• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2016년도 학술발표회
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• pp.342-342
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• 2016

국내 저수지 17,477개소 중 30~40 여년전에 축조된 곳은 16,646개소로 95.2%가 노후화로 인한 지속적인 유지보수가 필요하며, 기후변화에 따른 대응능력이 현저하게 낮다. 하구둑, 방조제, 대형 농업용저수지 같은 대규모 농업기반시설들은 축조 당시보다 설계홍수량이 2~3배 이상 증가함에 따라 기후변화에 대비하기 위해 조속한 치수능력 증대가 필요하다. 하지만 대형 농업용저수지의 치수능력 증대를 위해서는 지형적 입지조건, 시공 가능성, 경제성 등을 고려하여 여수로의 위치, 규모, 형식 변경 등이 수반된다. 따라서 본 연구에서는 무한천 상류 예당저수지의 여수로 위치변경에 따른 저수지 하류 하천 흐름변화에 대하여 2차원 수치모의 연구를 수행하였다. 본 연구에서는 TELEMAC-2D 모형을 적용하여 저수지 하류 하천의 흐름을 모의하였고, RMA-2 모의결과와 비교검토 하였다. TELEMAC-2D 모형은 상류(subcritical flow)와 사류(supercritical flow) 흐름 모의가 가능하며, 홍수범람 뿐만아니라 동일 격자망으로 유한요소법과 유한체적법 모두 수치모의가 가능한 특징이 있다. 본 연구에서는 시간과 공간에 대하여 2차 정확도를 가지는 WAF(Weighted Average Flux) 유한체적기법과 $k-{\varepsilon}$ 난류모형을 적용하였다. 수치모의시 유역종합치수계획의 30년, 50년, 100년 빈도 계획홍수량에 대하여 여수로 위치변경 전(CASE-1)과 위치변경 후(CASE-2) 저수지 하류하천 흐름변화에 대해 모의하였다. 본 연구는 국내 하천 특성을 반영한 기설 저수지의 하류하천의 흐름에 대한 수치모의의 기초자료로 활용되어, 저수지 방류 흐름이 하류하천에 미치는 영향 분석 등에 기여할 것으로 기대된다.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제32권5호
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• pp.45-50
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• 2004

현재 국내의 목구조 설계는 ASD (Allowable Structural Design)에 기초하여 이루어 지고 있다. 그러나 이 설계 방법은 재료의 변이와 설계에 따른 다양한 조건물을 충분히 고려하고 있지 못하고 있어 과설계의 원인이 되고 있다. 따라서 외국의 경우는 이를 극복하기 위하여 1990년 초반부터 확률론적인 접근을 통한 설계에 대한 연구가 꾸준히 진행되어 왔으며, 현재는 이에 기초한 설계 기준을 마련, 활용하고 있는 실정이다. 그러므로 본 연구에서는 국산재에 이러한 설계법을 도입하기 위하여 기존 연구에서 밝혀진 제재목과 집성재의 강도적 성능에 대한 분포 특성을 충분히 고찰하여 평균, 표준 편차, 분산, 변이 계수 동의 인자를 얻었고, 이를 통해서 국산낙엽송부재에 대해서 기존의 ASD 코드를 RBD (Reliability Based Design) 코드로 전환하여 기본적인 코드 전환 체계를 갖추고자 하였으며. RBD 코드로의 전환 시 따르게 되는 중요 변수 즉 시편 수에 대한 고찰을 하였다. 또한, 적어도 각 시편에 대해서 적어도 500개 이상의 반복수가 있어야만 어느 정도 정확한 값을 얻을 수 있음을 확인할 수 있었다.

