• KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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• v.42 no.2
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• pp.209-217
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• 2022

Lane management with a central variable lane(s) (or reversible lane) where the traffic flow is temporarily reversed in one or more lanes during peak periods has been evaluated as an effective strategy to alleviate congestion caused by tidal traffic flows. However, due to traffic safety issues, such a movable barrier system can be considered as an alternative to supplement the existing its operation facilities such as static and/or dynamic signs and special pavement markings. In addition, when combined with a bus exclusive lane strategy, its effectiveness could be greatly increased. The objective of this study is to propose a feasibility analysis procedure for operational strategies of a bus-exclusive lanes using a barrier transfer system (BTS) for urban expressways. To this end, a case study was conducted on two urban expressways on the west side of the Han River in Seoul. As a result, temporary operation during rush hour in the morning was found to be most effective. The results presented in this study are expected to serve as a basis for establishing bus-exclusive lane operation strategies using similar systems in the future.

• Asia-pacific Journal of Multimedia Services Convergent with Art, Humanities, and Sociology
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• v.7 no.2
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• pp.199-208
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• 2017

IoT, Cloud, Bigdata, Mobile, AI, and 3D print, which are called as the main axis of the 4th Industrial Revolution, can be predicted to be changed when the technology is applied to the military. Especially, when I think about the purpose of battle, I think that IoT, Cloud, Bigdata, Mobile, and AI will play many role. Therefore, in this paper, Smart Military is defined as the future military that incorporates these five technologies, and the architecture is established and the appropriate information security model is studied. For this purpose, we studied the existing literature related to IoT, Cloud, Bigdata, Mobile, and AI and found common elements and presented the architecture accordingly. The proposed architecture is divided into strategic information security and tactical information security in the Smart Military environment. In the case of vulnerability, the information security is divided into strategic information security and tactical information security. If a protection system is established, it is expected that the optimum information protection can be constructed within an effective budget range.

• Korean Chemical Engineering Research
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• v.61 no.3
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• pp.368-377
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• 2023

Natural Gas Combined Cycle(NGCC) recently receives lots of attention as an attractive form of power plants by virtue of its low carbon emission compared with coal-fired power plant. Nevertheless, it also needs carbon capture process since it is difficult to completely suppress carbon emission even for the NGCC. A simulation study has been performed to optimize operating condition of a carbon capture process using MEA considering low partial pressure of carbon dioxide in NGCC emission gas. For accurate optimization, overall process model including both NGCC and the carbon capture process has been built with a simulation software. Then, optimization in which various performance indices such as carbon dioxide absorption rate, solvent regeneration rate and power loss in the NGCC are simultaneously reflected has been done. Especially, it is noticeable that this study focuses on not only the amount of energy consumption but also the absorption and regeneration performance of carbon capture process. The best result considering all the performance indices has been achieved when the reboiler temperature is 120 ℃ and the reason has been analyzed.

• Korean Chemical Engineering Research
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• v.61 no.3
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• pp.388-393
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• 2023

The analysis of engineering data using neural network based on supervised learning has been utilized in various engineering fields such as optimization of chemical engineering process, concentration prediction of particulate matter pollution, prediction of thermodynamic phase equilibria, and prediction of physical properties for transport phenomena system. The supervised learning requires training data, and the performance of the supervised learning is affected by the composition and the configurations of the given training data. Among the frequently observed engineering data, the data is given in log-scale such as length of DNA, concentration of analytes, etc. In this study, for widely distributed log-scaled training data of virtual 100×100 images, available loss functions were quantitatively evaluated in terms of (i) confusion matrix, (ii) maximum relative error and (iii) mean relative error. As a result, the loss functions of mean-absolute-percentage-error and mean-squared-logarithmic-error were the optimal functions for the log-scaled training data. Furthermore, we figured out that uniformly selected training data lead to the best prediction performance. The optimal loss functions and method for how to compose training data studied in this work would be applied to engineering problems such as evaluating DNA length, analyzing biomolecules, predicting concentration of colloidal suspension.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2021.06a
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• pp.46-46
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• 2021

