• 제목/요약/키워드: 최적환경조건

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분산형 저류시설-하수관망 네트워크 시스템의 입자군집최적화 기반 모델 예측 제어 (Model Predictive Control for Distributed Storage Facilities and Sewer Network Systems via PSO)

  • 백현욱;류재나;김태형;오재일
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제22권6호
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    • pp.722-728
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    • 2012
  • 도심지역의 하수관거 시스템은 우수 수용능력 및 하수 월류 발생 등의 시스템의 한계점을 가지고 있어, 강우시 우수 유출수로 인한 침수저감과 더불어 도시비점오염원의 저감에 모두 대응할 수 있는 저류시설의 도입이 주목받고 시작하였다. 최근 환경부에서는 방재적 우수관리와 더불어 합류식 하수관거 월류수, 분류식 우수관거 유출수 처리를 포함하는 다기능 저류시설을 "하수저류시설"이라 통칭하고, 이의 도입을 적극 추진하고 있는 실정이다. 반면 대규모 단일 저류시설 설치의 경우에는 공간 확보의 문제가 발생할 수 있으며, 이에 대안으로는 중 소규모의 분산형 저류시설 설치 및 운영을 들 수 있다. 본 연구에서는 분산형 저류시설-하수관망 네트워크 시스템의 최적 운용을 위한 모델 예측 제어기법을 제안한다. 이를 위해 첫째로 네트워크 시스템의 각 구성 요소의 수리모델을 제시함으로써 보다 정밀한 하수관망 네트워크의 거동을 모사하고자 한다. 둘째로 제안된 모델을 기반으로 현재의 강우 유입량을 고려하여 각 저류조의 수위, 하수관로의 유입/유출량을 예측하여, 입자군집 최적화 알고리즘을 이용한 모델 예측 제어기법을 바탕으로 주어진 제약조건을 만족하며 상황을 바탕으로 제안된 제어기법의 사용여부에 따른 효과를 비교 분석하고, 이의 타당성을 검증하고자 한다.

피나무 성숙목(成熟木)의 액아배양(腋芽培養)에 의한 유식물체(幼植物體) 재생(再生)과 조직배양능력(組織培養能力)에 있어서의 클론간(間) 변이(變異) (In Vitro Plantlet Regeneration from Axillary Buds of Tilia amurensis Mature Trees and Clonal Variation in Tissue Culturability)

  • 윤양;오바 키아치로
    • 한국산림과학회지
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    • 제79권2호
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    • pp.109-114
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    • 1990
  • 피나무의 조직배양(組織培養)에 의(依)한 대량증식(大量增殖) 방법(方法)을 확립(確立)하기 위하여, 15년생(年生) 성숙목(成熟木)의 액아(腋芽)를 IS, MS 및 WPM배지(培地)에 배양(培養)하였다. 5수절(水凖)의 BAP농도(濃度)가 검정(檢定)되어, IS와 WPM배지(培地)에서는 BAP 1.0mg/l 첨가(添加)가 줄기 형성(形成)과 생장(生長)을 촉진(促進)한 반면(反面), MS배지(培地)에서는 BP 0.5mg/l 첨가(添加)가 효과적(效果的)이었다. 최적조건(最適條件)은 BAP 1.0mg/l 첨가(添加)의 WPM과 0.5mg/l 첨가(添加)의 MS배지(培地)이었다. 형성(形成)된 줄기는 다경유도(多莖誘導)를 위하여 BAP 0.2mg/l 첨가(添加) 배지(培地)에 다식(多植)하여, 한달안에 약(約) 2배(倍)로 증식(增殖)되었다. 발근(發根)은 고농도(高濃度)의 IBA에서 촉진(促進)되어, IBA 3.0mg/l 첨가(添加)의 1/2MS에서 83.3%의 발근율(發根率)을 얻었다. 재분화(再分化)된 유치물체(幼植物體)는 환경순화(環境馴化)될 수 있었다. 액아배양(腋芽培養)에 의(依)한 줄기 형성(形成)과 생장면(生長面)에서 클론간(間) 변이(變異)를 조사(調査)하기 위하여 수형목(秀型木) 7클론이 검정(檢定)되었다. 조직배양능력(組織培養能力)에 있어서 수형목(秀型木) 클론간(間) 변이(變異)는 Duncan의 다중검정(多重檢定) 5% 유의수준(有意水準)에서 유의성(有意性)이 인정(認定)되었으며, 강원(江原) 12호(號)가 BAP 1.0mg/l 첨가(添加) WPM에서 가장 좋은 반응(反應)을 나타냈다.

