• Title/Summary/Keyword: 에너지 사용규모

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Analysis of influence factors on the construction of the check dam to reduce damage caused by debris flow (토석류 피해 저감을 위한 사방댐 설계 모의분석)

  • Lee, Seungjun;An, Hyunuk;Kim, Minseok;Ko, Heemin;Ku, Hyeonseung;Yu, Seungheon
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2022.05a
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    • pp.92-92
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    • 2022
  • 산 사면의 지반이 붕괴되어 흙, 모래, 자갈 그리고 물 등이 혼합하여 유동하는 토석류는 예측과 대비가 어려운 자연재해 중 하나 이다. 특히, 강우로 인해 발생하는 토석류의 경우 매우 빠르게 유동하기 때문에 피해 예측이 제한적이다. 이러한 토석류가 도심지역 또는 마을주변에서 발생할 경우 많은 인명 및 재산 피해가 발생한다. 따라서 토석류의 유동을 최소화시키기 위해선 1차적으로 수치모형을 통한 전반적인 유동 및 피해 규모 예측이 이루어져야 하며, 이러한 분석을 바탕으로 사방댐과 같은 구조물의 효율적인 설계가 이루어져야 한다. 이에 수치모형을 통해 토석류의 유동을 분석하고자 하는 많은 연구가 진행된 바 있으며, 사방댐 설계 분석 또한 수치모형과 실험을 통해 연구된 바 있다. 선행연구들에 따르면, 1) 발생부로부터의 거리, 2) 토석류 에너지의 감소, 3) 침식-연행 작용, 4) 사방댐의 용량 등이 효율적인 사방댐 설계에 영향을 미친다고 분석된 바 있다. 하지만 위의 항목들에 대한 종합적인 비교분석은 미비한 실정이다. 따라서 본 연구에선 위에서 제시한 4가지의 항목들을 바탕으로 사방댐 설계에 중요한 요소를 평가하고 산정하고자 한다. 토석류의 유동과 사방댐을 모의분석하기 위해 Deb2D 수치모형을 활용하였으며, Voellmy 유변학적 모형과 침식-연행-퇴적 작용을 분석할 수 있는 알고리즘을 사용하여 토석류의 유동을 현실에 가깝게 모의하였다. 2011년 서울 우면산에서 발생한 산사태 유역들 중에서 래미안 아파트 유역과2019년 강원도 갈남리에서 발생한 산사태를 대상지구로 선정하였다. 연구 결과에 따르면 4가지 요소들 중에서 사방댐의 용량이 효율적인 사방댐 설계에 가장 주요한 요인으로 분석되었다.

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Development of an Unmanned Land-Based Shrimp Farm Integrated Monitoring System (무인 육상 새우 양식장 통합 모니터링 시스템 개발)

  • Hyeong-Bin Park;Kyoung-Wook Park;Sung-Keun Lee
    • The Journal of the Korea institute of electronic communication sciences
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    • v.19 no.1
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    • pp.209-216
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    • 2024
  • Land shrimp farms can control the growth environment more stably than coastal ones, making them advantageous for high-quality, large-scale production. In order to maintain an optimal shrimp growth environment, various factors such as water circulation, maintaining appropriate water temperature, oxygen supply, and feed supply must be managed. In particular, failure to properly manage water quality can lead to the death of shrimp, making it difficult to have people stationed at the farm 24 hours a day to continuously manage them. In this paper, to solve this problem, we design an integrated monitoring system for land farms that can be operated with minimal manpower. The proposed design plan uses IoT technology to collect real-time images of land farms, pump status, water quality data, and energy usage and transmit them to the server. Through web interfaces and smartphone apps, administrators can check the status of the farm stored on the server anytime, anywhere in real time and take necessary measures. Therefore, it is possible to significantly reduce field work hours without the need for managers to reside in the farm.

