• Title/Summary/Keyword: 하도 횡단면

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한국(韓國)의 목재평형함수율(木材平衡含水率) (Annual Equilibrium Moisture Content of Wood in Korea)

  • 조재명;강선구;심종섭;정희석
    • Journal of the Korean Wood Science and Technology
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    • 제10권2호
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    • pp.3-11
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    • 1982
  • 우리나라에 있어서 목재는 중요(重要)한 자재(資財)의 하나이다. 그 이용(移用)에 중요(重要)한 성질(性質)의 하나인 평형함수율(平衡含水率)을 알기 위해 소나무, 미송(美松), 신갈나무 및 라왕등 널리 사용(使用)되고 있는 수종의 횡단면(橫斷面)으로 짝지워진 생재(生材)와 전건재(全乾材)를 공시(供試)하여 서울, 춘천(春川), 대전(大田), 경주(慶州), 진주(晋州), 광주(光州)등 6개 지방(地方)에 소재(所在)하는 임업시험장(林業試驗場)의 백엽상(白葉箱)을 이용(利用)하여서 4년간(四年間)(1970. 1 ~ 1973. 12) 시험(試驗)하여 구한 방습평형함수율(放濕平衡含水率)과 흡습평형함수율(吸濕平衡含水率) 그리고 기후치평형함수율(氣候値平衡含水率)등은 다음과 같다. 1. 소나무, 미송(美松), 신갈나무 및 레드라왕의 방습평형함수율(放濕平衡含水率)은 각각 14.8%, 13.7%, 14.0%, 14.2%이었고, 흡습평형함수율(吸濕平衡含水率)보다 크게 나타났다. 2. 중부지방(中部地方)(서울, 춘천(春川), 대전(大田))의 평형함수율(平衡含水率)은 남부지방(南部地方)(경주(慶州), 진주(晋州), 광주(光州)) 보다 크게 나타났다. 3. 년중(年中) 평형함수율(平衡含水率)은 지방(地方)에 따라 약간 차이가 있었으나 4월(月)이 최저(最低)였고, 8월(月)이 최고(最高)였다. 4. 전국(全國)의 평형함수율(平衡含水率)의 평균(平均)과 범위는 방습평형함수율(放濕平衡含水率) 12.3 ~ 14.2 ~ 15.7(%), 흡습평형함수율(吸濕平衡含水率) 11.3 ~ 13.2 ~ 14.7(%), 기후치평형함수율(氣候値平衡含水率) 12.0 ~ 14.1 ~ 16.4(%) 이었다.

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한국(韓國)의 목재평형함수율(木材平衡含水率) (Annual Equilibrium Moisture Content of Wood in Korea)

  • 조재명;강선구;심종섭;정희석
    • Journal of the Korean Wood Science and Technology
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    • 제10권3호
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    • pp.109-117
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    • 1982
  • 우리나라에 있어서 목재는 중요(重要)한 자재(資材)의 하나이다. 그 이용(利用)에 중요(重要)한 성질(性質)의 하나인 평형함수율(平衡含水率)을 알기위해 소나무, 미송(美松), 신갈나무 및 라왕등 널리 사용(使用)되고 있는 수종의 횡단면로 짝지워진 생재(生材)와 전건재(全乾材)를 공시(供試)하여 서울, 춘천(春川), 대전(大田), 경주(慶州), 진주(晋州), 광주(光州)등 6개 지방(地方)에 소재(所在)하는 임업시험장(林業試驗場)의 백엽상(白葉箱)을 이용(利用)하여서 4년간(四年間(1970. 1 ~ 1973. 12) 시험(試驗)하여 구한 방습평형함수율과 흡습평형함수율 그리고 기후치평형함수율(氣候値平衡含水率)등은 다음과 같다. 1. 소나무, 미송(美松), 신갈나무 및 레드라왕의 방습평형함수율은 각각 14.8%, 13.7%, 14.0%, 14.2%이었고, 흡습평형함수율보다 크게 나타났다. 2. 中部地方(중부지방)(서울, 춘천(春川), 대전(大田))의 평형함수율(平衡含水率)은 남부지방(南部地方)(경주(慶州), 진주(晋州), 광주(光州)) 보다 크게 나타났다. 3. 년중(年中) 평형함수율(平衡含水率)은 지방(地方)에 따라 약간 차이가 있었으나 4월(月)이 최저(最低)였고, 8월(月)이 최고(最高)였다. 4. 전국(金國)의 평형함수율(平衡含水率)의 평균(乎均)과 범위는 방습평형함수율 12.3 ~ 14.2 ~ 15.7 (%), 흡습평형함수율 11.3 ~ 13.2 ~ 14.7(%), 기후치평형함수율(氣候値平衡含水率) 12.0 ~ 14.1 ~ 16.4(%)이었다.