• 식품기술
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• 제14권4호
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• pp.52-59
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• 2001

미국 내에서 첨단 농업과 관련한 학문 연구 및 기술개발 활동이 가장 활발하며, 농산물의 수확 후 관리기술 등의 분야에서 세계적으로 명성이 높은 University of California, Davis에서 지난 2000년 10월 9일부터 200 1년 10월 7일까지 1년간 해외연수를 수행하였다. 연수 지도교수였던 식품공학과(Food Sci. & Technol.) 및 생물.농공학과(Bio. & Agric. Engin.) 소속의 Dr. John M. Krochta는 천연소재의 환경친화성 생고분자 (biopolymer ) 필름/ 피막의 제조 기술과 특성 평가에 관한 연구분야에서 이미 수많은 탁월한 연구성과를 축적한 저명 과학자로서, 실제 연수를 수행한 식품공학과 내의 Packaging & Biopolymer Film Lab.에서는 최근 10년 동안 주로 유가공 부산물인 유청 단백질(whey proteins )을 원료로 한 생고분자 필름/ 피막을 개발하여 각종 신선 농산물 및 가공식품에 대한 적용 가능성 연구를 수행하면서 다수의 연구논문과 저서, 특허를 배출하고 있었다. 필자는 연수기간동안 whey protein films의 산소 차단특성을 활용하여 기존 합성 고분자 재질의 산소 차단재를 대체할 수 있는 새로운 생고분자 포장재로서 whey protein coating의 제조 및 성능 평가에 관한 연구를 수행한바, 이에 간략히 그 내용과 결과를 소개하고자 한다.

• 한국농업기계학회:학술대회논문집
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• 한국농업기계학회 2017년도 춘계공동학술대회
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• pp.167-167
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• 2017

스마트팜 내부의 3차원 공간의 온도, 습도, 기압, 공기질 분석을 통한 돈사 미세 조절 기술에 대한 연구가 진행 중이다. 해당 특성 중에서 기압을 제외한 환경인자들은 돈사 내의 구조 특성상 위치별로, 시간별로 매우 상이한 변이의 형태를 보인다. 일정 시점을 기준으로 계측 지점 이외의 지점에 대한 환경인자들을 공간적으로 추정하는 기술은 대표적으로 컴퓨터 분석 기술에 의존하고 있다. 시간 복잡도가 매우 높은 CFD(Computer Fluid Dynamics) 방식은 정밀도 측면에서 유리하나, 상응하는 제어 기술/하드웨어 등의 부재로 모델링 결과의 활용도가 낮다고 볼 수 있다. 본 연구에서는 CFD를 수행하는 과정에 있어 실질적으로 유효한 단위로 공간 분해능을 낮추고, 동등한 크기의 세부 공간에 대한 모델링을 병렬적으로 수행하기 위한 방안을 연구하였다. 실험적으로 돈사 환경을 3차원으로 구성하기 위하여, 공기 흡입구, 배출구, 기둥, 덕트 요소를 포함시켰다. 실내 공간을 1차적으로 가로, 세로, 높이방향으로 $3{\times}3{\times}3$ 균등 분배한 후 3차원 행렬로 분할하였다. 각 분할된 행렬에 대한 연산 수행을 위하여 현재까지 대중에 공개된 SBC(Single Board Computer) 중 가장 높은 연산 수행 능력이 있는 Odroid-XU4(Hardkernel, AnYang, Korea) 16식을 병렬 클러스터링 기술로 연동하였다. 하나의 AP당 8개의 코어가 내장되어 있으므로, 총 128개의 코어를 이용하여 동시에 128개의 3D 정방행렬 연산이 가능하도록 구성하였다. 모델링을 위한 수학적 모델로는 실험적으로 Steady turbulent model (Newtonian coefficient)을 이용하였다. 클러스터링을 이용한 병렬 처리의 특성상 균등한 정보량을 동시에 배분해야 하므로 108 ($27{\times}4$)개의 코어를 이용하여 1차적으로 나뉜 공간을 다시 4등분하여 동시에 $12{\times}12{\times}12$에 해당하는 공간 분해능에 대한 처리를 동시에 수행할 수 있도록 하였다. 2단계에 걸쳐 분할한 공간 세그먼트에 대한 클러스터링 연산 수행 결과 초당 15회 정도의 연산을 수행할 수 있었으며, 시간 분해능을 100으로 설정한 경우 약 5초가 수행되었다. 선행적으로 수행하였던 CFD 모델링 (OpenFOAM)과 비교하였을 때 상대적으로 정밀도가 낮은 3차원 모델링 결과를 얻을 수 있었다. 모델링에 소요되는 시간을 비약적으로 경감 시킨 장점을 살려 적정한 공간 분할 기법과 추가로 발생하는 다수의 바운더리 조건을 근사적으로 추정할 수 있는 데이터 마이닝 기술이 보완되어야 할 것이다.

