• 제목/요약/키워드: 기상데이터

검색결과 1,143건 처리시간 0.034초

초분광영상 기반 탁수 모니터링에서의 탁도-SS 관계식 적용성 검토 (Review of applicability of Turbidity-SS relationship in hyperspectral imaging-based turbid water monitoring)

  • 김종민;김광수;권시윤;김영도
    • 한국수자원학회논문집
    • /
    • 제56권12호
    • /
    • pp.919-928
    • /
    • 2023
  • 우리나라의 강우 특성은 여름철 홍수기에 집중되어있다. 특히 이상강우 및 기상이변에 의한 집중강우의 증가 추세로 다량의 탁수가 댐 내에 유입될 시 전도현상으로 인해 탁수 장기화 현상이 발생하게 된다. 이러한 문제를 해결하기 위한 탁수 예측을 통한 선제적 조치 방안 또는 댐 운영방안 마련에 많은 연구가 진행되고 있다. 탁수 예측을 위해서는 상류 유입부의 탁수 자료를 필요로 하지만 현재 시·공간적인 데이터 해상도는 부족한 실정이다. 시간적 해상도 개선을 위해서는 탁도-SS 관계식에 대한 개발을 필요로 하며 공간적 해상도 개선을 위해 다항목수질측정기(YSI), 레이저부유사측정기(Laser In-Situ Scattering and Transmissometry, LISST), 초분광 센서 등의 센서 기반 측정을 통해 선, 면 단위 데이터 측정을 통해 탁수에 대한 공간적 해상도를 개선할 수 있다. 또한 LISST-200X의 경우 입경 크기 등에 대한 자료 수집이 가능함에 따라 분율(Clay : Silt : Sand)에 대한 탁도-SS 관계식에 활용될 수 있다. 또한 최근 원격탐사 방안 중 다른 탑재체에 비해 공간해상도 및 시간해상도가 높은 UAV와 분광·방사 해상도가 높은 초분광 센서를 활용 시 탁수 발생에 대한 공간적인 분포를 제시할 수 있다. 따라서, 본 연구에서는 LISST-200X 및 YSI-EXO를 활용하여 실험실 분석을 통해 분율(Clay : Silt : Sand)에 따라 탁도-SS 관계식을 산정하였으며 UAV (Matrice 600), 초분광센서(microHSI 410 SHARK)를 포함한 센서 기반 현장 측정을 통해 탁도와 부유사 농도, 측정된 부유사농도 기반 탁도-SS 관계식을 이용하여 산정한 탁도에 대하여 공간적 분포를 제시하였다. 이를 통해 탁도-SS 관계식에 대한 적용성 검토 및 탁수 발생 현황에 대하여 파악하고자 하였다.

상수도 원격검침시스템의 현장 적용성 평가 및 가정용수 사용량 분석 (Field Application of Waterworks Automatic Meter Reading and Analysis of Household Water Use)

  • 주진철;안호상;안창혁;고경록;오현제
    • 대한환경공학회지
    • /
    • 제34권10호
    • /
    • pp.656-663
    • /
    • 2012
  • 본 연구를 통해 개발된 15 mm 구경 자기저항(magneto-resistance) 방식의 디지털 수도계량기를 활용해 인천시 B구 S동 일대 아파트 단지 내 96가구에 상수도 원격검침시스템을 설치 후 현장적용성을 검토하였다. 현장 성능시험은 2011년 7월부터 2011년 12월까지 수행되었고 데이터의 평균 정상 수신율은 와이브로망의 불안정으로 인한 통신 두절, 계량기 보호함 및 설치환경에 따른 통신 음영지역 발생, 유무선 공유기의 일시적 오작동으로 인해 84.6%로 비교적 낮은 수신율을 나타냈다. 현장성능시험에 참여한 수용가 중 세대구성원수가 각각 1~5명에 해당하는 대표 세대를 층화추출법(stratified random sampling)으로 추출하여 총 10가구의 가정용수 사용량을 분석한 결과, 8월에 가정용수를 가장 많이 사용한 반면, 9월에는 가정용수 사용량이 감소되고 다시 11월에 증가한 후 12월에 감소되는 추세를 보였다. 이는 계절의 변화에 따른 기상요인(온도, 습도 등)이 가정용수 사용량에 영향을 미치기 때문인 것으로 판단된다. 세대수를 30세대로 증가시킨 후 계절별 1인 1일 용수 사용량(Lpcd)을 분석 후 다항식(polynominal function)을 활용한 회귀곡선을 통해 추세선을 도출한 결과, 1인 1일 용수 사용량(Lpcd)은 세대의 총 가정용수 사용량과 유사하게 계절적 주기성을 나타냈으며, 구성원수가 적은 가구(1인, 2인의 구성원)일수록 명확한 계절적 주기성을 나타냈다. 연구에 참여한 96가구 수용가 전체가구의 세대 구성원별 1인 1일 용수 사용량(Lpcd)을 분석한 결과, 세대 구성원이 1인 증가함에 따라 1인 1일 용수사용량이 약 14%씩 감소하는 것으로 조사되었다. 이러한 결과는 1인이 거주하는 세대에서도 사용할 수밖에 없는 세탁, 음료, 취사, 청소용수 등의 생활에 필히 요구되는 가정용수 사용량이 있는 반면, 거주 인원이 많은 경우 공동 활용을 통해 이를 절감할 수 있는 효과를 얻을 수 있기 때문으로 판단된다.