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III급 부정교합을 지닌 $6\sim14$세 아동의 중두개저각에 따른 안면두개골의 형태적 특징: 측두방사선규격사진을 이용한 횡단누년적 연구 (A CROSS-SECTIONAL LONGITUDINAL CEPHALOMETRIC STUDY ON CRANIOFACIAL SKELETAL CHARACTERISTICS IN KOREAN CHILDREN AGED 6 TO 14 WITH CLASS III MALOCCLUSIONS)

  • 박수배;최영철
    • 대한소아치과학회지
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    • 제27권1호
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    • pp.135-145
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    • 2000
  • 부정교합의 분류가 치아의 위치적 관계에 의해 구분되면, 동일한 집단에 속하더라도 이들의 안면두개골은 서로 다른 구조적 관계를 지니고 있어 이들을 동일시 할 수 없으며 안면두개골의 형태적 특징에 의한 분류가 필요하다. 저자는 $6\sim14$세 사이의 III급 부정교합 아동 135명의 측두방사선규격사진을 7, 9, 11, 13세의 연령으로 구분한 후, 중두개저각 $40.3^{\circ}$를 기준으로 이보다 작은 집단(하악전돌효과군)과 큰 집단(하악후퇴효과군)으로 분류하여 각 집단의 안면두개골의 형태적 특징을 횡단 누년적으로 비교 평가하였다. 모집단의 39.3%가 하악전돌효과군으로, 60.7%가 하악후퇴효과군으로 나타났으며, 두 개저, 비상악복합체 상악골 및 하악골의 전후방적 길이 그리고 전안면높이와 후안면높이 등의 수직적 길이가 하악후퇴효과군에서 크게 나타난 것으로 미루어 III급 부정교합 아동의 많은 수가 좁고 긴 얼굴형 (leptoprosopic faceform)에서 찾아볼 수 있는 형태적 특징을 많이 지니고 있으며, 두 군간에는 형태적, 구조적인 차이와 함께 시기적으로도 각기 다른 성장양태를 보이는 것으로 가늠된다.

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한국산 살모사에서 최초로 발견한 돼지악구충의 제3기 유충 (The first discovery of larval Gnathostoma hispidum (Nematoda: Gnathostomidae) from a snake host, Agkistrodon breuicaudn)

