• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2019.05a
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• pp.29-29
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• 2019

급격한 도시화와 기후변화로 인한 자연적인 물순환 구조의 변화는 기존 수자원 이용 경향을 변화시키며 하천건천화 현상을 유발하고 있다. 이를 관리하기 위해 하천건천화 평가 및 예측이 가능한 영향 평가 기술이 필요하며, 국내에서는 GIS 기반의 분포형 수문 모형인 Drying Stream Assessment Tool and Water Flow Tracking (DrySAT-WFT)이 개발되어 활용되고 있다. 그러나 격자기반의 물수지 모형은 단위 cell 안의 수직적인 물의 거동은 파악하기 용이하나, 모형의 특성상 저수지, 댐, 보와 같은 수리 시설물의 방류량에 따른 하도의 흐름 추적에는 어려움이 있다. 본 연구의 목적은 DrySAT-WFT 모형에 댐?보 방류량 자료와 연계한 하도추적 알고리즘을 개발하여 모형의 유출 모의 성능을 개선하고, 1976년부터 2015년까지의 유출 모의를 통해 전국 표준유역을 대상으로 각 유역에 대한 하천건천화 원인 추적 및 평가를 수행하고자 한다. 하천건천화영향요소를 고려하기 위한 모형의 입력 자료로 산림높이, 도로망, 지하수 이용량, 토지이용, 토심, 기상 변화에 대해 1976년부터 2015년까지 구축한 시계열 전국 자료를 활용하였으며, 일별 강우량, 상대습도, 평균풍속, 평균 및 최고, 최저 기온, 일조시간의 기상자료를 구축하였다. 개선된 DrySAT-WFT 유출 모의 결과는 선행 연구와의 비교를 통해 모의 개선점을 정량적으로 제시하고자 한다.

• FLOWER RESEARCH JOURNAL
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• v.16 no.1
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• pp.1-6
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• 2008

This study investigated the changes of indoor thermal environment by Ardisia species planted in indoor space. Three Ardisia species (Ardisia japonica, Ardisia crenata and Ardisia pusilla) were used in this study and differences of temperature and relative humidity were ascertained in an empty chamber with and without plants. In high temperatures over $24^{\circ}C$, Ardisia species cooled down chamber more as compared to the control without plants, but there were no significant differences among Ardisia species. Ardisia crenata showed high relative humidity of $57.3{\pm}3.1%$ during most of the day time and $60.8{\pm}2.5%$ at low temperatures. However, Ardisia japonica and Ardisia pusilla showed $54.7{\pm}1.18%$ and $52.5{\pm}2.4%$, respectively, on the average, and they maintained comfortable relative humidity during most of the day time. When the setting temperature was decreased from 28 to $26^{\circ}C$, Ardisia species showed 7.5~13.6 times greater cooling efficiency as compared to the control without plants, and at low temperatures the chamber without plants showed higher themal energy than the chamber with plants. Ardisia species were effective on cooling down the temperature at high temperatures and they showed a tendency to maintain proper temperatures at low temperatures.

• Ecology and Resilient Infrastructure
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• v.4 no.4
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• pp.187-192
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• 2017

This study evaluated the reduction performance of ambient temperature and the amount of evaporation that takes place depends on the temperature difference of paving blocks which are used in the sidewalk, roadway, parking lot, park, plaza, and etc. The water-retentive block of the LID (Low Impact Development) practice was compared with the conventional concrete block. For the quantitative performance evaluation, experiments were performed in a climatic environment chamber capable of controlling the climatic environment (solar radiation, temperature, humidity, rainfall, and snowfall). The method for performance evaluation was proposed using temperature, humidity, and ambient air of paving blocks which changes according to the solar radiation and the wind speed after the rainfall. As a result, the evaporation amount of the water-retentive block was 2.6 times higher than that of the concrete block, the surface temperature of water-retentive block was $10^{\circ}C$ lower than the concrete block, and the air temperature of water-retentive block was $4.6^{\circ}C$ lower than the concrete block. Therefore, it is analyzed that the water-retentive block with a large amount of evaporation is more effective in reducing the urban heat island phenomenon as compared with the concrete block.

