• 식품과학과 산업
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• 제55권2호
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• pp.188-202
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• 2022

최근 곤충산업은 애완곤충, 천적 등 산업에서 사료, 식용, 약용곤충으로 그 활용범위가 확대되면서 곤충 원료의 품질관리에 대한 요구가 커지고 곤충 제품의 안전성 확보에 관심이 높아지고 있다. 전세계 곤충산업 시장은 많은 소규모 농가형 기업과 소수의 대기업으로 구성되어 있으며 전통적인 수작업 사육에서 고도로 자동화되고 기술적으로 진보된 플랜트형 사육 등 다양한 기술 수준의 사육형태가 존재한다. 산업규모가 확대되는 과정에서 사육환경의 설계는 온습도, 공기질 조절과 병원체 및 기타 오염 물질의 전파를 방지하는 것은 중요한 성공 요인이 되며 사육에서 부화, 사육, 가공에 이르기까지 생산의 안전성을 유지하기 위해서 통일된 운영시스템 아래 통제된 환경이 필요하다. 따라서 곤충의 생육과 사육환경의 빅데이터화 된 데이터베이스를 기반으로 외부 환경 변화에도 안정적인 사육환경 유지가 가능하고 곤충성장에 맞추어 사육환경을 제어하며 노동력 감소와 생산성 향상을 이루기 위한 ICT 기반 곤충 스마트팩토리팜의 설계 및 운용알고리즘을 개발하는 것은 곤충산업 발전의 필수 선결조건이 되고 있다. 특히 유럽 상업용 곤충사육시설은 상당한 투자자의 관심을 받아 곤충 회사가 대규모 생산시설로 건설하고 있는데 이는 EU가 2017년 7월 물고기양식 사료원료로 곤충 단백질의 사용을 승인한 후 가능해졌으며 이를 기반으로 곤충산업의 식용, 의료 등 다른 분야도 첨단기술을 접목하는 현상이 가속화되었다. 외국 곤충산업은 주로 전세계 식품 생산량의 30%에 이르는 소비 전 폐기물이라고 불리는 식품회사의 생산과잉 원료 등을 업사이클링을 통해 재활용생태계를 형성하는데 반해 우리나라는 가정 및 가게에서 발생하는 음식물폐기물 또는 농산물 가공부산물을 주로 이용한다는 점에서 사료 수집과 영양성분 유지, 위생 등 지속가능한 산업생태계를 이루는 데 어려움을 겪고 있다. 또한, 각 곤충 종은 고유하고 특정 사육기술을 요구하고 있다는 점을 감안할 때 곤충사육자는 각기 다른 종별 접근 방식을 채택해야 하는데 대부분의 곤충기업은 여전히 소규모로 운영되며 특히 농가형 기업의 경우 지식과 경험이 도제식으로 전승되는 경우가 많아 표준화되고 규격화된 사육기술이 유지되기 어려운 반면, 일부 곤충 기업은 대규모 사육시설에 스마트 통합 제어시스템을 도입하여 먹이주기, 물주기, 취급, 수확, 청소 시스템, 가공, 품질관리, 포장 및 보관과 같은 곤충 생산과 관련된 요소가 최적화된 사육 환경과 사육프로세스로 표준화되어가는 모습을 보이고 있으며 심지어 일부 유럽기업은 AI기술로 구동되는 완전 자율 모듈식 곤충시스템으로 사육 유지관리를 하고 있는 사례도 등장하기 시작하였다. 향후 전세계 곤충산업은 공급업체로부터 알이나 작은 유충을 구입하고 곤충을 성숙시키기까지 애벌레의 비육 즉 생산원료에 중점을 두는 시스템과 알을 낳고 수확하고 유충의 초기 전처리에 이르기까지 전체 생산 과정을 다루는 시스템, 곤충 유충 생산의 모든 단계와 제분, 지방 제거 및 단백질 또는 지방 분획 등 추가 가공 단계를 다루는 대규모 생산시스템 등으로 점점 세분화할 것으로 본다. 우리나라에서도 인공지능 및 ICT 첨단기술을 활용한 곤충스마트팩토리팜 연구 및 개발 등이 가속화되고 있어 곤충이 기존 사료, 식품 뿐만 아니라 천연 플라스틱 또는 천연성형소재 등 2차산업의 탄소제로 소재로 활용할 수 있도록 특정 종 육종과정 단축이나 기능성 강화를 위한 사육제어가 가능하도록 곧 곤충 스마트팩토리팜 한국형 맞춤사육시스템이 등장할 수 있을 것으로 보이며, 특히 곤충 제품의 지속 가능성을 높이기 위해 사료 및 자원 사용에 대한 통합 소프트웨어 접근 방식을 개발하는 것에 중점을 두고 진행되고 있다.