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무인자동차 시스템 개발을 위한 IEEE 802.11a 기술 분석 및 연구 (IEEE 802.11a Technnical Analysis and Research for Development of Unmanned Vehicle System)

  • 김영혁;최상욱;임일권;최정단;이재광
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국해양정보통신학회 2009년도 추계학술대회
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    • pp.108-111
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    • 2009
  • 본 논문에서는 무인자동차 시스템 개발을 위하여 적용 가능한 통신을 살펴보고 대안으로 IEEE 802.11a를 제안한다. IEEE 802.11a는 2.4GHz ISM 대역을 사용하는 IEEE 802.11b/g와 달리 5GHz 대역의 OFDM 변조방식을 사용해 ISM 대역의 IEEE 802.11b/g와 비교하여 간섭으로 인한 성능저하 현상에 강점을 가지고 있으며 최대 54Mbps의 통신 속도를 제공한다. 이동성을 보장하기 위한 핵심 요구사항인 로밍 기능을 중점으로 아파트 주차장에서 WLAN의 두 가지 로밍 방법인 Soft Roaming과 Hard Roaming방식을 구성하여 실험을 진행하였다. 실험장비는 AP 3대를 가상 노변장치로 두고 결과 값에 신뢰성을 주기 위하여 클라이언트 노트북에 가상 노변장치와 같은 AP 1대를 Bridge로 연결하였으며, Switch 1대, 서버 노트북 1대, 가상 차량탑재장치 역할을 할 노트북 1대와 실제 차량 1대로 구성하였다. 실험 결과 값을 도출하기 위한 소프트웨어로 Wireshark, Jperf, Ping을 사용하였으며, 결과 값의 정확도 향상을 위해 1/100초 간격으로 메시지를 전송하는 프로그램을 개발하여 메시지를 보냄으로써 실제 고속으로 주행하는 자동차에서 제한된 시간 안에 노변 장치와 통신하기 위한 고속메시지 송수신 환경 조건을 만족시켰다. 각각의 실험 결과 값을 토대로 IEEE 802.11a를 무인자동차 시스템에 적용하기 위한 최적의 방법을 제시한다.

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전자빔 증착을 위한 소결체 지르코니아의 열충격 저항성 연구 (A Study on the Thermal Shock Resistance of Sintered Zirconia for Electron Beam Deposition)

  • 오윤석;한윤수;채정민;김성원;이성민;김형태;안종기;김태형;김동훈
    • 한국추진공학회지
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    • 제19권3호
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    • pp.83-88
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    • 2015
  • 열차폐 코팅(Thermal Barrier Coating) 기술의 하나로 연구되는 전자빔(EB, Electron Beam) 증착에 사용되는 코팅재료는 증착 공정 중에 고출력의 전자빔이 조사되기 때문에, 균일코팅을 위해서는 증착 중 코팅재료의 형상유지 및 안정한 융탕 형성이 필요하며, 이를 위해 적절한 밀도와 미세구조를 갖춘 잉곳(Ingot) 형태의 코팅소스가 요구된다. 본 연구에서는 8 wt%의 이트리아($Y_2O_3$)가 안정화제로 첨가된 지르코니아(8YSZ) 조성을 활용하여, 고출력 전자빔 조사환경에 사용가능한 잉곳제조를 위해 최적의 원료분말 조건을 확보하고자 하였다. 제조된 잉곳시료들에 대한 전자빔 조사 시, 수십 마이크론과 수십 나노 크기의 입자들로 구성된 혼합형 분말로 제조된 잉곳의 경우, 나노크기의 분말만으로 제조된 경우보다 향상된 열충격 저항성을 보였다.

광산 통기수갱발파에서 전색조건이 발파효율에 미치는 영향에 관한 수치해석적 연구 (Numerical Analysis on Effect of Stemming Condition in Mine Ventilation Shaft Blasting)

  • 김준하;김정규;정승원;고영훈;;김종관
    • 화약ㆍ발파
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    • 제39권3호
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    • pp.15-23
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    • 2021
  • 통기 수갱은 지하공간 개발시 분진 또는 매연 등을 제거하기 위해 광산과 터널에서 사용되는 통로이다. 광산에서는 통기 수갱 개발을 위해 10~20m 구간의 크라운필라 영역을 1회의 장공발파로 굴착하는 공법이 적용 가능하다. 이 경우 천공오차를 파악하기 위해 장약공을 완전히 천공하였을 때 장약공 하부가 구속되지 않으며, 또한 이는 폭약 장약과 발파효율을 떨어트리는 문제를 발생시킨다. 이는 장약공 하부에 전색을 사용함으로 장약공 하부를 전색하여 폭약 장약의 문제를 해결하고 발파효율을 증가시킬 수 있다. 본 연구에서는 ANSYS AUTODYN 2D SPH(Smooth particle hydrodynamics) 해석기법을 이용하여 장약공 직경(45, 76mm)과 다양한 전색장을 달리한 통기 수갱 발파 시뮬레이션을 실시하였다. 또한 발파에 따른 하부의 대괴 사이즈, 저항선을 확인하여 최적의 하부전색장을 도출하였다. 해석 결과 하부전색장 30cm 이하의 경우 발파효율이 저하되며, 발파효율을 높이기 위해서 30cm 이상의 전색장을 적용하여야 함을 확인하였다.

