• 제목/요약/키워드: 산업 응용

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CFD를 이용한 소형 2단 터보블로워의 공력해석 (Aerodynamic Characteristics Analysis of Small Two-Stage Turbo Blower Using CFD)

  • 서승재;류민형;조이상;조진수
    • 한국항공우주학회지
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    • 제42권4호
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    • pp.326-335
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    • 2014
  • 터보블로워는 상대적으로 적은 체적유량에서 높은 압력이 요구되는 곳에 사용되는 대표적인 유체기계로서 다양한 산업에 응용되어 사용된다. 본 연구에서는 고속으로 회전하는 소형 2단 터보블로워의 정압상승 메커니즘을 이해하기위해, 1단 임펠러 영역과 터보블로워 전체 영역에 대해서 상용툴인 ANSYS 14.5를 이용하여 CFD해석을 수행하였다. CFD 해석과정에는 역압력 구배에 의한 유동박리 예측에 적합한 k-${\omega}$ SST 난류 모델을 적용하였다. 터보블로워의 전산해석 결과는 KS B 6311 및 KS A 0612에 따른 성능시험방법을 통하여 해석기법이 타당함을 검증하였다. CFD 해석결과 터보블로워의 압력상승은 선형적으로 나타나지 않으며, 안내깃에서의 손실과 케이싱과 임펠러 간극에서 손실이 발생하는 것으로 분석되었다. 소형 2단 터보블로워를 공력성능을 예측하기 위해서는 전체 유동영역에 대한 전산 해석이 필요하며, 실험과 전산해석의 오차에 대해 고려된 전산해석 결과가 선정되어야 한다.

재난정보 표준화를 통한 환경 재난정보 수집 및 활용 (Collection and Utilization of Unstructured Environmental Disaster by Using Disaster Information Standardization)

  • 이동섭;김병식
    • Ecology and Resilient Infrastructure
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    • 제6권4호
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    • pp.236-242
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    • 2019
  • 본 연구는 재난정보 표준화를 목표로 다양한 재난 및 사고에서 생성되는 정형, 비정형 문서를 전자화된 문서로 변환하여 환경재난 정보를 생성함으로써 데이터베이스에 저장하고 환경재난 관리에 활용할 수 있는 체계를 개발하였다. 최근 4차 산업 시대를 통해 다양한 지능화 기술들이 발전하고 있다. 이러한 기술들은 환경재난, 재난관리 등의 분야에 다양한 형태로 적용되며, 환경재난 관리 업무와 융합되어 활용되고 있다. 재난정보관리는 단순히 재난업무를 지원하는 것이 아니라 과거의 환경재난 이력정보를 활용하여 인공지능 기술을 적용한 스마트 재난관리를 지원할 수 있도록 한다. 환경재난을 관리하는 중요한 요소는 재난정보이다. 재난정보는 재난의 발생에서 진행, 대응 및 계획까지의 재난 전주기에 대한 정보를 전자화된 정보로 관리하고 처리하는 행위를 의미한다. 그러나, 자연, 사회, 환경재난에 대한 상황, 대응, 대비, 복구의 정보는 주로 보고서의 형태인 핸드아웃이나 비정형 정보로 존재하고 있다. 이러한 비정형 재난안전정보는 관리 부실에 의해 사라지거나 폐기되는 경우가 많다. 이에 따라 비정형 재난안전정보는 재난정보로서의 관리를 위해 인식기술이 필요하다. 본 연구에서는 지능화된 기술을 활용하여 인쇄되거나 스캐너에 의해 이미지 또는 문서로 생성된 재난 보고서를 전자화된 문서로 변환하는 것에 중점을 두었으며, 그 후 변환된 재난정보는 재난정보관리 코드체계에 맞추어 정리하여 재난정보관리 데이터베이스에 저장한다. 정형, 비정형 재난정보를 생성하는 것은 스마트 재난관리의 시작으로 가장 중요한 요소이며, 이렇게 생성된 환경재난 정보는 재난정보 코드체계와 연계하여 표준화된 형식으로 관리한다. 재난코드체계는 재난 별 발생 진행 상황, 피해 규모, 대처사항 등의 정보를 저장할 수 있는 표준을 구축하였으며, 향후 이러한 많은 재난 데이터와 이력정보를 기반으로 한 인공지능 기술을 접목하여 스마트 재난관리 및 의사결정에 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