• 한국산업융합학회 논문집
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• 제22권5호
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• pp.529-536
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• 2019

Recently, various efforts have been tried in the construction industry to improve productivity by applying the fourth industrial revolution technology. Among the various technologies, researches for the automation and digitization of earthworks are being carried out steadily. As the interest in the benefits of digitalization of the earthwork field has increased, there have been more cases of technology development and application for digitalization of the earthwork field. However, there is not enough case study to present the analysis results of application cases. The purpose of this study is to verify the feasibility of applying the digitization technology of the earthwork in actual worksite. In order to digitize the worksite terrain, it is required the process of field measurement, measurement data registration, earthwork information input, and analysis cell generation. Particularly, it is possible to achieve information-enabled digitization rather than digitalizing only the shape through the input of the earthwork information and the analysis cell generation. By using the digital information of the earthwork field, it is possible to visually recognize the change of the earthwork field, so that it is expected to enhance the worker 's understanding and to be highly applicable to the management work. It is expected that the digital technology of earthwork site will be able to know the precise amount of volume change of the earthwork numerically, and it will be highly applicable to construction management.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제10권3호
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• pp.269-275
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• 2022

본 연구에서는 포졸란 혼화재 혼입에 따라 응결시간과 역학적 특성을 평가하였다. 응결시간 발현 특성은 포졸란 혼화재를 사용하였을 때 감소되는 효과와 압축강도가 증가되는 특성을 평가하였다. 포졸란 혼화재의 경우 단독으로 사용할 경우 마이크로 실리카가 초결 및 종결시간 단축 및 압축강도 발현에 효과적이였다. 두가지 이상의 혼화재를 사용하였을 때는 실리카흄을 사용하면서 동시에 소량의 나노 실리카를 사용하는 것이 OPC 대비 응결시간이 62~64 %수준으로 감소하였으며, 강도 수준이 약 1.17배 증가로 성능증진에 효과적이었다. 나노 실리카가 소량의 혼입량으로 응결시간 감소 및 압축강도를 증진시킬 수 있는 것은 포졸란 반응을 일으킴과 동시에 작은 입자크기로 상대적으로 큰 입자로 구성되어있는 실리카 흄과 시멘트 사이의 공극채움 효과가 있는 것으로 판단된다. 하지만 나노 소재의 경우 높은 비표면적으로 흐름성 저하의 원인이 되기 때문에 배합 설계 시 화학혼화제의 첨가가 고려되어야 할 것으로 판단된다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제10권4호
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• pp.531-538
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• 2022

본 연구에서는 자기치유 하이브리드 캡슐을 제조하였다. 균열 자기치유 하이브리드 캡슐을 시멘트 질량 기준으로 3 %, 5 % 및 7 % 혼합하여 자기치유 시멘트 복합재료 배합을 진행하였으며, 자기치유 하이브리드캡슐 혼합율에 따른 품질 및 치유성능 평가하였다. 실험 결과, 자기치유 하이브리드캡슐을 혼합율이 증가할수록 균열 치유성능을 향상시키는 효과가 큰 것으로 나타났지만 품질성능이 감소하는 경향이 나타났다. 따라서 하이브리드 캡슐의 혼합율은 5 % 이내로 사용하는 것이 품질성능을 약 10 % 이내로 감소시키며, 치유성능 약 90 % 이상을 확보할 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국지리정보학회지
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• 제24권2호
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• pp.12-28
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• 2021