면봉시료에서 세균의 보존을 위한 최적 보관 온도와 채취 시약의 비교 (Comparison of Optimal Storage Temperature and Collection Reagents for Living Bacterial Cells in Swab Samples)

  • 이영주;유희상;이송희;이소립;이한;성호중;강희규;현성희
    • 대한임상검사과학회지
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    • 제53권4호
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    • pp.326-332
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    • 2021
  • 면봉을 사용한 샘플링 방법은 의학, 생태학, 생명공학, 법의학 및 오염 정도 모니터링 시스템과 같은 다양한 연구 분야에서 유용하다. 샘플링에서 채취 시약은 중요한 요소 중 하나이다. 시료를 장기간 보관해야 하는 경우에는 시료 채취 키트와 시료 보관 온도가 매우 중요하다. 이 연구의 목적은 별도의 배지 없이, 세 가지 채취 시약과 세 가지 보관 온도가 살아있는 세균의 생균 수에 미치는 영향을 확인하는 것이다. 대표적인 환경 세균으로 E. coli와 S. aureus를 선정하였다. 증류수(DW), 멸균된 인산염 완충액(PBS), Tris-EDTA (TE) 버퍼를 채취 시약으로 사용하여 샘플링한 후, 22, 4, -70℃에서 보관을 진행했다. 각 채취시약 및 보관 온도가 시료에 미치는 영향은 RLU와 CFU로 결과로 비교하였다. -70℃ 보관 온도와 TE 버퍼를 사용할 때 CFU와 RLU 값은 다른 조건에서보다 일정하게 유지되는 경향이 보였다. 따라서 이 연구는 시료가 채취 직후 -70℃에서 보관되어야 하며, 채취 시약으로 TE 버퍼와 함께 사용하는 것이 좋다는 것을 시사한다.

아쿠아포닉스 기술을 이용한 친환경 항노화 제품 개발 (Development of Sustainable Anti-aging Products Using Aquaponics Technology)

  • 김유아;전태병;장욱주;박병준;강학희
    • 대한화장품학회지
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    • 제45권3호
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    • pp.307-317
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    • 2019
  • 본 연구에서는 국내 자생식물로부터 지속가능한 천연 항노화 화장품 신소재 개발을 위해 수생식물인 어리연꽃의 친환경 아쿠아포닉스 시스템 적용 가능성 및 항노화 효능을 검증하였다. 어리연꽃은 아쿠아포닉스 시스템내에서 부엽형태의 담액식 방식에서 성장 가능하고, 근경번식을 통해 증식됨이 확인되었다. 또한, 어리연꽃의 재배에 질산염, 칼륨 및 수온이 크게 영향을 미치며, 최적 조건은 각각 $80{\mu}g/mL$, $63.5{\mu}g/mL$$25^{\circ}C$로 확인되었다. 특히 주성분 2종(3,7-di-O-methylquercetin-4'-O-${\beta}$-glucoside 및 sweroside)이 약 $5{\mu}g/mL$ 이상 함께 존재 시 시너지 유효성이 있었다. 어리연꽃 추출물은 환경 유해물질 $benzo[{\alpha}]pyrene$, ammonium nitrate, formaldehyde에 의해 손상된 피부 세포의 회복에 유의미한 효과가 있으며, 염증성 조절 인자인 $PGE_2$, $TNF-{\alpha}$ 및 COX-2를 억제하고, 콜라겐 분해 효소인 MMP-1의 생성을 억제함으로써 항염 및 항노화 효과가 있음이 확인되었다. 따라서 아쿠아포닉스 기술 기반 어리연꽃 추출물의 원료 표준화는 화장품 분야에서 신규 항노화 기능성 소재로서의 활용 가능성이 있을 것으로 사료된다.