  • 손운목;이순형
    • Parasites, Hosts and Diseases
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    • 제36권2호
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    • pp.81-90
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    • 1998
  • 국내 토착 악구충을 발견하기 위하여 1994년 3월부터 1997년 6월까지 미꾸리 3,450마리, 황소 개구리 24마리, 무자치 55마리, 능구렁이 2마리, 유혈목이 62마리, 살모사류 87마리 및 고양이 (stomach only) 438마리를 조사하였던 바, 12마리의 살모사에서 총 21마리의 악구충 유충이 검출되었다. 종 동정을 위하여 검출한 유충의 일부는 glycerin-jelly 봉입 표본 및 조직절편 횡단표본 으로 제작하여 광학현미경으로 관찰하였고, 일부는 주사전자현미경으로 관찰하였다. 유충은 평균 $2.233{\;}times{\;}0.343{\;}mm$ 크기이었고, 작은 피극이 일정한 간격으로 배열되어 있는 약 210줄의 가로 주름을 가지고 있었다. 특징적인 head-bulb에는 소구 (booklet)가 전방에서부터 평균 36.8개, 39.0개, 41.7개 및 44.3개씩 4줄 배열되어 있었다. 중장 부위의 횡단면에서는 19-25개의 상피세 포로 이루어진 장벽이 관찰되었고, 대부분의 장상피세포는 1개씩의 큰 핵을 가지고 있었다. 주사 전자현미경 관찰에서는 충체 전단의 입 부위, 특징적인 head-bulb, 가로주름 (transverse striation)과 피극 (cuticularspine), ceivicalpapilla, 후단 부위 표피 등에서 특징적인 소견을 나 타내었다. 이상의 형태학적 특징을 근거로 하여 한국산 살모사에서 검출한 악구충의 유충을 돼지 악구충 (Gnohostoma hispidum)의 advanced third-stage larva로 동정하였고, 이 연구를 통하여 살모사 (Afkisfodon breuicaudus)가 돼지악구충의 중간숙주임이 최초로 밝혀졌다.

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우리나라 저축률(貯蓄率)의 결정요인(決定要因)

  • 홍기석;김준경
    • KDI Journal of Economic Policy
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    • 제19권4호
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    • pp.3-46
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    • 1997
  • 본 논문은 우리나라 저축률(貯蓄率)의 결정요인을 실증적으로 분석하는 데 목적을 두고 있다. 특히 본 논문은 생애주기가설/항상소득가설(生涯週期假說/恒常所得假說)에 바탕을 두고 거시(巨視)시계열자료와 미시(微視)횡단면자료를 모두 분석함으로써 개별경제주체의 저축행위와 경제전체의 저축간의 일관된 관계를 밝히려고 하였다. 표준적인 생애주기가설/항상소득가설에 의하면, 저축은 소득(所得)의 일시적 변동으로부터 소비(消費)를 독립시키려는 개별소비자의 합리적 선택의 결과이다. 따라서 개별소비자의 저축은 단기적으로는 소득이 일시적으로 높은 해(년(年))에, 그리고 보다 장기적으로는 일생동안 가장 높은 수준의 소득을 벌게 되는 장년기간중에 가장 크게 된다. 본 논문의 실증결과는 이러한 생애주기가설/항상소득가설의 예측이 실제자료와 대체로 일치함을 보여준다. 거시자료 분석결과에 의하면 우리나라 저축률의 연간변동은 소득성장률(所得成長率)과 인구연령구조(人口年齡構造)의 변동에 의해서 잘 설명되는 것으로 나타난다. 또한 미시자료 분석결과를 보더라도 소득이 일시적으로 높은 가계나 경제활동연령인구의 비중이 높은 가계일수록 더 많은 저축을 하는 것으로 나타난다. 따라서 생애주기가설/항상소득가설은 우리나라 저축률의 결정을 설명하는 데 매우 유용하다고 판단된다. 본 논문은 또한 소득성장률이나 연령구조 외에 이자율, 유동성 제약, 그리고 예비적 저축동기 등이 저축에 미치는 영향에 대해서도 살펴보았다. 실증결과에 의하면 실질이자율은 저축률을 다소 증대시키는 효과가 있으나, 기타 요인들의 효과는 유의하지 않은 것으로 나타났다.

