• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2023년도 학술발표회
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• pp.143-143
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• 2023

최근 대청댐('17), 평림댐('19) 등 광역 취수원에서 망간의 먹는 물 수질기준(0.05mg/L 이하) 초과 사례가 발생되어, 다수의 민원이 제기되는 등 취수원의 망간 관리 중요성이 부각되고 있다. 특히, 동절기 전도(Turn-over)시기에 고농도 망간이 발생되는 경우가 많은데, 현재 정수장에서는 망간을 처리하기 위해 유입구간에 필터를 설치하고 주기적으로 교체하는 방식으로 처리하고 있다. 그러나 단기간에 고농도 망간 다량 유입 시 처리용량의 한계 등 정수장에서의 공정관리가 어려워지므로 사전 예측에 의한 대응 체계 고도화가 필요한 실정이다. 본 연구는 광역취수원인 주암댐을 대상으로 망간 예측의 정확도 향상 및 예측기간 확대를 위해 다양한 머신러닝 기법들을 적용하여 비교 분석하였으며, 독립변수 및 초매개변수 최적화를 진행하여 모형의 정확도를 개선하였다. 머신러닝 모형은 수심별 탁도, 저수위, pH, 수온, 전기전도도, DO, 클로로필-a, 기상, 수문 자료 등의 독립변수와 화순정수장에 유입된 망간 농도를 종속변수로 각 변수에 해당하는 실측치를 학습데이터로 사용하였다. 그리고 데이터기반 모형의 정확도를 개선하기 위해서 성층의 수준을 판별하는 지표로서 PEA(Potential Energy Anomaly)를 도입하여 데이터 분석에 활용하고자 하였다. 분석 결과, 망간 유입률은 계절 주기에 따라 농도가 달라지는 것을 확인하였고 동절기 전도시점과 하절기 장마기간 난류생성 시기에 저층의 고농도 망간이 유입이 되는 것을 분석하였다. 또한, 두 시기의 망간 농도의 변화 패턴이 상이하므로 예측 모델은 각 계절별로 구축해 학습을 진행함으로써 예측의 정확도를 향상할 수 있었다. 다양한 머신러닝 모델을 구축하여 성능 비교를 진행한 결과, 동절기에는 Gradient Boosting Machine, 하절기에는 eXtreme Gradient Boosting의 기법이 우수하여 추론 모델로 활용하고자 하였다. 선정 모델을 통한 단기 수질예측 결과, 전도현상 발생 시기에 대한 추종 및 예측력이 기존의 데이터 모형만 적용했을 경우대비 약 15% 이상 예측 효율이 향상된 것으로 나타났다. 본 연구는 머신러닝 모델을 활용한 망간 농도 예측으로 정수장의 신속한 대응 체계 마련을 지원하고, 수처리 공정의 효율성을 높이는 데 기여할 것으로 기대되며, 후속 연구로 과거 시계열 자료 활용 및 물리모형과의 연결 등을 통해 모델의 신뢰성을 제고 할 계획이다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2022년도 춘계학술대회
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• pp.322-323
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• 2022

정수장의 최적화 운영을 위하여 가장 필요한 것은 수용가에서 사용되는 수돗물의 패턴과 양을 정확하게 예측하여 필요한 만큼의 수돗물을 펌프를 이용하여 배수지로 전달하여 저장하고, 필요한 유량이 최소의 전기에너지를 이용하여 적기에 공급되어야 한다. 정수장의 수량 예측 중 에너지 최적화 운영의 관점에서 필요한 단기 수요예측은 시계열 분석, 회귀분석 및 신경망 알고리즘을 이용하여 계절별, 주요 기간별, 지역 특성별 등을 고려하여 이루어져 왔으며, 본 논문에서는 순환적 신경회로망의 일종인 LSTM(Long Short-Term Memory), GRU(Gated Recurrent Units) 등의 AI 기반 복합센서 적용성 분석을 통한 에너지 관리 방안에 대하여 분석하였다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2022년도 학술발표회
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• pp.281-281
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• 2022

