유니소재화(Uni-materialization)란 제품의 설계단계부터 유해물질 사용을 줄이고, 자원순환 효율성을 높이기 위해 재질 단일화 또는 단순화 하는 것을 말한다. 유니소재(Uni-material)는 재질의 수를 줄이거나 제품의 구조개선을 통해 자원관리 및 자원순환을 촉진하는 일련의 활동을 통칭하는 것으로 유니소재화는 국제환경규제를 선도하고, 친환경적, 지속가능성, 선순환 물질흐름이 가능한 혁신적인 개념으로서, 통합성(Unity), 범용성(Universalization), 독창성(Uniqueness)의 성격을 지닌다. 포장재산업에 있어서 유니소재화 제품은 서용 후 포장재가 재활용 공정을 저해하지 않고 포장재의 재활용을 통해 고부가가치의 재생 제품을 얻을 수 있도록 하는데 있으며 포장재의 기본 기능은 유지하면서 사용하는 포장 재질의 단순화 또는 단일 포장 재질 사용, 동일 재질의 포장재로 구성될 수 있도록 설계 단계에서 유니소재화를 고려한 것을 말한다. 지난 호에 이어 국제환경규제 기업지원센터(www.compass.or.kr)의 자료제공 아래, 포장재 산업에서의 유니소재화 사례를 재질단일화, 재질 단순화, 포장요서의 분리용이성 측면에서 사례별로 살펴보도록 한다.
Various desired performances of concrete cannot be always obtained by current conventional mix proportion methods for recycled aggregate concrete (RAC). This paper suggests a new design method of mix proportion for RAC to reduce the number of trial mixes using genetic algorithm (GA) which has been an optimization technique to solve the multi-object problem. In mix design method by GA, several fitness functions for the required properties of concrete, i.e., slump, strength, price, and carbonation speed coefficient were considered based on conventional data or fitness function. As a result, various optimum mix proportions for RAC that meet required performances were obtained and the risk evaluation was also conducted for selected mixtures.
본 논문에서는 cycle-4를 쉽게 피하고 가변 부호율과 길이로 접근할 수 있게 하는 순환 치환 행렬(CPM; circulant permutation matrix)을 토대로 한 간단한 패리티 검사 행렬의 구성 방법을 제안한다. 결과적으로 부행렬 연산은 여러 CPM들의 곱셈으로 처리될 수 있으며 LDPC 부호화 계산은 매우 간단하게 수행된다. 또한 LDPC 부호의 고속 부호화 문제를 고려한다. 제안한 설계는 정규, 비정규 LDPC 부호 둘 다를 위한 간단한 행렬 연산에 근거한 고속 부호화를 가능하게 한다.
증식블랑켓모듈(TBM, Test Blanket Module)을 개발하여 왔다. 이 두 증식블랑켓모듈은 모두 헬륨냉각을 기반으로 개발 되어왔으며 이에 따라, 헬륨순환기, 헬륨히터 및 헬륨열교환기 등에 대한 기본적인 연구가 수행되었다. 이후 2012년 고체형 증식블랑켓모듈을 ITER TBM 개념으로 주도하기로 결정함에 따라, HCCR (Helium Cooled Ceramic Reflector) TBM의 보조계통인 하나인 헬륨냉각계통(HCS, Helium Cooling System)에 대한 개발이 본격적으로 이루어졌다. 한국원자력연구원에서는 HCCR TBM의 냉각성능을 만족하기 위하여 8 MPa, 1.5 kg/s 및 $300/500^{\circ}C$ (입구/출구 온도)의 운전조건을 갖는 헬륨냉각계통의 설계를 완료하였다. 설계된 헬륨냉각계통은 HCCR TBM에서 회수된 약 $450^{\circ}C$의 헬륨을 열회수기(recuperator)기와 냉각기를 통해 상온으로 냉각시킨 후, 필터를 통해 헬륨을 여과시킨다. 여과된 헬륨은 헬륨순환기에 의해 가압되어 열회수기를 다시 지나 $300^{\circ}C$ 이상으로 가열된다. 가열된 헬륨은 열회수기를 지나지 않는 상온의 헬륨과 혼합되어 최종적으로 HCCR TBM의 입구온도 조건인 $300^{\circ}C$로 맞추어 HCCR TBM에 공급된다. 이러한 열회수기 중심으로 '${\infty}$' 모양의 자가 교차로 설계된 헬륨냉각계통은 고온영역과 저온영역으로 냉각회로를 구분하여 순환기, 필터 및 각종 계측기의 운전온도 환경을 상온으로 유지시킬 수 있어 운전 및 유지보수 관점에서 이점이 있다. HCCR TBM의 헬륨냉각계통 설계 및 핵심 기기를 실증하고, 운전 경험을 쌓기 위하여 헬륨공급장치(HeSS, Helium Supply System)를 헬륨유량기준 1/3 규모(0.5 kg/s)로 구축하였으며, '14년까지 HeSS를 실증규모로 업그레이드 하기 위하여 80기압 환경에서 압축비 1.1, 유량 1.5 kg/s의 성능을 내는 헬륨순환기를 설치할 예정이다. 현재 구축된 1/3 규모 HeSS는 국내 구축된 전자빔 고열부하 시험 장비인 KoHLT-EB (Electron Beam)와 연계되어 HCCR TBM의 일차벽(플라즈마 대향부품)을 검증할 예정이며, 이를 통해 얻어진 열수력 DB는 현재 개발중인 핵융합로 안전해석코드인 GAMMA-FR 검증에 활용될 계획이다.