Temperature and Solar Radiation Prediction Performance of High-resolution KMAPP Model in Agricultural Areas: Clear Sky Case Studies in Cheorwon and Jeonbuk Province (고해상도 규모상세화모델 KMAPP의 농업지역 기온 및 일사량 예측 성능: 맑은 날 철원 및 전북 사례 연구)

  • Shin, Seoleun;Lee, Seung-Jae;Noh, Ilseok;Kim, Soo-Hyun;So, Yun-Young;Lee, Seoyeon;Min, Byung Hoon;Kim, Kyu Rang
    • Korean Journal of Agricultural and Forest Meteorology
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    • v.22 no.4
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    • pp.312-326
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    • 2020
  • Generation of weather forecasts at 100 m resolution through a statistical downscaling process was implemented by Korea Meteorological Administration Post- Processing (KMAPP) system. The KMAPP data started to be used in various industries such as hydrologic, agricultural, and renewable energy, sports, etc. Cheorwon area and Jeonbuk area have horizontal planes in a relatively wide range in Korea, where there are many complex mountainous areas. Cheorwon, which has a large number of in-situ and remotely sensed phenological data over large-scale rice paddy cultivation areas, is considered as an appropriate area for verifying KMAPP prediction performance in agricultural areas. In this study, the performance of predicting KMAPP temperature changes according to ecological changes in agricultural areas in Cheorwon was compared and verified using KMA and National Center for AgroMeteorology (NCAM) observations. Also, during the heat wave in Jeonbuk Province, solar radiation forecast was verified using Automated Synoptic Observing System (ASOS) data to review the usefulness of KMAPP forecast data as input data for application models such as livestock heat stress models. Although there is a limit to the need for more cases to be collected and selected, the improvement in post-harvest temperature forecasting performance in agricultural areas over ordinary residential areas has led to indirect guesses of the biophysical and phenological effects on forecasting accuracy. In the case of solar radiation prediction, it is expected that KMAPP data will be used in the application model as detailed regional forecast data, as it tends to be consistent with observed values, although errors are inevitable due to human activity in agricultural land and data unit conversion.

A Study on An Integrated GEO/TES with Geothermal Heat Exchanger and Thermal Ice Storage (지중열 교환기와 빙축열조(Thermal Ice Storage)를 연계시킨 통합 지중열-빙축열조 시스템(Integrated GEO/TES))

  • Lohrenz ED.;Hahn Jeongsang;Han Hyuk Sang;Hahn Chan;Kim Hyoung Soo
    • Economic and Environmental Geology
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    • v.38 no.6 s.175
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    • pp.717-729
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    • 2005
  • Peak cooling load of large buildings is generally greater than their peak heating load. Internal and solar heat gains are used fur selection of adquate equipment in large building in cold winter climate like Canada and even Korea. The cost of geothermal heat exchanger to meet the cooling loads can increase the initial cost of ground source heat pump system to the extend less costly conventional system often chosen. Thermal ice storage system has been used for many years in Korea to reduce chiller capacity and shift Peak electrical time and demand. A distribution system designed to take advantage of heat extracted from the ice, and use of geothermal loop (geothermal heat exchanger) to heat as an alternate heat source and sink is well known to provide many benifits. The use of thermal energy storage (TES) reduces the heat pump capacity and peak cooling load needed in large building by as much as 40 to $60\%$ with less mechanical equipment and less space for mechanical room. Additionally TES can reduce the size and cost of the geothermal loop by 1/3 to 1/4 compared to ground coupled heat pump system that is designed to meet the peak heating and cooling load and also can eliminate difficuties of geothermal loop installation such as space requirements and thermal conditions of soil and rock at the urban area.

Power Consumption Prediction Scheme Based on Deep Learning for Powerline Communication Systems (전력선통신 시스템을 위한 딥 러닝 기반 전력량 예측 기법)

  • Lee, Dong Gu;Kim, Soo Hyun;Jung, Ho Chul;Sun, Young Ghyu;Sim, Issac;Hwang, Yu Min;Kim, Jin Young
    • Journal of IKEEE
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    • v.22 no.3
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    • pp.822-828
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    • 2018
  • Recently, energy issues such as massive blackout due to increase in power consumption have been emerged, and it is necessary to improve the accuracy of prediction of power consumption as a solution for these problems. In this study, we investigate the difference between the actual power consumption and the predicted power consumption through the deep learning- based power consumption forecasting experiment, and the possibility of adjusting the power reserve ratio. In this paper, the prediction of the power consumption based on the deep learning can be used as a basis to reduce the power reserve ratio so as not to excessively produce extra power. The deep learning method used in this paper uses a learning model of long-short-term-memory (LSTM) structure that processes time series data. In the computer simulation, the generated power consumption data was learned, and the power consumption was predicted based on the learned model. We calculate the error between the actual and predicted power consumption amount, resulting in an error rate of 21.37%. Considering the recent power reserve ratio of 45.9%, it is possible to reduce the reserve ratio by 20% when applying the power consumption prediction algorithm proposed in this study.