고압 시차 주사 열량계를 이용한 단일 객체 가스 하이드레이트의 해리 엔탈피 측정 (Measurements of Dissociation Enthalpy for Simple Gas Hydrates Using High Pressure Differential Scanning Calorimetry)

  • 이승민;박성원;이영준;김연주;이주동;이재형;서용원
    • Korean Chemical Engineering Research
    • /
    • 제50권4호
    • /
    • pp.666-671
    • /
    • 2012
  • 가스 하이드레이트는 고압 및 저온의 조건에서 주체 분자인 물의 수소 결합에 의해 형성된 격자 내로 저분자량의 기체 분자가 포집되어 있는 고체의 함유 화합물이다. 심해저 퇴적층과 영구 동토지역에 매장되어 있는 막대한 양의 천연가스 하이드레이트는 미래 청정 에너지원으로 주목받고 있다. 우리나라의 경우에도 동해안 울릉분지 부근 심해저에 천연가스 하이드레이트의 부존 가능성을 확인하였다. 이러한 심해저 천연가스 하이드레이트의 개발/생산을 위해서는 천연가스 하이드레이트의 상평형, 생성/해리 속도 등의 물리적 특성 뿐만 아니라 해리와 관련된 열물성에 대한 정보가 매우 중요하다. 따라서, 이 논문에서는 고압 마이크로 시차 주사 열량계를 이용하여 천연가스 하이드레이트의 주성분인 메탄, 에탄, 프로판 하이드레이트의 해리 엔탈피를 측정하였다. 메탄 하이드레이트의 경우 92.3 bar의 압력 조건에서 502.1 J/g-water, 437.3 J/g-hydrate, 54.2 kJ/mol-gas의 해리 엔탈피 값을 가졌으며, 해리 온도는 285.66 K이었다. 에탄 하이드레이트의 경우 18.7 bar에서 해리 엔탈피는 534.5 J/g-water, 438.8 J/g-hydrate, 73.8 kJ/mol-gas이었으며, 이때 해리 온도는 283.85 K이었다. 마지막으로 프로판 하이드레이트의 경우 압력이 3.2 bar일 때 해리 엔탈피는 417.2 J/g-water, 363.8 J/g-hydrate, 127.7 kJ/mol-gas 임을 알 수 있었고, 276.30 K에서 해리되는 것을 확인하였다. 또한, 해당 압력에서 각 기체의 가스 하이드레이트의 해리 엔탈피 측정과정에서 얻은 해리 온도를 문헌상의 가스 하이드레이트 3상(하이드레이트상(H)-물상(Lw)-기상(V)) 평형 데이터와 비교해 보면 거의 유사함을 알 수 있었다. 따라서, 고압 마이크로 시차 주사 열량계를 이용하여 가스 하이드레이트의 정확한 해리 엔탈피 측정 뿐만 아니라 가스 하이드레이트의 3상 평형도 함께 측정 가능함을 확인하였다.

