• 제목/요약/키워드: 최적설계.

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지하수내 갈색 부유/침전 물질의 생성 반응에 관한 평형 및 반응속도론적 연구: 적정 양수 기법 및 탁도 제거 방안에 대한 제안 (Geochemical Equilibria and Kinetics of the Formation of Brown-Colored Suspended/Precipitated Matter in Groundwater: Suggestion to Proper Pumping and Turbidity Treatment Methods)

  • 채기탁;윤성택;염승준;김남진;민중혁
    • 대한지하수환경학회지
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    • 제7권3호
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    • pp.103-115
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    • 2000
  • 갈색 침전물의 생성은 우리나라 지하수의 개발 및 공급에 있어 흔히 발생하는 문제 중의 하나인데, 이에 따라 색도, 맛, 탁도 및 용존 철 함량 등의 항목에 있어 먹는 물 수질 기준을 초과하게 되고, 물 공급 시스템에 스케일링의 문제를 야기하게 된다. 경기도 파주 지역 지하수의 경우에도 양수 후 몇 시간 내에 갈색 침전물이 형성되어 수질을 악화시키고 있다. 본 연구에서는 지하수의 탁도를 유발하는 원인과 지화학적 반응 경로를 이해하고자, 평형열역학 및 반응속도론적 접근을 통하여 갈색 침전물의 형성과정을 파악하였다. 본 연구결과는 침전물의 형성을 최소화하기 위한 적정 양수 기법은 물론 수질 향상을 위한 최적 수처리 기법을 설계하는데 있어 중요한 자료로 활용될 것이다. 파주 지역의 암반 지하수는 물/암석(편마암)반응에 의해 Ca-$HCO_3$형의 수질 특성을 보인다. SEM-EDS 및 XRD 분석 결과, 갈색 침전물은 비정질의 함철 산화물 또는 수산화물로 해석된다. 다양한 공극 크기(6, 4, 1, 0.45, 0.2 $\mu\textrm{m}$)를 갖는 여과지를 이용한 다단계 여과 결과, 이들 침전물은 크기에 있어 대부분 1 내지 0.45$\mu\textrm{m}$의 입도를 갖는 콜로이드 형태이지만, 질량 분포로 볼 때는 1 내지 6$\mu\textrm{m}$범위가 우세함(총 질량의 약 81%)을 알 수 있다. 다량의 용존 철(II)은 지하수 유동 중에 철 함량이 높은(최대 3wt.%) 단층 파쇄암 내의 녹니석(clinochore)의 용해로부터 기원하는 것으로 판단된다. PHREEQC 프로그램을 이용한 포화지수 계산 및 pH-Eh 관계도에 대한 검토 결과, 침전물은 함철 수산화물임이 확인되며, 환원 조건에 있던 심부 지하수가 양수에 의해 산소에 노출되면서 화학성 변화(특히, 산화)에 의하여 침전함을 알 수 있다. 양수 이후의 시간 경과와 더불어 양수된 지하수의 pH, DO, 알칼리도는 점차 감소하며. 탁도는 증가하다가 일정 시간 경과 후 감소하는 경향을 보인다. 양수 이후의 경과 시간에 따른 용존 철(II)의 농도 감소율(즉, 반응 속도)은 Fe(II)=10.l exp(-0.0009t)로 표현된다. 따라서 갈색 침전물의 생성 반응은 양수 및 양수 후 저장 과정 중에 산소의 유입에 따른 산화 반응에 기인하며, 그 반응은 시간, 산소분압 및 pH에 의존함을 알 수 있다. 탁도를 제거하여 음용 가능한 수질을 확보하기 위해서는, 충분한 시간 동안 충분한 크기를 갖는 탱크 내에서의 다단계 저장 및 폭기를 거친 이후에 응집된 침전물에 대한 여과가 제안된다. 이때, 비용 절감 차원에서 상이한 입도 조건에서의 다단계 여과가 효과적일 것으로 생각된다. 한편, 개발 관정 내에서의 스케일링을 최소화하기 위해서는 심부 지하수로 산소가 풍부한 천층 지하수가 유입되는 과정을 최소화할 필요가 있다. 이를 위해서는 적정 채수량 범위 내에서의 지속적인 양수가 효과적일 것이다. 아울러, 산소가 풍부한 천층 지하수의 채수를 위한 별도의 관정 설치도 고려할 수 있을 것이다.