• 한국농림기상학회지
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• 제21권3호
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• pp.175-186
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• 2019

기상 및 기후 정보를 활용하여 기후변화에 대응하기 위한 기후 스마트 농업을 도입하기 위한 노력이 진행되어 왔다. 기후 스마트 농업을 실현하기 위해 농가별 기상자료 수집 및 관리가 요구된다. 4차 산업혁명 시대의 주요한 기술인 IoT, 인공지능, 및 클라우드 컴퓨팅 기술들이 농가 단위의 기상정보 생산에 적극적으로 활용될 수 있다. 저비용과 저전력 특성을 가진 IoT 센서들로 무선 센서 네트워크를 구축할 경우, 농가나 농촌 공동체 수준에서 농업 생태계의 생산성을 파악할 수 있는 기상관측자료의 수집 및 분석이 가능하다. 무선 센서 네트워크를 통해 자료가 수집될 수 있는 공간적인 범위를 특정 농가보다는 농촌 공동체 수준으로 확대하여 IoT 기술의 수혜 농가를 확대하고, 아울러 상세기상정보의 생산 및 검증에 활용가능한 농업기상 빅데이터 구축이 필요하다. 기존에 개발되어 보급되고 있는 전자기후도를 활용하여, 농가 단위의 기상 추정 자료가 제공되고 있다. 이들 자료의 신뢰성을 향상시키고, 기존의 서비스 체계에서 제공되지 않고 있는 기상 변수들을 지원하기 위해 심층신경망과 같은 인공지능 기술들이 도입되어야 할 것이다. 시스템 구축의 비용 절감 및 활용성 증대를 위해 클라우드 및 포그 컴퓨팅 기술을 도입하여 농업 기상 정보 서비스 시스템이 설계되어야 한다. 또한, 기상자료와 농산물 가격 정보와 같은 환경자료와 경영정보를 동시에 제공할 수 있는 정보 시스템을 구축하여 활용도가 높은 농업 기상 서비스 시스템이 구축되어야 할 것이다. 이와 함께, 농업인 뿐만 아니라 소비자까지도 고려된 모바일 어플리케이션의 설계 및 개발을 통해, 4차 산업혁명의 주요 기술들이 농업 분야에서 확산될 수 있도록 지속적인 노력이 필요하다. 이러한 정보 시스템은 농업 분야 이해당사자에게 수요자 맞춤형 농림기상정보를 제공하여 기후스마트 농업 관련 기술의 개발과 도입을 촉진시킬 수 있을 것이다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제50권7호
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• pp.503-511
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• 2017