• Land and Housing Review
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• v.12 no.2
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• pp.99-108
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• 2021

With increasing interest in living in hanoks, there's a growing need for more quantitative data on the thermal comfort performance of modern hanoks. With that in mind, this research project studied a modern hanok located in Jamjeong-Haetsal Village in Hwasun, Jeollanam Province as a case study to evaluate the Predicted Mean Vote (PMV) of modernized hanoks. Based on environmental data collected at the hanok and computer simulation both Life-Cycle PMV (L.C.PMV) and Normal PMV (N.PMV) were calculated for the hanok. Study results showed that during the summer and winter seasons the PMV and heat index at major heat and major cold weather points significantly deviated from the comfort zone. The rate of change in PMV was also greater in the winter than in the summer. The study found that the modern hanok lacks proper thermal insulation for maintaining thermal comfort.

• Applied Chemistry for Engineering
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• v.28 no.1
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• pp.35-41
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• 2017

Materials exposed to outside will deteriorate due to various weathering factors such as sunlight, heat, temperature, humidity and so on. Therefore, predicting speed of degradation and life time is a very important issue. This research uses retro-reflective sheets with white and green which are most commonly used colors to conduct the outdoor exposure test and acceleration test of xenon arc in Arizona state in the United States, Chennai in India, Sanary in France and Seosan in Korea to measure the reflective performance of retro-reflection. The accelerated factor was obtained by using regression analysis through reflective values obtained from the acceleration test of xenon arc from Seosan area. Also, by using solar uv program, the accelerated factor of various climate regions were obtained and it was confirmed that the accelerated factor of Senary was 1.04, Arizona 1.82, Chennai 1.92 times higher than that of Seosan.

• Composites Research
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• v.26 no.1
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• pp.72-78
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• 2013

This study explores the resistive heating characteristics of discontinuous carbon fiber (CF)-epoxy composites. Test samples including 1, 3, and 5 wt.% CF were fabricated using sonication and cast molding processes. For heating performance characterization, DC currents were applied to the composite samples, and surface temperatures were evaluated visually and quantitatively using an infrared camera. To estimate the thermal performance of composites and verify the experimental results, finite element analyses were performed. The resistive heating mechanism was investigated in connection with CF loading and applied voltages. Resistive heating efficiency increased proportionately with CF concentration and applied voltage. To obtain homogeneous temperature distribution of the samples, high degree of CF dispersion is required.

• Journal of the Korean Institute of Gas
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• v.22 no.6
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• pp.76-89
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• 2018

The distribution of the combined heat and power system is active as a solution to the instability of energy supply and environmental pollution caused by continuous industrial development. In Korea, the safety standards for combined heat and power system using a gas engine are insufficient therefore the study on this is needed. In this study, the safety performance and structural/material assessment items of domestic and international standards applied to the combined heat and power system were analyzed to carry out a standardization study on safety performance applicable to 20 kW gas engine combined heat and power system. In addition, the safety performance assessment (plan) of the gas engine combined heat and power system was derived by performing risk analysis and risk assessment using HAZOP. Assessment items include engine ignition systems related to safety performance, piping tight performance, watering and temperature rise performance, combustion performance, electrical efficiency, thermal efficiency, overall efficiency and humidity performance. Gas and water pipes, gas control and shut-off valves, durability, heat resistance, and cold resistance of metal or non-metallic materials related to the structure and materials of the gas engine combined heat and power systems.