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고속 전철에서의 중전기 응용

  • 한규환
    • 전기의세계
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    • 제40권1호
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    • pp.27-36
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    • 1991
  • 교통수단을 효율적으로 잘 활용하는 나라가 세계의 주도권을 행사해 왔다면 지나친 비약이라고 생각하는 사람이 있을지 모르겠으나, 해가 지지않는 나라로 찬란하 문화와 부를 구가했던 영국은 19세기 산업혁명에 의해 세계 최초의 증기 기관차를 개발했고, 20세기초에 들어 세계의 부를 누렸던 미국은 그야말로 자동차의 나라라고 할만큼 많은 자동차를 개발해왔다. 이제 맞이해야 될 21세기의 세계 역시, 어떤 나라가 새로운 교통 system을 개발하느냐 하는것도 관심의 대상이 아닐 수 없다. 앞으로는 지금까지 살아온 세대보다도 더 많은 사람의 교류와 정보의 전달 및 물자의 이동이 필요하기 때문이다. 지금 연구에 박차를 가하고 있는 21세기의 항공분야도 초음속 여객기가 상업화되어 그들의 주장대로 서울에서 Losangeles 간을 4시간대에 비행한든지, 뉴욕과 파리간이 2시간 이내에 비행된다면 세계는 어떻게 변모할 것이며, Europe 대륙에서 영국 Dover 해협을 해저로 통과하는 초고속 열차에 의해 Europe을 한 덩어리로 묶고, Europe 대륙에서 Asia 대륙을 횡단하는 초고속 열차가 실용화된다면 세계는 어떻게 변모 할 것인지를 생각해 볼때, 일일 생활권에 놓인 세계는 사회, 경제, 문화면에서 급속한 변화를 겪게 될 것은 분명하다. 이러한 시대적 변화에 순응하기 위해 우리나라에서도 서울, 부산을 2시간대로 운행 할 수 있는 초고속 열차가 추진되고 있고, 이 서울, 부산간을 축으로 하는 경부 고속전철이 완공된 후 서울에서 광주, 서울에서 강릉을 연결하는 국토종합 개발권의 고속전철이 운행된다면, 지역간 시간적 거리가 단축되고 국토 구조도 많이 변모할 것이며, 행정기관의 지방이전이나 서울 중심의 경제적, 문화적 기능들이 지방으로 많이 분산되어 좁은 국토지만 보다 효율적으로 활용될 것으로 기대된다. 이러한 명제를 안고 추진되는 우리나라의 고속전철사업을 생각하면서 이미 실용화된 선진각국의 고속전철에서 사용되고 있는 중전기기들이 어떻게 응용되고 있는지 살펴보기로 하자.

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뇌 PET과 MR 영상의 자동화된 3차원적 합성기법 개발 (Development of an Automatic 3D Coregistration Technique of Brain PET and MR Images)

  • 이재성;곽철은;이동수;정준기;이명철;박광석
    • 대한핵의학회지
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    • 제32권5호
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    • pp.414-424
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    • 1998
  • 목적: PET과 MR 영상을 체계적으로 합성i분석하여 각각의 영상기법이 갖는 단점을 보완하고 기능을 향상시킴으로써 보다 정확하고 유용한 임상정보를 얻을 수 있다. 두 영상을 공간적으로 합성하기 위해서 머리 표피 경계점들 간의 거리를 최소화하는 알고리즘을 이용할 경우 경계점 추출의 정확성 및 견실성과 거리 계산 속도가 합성 알고리즘의 성능을 결정하는 중요한 요소가 된다. 본 연구에서는 PET 영상의 경계 추출과 거리 계산 방법을 개선하고 이를 이용하여 PET과 MR 영상을 3차원적으로 합성하였다. 대상 및 방법: 공간적인 합성을 위한 영상처리기법의 핵심인 경계점 추출을 위해 PET영상에서는 방출스캔 sinogram의 경계를 강조한 후 재구성한 횡단면으로부터 2 mm 간격으로 머리 표피 경계점들을 추출하였으며 MR 영상에서는 각 횡단면마다 약 2도 간격으로 경계점들을 추출하였다. 두 영상의 모든 경계점들 간의 평균 유클리디안 거리를 최소화하는 3차원 가상공간 상에서의 위치 이동과 회전 각도를 최소자승법을 이용하여 구한 후 PET영상을 역 전환하여 위치 정합을 하였다. 평균 거리의 계산 속도를 향상시키기 위하여 고정된 대상의 각 경계점을 중심으로 하여 주변 공간 정들에서의 거리를 순차적으로 계산하고 이들의 최소값을 취하는 방법으로 거리지도를 구성하였으며 최소자승법에서 경계점들 간의 위치가 변할 때마다 매번 평균거리를 다시 계산하지 않고 거리지도를 참조하여 평균 거리를 산출하는 방법을 사용하였다. 위치 정합된 두 영상의 동시 표현을 위하여 PET 영상의 화소값에 $0.4{\sim}0.7$부터 1사이의 범위로 정규화된 MR 영상의 화소 값으로 가중치를 주는 가중정규화 방법을 사용하였다. 결과: 방출스캔의 sinogram을 이용함으로써 PET영상의 경계를 견실하게 추출할 수 있었으며, 거리지도를 이용하여 거리 계산을 한 결과 계산 속도를 향상시킬 수 있었다. 정상인의 뇌영상에 대해 위치 정합을 실시한 결과 평균 거리 오차는 2mm 이하였다. 가중정규화 방법을 사용하였을 때 합성된 영상의 정성적인 식별 명확도가 향상하였다. 결론: 견실한 PET 영상 경계점 추출과 거리지도를 이용한 계산 속도의 향상을 통해 뇌 PET과 MR 영상 합성기법의 성능을 개선할 수 있었으며 이를 이용하며 개발한 영상정합 프로그램은 임상 환경에서 유용하게 사용될 수 있을 것이다.