수자원 계획 및 운영을 위한 수요량을 추정하는데 있어, 실제 이용 추세를 반영한 생활용수나 공업용수와 달리 농업용수는 용수공급시설의 규모를 결정하기 위한 방법론이 주로 적용되어 왔다. 이는 불가피하게 농업용수의 과다추정으로 이어질 수 있으며, 전체 수자원 계획의 관점에서 각 용도별 용수 수급계획의 불균형을 초래할 수 있다. 본 연구에서는 기존 방법론과 비교하여 순물소모량 개념의 접근방법의 차이에 대해 고찰하였으며, 이를 제주도 전역에 적용하여 농업용수 수요량 특성을 분석하였다. 수요량 산정에 핵심적인 인자인 증발산량의 정확한 추정을 위하여 SWAT 모형을 적용하고, 제주도 지역의 지형 및 기상, 유출, 물이용 특성을 반영한 유역 모델링을 수행하였으며, 기존 물수지 결과와 비교하여 모델링 자료의 신뢰성을 평가하였다. 과거기간(1992~2013년)에 대해 제주도 전체의 수요량은 연간 427 mm로 분석되었으며, 동부와 서부 해안지역을 중심으로 상대적으로 높은 수요량을 나타내었다. 유역면적 $30km^2$ 이상인 10개 하천유역에 대해서도 연평균 수요량 및 계절별 변화 특성을 분석하였다. 또한, 장래 2020년 지역별 작물재배면적을 적용하여 10년 빈도 가뭄에 대응한 수요량을 산정한 결과 기존 제시된 수요량 대비 54% 수준으로 나타났다. 이는 수요량 산정목적에 따른 접근방법의 차이로 인해서 나타난 결과로서, 수자원 관리 및 운영의 관점에서 보면 순물소모량만큼의 추가적인 수요가 예상되지만, 실제 공급의 관점에서는 기존 수요량만큼의 시설계획이 필요하다고 판단할 수 있다. 본 연구에서 적용된 방법론 및 결과의 실무 활용을 위해서는 공학적인 검증은 물론이고 정책적 제도적인 측면에서의 합리적인 논의가 필요할 것이다.

• 농업생명과학연구
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• 제44권2호
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• pp.67-74
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• 2010

아스파라거스 동결건조 분말을 박력분 중량에 대하여 0, 0.5, 1, 2, 3 및 5% (w/w) 첨가하여 제조한 쿠키의 품질특성을 분석하였다. 반죽의 pH는 아스파라거스 분말을 5% 첨가한 시료에서 유의적으로 낮아 6.26였으며, 반죽의 밀도는 아스파라거스 분말 첨가량의 증가에 따라 감소하는 경향을 보여, 아스파라거스 분말 5% 첨가군에서는 1.02 g/mL로 유의적으로 낮았다. 평균직경에 대한 너비의 비로부터 산출한 퍼짐성 지수는 아스파라거스 분말 첨가량이 높아질수록 유의적으로 증가하는 경향이었다. 쿠키의 경도도 퍼짐성 지수와 동일한 경향으로 5% 아스파라거스 분말 첨가군에서 4545.17 g로 가장 높게 나타났다. 반죽의 L값은 아스파라거스 분말 0.5% 첨가시 80.78로 대조군과 차이가 없었으나 아스파라거스 분말의 첨가량이 증가할수록 감소하여 5% 첨가시에는 74.56으로 낮아졌다. a값은 L값과 유사한 경향이었으나, b값은 반대로 대조구 (30.37)가 가장 낮았고, 아스파라거스 분말의 첨가량이 증가할수록 점차 증가하여 5% 첨가구에서 37.80으로 가장 높게 나타났다. 소성 후 쿠키의 L값은 아스파라거스 분말의 첨가량이 증가할수록 유의적으로 감소해 5% 첨가군의 경우 55.38로 가장 낮았고, a값은 대조군보다 아스파라거스 분말 첨가군에서 더 낮았으나 첨가 비율에 따른 유의차는 없었다. 쿠키의 관능적 특성은 평가 항목 모두 대조군과 실험군간에 통계적인 유의차가 없어 쿠키 제조시 아스파라거스 분말을 5%까지 첨가하여도 쿠키의 품질특성에는 큰 영향을 미치지 않음을 확인 할 수 있었다.

