굴뚝연기의 혼탁도 측정하는 DOM(: Digital Optical Method)은 쉽게 구할 수 있는 저렴한 비용의 디지털 카메라를 이용해 측정하고자하는 구역과 그 대조 구역을 설정하여 혼탁도를 계산하는 방법이다. 그러나 흐린 하늘에서는 구름과 백색 굴뚝연기가 구분되지 않아 측정이 어려운 문제점 있다. 본 논문에서는 이러한 문제를 해결하기 위하여 배경하늘을 주기적으로 디지털 카메라로 촬영하고 유형을 분류하여 대표할 수 있는 배경하늘 유형 모델을 개발한다. 또한 개발된 배경하늘 유형 모델을 기반으로 백연 이미지 보정을 최적화하기 위한 필터를 개발하고 실험을 통하여 우수성을 입증한다.
대기오염은 동식물의 건강에 장·단기적으로 해로운 영향을 미치는 사회적 문제이다. 굴뚝은 대기를 오염시키는 대기오염물질의 주배출원으로 그 위치와 종류를 탐지하고 모니터링할 필요가 있다. 대기오염물질을 배출하는 굴뚝이 위치한 발전소 및 산업단지는 접근성이 많이 떨어지고 부지가 넓어 직접 모니터링하기에는 비용적, 시간적으로 비효율적이다. 따라서 최근에는 원격탐사 자료를 이용하여 굴뚝을 탐지하는 연구가 수행되고 있다. 본 연구에서는 중국 베이징, 톈진 허베이 성에 위치한 발전소를 대상으로 구축된 BUAA-FFPP60 오픈 데이터 세트를 활용하여 YOLOv5기반의 굴뚝 탐지 모델을 제작하였다. 탐지 모델의 성능을 향상시키기 위하여 데이터 분할과 데이터 증강기법을 적용하였으며, 최적의 모델 제작을 위한 학습 전략을 세웠다. 학습이 완료된 모델은 precision, recall과 같은 각종 지표를 통해 성능을 확인하였으며, 최종적으로 동일한 데이터 세트를 사용한 기존 연구와의 비교를 통해 모델의 성능을 평가하였다.
농업용 시설하우스의 난방을 위해서는 많은 양의 연료가 필요하고, 최근 연료 가격의 상승으로 인하여 많은 농가가 난방 비용에 대한 부담을 겪고 있다. 본 논문은 산업용 굴뚝 폐열을 활용하여 인근에 있는 농업용 시설하우스 난방을 지원하는 공급시스템을 제안하고, 난방비 절감 모델 적용과 효과에 대해 분석한다. 굴뚝 폐열 시스템을 기반으로 시스템을 설계하였고, 제안한 모델을 기반으로 시설하우스 난방비 절감 모델 적용 및 효과 분석을 수행하였다. 고열의 굴뚝 폐열을 이용하면 인근 농가의 시설하우스 난방 공급에 활용이 가능하다는 것을 확인하였다. 산업단지 인근 대규모 시설하우스에 난방을 공급한다면 국내 농가의 생산성 향상 및 경쟁력 제고에 이바지할 것으로 기대된다.
공장 사업장 등에서 발생되는 매연은 대기오염의 원인이 될 뿐만 아니라 인체에도 나쁜 영향을 미친다. 따라서 대기오염방지를 위해 배출되는 대기오염물질을 측정하고 이를 관리하여 대기오염을 신속히 파악하고 사전에 방지하기 위한 서비스가 필요하다. 본 논문에서는 광학센싱을 이용해 굴뚝연기의 혼탁도를 측정하고 이를 다양한 모바일 운영체제에서 측정결과를 실시간으로 검색할 수 있는 모바일 웹앱을 설계하고 구현한다. 구현된 시스템에서 사용자는 다양한 모바일기기를 이용하여 굴뚝연기의 혼탁도와 VOC 오염도에 대하여 여러 가지 조건으로 검색할 수 있으며 사용자 정의값을 설정하고 이를 초과하는 경우에 지정된 번호로 알림 서비스를 제공 받을 수 있다. 또한 모바일 운영체제에 독립적인 웹앱의 형태로 제공되어 사용자의 다양한 모바일 기기에서 운영될 수 있으며 실시간으로 유지보수를 제공할 수 있는 장점이 있다.
옛날 유럽에서는 굴뚝 청소부의 음낭에서 암이 자주 발생했다. 1775년 영구의 의사 포트는 음낭암에 대해 이런 보고를 했다. 굴뚝 청소 중에 그을음이 음낭의 주름에 끼어 암이 발생한다고. 암을 연구하던 의사와 과학자들은 피부에 타르를 바르면 인공적으로 암을 발생시킬 수 있을 것이라고 생각했기 때문이다. 이렇게 다소 허무맹랑하게 암에 대한 접근이 시작된 지 200여년이 지났지만 암은 여전히 정복대상이다. 암에 대한 연구로 암에 대해서 한 걸음 다가갈 수 있는 계기를 만들었던 암 개척자들을 알아본다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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