• 한국산학기술학회논문지
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• 제16권2호
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• pp.1571-1578
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• 2015

전산유체역학(CFD)을 이용하여 산업체에 널리 적용되고 있는 충격기류형 탈진시스템의 탈진 특성을 규명하고, 그 성능을 향상시키기 위해 탈진부 유니트(unit) 형상을 개조한 경우의 탈진 성능을 비교하였다. 탈진부 각 형상에 대해 검토한 결과, 블로우 튜브에 노즐을 설치한 경우(Case 3)와 벤츄리에 이중 유입관을 설치한 경우(Case4, 5)가 현재 현장에서 널리 적용되고 있는 구조(Case 1)에 비해 우수한 것으로 예측되었다. 또한 최적 형상의 벤츄리를 설계하고, 이 벤츄리를 pilot plant에서 실험하여 현장 적용성을 분석하였다. 블로우 튜브와 본 연구에서 제안한 벤츄리를 조합한 시스템의 경우, 기존 시스템(블로 튜브만 사용한 경우와 블로 튜브와 벤츄리를 조합한 경우)에 비해 탈진 기류를 집중시키는데 매우 효과적인 것으로 나타났다. 또한 본 연구에서 제안한 벤츄리를 장착하여 테스트한 결과, 산업 현장에서 사용 중인 상용 벤츄리를 사용한 경우 보다 탈진횟수 및 탈진시간이 많이 향상되는 결과를 보였다.

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제11권4호
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• pp.434-442
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• 2008

평행 빔 SPECT는 평행구멍 모양의 조준기와 검출기를 결합하여 프로젝션 데이터를 얻는다. 그러나, 평행 빔 SPECT의 프로젝션 데이터는 광자의 검출방향을 고정하는 조준기의 점선원 반응 함수의 부정확성 때문에 거리 의존적 흐트러짐의 영향을 받게 되어, 이를 해결하기 위한 효과적인 구경보정이 필요하다. 이 논문에서는 반복적 구경보정 방법의 시간적 제약과 주파수-거리 관계를 이용한 방법의 성능상의 제약을 극복하기 위한 방법으로 거리 의존적 역투사를 이용한 구경보정을 제안한다. 제안된 방법은 직접적 영상재구성에서 적용하는 거리 독립적 역투사를 거리 의존적 역투사로 대체하여 구경보정 효과와 함께 영상을 신속히 재구성 할 수 있다. 제안된 방법의 성능을 기존의 푸리에-거리 관계를 이용한 방법과 비교하기 위해 여러 모의실험을 수행하였다. 모의실험 결과를 통해 제안된 방법이 기존의 푸리에-거리 관계를 이용한 방법에 비해 공간분해능을 향상시키고 잡음에 강건함을 확인할 수 있었다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2023년도 학술발표회
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• pp.302-302
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• 2023

최근 도시의 왜곡된 물순환 문제를 해결하기 위해서 저영향개발(Low Impact Development, LID) 기법을 적극적으로 도입하고 있다. 저영향개발은 자연의 침투, 증발산, 여과 등의 자연기작을 모방하여 강우유출수를 침투 및 저류시키는 기법으로 물순환 체계를 회복시킬 수 있다. 저영향개발 기법의 하나인 벽면녹화는 건축물이나 기반 시설물의 벽면과 같은 인공지반에 기반을 조성하고 식물을 식재하는 시설로 짧은 시간에 녹지 면적을 만들 수 있다. 또한, 건축물로 인해 생겨난 수직적인 면을 녹지로 활용할 수 있어 도시에 매우 특화된 시설이다. 본 연구는 벽면녹화의 저영향개발 시설로서의 성능을 확인하기 위해 실내 실험을 진행하여 강우유출수 저감효과 및 지체시간 지연효과를 확인하였다. 강우유출수 저감효과는 유입량 대비 저류량을 기준으로 유출저감률을 산정하여 분석하였으며, 총 유출시간을 측정하여 지연효과를 판단하였다. 벽면녹화 현장실험 대상지는 경상남도 양산시 물금읍 부산대학교 양산캠퍼스에 위치한 한국 녹색인프라저영향개발센터이며, 실내에 플랜터형 벽면녹화 시스템을 적용하였다. 부산시 금정구 2012년~2021년의 강수량을 사용해 백분위수 강우사상을 기준으로 30, 50, 70mm/hr의 강우 시나리오를 선정하였다. 물순환 효과를 판단하기 위해 불투수면을 대조군으로 설정하여 불투수면의 유출이 종료되는 시점까지 지표면 유출을 모니터링 하였다. 그 결과, 30, 50, 70mm/hr 시나리오별 유출률은 91.76%, 92.18%, 94.54%로 불투수면과 대비하여 유출이 적게 발생하였으며 총 유출시간은 불투수면대비 47분, 88분, 58분 증가하여 지연효과가 있음을 확인하였다. 본 연구는 실험을 통해 벽면녹화의 수문학적 성능을 분석하고자 유출량 저감효과와 지연효과를 확인하였다. 추후 다양한 강우 시나리오와 제원에 따라 실험이 수행된다면 더 정확히 벽면녹화의 물순환 효과를 확인할 수 있을 것이다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2022년도 학술발표회
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• pp.46-46
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• 2022