바닥에서 생성되는 난류는 순간적으로 강한 모멘텀을 바닥에 전달함과 동시에 바닥에 있는 입자를 움직이게 한다. 경계층 내 난류 운동에 대한 분석은 다양한 유사 이송 문제를 이해하기 위해 필수적이며 이에 따라 많은 선행 연구들은 실험실 실험을 통해 해당 연구를 수행하였다. 본 연구에서는 선행 연구에서 사용하지 못했던 진보된 실험 방법을 활용하여 바닥 경계층 내의 난류 운동에 대해 확인하고 해당 운동에 의해 관성 입자의 움직임이 어떻게 발생하는지에 대하여 물리적으로 설명하고자 한다. 다양한 흐름 조건에서 3가지의 입경 크기를 가지는 모래 입자를 가지고 실험을 수행하였으며, 실험 조건별 고해상도 유속장 및 관성 입자의 움직임은 3차원 입자 영상 유속계 (Particle Image Velocimetry; 이하 PIV)와 입자 추적 유속계 (Particle Tracking Velocimetry; 이하 PTV)를 동시에 적용하여 파악하였다. 취득된 3차원 유속장과 입자 궤적을 기반으로 실험 조건별 흐름 및 입자 거동 특성에 대해 분석하였으며, 관성 입자의 움직임을 발생시키는 3차원 난류 운동은 측정된 유속장에서 산정한 Q-criterion 값을 기반으로 도식화하였다. 측정값 내에는 난류 운동에 대한 정보와 더불어 잡음이 포함되어 있으므로 이를 제거하고자 적합 직교 분해 (Proper Orthogonal Decomposition; 이하 POD) 방법을 적용하였다. 그리고 POD로 추출한 유속장을 통해 바닥면 부근에 존재하는 헤어핀 와류 운동 혹은 와류 묶음과 같은 난류 고유 구조를 파악하였다. 해당 와류 운동들의 3차원 난류 특성을 확인하고자 비등방성 불변 지도(anisotropy invariant map)를 활용하였으며 경계층 내부에서 난류의 형태가 흐름 방향으로 늘어진 럭비공 형태임을 확인하였다. 마지막으로, 입자의 움직임을 발생시키는 난류 이벤트를 결정하고자 사방구 분석 (Quadrant analysis) 기법을 적용하였으며 흐름 조건별로 입자를 움직이게 하는 난류 이벤트는 달라짐을 확인하였다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제62권2호
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• pp.153-162
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• 2024

발사 전 발사장 주변 해상 위험구역 안전확보는 필수 조건이다. 해상안전이 확보되지 못한 경우 발사는 중지 또는 연기되는 상황에 직면하게 된다. 하지만, 수상 레저 활동 인구 증가 등으로 해상 공공안전 확보에 어려움이 발생하고 있다. 통제해역 내 선박 진입, 수상 레저 장비의 무단출입과 소개 명령 불응이 해당 된다. 본 논문에서는 발사체 개발 및 발사장 운영 전문가 등 22명을 대상으로 델파이/ 계층분석법을 활용하여 해상 공공안전 위협요인을 10개 항목으로 도출하고, 해상안전 확보를 위하여 개선하여야 할 항목 5개를 도출하였다. 본 논문에서 분석한 결과 해상안전 확보를 위하여 가장 개선이 필요한 항목은 발사장 주변 위험구역 설정과 통제에 대한 관계법령 개정이나 단행법 제정 필요성이 있다. 본 논문은 전문가 의견에 대하여 중요도와 우선순위를 분석하고 일관성을 검증하여 객관적인 의견을 제시한 부분에 의미가 있다고 사료 된다.

• 유기물자원화
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• 제4권2호
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• pp.87-95
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• 1996

소각장에 대한 주민위식을 알아보기 위하여 설문조사를 실시하였다. 주민들이 가장 싫어하는 시설은 시체 화장시설, 쓰레기 적환장, 화학공장, 쓰레기 소각장, 위생매립지의 순이었다. 주거지역과 소각장까지의 최소 이격거리를 묻는 질문에는 1km 이상이 가장 많았고, 2km 이상이 그 다음이었다. 쓰레기 처리를 위해 앞으로 더 많이 필요한 시설에는 퇴비화 시설, 위생매립지, 소각장의 순으로 응답하였다. 완벽한 소각시설이 부득이 집 근처에 설치될때의 수용여부를 묻는 질문에서는 허용하겠다는 응답이 과반수를 넘었으며, 37.6%가 수용불가에 응답하였다. 쓰레기 소각장 후보지 선정과 같은 사업 추진시 행정기관의 강압적인 조치에 대하여 어떻게 생각하느냐는 질문에는 동감한다는 대답이 과반수를 넘었다. 주민들은 광역소각장 보다도 1시 군 1소각장에 더 높은 선호도를 보였고 지역이기주의의 극복방안을 묻는 질문에는 완벽한 기술을 가장 많이 꼽았으며, 그 다음이 행정의 민주화 공개화였다.

• 한국자기학회지
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• 제23권2호
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• pp.37-42
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• 2013

본 연구에서는 NiFe 박막 시편을 마그네트론 스퍼터링 방법으로 제조하여 박막면 기준으로 수직면(out-of-plane) 자기장 방향과 수평면(in-plane) 자기장 방향에 따른 강자성 공명 자기장을 측정하였다. 수직면 자기장 방향에 따른 강자성 공명 자기장으로부터 유효자화량($M_{eff}$)을 도출하였으며, NiFe 두께에 따른 $M_{eff}$의 감소는 $K_s=-0.23\;erg/cm^2$의 값을 갖는 표면 이방성 상수에 기인하였다. 또한 수평면 자기장 방향에 따른 강자성 공명 자기장으로부터 수평면에서의 일축 이방성 자기장을 도출하였다. 한편, 일축 이방성 에너지의 자화 용이축이 두께가 감소함에 따라 시편 제조 시 인가한 자기장의 반대 방향으로 회전하고 있었으며, 이러한 현상은 시편 표면에 형성된 NiFeO의 반강자성 특성에 의한 현상으로 설명하였다.