본 연구에서는 물순환 왜곡이 심화되고 있는 도시 하천유역을 대상으로 택지개발과 같은 도시화로 인한 영향을 검토하고, 개발로 인한 영향을 최소화할 수 있도록 적정 우수저류침투시설을 계획..설계하는 것을 목적으로 하였다. 도시화 전후의 물순환의 변동특성은 WEP(Water and Energy Transfer Processes) 모형을 활용하였으며, 택지 개발 지구내 우수저류침투시설은 독일 베를린공대와 한국건설기술연구원이 공동 개발한 '공동주택 빗물관리 최적화 모형(가제)'을 활용하여 모의하였다. 대상 하천유역은 의왕시 청계동 및 포일동 일원에 도입예정인 의왕청계지구 택지개발지구를 포함한 안양천 상류의 대한교 상류유역이다. 단지 개발 전후 토지이용특성이 대부분 밭에서 중고층 주택지역으로 변경됨에 따라 불투수면적 비율이 10.5%에서 15.7%로 증가하였으며, 이로 인해 침투량, 증발산량, 지하수 유출량의 감소, 지표면 유출 및 하천으로의 유출량이 크게 증가하는 것으로 나타났다. 도시화로 인한 물순환 체계의 건전화를 위해서 우수저류침투시설의 도입이 필요할 것으로 판단된다.
XML은 문서의 구조를 독립적으로 작성할 수 있어 문서의 체계적인 구조화가 가능하다. 이러한 이유로 최근, XML 문서를 구조화하여 데이터베이스에 저장, 관리하는 XML 문서 관리 시스템 연구가 활발하다. XML 문서 관리 시스템은 XML의 구조 정보를 효과적으로 표현하기 위해 여러 가지 기법을 사용하고 있다. 그러나, 기존의 방법들은 XML 문서 구성에 따라 저장 스키마가 유동적이거나 문서 정보 검색의 제약을 가지고 있을 뿐만 아니라, DTD의 문서 구조가 순환 관계와 같이 복잡한 형태를 지닐 때, 그 구조를 적절히 반영하지 못하거나, 구조를 반영하더라도 검색 시, 모든 요소를 순차적으로 탐색해야 하는 등의 문제점을 지니고 있다. 따라서 본 연구에서는 XML의 내용이나 구성에 영향받지 않는 저장 스키마를 설계하고 정보검색의 제약을 해결가능한 경로 정보를 제안한다. 또한 순환 관계를 갖는 DTD의 구조 정보를 비 순환 구조 부분과 순환 구조 부분으로 분리, 정의하고 질의처리 시, 입력되는 XML-QL을 SQL로 변환하기 위하여 XML-QL의 패턴을 분류하고 이에 따른 중간 단계의 SQL을 정의하여 질의어 변환기법을 제안한다.
최근 서울시 등 일부 지자체에서는 택지개발 시 대체 수자원을 확보하고 물순환 왜곡을 해소하기 위해 개발면적의 일정비율 이상의 저류시설을 설치하도록 하고 있으나, 국내의 경우 체계적인 빗물관리시설의 계획, 설계기술이 보급되지 못해 시설도입 시 적정 시설 및 규모 선정에 많은 어려움을 겪고 있다. 본 연구에서는 도시 지역을 대상으로 공동주택단지에서의 빗물관리시설 적용방안을 수립하고자 하였다. 독일 STORM 모형을 활용하여 택지 개발 전후의 물순환 특성과 빗물관리시설 도입에 따른 이 치수적, 물순환 개선 측면에서의 적용 효과를 분석하였으며, 적정 시설조합 및 규모를 제시하였다. 인천 C지구에 도입 예정인 공동주택 단지를 대상으로 하였으며, 빗물관리시설 적용을 통해 연간 약 12만톤의 수돗물 대체, 약 20.25%의 총 유출량 저감, 증발 및 침투유도를 통해 저류시설 설치 전 대비 약 120% 물순환 기여 효과가 있을 것으로 나타났다.
본 논문은 블록 LDPC(low density parity check) 부호 설계를 위한 순환 천이 값(shift index)을 탐색하는 효율적인 알고리즘을 제안한다. 여기에는 메시지-패싱(message-passing) 기반의 순환 주기(cycle) 탐색 알고리즘과 ACE(approximate cycle extrinsic message degree) 알고리즘이 결합되어 있다. LDPC 부호 성능에 영향을 미치는 요인들에 우선순위를 두어 효율적으로 순환 천이 값을 찾을 수 있도록 했다. 이 알고리즘을 통해 기존의 탐색 알고리즘 보다 훨씬 낮은 복잡도로 행렬 저장 공간을 절약하면서 좋은 성능의 패리티 검사 행렬(parity check matrix)을 만들 수 있다.
본 논문에서 다양한 블록 크기를 가지는 완전 차집합군을 이용하여 불규칙 준순환 패리티 체크 부호를 생성하는 방법을 제안한다. 제안하는 부호는 기존의 설계방법들에 비해 부호율, 부호 길이, 차수 분포 측면에서 다양한 값들을 가질 수 있다는 장점을 보인다. 또한 랜덤한 방법으로 설계하기 힘든 매우 짧은 길이의 부호를 체계적으로 설계할 수 있다. 모의실험을 통해 제안하는 부호의 오류 정정 성능을 검증한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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