Development of a reuse system for agricultural purpose with wastewater in Youljung, Jeju Island (제주 월정 농업용수재이용시스템 개발)

  • Lee, Kwang-Ya;Kim, Hae-Do;Joo, Jin-Hun
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2011.05a
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    • pp.470-470
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    • 2011
  • 환경부 하수재이용사업은 2007년도 하수도법 개정을 통해 공공하수처리시설 처리수의 재이용 의무화를 시작으로 2010년도 "물의 재이용 촉진 및 지원에 관한 법률"의 시행으로 전국적으로 사업이 확대되고 있다. 제주도 월정하수처리장은 2009년도 하수재이용사업지구로 선정이 되어 2010년도부터 농업용목적의 재이용으로 구체적인 설계와 시공이 추진되고 있는 사업지구이다. 제주도에서는 지하수보존을 위해 대체수자원 개발 방안을 시급히 마련중에 있다. 특히, 제주도 농업용수 종합계획수립(제주도, 2004)에는 하수처리수를 농업용수로 이용하기 위한 계획을 수립할 정도로 지하수 사용량을 줄이기 위한 노력을 진행중에 있으며, 그 일환으로 하수재이용사업을 지속적으로 추진하고 있다. 하수처리수의 농업용수 재이용은 사용된 물을 재이용함으로써 물과 에너지를 절약할 수 있고, 유역 또는 해양으로 배출되는 오염원을 억제하는 장점이 있는 반면에 농산물 생육에 직접 영향을 줄뿐만 아니라 주변의 수질 생태 토양 환경 및 영농인의 보건에도 영향을 주기 때문에 장기적인 관찰과 검증작업이 필요하다. 이 에 서울대와 한국농어촌공사는 안전한 농업용수 재이용기술을 개발하기 위해 장기간 현장시험을 통해 재이용 재배기술과 함께 보건환경에 미치는 영향을 검증하였고 그 개발기술을 월정사업지구에 적용하게 되었다. 월정하수처리장이 위치한 제주 동부의 월정지역은 농지면적이 밭(374ha)과 과수(12ha)등 제주도의 전형적인 농촌마을으로 주요 재배작물은 마늘과 당근, 쪽파, 콩 등으로서 농업기반시설의 미비로 영농에 어려움을 호소하고 있으며, 2006년도에 발생한 가뭄으로 그 해 평균 수학량의 30%가 감소된 바 있는 지역이다. 제주도 농업용수 종합계획수립(2004, 제주도)에서는 10년에 한발을 기준 으로 $43,000m^3$/일의 용수가 부족할 것으로 분석하였으며 최근 $35,000m^3$/day 규모의 상수도 확보사업 계획 수립하였으나 여전히 농업용수가 부족하다. 방류수의 수질은 방류수수질기준을 만족하지만 염분함량이 높아 직접 농업용으로 사용하기에는 적당하기 않고, 농업용재이용방류수 수질기준에 맞도록 재이용시스템을 통해 재처리하여 농업용수로 사용해야 한다. 제주도에서는 이미 제주 서부하수처리장 농업용수 재이용사업(이하 판포재이용사업)'이 완료되어 재이용수를 농업용수로 공급하고 있으며 향후 지속적으로 하수재이용사업이 확대될 것으로 판단된다.