국제사회는 1992년 기후변화협약 체결 이후 지구온도 상승을 2℃이하로 억제하는 등 기후변화 문제를 해결하기 위해 노력하고 있다. 그러나 1997년 선진국(38개국) 중심으로 2020년까지 탄소감축(교토의정서)을 선언하였음에도 불구하고, 미국, 중국 등의 감축의무 미참여로 인해 기후변화대응에 대한 한계를 노출한 바 있다. 그 이후 COP21(2015년)에서 모든 국가에 감축의무를 부여하는 신(新)기후체제를 출범함으로써 선진국뿐만 아니라 개발도상국도 2020년부터 탄소감축의무를 부담하게 되었다. 영국은 기후변화위원회의 권고에 따라 탄소중립경제(Net-Zero Economy) 실현을 위해 국가적 탄소배출 목표를 발표(2019년)하고 온실가스 배출 'Zero'를 기후변화법에 명시하여 모든 산업 인프라 및 환경에 적용시키려 한다. 전 세계에서 최초로 영국의 물산업 분야는 'Net Zero 2030 Routemap'을 발표하여 물산업분야의 탄소중립 실현을 위해 다양한 정책적 로드맵과 실행방안(시나리오)을 수립하였다. 이러한 실행방안은 국가정책에 부합하고 자국내 물기업의 탄소저감 실행계획의 수립을 지원하는데 그 목적이 있다. 구체적인 실행방안은 탄소중립 달성을 위해 비용, 효과, 기술수준 및 기간 등을 고려하여, ①수요주도형, ②기술주도형, ③자연친화주도형, 그리고 ④복합형으로 제시하고 있다. 실행시나리오에 따르면, 수요주도형은 상하수도 분야 수요관리 및 기술, 설비의 효율화를 통한 배출 저감 방안으로 2018~19년 기준, 총배출량 2.41MtCO2e에서 2030년까지 0.54MtCO2e으로 약 77%의 감소효과를 기대하고 있다. 기술주도형의 경우, 심각한 탄소배출 분야의 기술개발 및 혁신을 통해 배출량을 최소화하는 시나리오이며, 총배출량(2.41MtCO2e)을 0.10MtCO2e(약 96%)까지 감소시키기 위한 방안이다. 자연친화주도형은 물기업의 자산 및 그 외 지역에 자연친화적 환경조성을 통한 탄소상쇄방안을 중심으로 총배출량을 0.88MtCO2e(약 63%)까지 저감하는 효과를 나타낸다. 마지막으로 복합협은 시나리오별 실효성과 적용시기를 고려할 때 가장 효과적인 방안으로 약 74%의 저감효과를 나타내지만, 시기적절성, 효과성에서, 가장 최적의 방안으로 제시되고 있다. 본 연구는 이러한 영국 물산업 분야의 탄소중립 정책과 실행방안 분석하고 그 시사점을 제시함으로써 국내 물산업 분야의 탄소중립을 위한 구체적 실행계획 수립에 이바지하고자 한다. 물산업 분야의 탄소중립은 기존 물산업 가치사슬 변화 등 물산업 생태계 전반의 변화를 초래할 것이며, 이러한 변화는 국내 물산업의 자본·운영시장의 비용증가에 대한 도전과 신재생에너지 기술 등 탄소 중립 기술 습득 및 새로운 일자리 창출 등 신(新)시장체계에 대한 기회가 동시에 상존한다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2020.06a
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• pp.251-251
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• 2020