고해상도 농업 기후 자료 처리를 위한 클라우드와 온프레미스 비교 분석 (Comparative Analysis on Cloud and On-Premises Environments for High-Resolution Agricultural Climate Data Processing)

  • 박주현;안문일;강위수;심교문;박은우
    • 한국농림기상학회지
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    • 제21권4호
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    • pp.347-357
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    • 2019
  • GIS 기반의 농업 기후 자료의 처리 및 분석 체계의 유용성은 클라우드, 온프레미스, 하이브리드 구조와 같은 컴퓨팅 인프라의 신뢰성, 가용성에 영향을 받는다. 현재는 정보 기술 산업에서 클라우드 컴퓨팅의 시대라고 할 수 있을 만큼 클라우드와 관련된 기술이 확산되어 있으나, 장기간의 운영 경험으로 누적된 다양한 참조 사례를 볼 때 온프레미스 기술이 클라우드 기술 보다 유리한 경우도 있다. 또한 클라우드 환경의 경우 초기 비용이 온프레미스와 비교하여 저렴하지만 사용 방법에 따라 매우 높은 비용이 부과될 가능성이 있다. 따라서 각 시스템의 특성에 맞는 적절한 구성법이 고려될 필요가 있다. 본 연구에서는 농업 기후 자료 처리 및 분석 체계에 이용가능한 일반적인 컴퓨팅 플랫폼 4개를 소개하고 대량의 자료 처리 및 저장의 특성을 갖는 응용 시스템을 적용하여 각 플랫폼의 장단점을 비교 분석하였다. 현재로서는 대량의 농업 기상 및 기후 데이터를 필요로 하는 시스템은 비용상의 이유로 퍼블릭 클라우드로의 이주가 불가능함을 확인하였다. 향후 참조될 가능성이 높지 않은 대용량 자료를 클라우드 상에 유지해야 하는 점이 주요 원인이다. 따라서 가장 높은 비용의 저장 및 백업 부분을 클라우드 대신 온프레미스에서 운용하고, 자료의 분석 및 처리 그리고 표출 부분과 같이 유연성이 요구되는 부분은 클라우드에서 운용하는 것이 합리적이다.

세계 산양유산업의 최근 진보 및 향후 전망 (Recently Ongoing Progresses and Future Prospects of Worldwide Dairy Goat Industry)

  • 정후길;김선진;석민정;강경진;유영현;윤슬기;김선영;정유경;박종현
    • Journal of Dairy Science and Biotechnology
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    • 제34권4호
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    • pp.217-229
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    • 2016
  • Goat milk production and processing is a dynamic and growing industry that is fundamental to the health of hundreds of millions of people worldwide and is recognized as an important contributor to many national economies. Goat milk has contributed significantly to the economic and nutritional quality of life in developing countries, particularly in the Mediterranean, the Middle East, Eastern Europe, and Latin America. Goat milk has played an important role in the health and nutrition of infants and the elderly, and is also known to be beneficial and therapeutic for people with milk allergies. The potential and value of the nutritional, health, and therapeutic effects of goat milk and specialized goat milk products are now attracting attention. Various products can be made from goat milk based on its chemical properties. In addition, special products such as hair, skin care, products, and cosmetics produced using goat milk have garnered more attention in recent years. Nevertheless, high quality products can only be made from good quality goat milk. Advanced technical treatments are necessary to produce high quality goat milk that meets consumer expectation of nutritional, hygienic, and good sensory products. Good taste has been a critical criterion when deciding to buy and consume goat milk and associated products. However, it may be possible to produce more value-added products that cater to the new trends in consumer needs and thus maintain economic sustainability of goat milk industry.