도로 안전성 분석 모형에 관한 연구: 전라북도 국도 권역을 중심으로 (A Study on the Road Safety Analysis Model: Focused on National Highway Areas in Cheonbuk Province)

  • 임준범;김준기;이수범;김현진
    • 대한토목학회논문집
    • /
    • 제34권2호
    • /
    • pp.583-595
    • /
    • 2014
  • 현재 우리나라의 교통정책은 도로의 신설 확장은 지양하고, 도로의 선형 및 시설을 개량하여 안전성을 증대시키고, 친환경적이며 효율적으로 운영할 수 있는 방향으로 나아가고 있다. 이는 국가 도로사업 중 하나인 제2차 국도 5개년계획('06~'10)이 확장 53건(71%), 개량 22건(29%)인 반면, 제3차 국도 5개년계획('11~'15)은 확장 22건(30%), 개량 50건(70%)로 변화된 것으로 나타나고 있다. 이러한 시설개량위주의 도로사업을 좀 더 효과적으로 추진하기 위해서는 도로의 안전성을 객관적이고 과학적으로 판단하여 사업을 선정하고, 사업에 따른 안전성 향상에 대한 평가가 이루어져야 한다고 판단된다. 본 연구는 이러한 도로별 안전성 분석 및 평가를 위한 모형을 개발하는데 목적이 있다. 본 연구의 주요내용은 미국의 HSM (Highway Safety Manual)을 근간으로 하여 한국실정에 맞게 도로의 안전성을 분석하고 평가할 수 있는 모형을 개발하는 것이다. 모형 정립을 위한 데이터 구축은 전라북도 권역 5개 국도호선을 대상으로 기하구조 요인이 동일하다고 판단되는 구간을 동질성 구간으로 구분하였고, 구분된 1,452개 구간에 대하여 도로 기하구조, 시설물, 교통량, 기상상태, 토지이용 등의 대표값을 수집하였다. 수집된 자료는 교통사고와 각 도로요소의 상관관계 분석을 수행하여 어떠한 요인이 교통사고에 큰 영향을 미치는지 분석하였고, 이를 바탕으로 음이항회귀모형으로 사고모형을 정립하였다. 개발된 모형을 가지고 교통량과 도로구간연장을 이용하여 발생사고건수를 예측하는 안전성능함수와 도로기하구조 및 교통특성 등의 변화에 따라 사고빈도 변화를 결정하는 사고수정계수를 도출하였다.

장기간 SPOT/VEGETATION 정규화 식생지수를 이용한 지면 변화 탐지 개선에 관한 연구 (The Study of Land Surface Change Detection Using Long-Term SPOT/VEGETATION)

  • 염종민;한경수;김인환
    • 한국지리정보학회지
    • /
    • 제13권4호
    • /
    • pp.111-124
    • /
    • 2010
  • 지표면의 환경변화를 관측하는 것은 토지사용과 기후변화, 기상연구, 농업, 지표면의 에너지 균형 및 환경시스템에 매우 중요한 연구로 이용되어지고 있다. 최근 위성영상을 이용한 변화탐지는 국지 단위 환경변화 탐지를 위해 그 필요성이 높아지고 있는 실정이며, 특히 잦은 개발과 변화로 주기적인 탐지가 필요한 도심지역의 변화탐지는 국토환경변화 및 지역계획 연구에 대한 효율적인 의사결정 지원이 가능하므로 그 활용성이 매우 높아지고 있다. 이러한 배경으로, 위성 영상을 이용한 원격탐사 자료를 활용한 분석은 비교적 짧은 시간에 광범위한 지역의 영상 정보를 취득할 수 있기 때문에 국토 환경변화 관리 분야에서의 적용 가능성이 높다. 본 연구에서는 인공위성 자료를 활용하여 변화탐지를 수행할 때 공간정보 추출의 정확성을 높이는 기술 개발을 위해 시계열자료의 통계적 분석을 통한 변화탐지기법 개발을 수행하였다. 전처리된 자료를 이용하여 정규화 식생지수를 산출하고 K-mean clustering 무감독 분류를 통해 처리된 데이터를 연구영역의 10년간 자료를 이용한 평균 정규화 식생지수 값과 표준편차 값을 계산하여 각각의 화소별 상대적인 변화량을 측정하여 변화 정도를 탐지하였다. 일반적으로 변화 탐지 수행 시, 태양광 채널을 이용할 경우 기하학적 특성에 의해 발생하는 방향성 효과를 보정하여야 한다. 본 연구에서는 대기 보정과 방향성 보정이 수행된 중 저해상도 정규화 식생지수를 이용하여 객관적인 변화 임계치 값을 결정하였다. 연구결과 반사도 값의 차이를 이용한 변화탐지보다 객관적이고 명확하게 변화지역을 탐지할 수 있었다.