원주시를 비롯한 남한강 지류인 섬강의 중·하류 지역에서의 물 부족 및 수해를 방지를 위하여 남한강 지류인 섬강 유역에 횡성댐이 건설되었다. 그러나 상수원으로 이용되는 타 댐에 비해 횡성댐의 최근 5년간 TOC와 BOD₅의 평균 농도가 높은 것으로 나타났다. 횡성댐 유역의 수질 오염은 원주시와 횡성군의 식수원인 횡성호의 수질에도 악영향을 미치게 되어 이에 대한 개선책이 필요하다. 이에 본 연구에서는 횡성댐 유역의 주요 유입하천을 대상으로 오염원 현황을 파악하고 홍수기 유량·수질 모니터링을 통한 오염원 특성 및 기여도를 분석하였다. 이를 바탕으로 SWAT 모형을 구축한 후 횡성댐 유역 내 주요 우심하천인 구사천과 횡성댐 말단 지역에 대해 적용 가능한 총 5가지의 수질개선 대책 시나리오를 구성하여 유역 모델링을 통한 전체유황, 홍·풍·평수기, 저·갈수기 수질 오염 저감 효과를 분석하였으며, 추가적인 수질개선 대책으로 지역적 특성을 반영하여 오염원별 다양한 관리대책을 제시하였다. 우심하천인 구사천의 경우 마을하수도 설치에 대한 오염부하 저감 효과와 벌목에 대한 오염부하 영향에 대한 시나리오를 모델 내 적용하여 분석하였다. 또한 횡성댐 유역 말단에 대해 비가림시설 및 유출방지턱 설치에 따른 오염부하 저감 효과, 표준시비량 적용 및 농업BMPs(물꼬관리, 완효성비료, 볏짚피복, 초생대)에 따른 오염부하 저감 효과를 분석하였다. 시나리오별 수질개선 효과를 분석한 결과, BOD₅는 최소 0.1 ~ 11.6%의 수질개선 효과가 있었으며, T-N은 0.1 ~ 22.3%, T-P는 0.1 ~ 31.8%, TOC는 0.1 ~ 3.8%의 수질개선 효과가 있는 것으로 나타났다. 각 수질항목별 시나리오를 분석한 결과, 비가림시설 및 유출방지턱과 축산분뇨 위탁처리 시나리오, 경작지 표준 시비량 시비 및 농업 최적관리 적용 시나리오의 오염원 저감 효율이 가장 높은 것으로 나타났다. 향후 본 연구에서 제시한 오염저감 시나리오와 수질개선 대책 등을 통해 도출된 결과는 횡성댐 유역의 수질 개선을 위한 대책 수립에 기여할 수 있을 것이라고 판단되나, 횡성호 상류유역의 수질개선만 고려했기 때문에 호소 내 수질관리에 대한 후속 연구가 추가적으로 필요할 것으로 판단된다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2020.06a
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• pp.252-252
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• 2020

대하천 주변 광역상수도 공급지역은 가뭄 발생시에도 안정적으로 물이용이 가능하나, 중소하천을 수원으로 하는 하천의 상류지역은 가뭄시 물공급 안정성이 취약하다. 따라서 중소하천을 대상으로 가뭄시 물 공급시설의 효율적 운영, 물부족 위험도 평가, 가용 수자원의 최적이용 등 종합적인 대책 마련을 위해서는 신뢰성 높은 수문량(하천유출량 및 수자원가용량) 예측이 필요하다. 기존의 가뭄시 하천유출량 예측정확도 평가는 통계적 회귀분석을 통한 가뭄지수 기반의 가뭄상황의 예측에 치중하여 불확실성이 크며 국내 유역의 복잡한 물이용체계를 고려하지 않아 시·공간적인 규모에 따라 상이한 결과를 나타내며 실측자료 기반의 하천유출량과 비교하면 정확도가 대부분 60% 이하로 나타난다(이상은 등, 2015). 본 연구에서는 상세 물이용체계를 고려한 정도높은 수자원가용량의 평가를 위하여 한강권역 내의 한탄강댐 상류 유역을 테스트베드로 선정하였다. 한탄강댐 상류유역은 다수의 복잡한 농업용 수리시설 운영에 따른 수자원가용량 예측정확도가 매우 낮은 지역으로 본 연구를 통해 정도 높은 수자원가용량 예측정확도를 확보하기에 적정한 유역이라 판단하였다. 수자원가용량을 평가하기 위한 모형은 한국건설기술연구원에서 개발된 CAT3.1(Catchment hydrologic cycle Assessment Tool 3.1)을 이용하였다. CAT 3.1은 중소하천 유역내의 인위적인 물이용체계(광역급수, 재이용, 지하수 취수, 하천수 취·배수 등)를 반영한 수문량(하천유출량 및 수자원가용량) 평가 및 예측이 가능한 모형으로 기존 개념적 매개변수 기반의 집중형 수문모형과 물리적 매개변수 기반의 분포형 수문모형의 장점을 최대한 집약하여 개발되었다. 한탄강댐 상류유역의 물리적 매개변수는 최대한 기 구축된 GIS 자료를 활용하여 추출하였다. 토지이용현황은 산림과 농업지역이 대부분을 차지하여 농업용수 공급이 대부분인 물이용체계를 가지고 있다. 따라서 한국농어촌공사에서 관리하는 11개 농업용 저수지에 대한 취수현황 및 제원, 국가지하수센터의 유역내 지하수사용량, 하폐수처리량을 기본 입력 자료로 사용하였다. 특히 농업용 저수지의 경우에는 저수지출구점을 기준으로 저수지 상류유역 및 한국농어촌공사에서 기 구축된 관개면적 공간자료를 기본으로 수혜구역을 세분화하여 모형을 적용하였다.