• Proceedings of the Korean Society for Agricultural Machinery Conference
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• 2017.04a
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• pp.159-159
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• 2017

스마트 시설환경은 대표적으로 원예, 축산 분야 등 여러 형태의 농업현장에 정보 통신 및 데이터 분석 기술을 도입하고 있는 시설화된 생산 환경이라 할 수 있다. 근래에 하드웨어적으로 급증한 스마트 시설환경에서 생산되는 방대한 생육/환경 데이터를 올바르고 적합하게 사용하기 위해서는 일반 산업 현장과는 차별화 된 분석기법이 요구된다고 할 수 있다. 소프트웨어 공학 분야에서 연구된 빅데이터 처리 기술을 기계적으로 농업 분야의 빅데이터에 적용하기에는 한계가 있을 수 있다. 시설환경 내/외부의 다양한 환경 변수는 시계열 데이터의 난해성, 비가역성, 불특정성, 비정형 패턴 등에 기인하여 예측 모델 연구가 매우 난해한 대상이기 때문이라 할 수 있다. 본 연구에서는 근래에 관심이 급증하고 있는 인공신경망 연구 소프트웨어인 Tensorflow (www.tensorflow.org)와 대표적인 Open source인 OpenNN (www.openn.net)을 스마트 시설환경 환경변수 상호간 상관성 분석에 응용하였다. 해당 소프트웨어 라이브러리의 운영환경을 살펴보면 Tensorflow 는 Linux(Ubuntu 16.04.4), Max OS X(EL capitan 10.11), Windows (x86 compatible)에서 활용가능하고, OpenNN은 별도의 운영환경에 대한 바이너리를 제공하지 않고 소스코드 전체를 제공하므로, 해당 운영환경에서 바이너리 컴파일 후 활용이 가능하다. 소프트웨어 개발 언어의 경우 Tensorflow는 python이 기본 언어이며 python(v2.7 or v3.N) 가상 환경 내에서 개발이 수행이 된다. 주의 깊게 살펴볼 부분은 이러한 개발 환경의 제약으로 인하여 Tensorflow의 주요한 장점 중에 하나인 고속 연산 기능 수행이 일부 운영 환경에 국한이 되어 제공이 된다는 점이다. GPU(Graphics Processing Unit)의 제공하는 하드웨어 가속기능은 Linux 운영체제에서 활용이 가능하다. 가상 개발 환경에 운영되는 한계로 인하여 실시간 정보 처리에는 한계가 따르므로 이에 대한 고려가 필요하다. 한편 근래(2017.03)에 공개된 Tensorflow API r1.0의 경우 python, C++, Java언어와 함께 Go라는 언어를 새로 지원하여 개발자의 활용 범위를 매우 높였다. OpenNN의 경우 C++ 언어를 기본으로 제공하며 C++ 컴파일러를 지원하는 임의의 개발 환경에서 모두 활용이 가능하다. 특징은 클러스터링 플랫폼과 연동을 통해 하드웨어 가속 기능의 부재를 일부 극복했다는 점이다. 상기 두 가지 패키지를 이용하여 2016년 2월부터 5월 까지 충북 음성군 소재 딸기 온실 내부에서 취득한 온도, 습도, 조도, CO2에 대하여 Large-scale linear model을 실험적(시간단위, 일단위, 주단위 분할)으로 적용하고, 인접한 세그먼트의 환경변수 예측 모델링을 수행하였다. 동일한 조건의 학습을 수행함에 있어, Tensorflow가 개발 소요 시간과 학습 실행 속도 측면에서 매우 우세하였다. OpenNN을 이용하여 대등한 성능을 보이기 위해선 병렬 클러스터링 기술을 활용해야 할 것이다. 오프라인 일괄(Offline batch)처리 방식의 한계가 있는 인공신경망 모델링 기법과 현장 보급이 불가능한 고성능 하드웨어 연산 장치에 대한 대안 마련을 위한 연구가 필요하다.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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• v.40 no.3
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• pp.191-200
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• 2016