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Silage용 옥수수의 생육특성, 수량 및 생육해석의 품종간 비교 (Comparison of Growth Charateristics, Forage Yield and Growth Analysis in Corn Hybrids for Silage Production)

  • 김창호;박상철;이효원;강희경
    • 한국초지조사료학회지
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    • 제18권2호
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    • pp.79-88
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    • 1998
  • 본 시험은 최적 Silage 옥수수 품종을 선발하는데 필요한 기초자료를 얻기 위하여 국내산 옥수수 4품종 (수원 19호, 광안옥, 횡성옥, 수원옥)과 외국 도입 Silage용 품종으로 미국계통 7품종 (P 3144 W, P 3352, P 3156, DK 501, DK 729, DK 713, DK 689)과 프랑스 Limagrain계통 6품종(H 545.64, H 645.12, H 643.99, He 7466, H 644.18, H ALISEO) 총 17품종의 생육특성, 수량 및 생장해석을 비교 분석하고자 실시 하였으며 실험설계는 품종을 란괴법 3반부으로 공주대학교 산업과학대학 실험포장에서 1997년 5월부터 8월까지 시행하였다. 그 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 생육특성으로 출현솔은 H 643.99 품종이 97.0% 로 가장 높았고, 흑조강축병 권병솔은 HC 7466 품종이 1.6 %로 가장 낮았다. 초장과 정장은 Pioneer 계통이 커서 초장은 P 3144w 품종이 339 cm로 가장 컸으며, 정장은 P 3156 품종이 261 cm로 가장 컸다. 우리나라 품종으로는 광안옥이 비교적 초장파 정장이 커서 각각 306 cm와 235 cm로 나타났다. 경직경은 DK 689 품종이 3.7 cm로 가장 굵었다. 2. 엽수와 엽면적은 광안옥이 각각 16.0매 와 $5,180\;{\textrm{m}^2}/10a$로 가장 높았으며, 암이삭 비율에 있어서는 H 645.12와 H 545.64 품종들이 각각 49.5와 49.4 %로 높게 나타났다. 3. 생초수량은 생육기에 따라 차이가 있어 출사전 15일에는 수원 19호가 출사기에는 P 3352 품종이, 출사 후 35일에는 광안옥이 가장 높아 우리나라 품종들이 도입 품종들보다 생초수량이 떨어지지 않았다. 4. 건물수량은 출사 후 중가 폭이 컸으며, 품종간의 건물수량은 생육기에 따라 약간의 차이는 있으나 P 3352, P 3156, 광안옥, DK 713의 품종들이 높았고, DK 501과 HC 7466 품종들이 낮았다. 출사 후 35일 경에는 품종간에도 유의성이 커서 우리나라 품종인 광안옥과 건물솔이 높은(29.6~30.2%) Pioneer 계통의 품종들이 수량이 많았으며 , Limagrain 계통의 Hybrid 품종들이 대체로 건물수량이 낮았다. 5. LAR은 HC 7466 품종이 $6.53\;{\textrm{cm}^2}/g$으로 제일 높았으며, 가장 낮은 품종은 H 545.12로 $3.30\;{\textrm{cm}^2}/g$이었다. LAI는 P 3144w가 제일 컸으며, HC 7466 품종의 3.15를 비롯하여 Limagrain 계통 품종들이 낮게 나타났다. 6. RGR은 품종간에 통계적 유의성은 없었으나 DK 501과 HC 7466 품종은 타 품종에 비해 떨어지는 경향을 보였으며, 국내품종과 미국계통 품종들은 CGR에 별 차이가 없으나, 프랑스의 Limagrain 계통 품종들 간에는 CGR의 변이가 크게 나타났다. 이상의 결과로 볼 때 출현솔 및 흑조강축병 이병솔은 Limagrain 계통 품종들이 양호하게 나타났으며, 사일리지 옥수수용 품종의 조건인 건물수량, 건물솔 및 암이삭비율 등은 P 3156, P 3352, P 3144w, DK 713, HC 7466 품종들이 우수한 것으로 나타났다. 우리나라 품종인 수원 19호와 광안옥도 생초수량과 건물수량은 타 도입 품종보다 떨어 지 지 않으나 건물솔이 낮게 나타났다.