글로벌 스마트도시 추진 동향을 기반으로 2018년 '4차산업혁명위원회'는 국내 스마트도시 정책의 방향과 관련하여 '지속가능성'과 '사람중심'을 핵심 키워드로 선정하였다. 이에 따라 국내 스마트도시사업 추진단계별로 적극적인 시민중심의 혁신 방법론인 리빙랩 프로그램을 적용하고 있다. 스마트도시는 리빙랩을 통해 시민이 중심이 되어 지역문제를 발굴하고, 공공·전문가와 함께 시민의 니즈(Needs)를 반영한 해결방안 도출을 통해 지속가능한 도시문제 해결방안 및 지역발전 방안을 마련하고 있다. 그러나 상대적으로 오랜 시간 운영된 도시재생사업과 비교할 때 스마트도시사업의 시민참여는 그 수준이나 지속가능성에서 상당한 차이가 있는 것으로 나타났다. 이에 본 연구는 2018년부터 2019년까지 추진된 스마트도시사업에서 수행한 리빙랩 프로그램 사례를 대상으로 도시재생사업 단계별 시민참여 특성과의 비교 분석과 Arnstein의 '참여의 사다리' 모형을 기준으로 한 시민참여 활동 수준진단을 수행하였다. 진단결과, 스마트도시사업에서 수행된 리빙랩에 나타난 시민참여 활동은 스마트도시서비스의 선정이나 해결책 구성 등에 상대적으로 높은 수준의 권한을 기반으로 지역주민의 수요에 맞는 스마트도시서비스를 선택하고 지역에 맞는 서비스의 기술수준이 결정되는 데 큰 영향을 보이고 있었다. 그러나 스마트도시 구축사업만을 위한 단발성 성격의 시민참여단 모집으로 사업 종료 후 에는 대부분의 시민참여활동이 중단되고 있었다. 이에 반해 도시재생사업의 시민참여 활동은 지역공동체 중심으로 사업 계획 단계부터 사업 종료 후 운영단계까지 지속적인 운영·관리 방안이 도출되고 있었다. 본 연구는 이와 같은 도시재생사업과 스마트도시사업간의 시민참여의 특성 비교와 수준진단을 통해 보다 지속가능한 스마트도시 구현을 위한 시민참여활성화 방안을 제시하였다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제34권5호
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• pp.301-308
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• 2021

사회기반 시설물의 노후화에 대응해 이상 징후를 파악하고 유지보수를 위한 최적의 의사결정을 내리기 위해선 디지털 기반 SOC 시설물 유지관리 시스템의 개발이 필수적인데, 디지털 SOC 시스템은 장기간 구조물 계측을 위한 IoT 센서 시스템과 축적 데이터 처리를 위한 클라우드 컴퓨팅 기술을 요구한다. 본 연구에서는 구조물의 다물리량을 장기간 측정할 수 있는 IoT센서와 클라우드 컴퓨팅을 위한 서버 시스템을 개발하였다. 개발 IoT센서는 총 3축 가속도 및 3채널의 변형률 측정이 가능하고 24비트의 높은 해상도로 정밀한 데이터 수집을 수행한다. 또한 저전력 LTE-CAT M1 통신을 통해 데이터를 실시간으로 서버에 전송하여 별도의 중계기가 필요 없는 장점이 있다. 개발된 클라우드 서버는 센서로부터 다물리량 데이터를 수신하고 가속도, 변형률 기반 변위 융합 알고리즘을 내장하여 센서에서의 연산 없이 고성능 연산을 수행한다. 제안 방법의 검증은 2개소의 실제 교량에서 변위계와의 계측 결과 비교, 장기간 운영 테스트를 통해 이뤄졌다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제14권10호
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• pp.5215-5220
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• 2013

최근 건설현장에서는 3D 기피 현상으로 자동화에 대한 관심이 증대되고 있다. 본 연구는 개발된 VRS-GPS 기반 자동 측위시스템으로 해안매립지를 측량한 결과에 관한 연구이다. 자동측위시스템에 설치된 GPS는 GRX1 수신기와 SHC250 컨트롤러를 사용하였다. 자동측위시스템은 DSP모듈, 지자기센서, 블루투스, 짐벌, IMU등으로 구성되어 있으며, 입력된 위치경로로 자동주행이 가능하도록 하였다. 개발된 GPS 자동측위시스템은 전방과 구심점 관측 카메라를 설치하여 측량상황을 스마트폰으로 실시간으로 파악 할 수 있도록 하였다. 개발된 자동측위시스템을 건설현장에 적용하여 실험한 결과 평균제곱근오차는 X축에서 0.009m, Y측에서 0.010m, 높이는 0.002m로 나타났으며, 현장적용 가능성이 있음을 확인하였다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2008년도 한국컴퓨터종합학술대회논문집 Vol.35 No.1 (D)
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• pp.455-460
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• 2008