유기물의 복잡한 혼합물인 CDOM(Colored or Chromophoric Dissolved Organic Matter)은 하천 내 BOD(Biological Oxygen Demand), COD(Chemical Oxygen Demand) 및 유기 오염물질과 상당한 관련이 있다. CDOM은 가시광선 영역에서 빛을 흡수하는 성질을 가지고 있으며, 최근 원격감지 기술로 CDOM을 모니터링하기 위한 연구가 진행되고 있다. 본 연구에서는 백제보 상류 23km 구간에서 3년(2016~2018) 중 13일의 초분광영상을 활용하여 머신러닝 기반 CDOM을 추정 알고리즘을 개발하고자 한다. 초분광영상은 400~970 nm의 범위의 4 nm 간격 127개 대역의 분광해상도와 2 m의 공간해상도를 가진 항공기 탑재 AsiaFENIX 초분광 센서를 통해 수집하였으며 CDOM은 Millipore polycarbonate filter (𝚽47, 0.2 ㎛)에서 여과된 CDOM 샘플 자료를 200~800 nm의 흡수계수 스펙트럼으로 추출하여 사용하였다. CDOM 값은 전체기간 동안 2.0~11.0 m^-1의 값 분포를 보였으며 5 m^-1이상의 고농도 구간 자료개수가 전체 153개 샘플자료 중 21개로 불균형하다. 따라서 ADASYN(Adaptive Synthesis Sampling Approach)의 oversampling 방법으로 생성된 합성 데이터를 사용하여 원본 데이터의 소수계층 데이터 불균형을 해결하고 모델 예측 성능을 개선하고자 하였다. 생성된 합성 데이터를 입력변수로 하여 ANN(Artificial Neural Netowk)을 활용한 CDOM 예측 알고리즘을 구축하였다. ADASYN 기법을 통한 합성 데이터는 관측된 데이터의 불균형을 해결하여 기계학습 모델의 CDOM 탐지 성능을 향상시킬 수 있으며, 저수지 내 유기 오염물질 관리를 위한 설계를 지원하는데 사용할 수 있을 것으로 판단된다.

• 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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• 제37권4호
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• pp.323-330
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• 2014

컴퓨터단층촬영에서 영상 재구성은 가장 중요한 과정 중 하나다. 그 중에서도 빠른 주사시간과 낮은 조사량을 위하여 반복적 재구성(iterative reconstruction)은 점점 중요시 되고 있다. 그리고 이러한 반복적 재구성을 적용하기 위해서 투사 및 역투사 과정은 필수적인 과정이 된다. 그로 인하여 최근 distance-driven approach가 투사 및 역투사 방법으로 제안되었고 주목받고 있다. 본 연구에서는 이 distance-driven approach의 특성을 이해하기 위한 여러 가지 시뮬레이션을 수행하였고 다른 두 가지의 투사 및 역투사 방법과 비교하였다. 우선, 정사각형 팬텀을 이용하여 한 각도에서 투사 및 역투사를 통한 기본적인 특성을 비교 및 분석하였다. 그 후, Shepp-Logan 팬텀을 이용하여 세 가지 투사 및 역투사 방법이 최종 재구성 영상화질에 미치는 영향을 분석하였다. 영상재구성법은 여과 후 역투사와 반복적 재구성(SART)의 두 가지 방법에 대하여 각각 세 가지 투사 및 역투사를 적용하였다. 시뮬레이션 결과 distance-driven approach는 투사 및 역투사시 최소의 아티팩트가 생가는 것을 정사각형 팬텀 시뮬레이션을 통해 확인할 수 있었다. 그리고 이를 이용하여 Shepp-Logan 팬텀의 영상재구성 결과에 적용한 결과 여과 후 역투사와와 반복적 재구성 두 가지 방법 모두에서 distance-driven approach를 통한 재구성영상의 화질이 다른 방법에 비하여 가장 우수함을 확인할 수 있었다. 본 연구를 통해서 distance-driven approach의 투사 및 역투사의 성능을 비교 분석 확인하였다.