The ventilation effect of a ventilation system, which is classified as the forced ventilation and natural ventilation, is predominantly dependent on the combination of air supply and discharge. Perhaps the simplest ventilation is merely supplying the air as it is. However, to improve the indoor working environment during the summer, an air supply that is cooled to some extent has been widely adopted. Recently, a cooling method utilizing the vaporization of water was introduced. In this study, the performance of an evaporation-type air supply unit that was produced by Japan K-company and was installed in a shoe-manufacturing plant in Busan was investigated. The purpose of the experiment was to measure how much the supplied air could be cooled. From this experimental study, we confirmed that the evaporation-type air supply system is efficient, capable of improving the working environment during the summer while minimizing the energy cost.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2021.06a
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• pp.88-88
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• 2021

최근 수자원과 수질관리 분야에 자료기반 머신러닝 모델과 딥러닝 모델의 활용이 급증하고 있다. 그러나 딥러닝 모델은 Blackbox 모델의 특성상 고전적인 질량, 운동량, 에너지 보존법칙을 고려하지 않고, 데이터에 내재된 패턴과 관계를 해석하기 때문에 물리적 법칙을 만족하지 않는 예측결과를 가져올 수 있다. 또한, 딥러닝 모델의 예측 성능은 학습데이터의 양과 변수 선정에 크게 영향을 받는 모델이기 때문에 양질의 데이터가 제공되지 않으면 모델의 bias와 variation이 클 수 있으며 정확도 높은 예측이 어렵다. 최근 이러한 자료기반 모델링 방법의 단점을 보완하기 위해 프로세스 기반 수치모델과 딥러닝 모델을 결합하여 두 모델링 방법의 장점을 활용하는 연구가 활발히 진행되고 있다(Read et al., 2019). Process-Guided Deep Learning (PGDL) 방법은 물리적 법칙을 반영하여 딥러닝 모델을 훈련시킴으로써 순수한 딥러닝 모델의 물리적 법칙 결여성 문제를 해결할 수 있는 대안으로 활용되고 있다. PGDL 모델은 딥러닝 모델에 물리적인 법칙을 해석할 수 있는 추가변수를 도입하며, 딥러닝 모델의 매개변수 최적화 과정에서 Cost 함수에 물리적 법칙을 위반하는 경우 Penalty를 추가하는 알고리즘을 도입하여 물리적 보존법칙을 만족하도록 모델을 훈련시킨다. 본 연구의 목적은 대청호의 수심별 수온을 예측하기 위해 역학적 모델과 딥러닝 모델을 융합한 PGDL 모델을 개발하고 적용성을 평가하는데 있다. 역학적 모델은 2차원 횡방향 평균 수리·수질 모델인 CE-QUAL-W2을 사용하였으며, 대청호를 대상으로 2017년부터 2018년까지 총 2년간 수온과 에너지 수지를 모의하였다. 기상(기온, 이슬점온도, 풍향, 풍속, 운량), 수문(저수위, 유입·유출 유량), 수온자료를 수집하여 CE-QUAL-W2 모델을 구축하고 보정하였으며, 모델은 저수위 변화, 수온의 수심별 시계열 변동 특성을 적절하게 재현하였다. 또한, 동일기간 대청호 수심별 수온 예측을 위한 순환 신경망 모델인 LSTM(Long Short-Term Memory)을 개발하였으며, 종속변수는 수온계 체인을 통해 수집한 수심별 고빈도 수온 자료를 사용하고 독립 변수는 기온, 풍속, 상대습도, 강수량, 단파복사에너지, 장파복사에너지를 사용하였다. LSTM 모델의 매개변수 최적화는 지도학습을 통해 예측값과 실측값의 RMSE가 최소화 되로록 훈련하였다. PGDL 모델은 동일 기간 LSTM 모델과 동일 입력 자료를 사용하여 구축하였으며, 역학적 모델에서 얻은 에너지 수지를 만족하지 않는 경우 Cost Function에 Penalty를 추가하여 물리적 보존법칙을 만족하도록 훈련하고 수심별 수온 예측결과를 비교·분석하였다.