• Convergence Security Journal
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• v.22 no.4
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• pp.161-168
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• 2022

After the corona virus, as non-face-to-face services are activated, domain services that guarantee integrity by embedding sensing information of the Internet of Things (IoT) with block chain technology are expanding. For example, in areas such as safety and security using CCTV, a process is required to safely update firmware in real time and to confirm that there is no malicious intrusion. In the existing safe security processing procedures, in many cases, the person in charge performing official duties carried a USB device and directly updated the firmware. However, when private blockchain technology such as Hyperledger is used, the convenience and work efficiency of the Internet of Things environment can be expected to increase. This article describes scenarios in how to prevent vulnerabilities in the operating environment of various customers such as firmware updates and device changes in a non-face-to-face environment. In particular, we introduced the optimal blockchain technique for the Internet of Things (IoT), which is easily exposed to malicious security risks such as hacking and information leakage. In this article, we tried to present the necessity and implications of security management that guarantees integrity through operation applying block chain technology in the increasingly expanding Internet of Things environment. If this is used, it is expected to gain insight into how to apply the blockchain technique to guidelines for strengthening the security of the IoT environment in the future.

• The Journal of the Convergence on Culture Technology
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• v.9 no.3
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• pp.789-795
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• 2023

Digital-Twin are recognized as an important core technology for the realization of Smart Factories by simulating and optimizing the monitoring and predictive maintenance of manufacturing equipment and the operation of production lines in a digital space. To implement this system, we adopt the IEC62541-based OPC-UA (Open Platform Communications Unified-Architecture) Protocol, which has strengths in interoperability and connectivity between heterogeneous platforms. Therefore, In this paper, We designed and implemented an IIoT(Industry Internet of Things) system that connects heterogeneous platforms, and developed an OPC-UA simulator based on IEC 62541. We will present whether the data will be applied to the Digital-Twin Platform and whether it will work, and proceed with performance tests and evaluations. We evaluate the operation performance and OPC-UA performance of the Digital-Twin platform lightened by the proposed device, and present the optimal IEC62514-based simulator system. We proceeded with the performance evaluation of sending and receiving data with OPC-UA wrapping with the proposed simulator, and found that a lightweight Digital-Twin platform can be operated. This research can apply the OPC-UA protocol for implementing smart factory and meta-factory in the manufacturing shop floor with limited resources, avoiding the waste of time and space on the shop floor through the OPC-UA simulator. We expect that this will contribute to a significant improvement in efficiency by minimizing.

• Analytical Science and Technology
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• v.20 no.6
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• pp.516-523
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• 2007

Purification of silica mineral has been investigated by acid leaching of pulverized silica. A series of studies has been carried out on the effect of leaching silica powder as a function of the leaching time at the constant temperature of $80^{\circ}C$ in oxalic acid, aqua regia, and two mixed acids of HF/HCl, $HF/HNO_3$. The impurities of silica and leachantes were measured by neutron activation analysis (NAA), inductively coupled plasma atomic emission spectrometry (ICP-AES), atomic absorption spectrometry, x-ray fluorescence (XRF) method and wet analysis (WA). Certain metals, such as sodium, calcium, iron, aluminium and titanium, have been found in concentrations of hundreds or even thousands of mg/kg. Comparison of purification processes of silica and analytical methods of impurities in the silica was conducted in this study.