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사료용 벼 주요 품종의 수확부위 별 사료가치 (Feed Value of the Different Plant Parts of Main Forage Rice Varieties)

  • 안억근;원용재;강경호;박향미;정국현;현웅조;이윤승
    • 한국작물학회지
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    • 제67권1호
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    • pp.1-8
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    • 2022
  • 사료용 벼 주요품종의 최적수확 시기인 출수 후 30일에 수확한 부위 별 사료성분을 분석 후 사료가치 정보를 제공함으로써 수요자 용도에 맞는 사료 제조에 활용하고자 국립식량과학원 중부작물부 수원 벼 시험 포장에서 숙기별 대표 사료용 벼 4품종으로 시험한 결과는 다음과 같다. 1. 조단백질, 조회분 등 6개 사료성분 함량은 수확 부위별로 차이가 뚜렷하였다. 식물체 부위 중 이삭은 조단백질(6.97%), 리그닌(3.11%)은 유의하게 가장 높았던 반면 조회분, NDF 함량이 유의하게 낮아서 결과적으로 TDN 함량이 77.29%로 줄기(64.82%), 엽신+엽초(63.57%)보다 사료가치가 월등히 우수하였다(p<0.05). 반면 조지방 함량은 부위별로 유의한 차이가 없었다(p<0.05). 이삭에서 품종별 TDN 함량은 '조농', '녹양', '영우'의 경우 78.48~79.07%로 품종 간 유의한 차이가 없었고 '목우'의 경우 조단백질 함량이 8.70%로 타 품종의 6.24~6.64%에 비해 월등히 높았다(p<0.05). 이러한 사료성분 함량 분석은 육용우, 돼지, 닭 등의 영양가와 사료 설계 시 유용하게 활용 될 수 있다. 2. 줄기와 잎의 사료가치가 우수한 품종은 '목우'였다. '목우'의 경우 TDN 함량은 이삭에서 72.95%로 다소 낮았으나 줄기, 엽신+엽초에서는 각각 75.37%, 66.49%로 타품종에 비해 월등히 높았으며 조회분, NDF, ADF, 리그닌의 함량도 타 품종에 비해 매우 낮아 줄기와 잎의 사료가치가 우수하였다. '목우'의 총건물중은 주당 123 g으로 타 품종의 82~105 g/주 보다 월등히 높았으며, 부위별 1주 건물중 분포는 엽신+엽초(56.9 g)>줄기(36.8 g)>이삭(29.3 g)으로 이삭을 제외한 경엽 부위가 타 품종의 43~57%보다 월등히 많아(조고비율: 76%) 농가에서 조사료로 볏짚 이용 시 수량이나 사료가치 면에서 유리하다고 할 수 있다. 3. 부위별로 상대적사료가치(RFV)는 86.79~403.74까지의 범위를 보이고 있으며 RFV가 100이상인 3등급 이상의 건초는 줄기와 잎 모두에서 출수가 늦어질수록 증가하였고 이는 등숙이 진행됨에 따라 알곡으로의 전분질 축적에 기인한 것으로 판단되고 이는 '조농'과 '녹양' 이삭의 RFV가 출수가 빨라질수록 높아진 사실이 뒷받침 해준다.

웹검색 트래픽 정보를 활용한 유커 인바운드 여행 수요 예측 모형 및 유커마이닝 시스템 개발 (Development of Yóukè Mining System with Yóukè's Travel Demand and Insight Based on Web Search Traffic Information)

