역에서 자연적 입지조건이 논토양 온실가스 배출에 미치는 영향을 살펴보고자, 2004년, 2005 및 2007년의 3년간 경남 밀양에 위치한 국립식량과학원 기능성작물부 시험포장과 인근 포장에서 연구를 수행하였다. 논토양에서 온실가스 배출과 관련 깊은 자연적 요인인 논토양 유기물 함량, 논 유형 (보통답, 미숙답, 습답 및 사질답) 및 농업기후대별 (영남내륙지대, 영남내륙산간지대 평지 및 산지, 동해안중부지대) 로 $CH_4$ 배출량을 조사하였다. 논토양 유기물 함량에 따른 $CH_4$ 배출량은 동일비료의 장기연용에 의하여 인접한 토양임에도 토양유기물 함량이 서로 다른 시험구에서 벼 표준재배법에 따라 동일하게 시비관리하면서 조사하였다. 논토양 $CH_4$ 배출량은 GWP 기준으로 3요소+퇴비 장기시용에 의하여 유기물 함량이 가장 높았던 처리구에서 $CH_4$ 배출량이 $3,597kg\;CO_2\;ha^{-1}\;yr^{-1}$ (100%)으로 가장 많았고, 다음으로 퇴비 72.1%, 3요소 70.5%, 3요소+규산 49.9% 및 무비 41.1%의 순으로 나타났다. 이는 토양 유기물 함량의 순서와 일치하였으며, 논토양 온실가스 배출량과 토양 유기물 함량 사이에는 r = $0.963^{**}$의 고도로 유의한 정의 상관관계가 있었다 (y = $4.3096x^{1.81314}$, 단 x는 토양 유기물함량, g $kg^{-1}$).논 유형별 $CH_4$ 배출량 (GWP) 은 토양 투수속도가 느리고, 유기물 함량이 높아 토양의 혐기상태가 강하게 유지되는 습답에서 $14,160kg\;CO_2\;ha^{-1}\;yr^{-1}$ (100%)로 가장 많았고, 미숙답은 64.0%, 보통답 46.8%, 사질답 23.8%의 순으로 나타났다. 농업기후대에 따른 논토양 $CH_4$ 배출량 (GWP)은 벼 재배기간 중 평균기온이 가장 높았던 영남내륙지대 (밀양)에서 $4,967kg\;CO_2\;ha^{-1}\;yr^{-1}$ (100%)로 가장 배출량이 많았 고, 동해안중부지대 (영덕) 94.6%, 영남내륙산간 평지 (상주 신봉) 91.7% 및 영남내륙산간 산지 (상주 화서) 78.9%의 순이었다. 기후대별 온도인자 중 7-9월 평균기온과 논토양 온실가스 배출량 사이의 회귀식은 y = 389.7x-4,287(단 x는 농업기후대별 7-9월 평균기온, $R^2=0.906^*$)이었다. 이와 같은 자연적 입지조건이 논토양 $CH_4$ 배출에 미치는 영향에 대한 이해를 높임으로써 논토양 입지조건을 고려한 온실가스 저감방법 구명 및 개발에 기초연구로 이용될 수 있을 것이다.

• 대한환경공학회지
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• 제36권12호
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• pp.803-812
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• 2014

본 연구는 국내에서 2005년부터 산업통상자원부에서 산업단지의 환경을 개선하기 위하여 추진하여 온 생태산업단지 구축사업의 전략과 경제적/환경적 성과를 정량적으로 평가하고, 향후 발전방향에 대하여 고찰하였다. 우선 산업공생에 기반을 둔 생태산업단지의 개념을 소개하고, 국내 생태산업단지의 추진배경과 사업수행절차에 대하여 설명하였다. 또한 산업공생 사업의 전후의 경제적, 환경적 성과평가 방법론을 제안하고, 사업화된 과제를 대상으로 성과평가를 실시하였다. 우리나라 생태산업단지 구축사업은 한국산업단지공단이 주관하여 현재 전국에 9개 지역사업단을 운영 중에 있다. 2005년부터 2013년까지 449개의 아이템을 발굴하여 296개가 선정되어 수행되었으며, 이 중 244개의 과제가 완료되었다. 완료된 과제 중 118개의 과제가 사업화되어 사업화 성공률이 약 48%로 나타났다. 사업화된 과제를 통하여 약 3,111.1억 원/년의 경제적 효과와 폐기물/부산물 828,112.6톤/년, 용수/폐수 215,517.0톤/년, 에너지 250,474.5 toe/년, 온실가스 1,107,189.1 $tCO_2$/년의 사용 및 배출을 저감하는 환경적 효과를 얻었다. 이상의 결과로부터 산업공생 원리를 이용하한 생태산업단지 구축사업은 산업단지의 생태효율성 향상으로 환경과 경제를 조화시킬 수 있음을 실질적으로 확인시켜주었다. 하지만, 관계 부처 간 협조와 협력의 부재 및 법과 제도적 한계, 지방자치단체의 요구 증대 및 기업체의 자금문제 등의 장애요인이 존재한다. 따라서 생태산업단지 구축사업이 지속가능한 산업단지 모델로 전국적으로 확대되고, 산업단지 경쟁력 강화와 환경관리를 위한 툴로 발전시키기 위해서는 현재의 장애요인을 해소하기 위한 범부처적, 학제적 접근이 필요함을 보여주었다.