• 한국정보과학회논문지:소프트웨어및응용
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• 제30권3_4호
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• pp.316-325
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• 2003

기존의 협력적 필터링 기술을 이용한 사용자 선호도 예측 방법에서는 피어슨 상관 계수에 의해 사용자의 유사도를 구하고, 아이템에 대한 사용자의 선호도를 기반으로 이웃 선정 방법을 사용하므로 아이템에 대한 내용을 반영하지 못할 뿐만 아니라 희박성 문제를 해결하지 못하였다. 본 논문에서는 기존의 사용자 선호도 예측 방법의 문제점을 보완하기 위하여 베이지안 추정치가 부여된 유사도 가중치와 연관 사용자 군집을 이용한 선호도 예측 시스템을 제안한다. 제안한 방법에서는 협력적 필터링 시스템에서의 희박성 문제를 해결하기 위하여 Association Rule Hypergraph Partitioning 알고리즘을 사용하여 사용자를 장르별로 군집하며 새로운 사용자는 Naive Bayes 분류자에 의해 이들 장르 중 하나로 분류된다. 또한, 분류된 장르 내에 속한 사용자들과 새로운 사용자의 유사도를 구하기 위해 Naive Bayes 학습을 통해 사용자가 평가한 아이템에 추정치를 달리 부여한다. 추정치가 부여된 선호도를 기존의 피어슨 상관 관계에 적용할 경우 결측치(Missing Value)로 인한 예측의 오류를 적게 하여 예측의 정확도를 높일 수 있다. 제안된 방법의 성능을 평가하기 위해서 기존의 협력적 필터링 기술과 비교 평가하였다. 그 결과 기존의 협력적 필터링 기술의 문제점을 해결하여 예측의 정확도를 높이는데 효과적임을 확인하였다.

• 한국수산과학회지
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• 제35권1호
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• pp.27-34
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• 2002

Package 형태로 설계하고 제작된 pilot scale 순환 여과식 양식 시스템의 실제 어류 사육 성능을 판단하고자 하였다. 틸라피아를 설계 기준인 $5\%$ (A, B)의 사육 밀도에서 30일간 사육하였고 $7\%$ (C)의 과잉 사육밀도에서 33일간 사육하여 어류 성장과 사육조의 각종 수질을 측정하고 시스템의 안정성을 검토하였다. 실험 결과 초기 사육 밀도 $5\%$인 실험 A와 B, $7\%$의 사육밀도인 실험 C에서 각각 1.62, 1.79, 1.80의 사료계수와 $0.452\%$, $0.445\%$, $0.423\%$의 일간 성장률을 보였다. 총 암모니아성 질소의 농도는 설계 기준 사육밀도인 $5\%$로 수용한 실험 A와 B의 경우, $1g/m^3$ 이하로 유지하여 어류 사육에 적합한 것으로 나타났으며 $7\%$로 수용한 실험 C에서는 $2{\~}4g/m^{3}$의 농도를 나타내어 최대 $40\%$ 정도는 초과 수용할 수 있는 것으로 나타났다. 알칼리도의 부족은 질산화 반응을 저해하여 높은 암모니아 및 아질산성 질소의 농도를 유발하였으며 질산화 반응기의 숙성이 완전하지 않을 경우 아질산의 농도가 암모니아 농도와 유사하게 나타났다. 질산화 반응기의 완전한 숙성은 70일 정도 소요되었다. 시스템 내부에서 자연적인 탈질반응이 일부 발생하였고 이와 더불어 보충수의 공급에 따른 희석효과로 설계 사육 밀도보다 높은 $7\%$의 사육 밀도에서도 $60g/m^3$ 이하의 질산성 질소 농도를 유지할 수 있어 별도의 탈질 장치는 필요하지 않은 것으로 나타났다. 수처리 장치를 통과하지 않고 사육조 수면으로 공급되는 우회량이 많을 경우 용존산소는 증가하였으나 수처리 장치로 공급되는 유량이 작아 부유 고형물, 유기물 등의 수질 인자가 악화되는 현상을 보였다.

• 청정기술
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• 제6권2호
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• pp.113-119
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• 2000

소각로 배가스 중의 유해물질중 다이옥신은 그 유해성이 알려지면서 심각한 사회문제로 대두되었다. 이러한 유해가스를 제거하기 위한 방법중의 하나인 활성탄의 분무 및 백필터의 여과 공정에 의한 유해물질 제거 효율을 조사하였다. 다이옥신은 그 독성이 강한 관계로 1,2-dichlorobenzene(o-DCB)을 전구물질로 사용하였으며, 공기 유량, 백필터 압력 손실, 백필터 운전온도, 활성탄 종류에 따른 o-DCB의 제거 효율을 조사하였다. 각 경우에 대한 실험 결과 소각로의 운전조건을 고려할 때 백필터에서의 운전온도 범위는 $140{\sim}170^{\circ}C$가 적합하며, 백필터에서의 압력손실은 백필터에 부착된 활성탄층에 의한 흡착성능을 고려할 때, $120mmH_2O$를 유지하는 것이 필요하였다. 활성탄과 규조토를 혼합하여 주입한 결과 활성탄과 동일량의 규조토를 투입할 시에는 90% 이상의 o-DCB를 제거할 수 있었고 또한 활성탄 투입량도 줄일 수 있었다.