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용융탄산염형 연료전지 분리판 재료의 부식거동

  • 이충곤
    • Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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    • 1998.05a
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    • pp.21-21
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    • 1998
  • 새로운 에너지원으로 각광받고 있는 연료전지는 우주선 동력윈으로서의 이용이래, 보다 실용적인 발전 시스템을 목적으로 많은 연구개발이 시도되고 있다. 이러한 연료전지는 사용하는 전해질의 특성으로 인하여 저온형($<300^{\circ}C$) 과 고온형($500^{\circ}C<$)으로 구분된 수 있는데, 저온형 연료전지의 경우는 전극반응 특성상 귀금속 촉매가 필요한 데 비해, 고온형 연료전지는 이러한 귀금속 촉매가 필요없다는 점등에서 다양한 장점을 가지게 된다. 즉, 저온형에 비해 다양한 연료가 가능하고, 대형화에 유리함며, 고온 페열을 이용할 수 있는 점 등을 들 수 있다. 용융탄산염형 연료전지(MFCFC)는 이러한 고온형 연료진지의 장점을 배경으로 현재 대규모의 개발이 진행되고 있다. 그러나 여기에 주로 사용되는 Li-K, Li-Na와 같은 용융탄신엽은 고부식성 전해질로서 대부분의 금속이 산화물을 형성하는 것으로 알려져 있다. MCFC의 분리판은 셀간을 전기적으로 이어주는 역할, 가스의 유로제공 및 가스 Sealing의 역할을 담당하는 부분으로서, 분리판의 부식은 이러한 특성의 저하 및 전해질의 소모를 유발시켜 MCFC의 내구성에 커다란 영향 을 미치는 요인으로 생각되고 있다. 이러한 배경으로부터 Uchida 그룹은 MCFC의 분라판 재료 의 부식거동을 계동적으로 검토하였다. 먼저 Fe에 Ni 과 Cr을 첨가한 재료를 산화성가스 분위기하에서 $(Li+K)CO_3$에 대하여 검토한 결과, Ni과 Cr 둘다 20wt%이상 첨가시, 내식성융 가지는 결 과를 보고하였다2) 이 경우 보호피막으로서 NiO 와 $LiCrO_2$가 작용하는데, $LiCrO_2$가 용융탄산염 중에서 보다 안정한 것으로 부터, Cr의 첨가가 내식성에 기여하는 것으로 판단하였다. 다음 단계 로서 Fe/Cr재료에 용-융탄산염 중에서 안정한 산화물을 형성하는 Al의 첨가효과를 검토하였다. Al의 첨가는 더욱 내식성을 향상시키는 것이 발견되었고, 약 4wt%의 첨가로 충분한 내식성을 가지 는 것을 보고 하였다. 그러나 이러한 안정한 산화물에 의한 내식성 향상은 전기진도도의 희생을 바탕으로 한 것으로서, 다읍 단계로서 Ti산화물의 반도체적인 특성을 이용하고자 제 4의 원소로서 Ti첨가를 시도하였다. 그러나 Fe/Cr/AVTi재료가 뛰어난 내식성을 가지는 것은 관찰되었으나, 전도도 향상에는 기여하지 못하는 것이 보고되었다. 현재 MCFC는 실용화를 위한 고성능화의 하나로서 가압하에서의 운전을 시도하고 있다. 이 러한 가압하에서의 운전은 기전력의 향상 및 전극반응의 촉진 등으로 출력의 향상을 가져오나. 현재 문제로 되고 있는 Cathode극인 NiO의 용해/석출 현상을 가속화하는 결과를 초래해, 이에대 한 대책으로서 Li-K보다 NiO의 용해가 적은 Li-Na탄산염으로의 전환이 진행되고 있다. 이러한 배경으로부터 Uchida그룹에서 개발한 FeiCr/AVTi재료와 현재 분리판 재료로 사용증인 SUS 310, S SUS 316재료에 대해. 산화성 분위기의 5기압까지의 가압하에서, Li-K, Li-Na탄산염에 대하여 부 식거동을 검토한 결과, 가압하에서 내식성이 향상되는 것이 발견되었다. 이유로서는 가압하에서 용융탄산엽의 증가된 산화력으로 보다 치밀한 내식성 산화물 피막이 형성되기 때문으로 생각되고 있다. 또한 Li-K, Li-Na탄산염에서의 부식의 정도에는 차이가 거의 없었으나, SUS 316의 경우 탄산염에 젖은 부분에서 내식성 피막이 형성되지 않는 이상부식현상이 관찰되었다. 재료간의 내식성 정도에서는 Fe/Cr/Al/Ti이 가장 내식성이 뛰어났으며, SUS 310 또한 뛰어난 내식성을 보였다.