• 한국경제지리학회지
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• 제11권3호
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• pp.334-349
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• 2008

본 연구에서는 고령친화산업의 개인 행위주체 네트워크 형성 과정을 지식창출 과정(SECI/ba 모델)에 적용하여 분석하였다. 고령친화산업과 관련된 해외탐방단, 세미나, 심포지엄, 각종 협의회, 교육프로그램, 사이버공간의 포럼 등은 사회화, 외부화, 종합화, 내면화 과정을 가능하게 하는 장(場)을 제공하였다. 이러한 만남의 장(시작의 장, 상호작용의 장, 사이버 장, 실행실습의 장)을 통해서 개인 행위주체들은 동일 지역에 입지하지 않더라도 네트워크를 형성할 수 있는 기회를 가질 수 있었다. 네트워크 형성 과정을 공간적 측면에서 고찰해 보면, 개인의 이동성을 이용한 일시적 지리적 근접성이 중요하고, 이를 통해 개인 행위주체들은 대면접촉을 통해 관계를 형성하고 네트워크를 구축할 수 있었다. 또한 인터넷 커뮤니티 등 가상공간에서의 만남이 네트워크 형성에 중요한 영향을 미치고 있었다.

• 한국지구과학회지
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• 제23권4호
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• pp.357-368
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• 2002

본 연구에서는 항아리 형태 젊은 초신성 잔해의 동력학을 설명하기 위해 분출물의 동력학적 효과를 고려하였다. 분출물과 성간 물질 사이에 존재하는 접촉불연속면에서 레일라-테일러(R-T)불안정에 기인한 자기장의 증폭호과가 고려되었다. 우주선 입자의 가속을 가정함으로서 합성전파 모형을 만들 수 있었으며 관측과의 비교를 위해 방위각을 따른 전파세기의 비(A)를 계산하였다. R-T불안정의 결과로 자란 가지의 경계면에서 압축, 전단, 인장의 결과로 충격파 후면의 자기장은 증폭되었다. 불안정의 시간에 따른 변화는 분출물의 감속에 민감하게 의존하며 초신성 잔해의 진화와 밀접히 관계됨을 볼 수 있었다. 자기장의 세기는 초기에 급격히 증가하며 역 충격파가 분출물의 등밀도지역으로 들어감에 따라 감소되었다. 그러나 이와 같은 초기 자기장 증폭의 효과는 초신성 잔해의 후기까지 남아 있음을 볼 수 있었다. 증폭된 자기장 영역에서 적도지역과 극지역의 자기장의 세기의 비는 최대 7.5까지 이를 수 있었다. 이와 같은 자기장의 증폭은 방위각에 따라 매우 큰 전파세기의 비를 만들 수 있었다(A=15). 증폭된 자기장의 세기는 수치계산의 분해능에 매우 민감함을 알 수 있었다. 본 연구에서는 우주선 입자의 가속효과가 자기장과 충격파 면이 이루는 각도에 의존한다는 가정 없이도 자기장의 증폭효과가 관측된 항아리 형태의 젊은 초신성 잔해를 만들 수 있음을 보였다. 그러나 이와 같은 기작이 효과적이기 위해서는 초신성 잔해 주위의 자기장이 잘 정열되어 있어야 한다. 항아리 형태의 젊은 초신성잔해의 수가 적게 관측되는 것은 이와 같은 조건이 성간에서 잘 이루어지지 않음을 의미한다.OH radical의 생성이 활발해져, $CH_4$의 소멸이 촉진되었을 가능성이 큰 것으로 나타났다. 전체 $CH_4$의 일평균 농도를 이용한 장주기적 추세에 대한 분석결과에 따르면, 국내의 두 관측지점들(무안, 태안)에서는 수일 주기의 농도 변화가 급격하게 이루어졌지만, 뚜렷한 계절적 주기는 발견하기가 어려웠다. 그런데 국외의 관측지점들에서는, 계절적 주기의 변화가 상대적으로 뚜렷하고 규칙적인 양상을 보여주었다. 지역별 $CH_4$ 농도간의 상관분석을 실시한 결과, 국내 두 지점들 간에는 양의 상관관계, 무안지역과 북반구의 관측점들과는 음의 상관관계를 보였다. 반면 남반구에 위치한 관측점들과는 양의 상관관계를 확인 할 수 있었다. $CH_4$ 농도의 장주기적 변화경향을 분석하기 위해, 단순회귀분석을 실시한 결과, $CH_4$ 농도의 증가율이 무안과 태안 지역에서 각각 연간 16.5, 14.8 ppb로 가장 높게 관측되었다. 관측점 주변에 복잡한 배출원의 작용이 가능하다는 점을 감안하여, 무안지역의 $CH_4$ 농도변화와 풍향과의 연계성을 비교해 보았다. 이 결과에 의하면, 동풍계열의 풍계가 나타날 때 고농도의 값이 나타났으며, 청정한 공기가 유입되는 남서풍의 풍계시에는 비교적 낮은 $CH_4$ 농도가 유지되었다. 이처럼 $CH_4$의 장주기적 분포특성은 연구대상지역의 복잡한 배출${\cdot}$소별작용과 연계되어 매우 다양하고 독특한 형태를 띠고 있음을 확인할 수 있었다.