흑백영상의 부분 색채화에 관한 연구 (A Study on Partially Applied Color Image in Black and White Moving Imagery)

  • 여명;김지홍
    • 한국콘텐츠학회:학술대회논문집
    • /
    • 한국콘텐츠학회 2006년도 추계 종합학술대회 논문집
    • /
    • pp.322-326
    • /
    • 2006
  • 천연색을 인지하는 인간의 시각적 능력에 비해 초창기 사진이나 인쇄물에서는 흑백의 이미지로 표현되어왔었고, 영화는 총천연색 영화가 나오기 전까지는 흑백필름에 의한 영화가 제작되어 왔다. 색채 재현의 욕구와 기술적 진보에 의해 컬러 잉크와 필름이 생산되었고, 인쇄매체나 사진 등은 색을 띄게 되었으며, 색채의 사용은 커다란 시각적 충격을 주었다. 그러나 과도한 색채의 사용은 과거에 비해 시각적 충격이 둔감해지는 경향을 보였지만 지금도 다양하게 사용하고 있다. 인쇄매체 및 영상 매체 등은 현란한 색채를 사용하고 있으며 컴퓨터 그래픽으로 색을 쉽게 보정할 수 있게 까지 되었다. 색채이미지의 홍수는 색채에 대한 반대적 현상인 흑백 이미지의 대두와 흑백 이미지에 부분적 색상 삽입을 가져오게 되었다. 광고와 뮤직비디오에서 시작된 이러한 시도는 영화에 이르기까지 다양하게 활용되고 있다. 즉 복고풍 적이고 시각적 차별성을 도모하여 또 다른 가성을 자극하거나 시각적 주목성을 띄도록 의도이다. 특히, CF에서 나타나는 '애니콜 광고', '딤채' 등, 영화에서는 '쉰들러 리스트', '씬시티' 등에서 나타나는 흑백영상에 부분적 컬러를 삽입함으로써 우리에게 신선한 충격을 주고 있다. 색채의 중요성에 비해 흑백에 부분 색채의 활용에 대한 연구가 미진하였다. 그러므로 본 연구는 광고와 영화에 표현되는 부분 색채이미지를 조사하고, 이를 바탕으로 흑백영상에 부분적 색채 삽입의 활용도를 연구한다. 선호도 조사를 위해 설문조사를 실시하여 획득된 데이터의 분석을 통해 흑백 영상의 부분 색채화에 대한 연구로 영상 제작과 연구에 기본적 이론을 마련한다.미지가 높다.)를 보였다. 3. 경토(耕土) 15cm 밑에 비닐을 깐 것은 비닐의 공극량(孔隙量)에 따라서 $75{\sim}88%$의 관개용수절약(灌漑用水節約)을 보였다. 비닐의 공극량(孔隙量) $3cm/m^2$의 경우에는 수도수량(水稻收量)이 표준구(標準區)와 비등(比等)하였으나 그 보다 공극(孔隙) 작으면 수도수량(水稻收量)은 저하(低下)하였다. 4. 처리구(處理區) 주위(周圍)에 깊이 57cm, 높이 6cm로 비닐을 삽입(揷入)하여 지수벽(止水壁)을 만들면 수분침투량(水分浸透量) $25{\sim}33%$ 정도 감소(減少)되었다. 5. 경토(耕土) 15cm 밑에 밑짚을 6cm 두께로 다저 넣은 것은 표준구(標準區)에 비(比)하여 1963, 년도(年度)에는 약(約) 30% 의 증수(增收)를 보였으나 1969년도(年度)에는 약(約) 7%의 감수(減收)를 보여 양년도(兩年度)의 성적(成績)이 극(極)히 대조적(對照的)이었다. 6. 전체적(全體的)으로 1969년도(年度)에는 전년도(前年度)보다 수량(收量)이나 주당수수(株當穗數) 및 수립수(穗粒數)가 적은데 이것은 1969도(度)의 기상(氣象)이 분얼성기(分蘖盛期)에 저온다우(低溫多雨)이고 등숙기(登熟期)에 일조(日照)가 적었기 때문일 것이다. 7. 생육상태(生育狀態)의 처리간(處理間) 변이(變異)는 다음과 같다. (1) 밑다짐과 간단관수(間斷灌水)에 의하여 초장신장(草長伸長)이 조장(助長)되었다. (2) 밑다짐 9cm 구(區)와 일간격(日間隔)의 간단관수구(間斷灌水區)는 고(高) 수량(收量)이며 간장(稈長)도 컸다. (