• 대한지리학회지
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• 제36권3호
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• pp.258-277
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• 2001

농협 연쇄점을 정보화로 인한 商的 유통의 합리화와 재고 집약형 대규모 물류센터의 다극화로 물적 유통 의 집약화가 이루어져 유통의 효율성을 높였고, 수송도 외부수주로 이루어지고 있다. 이에 따라 생활용품과 농산물의 배송방식은 각각 루트배송과 정시 일괄배송으로 상품의 특성에 따라 그 배송권이 형성되었다. 한편 상품 판매활동에 의한 공간적 특성은 답작농업의 발달과 서비스업 취업 정도에 따라 판매 상품류의 구성이 결정된다는 점이 밝혀졌다. 그러나 일상생왈 상품인 가공 식품류와 잡화류는 농협 연쇄점이 입지한 지역유형에 영향을 받지 않고 판매된다는 점이 규명되었다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2018년도 학술발표회
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• pp.442-442
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• 2018

강의 하도와 연결되어 간헐적으로 침수되는 홍수터는 가장 생산적인 육역 서식처 중 하나이다. 하지만 도시 개발과 농업이용은 강의 하도와 홍수터와의 연결을 제한함으로써 그 기능이 상당부분 축소되었다. 이에 기존 홍수터 서식처를 특성화하고 미래 홍수터 복원을 계획하는 것은 하천관리 및 생태계 회복을 위해서도 매우 중요하다고 할 수 있다. 따라서 본 연구에서는 홍수 흐름의 규모, 시기, 기간, 빈도 등을 포함한 하천 유황 특성과 생태적 반응이 나타나는 홍수터 영역과 흐름 특성을 연계함으로써 서식처를 정량화 하고자 하였다. 이를 위한 홍수터 복원의 시나리오는 현재 지형(기존 홍수터), 제방후퇴, 제방후퇴/구하도 복원, 제방후퇴/배후습지 조성으로 설정하였다. 홍수터 서식처를 정량화하기 위한 방법으로는 일 유량의 수문통계학적 분석, 수리학적 모델링을 통한 범람 분석, 어류 물리서식처 모델링을 통한 가중가용면적 분석 등을 수행하였다. 그 결과 잠재복원영역(Potential Restored Area)에서 연중 기대되는 서식처 면적(Expected Annual Habitat Area)의 크기는 제방후퇴/배후습지 조성, 제방후퇴/구하도 복원, 제방후퇴, 기존 홍수터 순으로 나타났다. 본 연구에서 제안된 홍수터 복원에 따른 서식처 정량화 방안은 홍수터 복원 계획 설계 시 시나리오 별 서식처 복원효과를 예측 평가함으로써 보다 효과적인 방안을 마련할 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2017년도 학술발표회
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• pp.533-537
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• 2017

우리나라는 2012년에 4대강 사업을 통하여 수자원확보를 통한 가뭄대응전략으로 16개의 대형보가 건설되었고 영산강에는 승촌보와 죽산보 2개의 보가 건설되었다. 보의 건설로 흐름은 급격히 감소하여 정체구역의 수역이 확장되면서 여름에서 초가을까지 녹조현상은 매년 지속적으로 발생하고 있으며, 최근 국민들은 안전한 농산물의 안정적인 생산에 요구가 점증함에 따라 농업용수질 오염문제가 범국가적 문제로 대두되고 있고, 그 중요도 및 심각성이 점차 커져가고 있다(한강유역환경청, 2007). 많은 량의 물을 농업용수로 사용하고 있는 영산강의 녹조현상 및 수질개선이 절실하다. 따라서 본 연구에서는 영산강의 승촌보와 죽산보의 건설과 수질오염총량관리제의 시행에 따른 부영양화특성의 변화를 파악하기 위하여 환경부, 국립환경과학원(2006)에서 개발한 한국형 부영양화지수(TSIko) 평가법을 이용하여 영산강유역의 12개 주요지점에 대하여 수집한 자료를 봄(3월~5월), 여름(6월~8월), 가을(9월~11월), 겨울(12월~2월)로 분리하고, 다시 4대강 사업의 영향을 검토하기 위하여 2013년을 전후하여 분리하였으며, 계절별 수질인자 COD, T-P, Chl-a 값을 이용하여 계절별 $TSI_{Ko}$를 산정하여 영양상태를 4개의 등급으로 구분하여 부영양화특성을 파악하였다.