• 대한환경공학회지
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• 제35권2호
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• pp.144-150
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• 2013

본 연구에서는 고급산화공정에서 촉매제로 사용되는 산화철 나노입자를 세라믹 멤브레인 표면에 부착하여 오존 산화 공정과 연계 처리가 가능한 반응성 세라믹 멤브레인을 합성하고, 이를 이용한 하이브리드 세라믹 멤브레인 시스템(일원화된 오존-멤브레인 시스템)을 통해 자연유기화합물에 의한 막 오염 제어 특성을 평가하였다. 디스크 형태의 알루미나 정밀여과 및 한외여과 세라믹 멤브레인에 소결법을 사용하여 산화철 나노입자를 부착하였으며, 산화철 나노입자 양에 따른 반응성 세라믹 멤브레인의 특성을 분석하였다. 주사전자현미경(SEM) 분석을 통해 세라믹 멤브레인 표면 위에 산화철 나노입자 층이 형성되었음을 확인할 수 있었고, 부착된 산화철 나노입자의 크기는 대략 50 nm임을 확인할 수 있었다. 반응성 세라믹 멤브레인과 기존 세라믹 멤브레인의 막 투과 성능(Pure water permeability) 비교 실험 결과 큰 차이를 보이지 않았는데, 이는 반응성 세라믹 멤브레인 표면에 형성된 산화철 나노입자 층이 멤브레인의 투과 유량에 큰 영향을 끼치지 않음을 확인할 수 있었다. 하이브리드 세라믹 멤브레인 시스템을 통한 자연유기화합물의 막 오염(Fouling) 및 막 오염 회복(Fouling recovery) 실험을 통해, 반응성 세라믹 멤브레인을 사용한 시스템이 산화철 나노입자와 오존과의 반응을 통해 생성된 수산화라디칼이 보다 효율적으로 자연유기화합물을 분해하여 막 오염을 저감하는 것을 확인할 수 있었다. 또한 원수와 처리수 내의 자연유기화합물 분석을 통해, 반응성 세라믹 멤브레인 시스템이 보다 효과적으로 자연유기화합물의 방향성 성분 감소, 고분자량 비율 감소, 소수성 성분 감소 등을 통해 막 오염을 제어함을 확인할 수 있었다.

• 멤브레인
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• 제16권4호
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• pp.303-312
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• 2006

상변환과 졸-겔 반응을 동시에 행하는 새로운 제막법으로 나노크기의 $ZrO_2$ 입자가 함유된 비대칭형 PES-$ZrO_2$ 복합 막을 제조하였다. PES-$ZrO_2$ 복합 막 제조의 최적 제막 조건을 복합 막에의 인 흡착실험을 수행하여 인 흡착량이 최대가 되는 조건으로서 결정하였는바, 최적 제막 조건은 캐스팅 용액에 1 mL의 PES 당 0.15 mL의 $Zr(PrO)_4$ 첨가 및 비용매 1 L에 1 mL $Zr(PrO)_4$ 당 30 mL의 $HNO_3$ 촉매를 첨가했을 때 이었다. 복합 막의 단면 구조, 막성능 및 $ZrO_2$ 입자 함유량 변화를 SEM, 순수투과량, TGA, ICP, XRD 및 접촉각 측정을 통해 결정하였는바, 캐스팅 용액에의 $Zr(PrO)_4$ 첨가량이 증가할수록 순수 투과량이 증가하며, $ZrO_2$ 입자 함유량은 1 mL의 PES 당 0.15 mL의 $Zr(PrO)_4$ 첨가했을 때 최대가 되었다. 복합 막의 표면 특성을 친수성으로 개선하기 위하여 인산처리를 하였으며, 인산처리 전후(前後)의 두 종류 PES-$ZrO_2$ 복합 막을 대상으로 한 BSA 용액의 dead-end 한외여과 실험을 수행하여 막오염 형성의 억제 정도를 평가한 결과 인산처리 시킨 복합 막의 경우 투과량과 BSA 배제도 모두 약 40% 정도 증가하였는데 이는 복합 막을 인산처리 시킴으로서 막특성이 친수화 되었기 때문이다.