  • PDF

뽕나무 수령 및 오디 생산성, 오디균핵병 및 가격비교 연구 (Studies on mulberry tree years and mulberry fruit yield and mulberry popcorn disease and sales price)

  • 성규병;김용순;김기영;지상덕;김남숙
    • 한국잠사곤충학회지
    • /
    • 제53권1호
    • /
    • pp.19-28
    • /
    • 2015
  • 지금까지 오디는 누에 사육을 위한 뽕나무 재배를 하고 남은 나무에서 생산되는 부산물로 여겨져 왔으나, 2003년부터 오디 생산을 위한 뽕나무 재배기술이 보급되면서 오디의 생산량과 소비가 크게 늘어나 새로운 소득작목으로 정착되어 가고 있다. 그러나 기상재해에 의한 피해로 오디 안정생산이 문제가 되고 있어 농업재해보험 도입이 필요하다. 농업재해 보험 도입을 위한 기초 연구로서 2012년 1차 조사를 하였으며, 2014년에 2차 조사를 통하여 데이터를 보완하기 위하여 오디 생산용 뽕나무 재배양식, 수형, 품종별 결실수, 오디 균핵병 발생양상, 생산량 및 판매가격 등을 조사하였으며, 그 결과는 아래와 같다. 결과모지 1m당 결실 오디수는 동일 품종의 수령별, 동일 품종의 수형별 오디 결실수는 큰 차이가 없는 것으로 나타났고, 오디균핵병 발병은 재배지역, 품종에 따라 차이가 큰 것으로 나타났으며, 수형에 따른 발병에는 일정한 경향이 없었다. 10a당 수확량은 과상2호 품종의 경우 부안지역에서는 식재연차에 따른 수확량에는 일정한 경향이 없었지만, 정읍지역은 식재연차가 증가함에 따라 수확량이 증가하였다. 청일뽕, 익수뽕과 수원뽕은 모두 식재연차가 증가함에 따라 수확량이 증가하는 경향을 보였으며, 청일뽕은 수령이 증가함에 따라 수확량이 크게 증가하였다. 10a당 오디 수확량은 청일뽕, 과상2호, 수원뽕, 익수뽕 순으로 많았으며, 수령별 수확량은 나무수령이 오래될수록 많았으나, 과상 2호는 어린 나무가 많았다. 오디 판매가격은 전라북도 부안지역이 가장 높았으며, 고창지역이 가장 낮았다. 조사지역의 판매방법별 판매비중은 부안, 고창, 정읍지역은 소비자 직접 판매가 가장 높았으며, 상주지역의 경우는 대규모 판매상 위탁판매 및 예약판매의 비중이 높아 소비자 직접판매는 상대적으로 낮았다. 판매 방법별 kg당 오디 가격은 소비자 직접판매가 높은 경향을 나타내었으며, 상주지역에서 소비자에게 직접 판매하는 수원뽕의 평균가격이 9,418원으로 가장 높게 나타났으며, 판매 비중은 27.5%로 나타났다. 품종별 오디의 평균판매 가격은 과상2호가 높았고, 다음으로 수원뽕, 익수뽕 순으로 높았으며. 고창지역의 청일뽕 오디가 가장 낮은 가격을 형성하였다. 본 연구에서는 주요 오디 생산지역인 부안, 고창, 정읍과 상주지역의 뽕나무의 수형, 품종, 균핵병 발생 양상, 생산량 및 판매 가격 등을 조사 분석함으로써 향후 자연재해로 인한 피해로부터 농가 소득을 보전할 수 있는 방안으로 재해보험 산정의 기초 자료 등으로 활용이 가능할 것으로 사료된다.