초고주파 가열 목재의 최적 가열 및 건조 공정범위 도출에 관한 연구 (A Study Scope of Optimal Heating and Drying Process of Timber Heated by Microwave)

  • 신기훈;박철우;손동원;임남기
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제18권4호
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    • pp.126-137
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    • 2014
  • 목재 건조의 용이성 및 품질확보, 2차 보존처리를 위한 기초자료 확보를 위해 초고주파를 이용한 캐나다산 직수입 미송의 가열 건조 특성은 다음과 같다. 초고주파 조사 후 목재 내부 온도변화 곡선을 분석한 결과 원주목은 3kW 30분 및 120분 가열 할 경우, 판목은 4kW 3분 및 9분 가열 시 안정적인 열분포와 소비 열량, 표면 함수분포 확보가 가능한 것으로 나타났다. 특히 초고주파 가열에 따른 표면 함수분포는 매우 균일한 Leveling이 이루어진 것으로 나타났으며, 함수 감소율도 중량대비 30% 이상인 것으로 나타나 건조효율이 우수한 것으로 나타났다. 또한 소비 열량 분석 결과에 따라 2차 액상 보존처리를 위한 침지 시 대량의 보존처리제 침투가 가능할 것으로 사료되므로, 초고주파 가열 목재는 빠른 함수감소 및 건조 특성과 많은 열량의 소비가 가능하여 산업재로의 사용 및 2차 응용제품 개발에 우수한 특성이 있는 것으로 사료된다.

농약 검출을 위한 바이오센서 시스템 연구 및 그 응용 (Biosensor System for the Detection of Agrichemicals and Its Applications)

  • 박태정;양민호;이상엽;김수현
    • KSBB Journal
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    • 제24권3호
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    • pp.227-238
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    • 2009
  • 현재까지의 농약 검출용 바이오센서는 화학 센서, immunoassay, 화학 테스트 킷과 같은 다른 잘 알려진 분석 방법들과 경쟁적으로 연구되어 지고 있다. 바이오센서가 농약을 증명하는 간단하고 저렴한 방법으로 chromatography 방법들을 대체할 잠재력을 가지고 있음에도 불구하고 정확한 정량적 분석 방법이 아직도 미비하다. 안정하고 강력한 바이오센서의 발전을 위해서 유전자 조작을 이용한 효소 개량을 통해 좀 더 민감하고 반응속도가 빠른 생촉매와 특이성이 높은 항체의 개발이 요구되고 있다. 바이오센서의 안정성 개선과 transducer 표면으로부터의 빠른 신호 전달을 위해 새로운 고정화 방법이 탐구되어져야 한다. 비록 약간의 방법들이 시료의 전처리를 필요로 하지 않을 지라도 센서의 안정성은 또 다른 개념으로 접근해야 한다. 그래서 현장 적용을 위해, 보다 간편한 시료의 전처리과정 혹은 직접적인 분석 방식이 동일시되어 개선되어야 한다. 향상된 fabrication 기술을 이용한 소형화 센서 혹은 일회용 킷의 개발은 개인용 및 산업용, 의약용 등의 여러 분야에서 실시간으로 분석이 가능하게 할 것이다. 실제 샘플의 빠르고 자동화 및 소형화된 분석 시스템의 구축을 위해 장차 매우 선택적인 다중 검출 바이오센서의 설계에 더 많은 중점을 둘 필요가 있다. 앞으로 잔류농약 검출을 위한 휴대형 바이오센서의 개발과 상용화를 위해서, 무엇보다 현재의 GC, LC (혹은 GC/MS, LC/MS) 분석을 위해 이루어지고 있는 샘플 전처리 방법의 경우, 다량의 샘플로부터 유기용매 등을 이용한 추출방법으로 진행되고 있기 때문에 샘플 전처리를 간소화하고 간단한 측정방법으로 전체의 측정결과를 대변할 수 있는 방안을 구축하고 잔류농약의 법적 허용기준과 적용이 가능한 방법을 찾아내는 노력이 절실히 요구되는 상황이다.