건설교통부는 국가미래에 대비해 실질적으로 기여할 수 있는 전략적이고 중장기적인 실효성 있는 R&D 혁신 로드맵인 VC-10 사업을 진행하고 있다. 이 과제의 핵심 기술 중에 하나인 유비쿼터스 센서네트워크는 초소형 센서들로 구성된 망으로써 환경 및 재난 재해, u-City 건설, 스마트 하이웨이, 방범 및 국방, 시설 관리, 유통, 등과 같은 다양한 분야에 사용할 수 있는 유비쿼터스 사회의 핵심 요소이다. 이것은 실시간 네트워크를 통해 전송 또는 관리되고 언제, 어디서나, 어떠한 대상과 의사소통이 가능한 지능형 컴퓨팅 환경을 구현하는 것이다. 그러나 이러한 기술을 바탕으로 하는 기존의 시스템들은 특정분야를 위한 독자적인 프로토콜이나 저전력 통신을 제공하는 ZigBee 기반으로 설계되었기 때문에 소규모 범위에서만 서비스 제공이 가능하며 시스템간의 연동이 어렵다. 따라서 본 논문에서는 유비쿼터스 센서네트워크간의 연동성을 고려한 대규모 실시간 모니터링 시스템을 설계하여 다양한 분야로 서비스할 수 있는 테스트베드 구축에 대한 방안을 제시하고자 한다. 여기서 모니터링 대상은 국토의 지반, 환경, 그리고 도심지역 등이다. 이렇게 제시된 방안은 국내실정에 적합한 모니터링 시나리오를 작성하여 테스트베드를 구축 시에 요구된 사항들에 대한 정당성을 입증한다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제37권12호
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• pp.117-125
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• 2021

시민의 안전을 위협하는 지반재해 중 하나인 지반함몰이 최근 도심지에서 빈번하게 보고되고 있다. 다양한 지반함몰 발생 메커니즘 중, 하수관 손상부를 통한 토사 유실이 서울시에서 발생하는 지반함몰의 주요원인으로 나타났다. 본 연구에서는 서울시 하수관 정보와 지반함몰이 발생한 위치 정보를 기반으로 머신러닝 기법 중 하나인 랜덤 포레스트 알고리즘을 이용하여 하수관 정보로부터 손상 하수관으로 유발되는 지반함몰의 발생 여부를 예측하는 모델을 학습하였다. 모델 성능 평가 결과, 본 연구에서 도출한 모델이 지반함몰을 상당히 훌륭하게 예측할 수 있는 것으로 나타났다. 또한, 입력변수로 사용한 하수관 정보 중 하수관 길이, 해발고도, 경사, 매립 심도, 하수관 순서로 지반함몰 발생 위험에 영향을 미치는 것을 확인하였다. 본 연구의 결과는 지반함몰 위험도 지도 작성, 지하공동 탐사 계획 수립 및 하수관 정비 사업 계획 수립의 기초 자료로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 터널과지하공간
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• 제32권6호
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• pp.549-557
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• 2022

터널 막장관찰은 막장 암반의 불연속면과 취약한 암반상태의 조사와 평가를 포함한다. 본 연구에서는 굴착 중에 터널 막장 불연속면의 기학학적 특성을 자동으로 정량화 하기 위한 라이더 스캔 및 사진측량기법의 적용성에 대해 고찰하였다. 이러한 기법들로 구현되는 터널 막장의 3차원 모델은 인력으로 진행되는 터널 막장관찰 작업의 한계를 넘어서 일관성을 유지하며 자동으로 막장관찰상의 불연속면의 정보화를 가능하게 해준다. 본 연구를 통해 두 기법 모두 터널 막장의 불연속면 특성화에 성공적으로 적용될 수 있음을 보였다. 공학적 사용을 위한 허용 정확도 수준을 감안하여, 라이더기법이 정확도 측면에서는 사진측량기법에 비해 다소 뛰어나지만, 신뢰성 및 시간 비용 측면에서는 사진측량기법이 월등히 뛰어남을 알 수 있었다.