배 재배지 단위의 탄소 배출량 및 흡수량 평가 연구 (Study on Evaluation of Carbon Emission and Sequestration in Pear Orchard)

  • 서상욱;최은정;정현철;이종식;김건엽;소규호;이재석
    • 환경생물
    • /
    • 제34권4호
    • /
    • pp.257-263
    • /
    • 2016
  • 본 연구는 영년생 작물 중 배 재배지의 탄소수지 평가를 위하여 전남 나주 욱곡리 배 재배지에서 토양호흡, 초본류의 생태계순생산량 그리고 배 과수의 바이오매스와 배 재배지에서의 생태계순교환량을 측정하였다. 2015년 배 재배지의 연간 토양호흡량은 약 $25.6ton\;CO_2\;ha^{-1}$이었다. 바이오매스 측정을 통해 측정된 배나무 수체에 저장된 $CO_2$ 양은 $(-)27.9ton\;CO_2\;ha^{-1}$이었으며, 전정된 가지에 저장된 $CO_2$ 양은 약 $(-)12.6ton\;CO_2\;ha^{-1}\;yr^{-1}$이었다. 배 재배지 임상 하부에 자생하는 초본류 광합성에 의해 흡수된 $CO_2$ 양은 $(-)5.2ton\;CO_2\;ha^{-1}\;yr^{-1}$이었다. 이를 배 재배지 단위에서의 $CO_2$ 배출량과 흡수량으로 구분하여 보면, 연간 1 ha당 약 25.6 ton이 대기 중으로 배출되었으며 대기로부터 흡수된 $CO_2$는 약 (-)45.7 ton이었다. 이를 합산하면 연간 약 (-)20.1 ton의 $CO_2$가 대기 중으로부터 배 재배지로 흡수되는 것을 확인할 수 있었다. 이는 미기상학적인 방법을 이용하여 측정한 배 재배지 대기와 작물 및 토양권 간의 연간 $CO_2$ 교환량 $(-)17.8ton\;ha^{-1}$와 큰 차이를 보이지 않았다. 이러한 다양한 접근 방법을 이용한 연구는 배 재배지뿐만 아니라 영년생 작물 재배지 단위에서 농업생태계 구성요소들 간의 $CO_2$ 흐름을 파악하여 보다 효율적인 탄소수지 평가 연구를 위한 방법론을 제시하고 향후 농업생태계가 탄소 흡수원으로서 인정받기 위한 후속 연구의 기초 데이터로 사용될 수 있을 것으로 예상된다.

메탄올의 이산화탄소 흡수평형 추산에 대한 PC-SAFT모델식과 Two-model approach 모델식의 비교연구 (Comparative Study on the Estimation of CO2 absorption Equilibrium in Methanol using PC-SAFT equation of state and Two-model approach.)