• 지구물리와물리탐사
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• 제13권3호
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• pp.249-255
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• 2010

1990년대 이후 지진발생과 관련된 ULF 대역 지사가장의 변동이 다수 보고된 후, 분석 분석 방법을 이용한 지자기장 분석은 단기 지진예측에 큰 기여를 할 것이라 기대되고 있다. 본 연구는 기존 연구를 참조하여 개량된 분극 분석 방법을 개발하고, 이를 이용하여 청양관측소의 지자기 삼성분 자료를 분석하였다. 분석 주파수는 지진발생에 가장 민감하다고 알려진 0.01 Hz 대역이며, 수직 자기장과 수평 자기장의 분광에너지 비, 즉 분극값을 일단위로 계산하였다. 총 10개 월 동안의 사료가 분석되었으며, 분석경과를 Kp 인덱스 및 동일기간 발생한 지진이벤트와 비교하였나 청양의 분극값 변동은 Kp 인덱스와 관련성이 적었으며, 두 기간에서 지진발생과 관련한 주목할 만한 분극값의 증가가 관찰되었다. 일본 Kanoya 관측소의 자료와 비교해 본 결과, 청양의 분극값 증가는 광역적인 자기장의 변동에서는 지진발생과 밀접한 관계가 있는 것으로 생각된다. 또한, 자기장의 통계적 특성을 고려한 정규화된 분극값의 변동에서는 이러한 특징이 보다 뚜렷하게 확인된다. 따라서 분극 분석 방법은 지진전조형상 모니터링을 위해 유용하게 활용됨 수 있으며, 향후 추가적인 자료 확보 및 분석을 통해 지진발생과 관련된 ULF 변동을 탐지하는데 큰 기여를 할 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국환경생태학회지
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• 제30권3호
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• pp.406-414
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• 2016

본 연구는 치악산국립공원 구룡 오토캠핑장 이용객을 대상으로 설문조사를 실시하여(N =165), 누가 그리고 왜 오토캠핑을 휴양활동으로 선택하였는지 분석하였다. 설문조사 결과 오토캠핑장 주이용객은 교육 수준(전문대졸 이상 88%)과 소득 수준(가구 총소득 3,000만 원 이상 87%)이 높은 30~40대(85%)의 직장인(60%)이었다. 또한 오토캠핑 이용객은 가족 단위 이용객(82%)이 대부분이었고 오토캠핑장을 년 10회 이상 이용한다는 응답자 비율이 24%에 달해 오토캠핑이 주요 여가 활동인 경우도 많았다. 5년 이상 오토캠핑 경력이 있는 응답자는 18%에 불과해 오토캠핑은 최근 수요가 증가하고 있는 휴양 활동이라는 것을 알 수 있었다. 오토캠핑의 19개 장점에 대한 응답자들의 동의수준 데이터를 요인분석으로 분석한 결과, '자연접촉으로 기분전환(요인 1)', '새로움과 성취감(요인 2)', '편리성(요인 3)', '즐거움(즐길거리)(요인 4)'의 4가지 오토캠핑 선택 요인을 추출하였다. 4가지 오토캠핑 선택 요인이 오토캠핑장 이용 만족도(연간 오토캠핑장 방문 횟수)에 미치는 영향을 토빗(Tobit) 회귀분석으로 분석한 결과 '자연접촉으로 기본전환'의 영향이 가장 크고, '편리함', '즐거움' 순으로 영향을 주었지만 '즐거움'은 오토캠핑장 이용 만족도에 통계적으로 유의미한 영향을 주지 않았다. 이는 오토캠핑장 설계 운영시 편의시설이나 놀이시설을 늘리기 보다는 주변의 자연을 훼손하지 않고 유지하도록 할 필요가 있음을 시사해 주는 결과이다.