4-D 전산모사 기법을 이용한 호전형 컴프턴 카메라의 영상 특성 평가 (Image Quality of a Rotating Compton Camera Evaluated by Using 4-D Monte Carlo Simulation Technique)

  • 서희;이세형;박진형;김찬형;박성호;이주한;이춘식;이재성
    • Journal of Radiation Protection and Research
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    • 제34권3호
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    • pp.107-114
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    • 2009
  • 컴프턴 카메라는 컴프턴 산란 현상에 기반을 둔 감마선 영상장치로 기존의 영상장치가 가지는 여러 가지 한계점들을 극복할 수 있어서 차세대 영상장치로 관심을 받고 있다. 본 연구에서는 4-D 전산모사 기법을 이용하여 회전형 컴프턴 카메라의 영상 특성을 평가하였으나, 원자력 산업용으로 활용될 수 있는 컴프턴 카메라에 대하여 가능성을 확인하여 보았다. 고정된 시스템 보다는 선원 주위를 회전하여 영상을 획득할 경우 선원의 위치 및 분포를 상대적으로 정확하게 결정할 수 있음을 확인하였다. 또한, 컴프턴 카메라의 3차원 영상가능을 통해 대형 원자력 시설해체 시 콘크리트 벽안에 존재하는 방사화된 철근구조의 위치 및 분포를 한 쪽 벽면에서 정확히 결정할 수 있음을 확인하였다. 본 연구에서 활용한 4-D 전산모사 기법은 컴프턴 카메라 분야에 최초로 적용된 기술이며, 이는 움직이는 장기 및 LINAC 켄트리, 4-D CT 등 동적 구조에 대한 모델링이 가능하므로 다양한 응용분야에서 활용될 수 있을 것으로 기대한다.

다중 이동 객체의 실시간 인식 및 추적 시스템 (Real-time Recognition and Tracking System of Multiple Moving Objects)

  • 박호식;배철수
    • 한국통신학회논문지
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    • 제36권7C호
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    • pp.421-427
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    • 2011
  • 실시간 객체 인식 및 추적은 컴퓨터 비전 응용 산업이 발달하면서 그 중요성이 더해지고 있다. 객체 추적을 위해 많이 이용되고 있는 알고리즘으로 Mean-Shift 알고리즘이 있다. Mean-Shift 알고리즘을 기반으로 한 객체 추적 알고리즘은 구현이 간단하고, 적은 계산 복잡도를 갖는 장점이 있다. 따라서 실시간 객체 추적 시스템에 적합하다고 할 수 있지만, 지역 모드로의 수렴만을 보장하는 특성으로 인해 객체의 수가 많은 경우 좋은 성능을 나타내지 못하는 단점을 가지고 있다. 그러므로 본 논문에서는 다중 이동 객체를 실시간으로 추적하기 위한 광류기반의 움직임 추정 기법을 제안한다. 제안된 알고리즘의 성능을 확인하기 위해 다중 이동 객체의 인식 실험 결과 유사도는 0.96으로 기존의 Mean-Shift 알고리즘에 비해 약 13.4% 정도 유사도가 개선되었고 평균 픽셀 오류도 3.07로 또한 50% 이상 감소하였다. 향후 알고리즘을 개선하여 처리 속도를 더욱 줄임으로써 매우 빠른 이동 객체 인식과 상황 인지 알고리즘을 추가한다면 보다 효율적인 인식 및 추적 시스템을 구축할 수 있을 것으로 사료된다.