• 한국항만경제학회지
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• 제38권1호
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• pp.129-142
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• 2022

과거에는 대기오염에 대한 관심이 온실가스에 집중되어 있었지만, 최근 몇 년 사이 미세먼지에 대한 관심이 고조되고 있다. 언론 및 환경단체 등에서는 미세먼지에 의한 대기오염에 대해 지속적으로 강조하고 있다. 미세먼지에 대한 경각심이 높아지는 가운데 국외 유입을 제외한 국내 요인으로써 항만에서 발생되는 대기오염이 심각한 것으로 분석되고 있다. 이를 인지하고 항만에서 발생하는 대기오염을 감소기키기 위해 국내에서도 항만지역등 대기질 개선에 관한 특별법을 제정하여 항만에서 기인하는 대기오염을 억제시키려는 시도를 하고 있다. 이 법에서는 선박뿐만 아니라 차량, 하역기계 등 항만 전체에서 발생하는 대기오염물질을 규제하며, 선박과 관련한 정책으로는 ECA, VSR, AMP가 있다. 본 연구에서는 인천항을 대상으로 이러한 친환경 정책의 효과에 대해 분석하고자 하였다. 우선적으로 정책이 없을 경우를 가정하여 선박에서 발생한 대기오염물질 배출량을 산정한 후, 각각의 정책에 대한 분석과 최종적으로 모든 정책이 반영된 실제 배출량을 산정하여 비교하는 연구를 수행하였다. 유럽환경청과 미국환경보호국에서 제시하는 방법론을 이용하였으며, 분석대상 오염물질은 국립환경과학원에서 제공하는 황산화물(SO_X), 일산화탄소(CO), 질소산화물(NO_X), 총부유물질(TSP), 미세먼지·초미세먼지(PM₁₀, PM_2.5), 암모니아(NH₃)를 대상으로 하였다. 분석결과, 모든 정책이 반영된 실제 배출량은 약 4,097톤/년으로 정책 미 반영시의 약 4,857톤/년에 비해 약 760톤/년의 배출저감 효과가 있는 것으로 분석되었다. 각 정책의 효과를 개별적으로 분석하였을때는 ECA 4,111톤/년, VSR 4,854톤/년, AMP 4,843톤의 대기오염물질 배출량이 발생하는 것으로 나타났다. 본 연구의 결과는 인천항 대기환경과 관련된 정책수립의 기초자료 및 근거자료로 사용될 수 있을 것이다.

• 지능정보연구
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• 제28권1호
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• pp.329-352
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• 2022

미세먼지는 폐나 혈관에 침투해 각종 심장 질환이나 폐암 등의 호흡기 질환을 일으키는 것으로 보고되고 있다. 지하철은 일 평균 천만 명이 이용하는 교통수단으로, 깨끗하고 쾌적한 환경조성이 중요하나 지하터널을 통과하는 지하철의 운행 특성과 터널에 갇힌 미세먼지가 열차 풍으로 인해 지하역사로 이동하는 등의 문제로 지하역사의 미세먼지 오염도는 높은 것으로 나타나고 있다. 환경부와 서울시는 지하역사 공기질 개선대책을 수립하여 다양한 미세먼지 저감 노력을 기울이고 있다. 스마트 공기질 관리 시스템은 공기질 데이터 수집 및 미세먼지 농도를 예측하여 공기질을 관리하는 시스템으로 미세먼지 농도 예측 모델이 중요한 구성 요소이다. 그동안 시계열 데이터 예측에 관한 다양한 연구가 진행되어왔지만, 지하철 역사의 미세먼지 농도 예측과 관련해서는 통계나 순환신경망 기반의 딥러닝 모델 연구에 국한되어 있다. 이에 본 연구에서는 시공간 트랜스포머를 포함한 4개의 트랜스포머 기반 모델을 제안한다. 서울시 지하철 역사의 대합실을 대상으로 한 시간 후의 미세먼지 농도 예측실험을 수행한 결과, 트랜스포머 기반 모델들의 성능이 기존의 ARIMA, LSTM, Seq2Seq 모델들에 비해 우수한 성능을 나타냄을 확인하였다. 트랜스포머 기반 모델 중에서는 시공간 트랜스포머의 성능이 가장 우수하였다. 데이터 기반의 예측을 통하여 운영되는 스마트 공기질 관리 시스템은 미세먼지 예측의 정확도가 향상될수록 더욱더 효과적이고 에너지 효율적으로 운영될 수 있다. 본 연구 결과는 스마트 공기질 관리 시스템의 효율적 운영에 기여할 수 있을 것으로 기대된다.