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리기다소나무 (Pinus rigida Miller) 지재(枝材)의 압축이상재(壓縮異常材), 대응재(對應材) 및 측면재(側面材) 특성(特性)에 관한 주사전자현미경적(走査電子顯微鏡的)인 연구(硏究) (Scanning Electron Microscopic Studies on the Features of Compression Wood, Opposite Wood, and Side Wood in Branch of Pitch Pine(Pinus rigida Miller))

  • 엄영근;이필우
    • Journal of the Korean Wood Science and Technology
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    • 제13권1호
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    • pp.3-18
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    • 1985
  • 한국(韓國)에서는 리기다소나무 (Pinus rigida Miller, pitch pine) 지재(枝材)의 해부학적(解剖學的)인 특성(特性)에 관한 연구(硏究)가 광학현미경적(光學顯微鏡的)인 방법(方法)을 통하여 이(李)에 의하여 1972년(年) 발표(發表)되었다. 본 연구(硏究)에서는 리기다소나무 지재(枝材)의 해부학적(解剖學的)인 특성(特性)에 관한 이(李)의 연구(硏究) 속보(續報)로써 압축이상재(壓縮異常材) (compression wood), 대응재(對應材) (opposite wood) 및 측면재(側面材) (side wood)의 횡단면(橫斷面)과 방사단면(放射斷面)상의 조직학적(組織學的) 특성(特性)을 주사전자현미경(走査電子顯微鏡)을 통하여 비교(比較) 연구(硏究)한 바 얻어진 결과(結果)를 요약(要約)하여 보면 다음과 같다. 1. 압축이상재(壓縮異常材)에 있어서 춘재(春材)로부터 추재(秋材)로의 가도관(假導管) 이행(移行)은 극점(極漸)이며 가도관(假導管)의 배열(排列) 및 크기 역시 거의 균일(均一)한 상태(狀態)를 나타내지만 대응재(對應材) 및 측면재(側面材)에 있어서는 가도관(假導管)의 이행(移行)이 급(急)하며 가도관(假導管)의 배열(排列) 및 크기도 압축이상재(壓縮異常材)의 가도관(假導管)보다 불균일(不均一)하다. 또한 대응재(對應材)의 연륜폭(年輪幅)은 압축이상재(壓縮異常材)나 측면재(側面材)의 연륜폭(年輪幅)보다 좁으며 측면재(側面材)의 횡단면(橫斷面)상 방사조직(放射組織)은 압축이상재(壓縮異常材) 및 대응재(對應材)의 방사조직(放射組織)보다 더 명확(明確)하다. 2. 압축이상재(壓縮異常材)의 가도관(假導管) 특히 춘재(春材) 가도관(假導管)이 둥근 경향(傾向)을 나타내는데 반하여 대응재(對應材) 및 측면재(側面材)의 가도관(假導管)은 다소 모난 모양을 나타낸다. 그리고 세포간극(細胞間隙) (intercellular space), 나선강(螺旋腔) (helical cavity) 및 나선형(螺旋型) (spiral check)이 압축이상재(壓縮異常材)의 춘재(春材) 및 추재(秋材)에 모두 존재하는데 반하여 대응재(對應材)에 있어서는 춘재(春材) 및 추재(秋材) 모두에 존재(存在)하지 않는다. 3. 