변형 펜턴산화법을 이용한 유기폐수의 처리 (Organic Wastewater Treatment Using Modified Fenton's Oxidation)

  • 김지연;윤태일;박세진
    • 청정기술
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    • 제5권1호
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    • pp.49-61
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    • 1999
  • 펜턴산화는 산화력이 매우 우수한 $OH{\cdot}$을 생성하여, 난분해성 유기폐수의 생분해성을 향상시킬 수 있으므로 다양한 용존 유기오염물질을 함유하고 있는 산업폐수의 처리에 널리 이용되고 있지만, 철염과 과산화수소 등의 약품비용과 Sludge 처분비용 때문에 현재로서는 그리 경제적인 공정이라고 볼 수 없다. 본 연구에서는 펜턴산화의 약품비용을 줄이고, 적은 약품으로 처리효율을 향상시키기 위한 변형 펜턴산화법과 혼합한 슬러지 재이용의 가능성을 제시하고자 하였다. 본 연구는 펜턴산화에서 사용되는 철염용액에 NaOH용액을 첨가하였더니 철염용액의 폭발적인 반응을 보고 이를 펜턴산화에 응용하게 되었다. 본 연구에서 제안하는 변형 펜턴산화 공정이란 펜턴산화에서 사용되는 철염용액에 NaOH를 넣어 적정 pH로 조정하여, 수산화물을 형성시킨 후 처리대상 시료에 주입하여 과산화수소와 반응시켜 $OH{\cdot}$을 형성시키는 방법이다. 이 때 대상시료로서는 대표적인 오염물질인 페놀을 사용하였고 자연수의 이온강도와 유사한 수준으로 맞추기 위하여 $NaHCO_3$를 적량 첨가하여 페놀 인공폐수를 조제하였다. 이를 이용하여, DO의 영향, 이온강도의 영향, 과산화수소 주입횟수에 따른 영향을 알아보았다. 또한, 침출수와 염색폐수에 적용시켜 본 결과 기존의 펜턴산화보다 더 나은 처리효율을 얻을 수 있었으며, 변형 펜턴산화법과 슬러지 반송을 조합하여 실험한 결과 철염을 50%만 주입하여도 기존의 펜턴산화와 유사한 수준의 처리효율을 얻을 수 있었다.

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분무건조법을 이용한 참취 및 섬쑥부쟁이 추출물의 미세캡슐화 (Microencapsulation of Aster scaber and Aster glehni by Spyay Drying)

  • 강윤창;최경구;김공환;김현구
    • 한국식품저장유통학회지
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    • 제9권2호
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    • pp.212-220
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    • 2002
  • 미세캡슐화 기술을 이용하여 산채류 추출물의 저장성의 향상과 식품에 적용가능성을 확인하려는 목적으로 연구하였다. 산채류에 적절한 캡슐물질은 gum arabic에 dextrin과soluble starch를 각각 3 : 1 비율의 혼합물로 나타났으며, 분무건조기의 최적 공정조건은 투입 공기온도가 21$0^{\circ}C$, 시료공급속도 10 $m\ell$/min이었을 때 가장 높은 건조 효율성을 보였다. 미세캡슐화는 추출물의 색도 변화를 2~6배 감소시켰다. 대조구(대두 경화유)에 첨가한 참취와 미역취 추출물은각각 16, 48%의 산화 억제율을 나타냈고, 캡슐 분말은 각각46~58%, 72~88%의 산화 억제율을 나타냈다. 이것은 산채류 추출물이 유지의 유리 지방산 분해를 억제함으로써 유지의 자동산화를 방지한다고 할 수 있다. 즉, 산채류 추출물을 미세캡슐화하면, 산소 및 온도 등 환경적인 요인에 의한 영향을 적게 받아 저장성이 향상된다. 또한 gum과 같은 점질물을 많이 함유하여 점도가 높아 식품에 적용하기 힘든 단점을 분무 건조하여 분말화 함으로서 산채류를 이용한 음료 및 식용유지산업에서의 천연 항산화제 등 여러 가지 식품분야에 효과적인 응용이 가능할 것으로 기대된다.