• Current Research on Agriculture and Life Sciences
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• 제33권1호
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• pp.25-31
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• 2015

본 연구는 시설원예 작물 재배 농가들을 대상으로 응답자들의 항목별 선호도를 분석하고, 농업현장에서 농민들이 체감하는 원예단지에 대한 만족도와 문제점을 파악하고 평가하고자 하였다. 분석 대상은 크게 생산관련 소모품 공동구입, 온실시설 기자재 공동구입, 공동 육묘 생산, 공동 냉난방시설 사용, 공동출하, 토양 검사 및 인증제도를 포함하는 공동 활동부분과 생산기술정보, 온실시설관리정보, 유통관련정보, 생산기술교육, 온실시설관리교육, 유통관련교육을 포함하는 정보교류 및 교육부분으로 나누었다. 공동활동 부분의 IPA분석결과 소모품 공동구입, 기자재 공동구입, 공동출하 항목이 중요도와 만족도가 모두 높아 지속적인 유지가 필요하며, 공동육묘 생산, 공동냉난방 시설 등 2개 항목은 중요도와 만족도가 모두 낮아 우선순위를 낮추어도 될 것으로 판단된다. 소모품 및 기자재 공동구입에 대한 단지별 생산자 니즈를 파악하고, 원예전문생산단지가 수출집중형인 경우에는 공동출하 체계를 적극 활용해 수출대상국별 경쟁력 있는 교섭권을 더욱 강화해 나가야 할 것이다. 한편, 육묘장과 냉난방시설의 경우, 정부지원을 받아 시설을 소유하고 있는 비율이 높기 때문에 중요도-만족도가 낮은 것으로 판단된다. 그러나 $CO_2$ 저감을 위한 환경친화적 신재생 에너지의 활용 및 지속가능한 농업의 관점에서 고찰해보면, 에너지 이용 효율성 제고 및 환경 친화적 원예단지 조성이 중요한 부분이라는 것을 인지해야 할 것이다. 또한, 토양 검증 및 인증 항목은 중요도에 비해 만족도가 높아 과잉관리가 개선될 필요성이 있는 것으로 나타났다. 이러한 결과는 원예전문생산단지 평가 지표에서 가점을 주는 평가항목들이기 때문에 이미 잘 관리가 되고 있는 것으로 설명할 수 있다. 정보교류 및 교육부문의 IPA분석결과 가장 집중적으로 관리되어야 할 요인으로 생산기술 교육이었으며, 원예전문단지 교육을 실시하기 위해서는 생산기술 교육을 타 교육(온실관리 및 유통관련 교육) 보다 집중적으로 실시해야할 부분으로 평가할 수 있다. 생산기술 정보, 온실시설 관리정보, 유통관련 정보는 중요도와 만족도가 모두 높아 지속적으로 잘 유지해야 할 필요가 있는 요인들이다. 다양한 정보에 대한 응답자들의 중요도와 만족도가 높기 때문에, 농가들의 적극적인 정보 교류를 활성화 시키는 방안을 제시할 수 있을 것이다. 예를 들면, 구성원들의 정보교류 어플리케이션, SNS 활동 혹은 홈페이지 활용, 공식적인 정기모임 및 정보교류 회의를 위한 협의체를 구성 등을 들 수 있겠다. 온실관리 교육, 유통관련 교육의 2개 요인에 대해서는 우선순위를 낮추어도 좋은 것으로 판단된다. 마지막으로 생산성 향상 및 시설원예의 경쟁력 강화를 위해 정부 주도의 시설원예단지 규모는 더욱 확대될 것이므로, 본 연구의 결과가 원예전문생산단지의 운영에 효율적으로 적용되기를 기대한다.