  • 노재현;박회경;김동선;조정호
    • 한국산학기술학회논문지
    • /
    • 제18권10호
    • /
    • pp.136-152
    • /
    • 2017
  • 본 연구에서는 $CO_2$ 제거 용매로써 메탄올 수용액을 사용하는 $Rectisol^{(R)}$공정을 모델링하기 위한 열역학 모델식으로는 PC-SAFT(Perturebed-Chain Statistical Associating Fluid Theory) 상태방정식과 액체활동도계수 모델식을 기본으로 조합된 Two-model approach식{NRTL(Non Random Two Liquid) + Henry + Peng-Robinson}을 비교하였다. 또한 PC-SAFT 상태방정식의 이성분계 상호작용 매개변수와 Two-model approach식의 Henry 상수를 새롭게 결정하기 위해서 273.25K과 262.35K에서 $CO_2$와 메탄올 간의 흡수평형실험을 수행하고 회귀분석을 하였다. 그리고 새롭게 결정한 매개변수의 정확성은 실험 데이터의 추산결과를 통해 검증하였다. 이러한 모델식과 검증한 매개변수를 사용하여 $CO_2$ 제거공정을 모델링 하였다. 그 결과 Two-model approach식을 사용한 경우가 PC-SAFT EOS을 사용한 경우에 비해 $CO_2$ 99.00% 제거하기 위해 요구되는 메탄올 용매 유량이 약 43.72% 더 높게 추산되었으며, 증류탑에서의 냉각수 소모량은 39.22%정도, 스팀소모량은 43.09%정도 더 소요됨을 알 수 있었다. 결론적으로 고압에서 운전되는 $Rectisol^{(R)}$ 공정을 Henry관계식의 도움을 받는 액체활동도계수 모델식을 사용하여 모델링을 하는 경우 PC-SAFT 상태방정식을 사용한 경우에 비해서 크게 설계된 다는 것을 알 수 있었다. 이러한 이유는 액상에 대한 용해도가 낮은 가스성분이 일정한 온도에서 액상에 녹아드는 양은 기상의 분압에 비례하여 증가하는 것으로 계산되는 Henry 관계식의 특성 때문에 메탄올에 대해 용해도가 큰 $CO_2$의 경우 메탄올과 $CO_2$간의 흡수특성을 잘 예측하지 못하는 것을 알 수 있었다.

이러닝 적용을 위한 뇌파기반 인지부하 측정 (EEG based Cognitive Load Measurement for e-learning Application)

  • 김준;송기상
    • 인지과학
    • /
    • 제20권2호
    • /
    • pp.125-154
    • /
    • 2009
  • 본 연구는 이러닝 체제에서 상호작용을 개선할 수 있도록 하기 위하여 사용자의 생리적 데이터 가운데서 뇌파를 통하여 학습자의 인지부하 발생을 파악할 수 있는 지를 연구하고자 하였다. 뇌파를 통하여 인지부하 발생을 알 수 있게 된다면 실시간 이러닝 체제에서 적절한 피드백 제공에 활용될 수 있기 때문이다. 이를 위하여 EEG를 이용하여 학습자의 뇌파를 측정하면서 인지활동을 수행하는 동안 발생되는 인지부하도를 측정하였고 인지과부하를 판별할 수 있는지를 알아보았다. 뇌파 측정을 위하여 언어 관련 작업기억 능력을 측정할 수 있는 듣기회상과제를 제시하였으며, 실험을 통한 과제 정답률 및 뇌파 분석 결과는 다음과 같다. 첫째, 듣기회상과제의 정답률은 회상반응과제에서 1단계는 84.4%, 2단계는 90.6%, 3단계는 62.5%, 4단계는 56.3%를 보였으며, 통계적으로 유의한 차이가 있음을 확인하였다. 즉, 3, 4단계의 경우는 피험자들이 매우 어려움을 겪었던 단계로 인지과부하가 발생했을 것으로 보인다. 둘째, SEF-95% 지표는 1, 2단계에 비해 3, 4단계에서 더욱 높은 값을 보였으며, 이는 피험자들의 인지부하가 3, 4단계에서 높았음을 객관적으로 보여주는 근거이다. 셋째, 감마파의 상대파워는 3, 4단계에서 파워값이 급격히 올라가는 패턴을 보였으며, 통계적으로 유의한 5개의 채널(F3, F4, C4, F7, F8)을 확인하였다. 5개의 채널은 뇌의 브로카 영역(F7, F8) 주위에 위치하고 있으며, 특히 뇌맵핑 분석을 통해 확인한 결과, F8(우반구의 브로카 영역에 해당하는 위치)에서 단계별 난이도가 올라갈수록 활성화의 차이가 크게 나타났다. 넷째, 19채널에 대한 상호 상관 분석을 통해 1, 2단계에 비해 3, 4단계에서 비동기화가 증가하였다. 위의 결과를 통한 본 연구의 결론은 뇌파를 이용하여 인간이 인지활동을 수행하는 동안 인지부하도를 측정할 수 있으며, 인지과부하를 판별해 낼 수 있음을 확인하였다.

  • PDF