Burkholderia sp. OS17의 항균활성 증진을 위한 배양최적화 (Antimicrobial activities of Burkholderia sp. strains and optimization of culture conditions)

  • 남영호;최아영;황병수;정유진
    • 미생물학회지
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    • 제54권4호
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    • pp.428-435
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    • 2018
  • 본 연구는 담수환경에서 항균활성을 보유한 미생물을 발굴하고, 활성 증진을 위해 배양조건을 최적화하는 것이다. 상주시 중동면 오상저수지에서 시료를 채취하여 38종의 미생물을 순수분리하였다. 16S rRNA 염기서열 분석에 근거하여 Proteobacteria강(22종), Actinobacteria강(7종), Bacteroidetes강(6종), Firmicutes강(3종)으로 구성되어있는 것을 확인하였다. 메티실린내성 황색포도상구군 등 10종의 유해미생물에 대한 항균활성을 보유한 Burkholderia sp. OS17 균주를 선발하였다. 항균활성 증진을 위한 상용배지, 온도, 초기 pH별 생육 및 항균활성 비교실험을 수행하였다. OS17 균주는 YPD 배지, $35^{\circ}C$, pH 6.5로 배양했을 때 가장 활성이 높았다. LB, NB, TSB, R2A 배지와 $20^{\circ}C$, $25^{\circ}C$ 배양했을 때는 생장은 가능하나 항균활성이 전혀 없었다. 이전결과를 바탕으로 YPD 배지, $35^{\circ}C$에서 배양하면서 5 L fermenter를 이용하여 생육, 항균활성, pH 확인을 통해 배양 48시간을 최적 배양시간으로 선정하였다. 항균활성을 보유한 미생물의 배양 최적화는 항균물질 생산에 영향을 미치고, 이는 상업적 응용에 이점으로 작용할 수 있다.

열 유동해석을 통한 무선충전기 발열 성능 향상에 관한 연구 (A Study on the Thermal Flow Analysis for Heat Performance Improvement of a Wireless Power Charger)

  • 김평준;박동규
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제20권7호
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    • pp.310-316
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    • 2019
  • 자동차 편의 장치에 대하여 고객들은 높은 효율과 많은 기능을 요구하고 있으며, 이러한 자동차 어플리케이션에 대한 수요가 지속적으로 증가하고 있다. 본 연구에서는 최근 자동차 편의 사양으로 개발된 무선충전기의 PCB(printed circuit board) 발열 성능 향상을 위한 열 유동해석에 관한 연구를 진행하였다. 무선충전기는 PCB의 전력 손실 및 열 저항의 특성 발열에 따라 충전의 성능이 급격히 저하된다. 따라서 열 유동해석 시뮬레이션을 통해 최적의 PCB 설계 및 부품의 실장 위치를 제안하고, 각 설계 단계에서 해석을 통해 디자인을 결정한다. 이후, 실제 환경 조건에서 해석결과 정합성 검증을 위해 시험을 수행하고 결과를 비교 분석한다. 본 논문에서는 HyperLynx Thermal와 FloTHERM 프로그램을 사용하여 PCB 모델링 및 과도 응답 열 유동해석을 수행하였다. 또한, 해석 및 측정 결과의 정합성 검증을 위해 적외선 열화상 카메라를 사용하여 시험을 진행하였다. 최종 결과 비교에서 해석과 시험의 오차는 10 % 이내로 확인되었고, PCB의 발열 성능도 향상되었다.

지반 변형 대응형 말뚝 기초의 거동 특성 분석 (Analysis of the Behavior Characteristics of Pile Foundations Responding to Ground Deformation)

  • 이준원;신세희;이학린;김동욱;이기철
    • 한국지반신소재학회논문집
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    • 제19권4호
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    • pp.21-32
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    • 2020
  • 세계적으로 대규모 인프라 구조 건설 시장이 확대됨에 따라 극한지 및 극서지와 같은 극한 환경에서의 토목 구조물 시공이 계획 혹은 시공 중에 있다. 이에 따라 구조물의 지지력 확보를 위한 말뚝 기초의 시공이 필수적이나 극한지 및 극서지의 지반 변형 가능성으로 인해 말뚝 기초의 안정성 및 기능 상실이 우려된다. 따라서 본 연구에서는 새로운 형식의 말뚝 기초를 개발함으로써 지반 변형에 대응하고자 하며, 극한지 및 극서지에서 발생 가능한 지반 변형을 크게 융기 및 침하로 구분하였다. 지반 변형 대응형 말뚝은 강관 말뚝 내부에 수축 및 팽창이 가능한 실린더가 삽입된 형태로 융기 및 침하 과정에서 실린더의 거동에 따른 말뚝 영향을 수치해석적으로 분석하였다. 수치해석 결과 지반 융기는 말뚝의 과도한 인장응력을 발생시켰으며, 실린더의 팽창 조건은 말뚝에 작용하는 인장 응력을 분담해 주어 전체적으로 말뚝에 작용하는 축 응력을 감소시켰다. 지반 침하는 부주면 마찰력 발생에 따른 말뚝의 압축응력을 증가시켜 주었는데, 실린더는 중립점 이하에 위치하여 수축 거동 시 최적의 효율을 보여주었다. 하지만 지반 변형 대응형 말뚝 시공 시 수축 및 팽창량은 상부 구조체의 허용 변위 범위를 준수하여야 하며, 설계 시 이에 따른 고려가 필요할 것으로 판단된다.