  • 최유지;박도형
    • 지능정보연구
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    • 제23권3호
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    • pp.155-175
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    • 2017
  • 최근 독감 예측이나 당선인 예측, 구매 패턴, 투자 등 다방면에서 웹검색 트래픽 정보. 소셜 네트워크 내용 등 거대한 데이터를 통해 사회적 현상, 소비 패턴을 분석하는 시도가 이전보다 늘어났다. 구글, 네이버, 바이두 등 인터넷 포털 업체들의 웹검색 트래픽 정보 공개 서비스와 함께 웹검색 트래픽 정보를 활용하여 소비자나 사용자와 관련된 연구가 실시되기 시작했다. 웹검색 트래픽 정보를 활용한 사회 현상, 소비 패턴 분석을 연구는 많이 수행되었으나, 그에 비해서 도출된 여행 수요 모델을 토대로 의사결정을 위한 실질적 대책 수립으로 이어지는 연구는 많이 진행되지 않은 실정이다. 관광산업은 상대적으로 많은 고용을 가능하게 하고 외자를 유치하는 등 고부가가치를 창출하여 경제 전체에 선순환 효과를 일으키는 중요한 산업이다. 그 중에서도 국내 입국외래객중 수년간 2위와의 큰 차이로 1위를 차지해왔던 중국 국적의 관광객 '유커' 및 그들이 지출하는 1인당 평균 관광 수지는 한국 경제에 매우 중요한 한 부분이다. 관광 수요의 예측은 효율적인 자원 배분과 합리적인 의사 결정에 있어서 공공부문 및 민간부문 모두 중요하다. 적절한 관광 수요 예측을 통해서 한정된 자원을 더욱 효과적으로 활용하여 더욱 많은 부가가치를 창출하기 위한 것이다. 본 연구는 중국인 인바운드를 예측하는 방법에 있어, 이전보다 더 최신의 트렌드를 즉각적으로 반영하고 개인들의 집합의 관심도가 포함되어 예측 성능이 개선된 방법을 제안한다. 해외여행은 고관여 소비이기 때문에 잠재적 여행객들이 입국하기 전 웹검색을 통해 적극적으로 자신의 여정과 관련된 정보를 취득하기 위한 활동을 한다. 따라서 웹검색 트래픽 수치가 중국인 여행객의 관심정도를 대표할 수 있다고 보았다. 중국인 여행객들이 한국 여행을 준비하는 단계에서 검색할만한 키워드를 선정해 실제 중국인 입국자 수와 상관관계가 있음을 검증하고자 하였다. 중국 웹검색 엔진 시장에서 80%의 점유율을 가지는 중국 최대 웹검색 엔진 '바이두'에서 공개한 웹검색 데이터를 활용하여 그 관심 정도를 대표할 수 있을 것이라 추정했다. 수집에 필요한 키워드의 선정 단계에서는 잠재적 여행객이 여정을 계획하고 구체화하는 단계에서 일반적으로 검색하게 되는 키워드 후보군을 선정하였다. 키워드의 선정에는 중국 국적의 잠재적 여행객 표본과의 인터뷰를 거쳤다. 트래픽 대소 관계 확인 결과에 따라서 최종 선정된 키워드들을 한국여행이라는 주제와 직접적인 연관을 가지는 키워드부터, 간접적인 연관을 가지는 키워드까지 총 세 가지 레벨의 카테고리로 분류하였다. 분류된 카테고리 내의 키워드들은 바이두'가 제공하는 웹검색 트래픽 데이터 제공 서비스 '바이두 인덱스'를 통해 웹검색 트래픽 데이터를 수집했다. 공개된 데이터 페이지 특성을 고려한 웹 크롤러를 직접 설계하여 웹검색 트래픽 데이터를 수집하였고, 분리되어 수집된 변수에는 필요한 변수 변환 과정을 수행했다. 자동화 수집된 웹검색 트래픽 정보들을 투입하여 중국 여행 인바운드에 대한 유의한 영향 관계를 확인하여 중국인 여행객의 한국 인바운드 여행 수요를 예측하는 모형을 개발하고자 하였다. 정책 의사결정 및 관광 경영 의사결정 같은 실무적 활용을 고려하여 각 변수의 영향력을 정량적으로 설명할 수 있고 설득이 명료한 방법인 다중회귀분석방법을 적용해 선형 식을 도출하였다. 수집된 웹검색 트래픽 데이터를 기존 검증된 모형 독립변인들에 추가적으로 투입함으로써 전통적인 독립변인으로만 구성된 연구 모형과 비교하여 가장 뛰어난 성능을 보이는 모형을 확인하였다. 본 연구에서 검증하려는, 웹검색 트래픽으로 대표되는 독립변인을 투입한 최종 도출된 모형을 통해 중국인 관광 수요를 예측할 때 유의한 영향을 끼치는 웹검색 트래픽 변수를 확인할 수 있다. 최적 모형 설명력을 가지는 모형을 기반으로 최종 회귀 식을 만들었고 이를 '유커마이닝' 시스템 내부에 도입하였다. 데이터 분석에서 더 나아가 도출된 모형을 직관적으로 시각화하고, 웹검색 트래픽 정보를 활용하여 도출할 수 있는 인사이트를 함께 보여주는 데이터 분석 기반의 '유커마이닝' 솔루션의 시스템 알고리즘과 UX를 제안하였다. 본 연구가 제안하는 모형과 시스템은 관광수요 예측모형 분야에서 웹검색 트래픽 데이터라는 정보 탐색을 하는 과정에 놓인 개인들의 인터랙티브하고 즉각적인 변수를 활용한 새로운 시도이다. 실무적으로 관련 정책결정자나 관광사, 항공사 등이 활용 가능한 실제적인 가치를 가지고, 정책적으로도 효과적인 관광 정책 수립에 활용될 수 있다.