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Development and Evaluation of Artificial Lightweight Soil Using Bottom Ash (바텀애시를 활용한 인공경량토양의 개발 및 성능 평가)

  • Kim, Chul-Min;Kim, Min-Woo;Cho, Gun-Young;Choi, Na-Rae
    • Journal of the Korean Recycled Construction Resources Institute
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    • v.6 no.4
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    • pp.252-258
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    • 2018
  • A larger energy consumption and concentration of population induced green house gas glowing and heat island effect in the urban space. Roof green system was a effect method to reduce green house gas and heat concentration in the city. Therefore, construction of this system was increasing. Most of lightweight soil used in roof green system was perlite, but this caused dust and skin disease. So it needed to develop another new lightweight soli for roof green system. Meanwhile, a thermoelectric power plant generated bottom ash as a by-product. According to previous research, bottom ash could be used for artificial lightweight soil with 60 wt% of mixing rate. But this study was proceed to develop a artificial lightweight soil using bottom ash with higher mixing rate by 65 wt% and different organic ingredients. First, physical and chemical properties of bottom ash was investigated. Then test according to landscaping design standard was proceeded for various artificial lightweight soil mix types using bottom ash, bark, compost and coco peat. As a result, the artificial lightweight soil with 65% of bottom ash, 30% of bark and 5% of compost was suitable for low and middle range of soil standard.

A Massively Parallel Algorithm for Fuzzy Vector Quantization (퍼지 벡터 양자화를 위한 대규모 병렬 알고리즘)

  • Huynh, Luong Van;Kim, Cheol-Hong;Kim, Jong-Myon
    • The KIPS Transactions:PartA
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    • v.16A no.6
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    • pp.411-418
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    • 2009
  • Vector quantization algorithm based on fuzzy clustering has been widely used in the field of data compression since the use of fuzzy clustering analysis in the early stages of a vector quantization process can make this process less sensitive to its initialization. However, the process of fuzzy clustering is computationally very intensive because of its complex framework for the quantitative formulation of the uncertainty involved in the training vector space. To overcome the computational burden of the process, this paper introduces an array architecture for the implementation of fuzzy vector quantization (FVQ). The arrayarchitecture, which consists of 4,096 processing elements (PEs), provides a computationally efficient solution by employing an effective vector assignment strategy during the clustering process. Experimental results indicatethat the proposed parallel implementation providessignificantly greater performance and efficiency than appropriately scaled alternative array systems. In addition, the proposed parallel implementation provides 1000x greater performance and 100x higher energy efficiency than other implementations using today's ARMand TI DSP processors in the same 130nm technology. These results demonstrate that the proposed parallel implementation shows the potential for improved performance and energy efficiency.

The Present State of Occupational Injuries and Prevention on East Side of Korea Fishing (동해안 연근해 어업의 산재현황과 예방대책)

  • Song, Jae-Seok;Choi, Hong-Soon;Seo, Jong-Chul;Kwak, Youn-Hee;Park, Woong-Sub;Kim, Sang-Ah;Yoon, Yi-Yong
    • Journal of the Korean Society for Marine Environment & Energy
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    • v.8 no.2
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    • pp.78-82
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    • 2005
  • Fishermen have higher risk of occupational injuries and disease due to frequent machine usage and direct contact to live biological materials. Moreover, growing elderly workers makes the susceptibility to occupational injuries and disease higher. This study was performed to investigate the occupational safety and health status among fishermen. The interview was carried out at Jumunjin and Geojin ports which were representative port at North East side of Korea. The structured questionnaire were used to interview the fishermen from AM 6:00 to PM 11:00 and total respondent were 97 workers. The results were followed; 7 fishermen of all respondents experienced occupational injuries during their work, 5 fishermen were needed to admission longer than 4 days. The injury types were contusion(4 persons), fracture(1 persons) and amputation(2 persons). The cause of injury might be the lack of caution and the unstability of working condition. These results suggested the ergonomical evaluation of working condition and proper management. But there was limited concern and studies on the policy on occupational safety and health on fishermen. So, further study was required to establish the sound policy of fishermen's occupational safety and health.

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