대응재(對應材) 및 측면재(側面材)에 있어서 추재(秋材) 가도관(假導管)의 막(膜) 두께가 춘재(春材) 가도관(假導管)의 것보다는 더욱 크지만 압축이상재(壓縮異常材)의 추재(秋材) 가도관(假導管)은 그 막(膜)의 두께가 춘재(春材) 가도관(假導管)의 것과 비슷하여 대응재(對應材) 및 측면재(側面材)의 가도관(假導管)과는 달리 압축이상재(壓縮異常材)의 가도관(假導管)에는 2차막(次膜)의 $S_3$ 층(層)이 존재(存在)하지 않는다. 4. 대응재(對應材) 및 측면재(側面材)의 가도관(假導管)과는 달리 압축이상재(壓縮異常材)의 가도관(假導管)은 종종 그 선단부(先端部)가 굴곡(屈曲)되어 있으며 압축이상재(壓縮異常材)의 가도관(假導管)에 존재(存在)하는 유연막공(有緣膜孔)은 대응재(對應材) 및 측면재(側面材)의 것과는 달리 세포막(細胞膜) 내표면(內表面)의 나선상(螺旋狀) (groove)에 존재(存在)한다. 5. 대응재(對應材) 및 측면재(側面材)의 가도관(假導管)의 방사막(放射膜)에 존재(存在)하는 유연막공(有緣膜孔)은 난형(卵形)이지만 압축이상재(壓縮異常材)의 가도관(假導管)의 유연막공(有緣膜孔)은 약간 변형(變形)된 난형(卵形)을 나타낸다. 6. 측면재(側面材)의 춘재(春材)에 있어서 소형(小形) 분야막공구(分野膜孔口)는 둥근 삼각형(三角形)을 나타내며 대형(大形) 분야막공구(分野膜孔口)는 2개의 소형(小形) 분야막공구(分野膜孔口)가 합병(合倂)되어 창상(窓狀)을 나타낸다. 그러나, 대응재(對應材)의 춘재(春材)에 있어서 소형(小形) 분야막공구(分野膜孔口)는 직립(直立)의 난형(卵形)을 그리고 대형(大形) 분야막공구(分野膜孔口)는 평복(平伏)의 난형(卵形)을 나타내며 압축이상재(壓縮異常材)의 분야막공구(分野膜孔口)는 가도관측(假導管側)의 막공연(膜孔緣)으로 인하여 춘재(春材)의 것이 양편 볼록렌즈형(形)을, 추재(秋材)의 것이 슬릿 (slit)형(形)을 나타낸다.

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HEC-RAS STA 모형을 이용한 유천천 하상변동 분석 (Analysis of Stream Bed Variation in Ucheoncheon by Using the HEC-RAS STA Model)

  • 정민진;전계원;김일동
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2021년도 학술발표회
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    • pp.411-411
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    • 2021
  • 최근 들어 이상기후에 따른 집중호우의 영향과 하천 유역 내에서의 토지이용의 증가로 하천의 하류부에서의 홍수피해는 점점 증가하고 있다. 이에 대비하기 위해 하천 시설물 설치를 계획하거나 이수, 치수 계획을 세우기 위해서는 하상이 어떻게 변화할 것인지 파악하는 것이 중요하다. 연구 대상 지역 세종특별자치시 금남면 영대리 유천천은 최근 10년간 홍수로 인한 피해액이 연평균 약 2.4억 원으로 나타났으며 매년 피해가 지속되고 있다. 유천천은 인위적 하도의 변경과 토지이용 상황의 변화 및 하천 골재채취, 댐 및 저수지 건설, 자연적인 홍수 등으로 하상이 변동되고 있으며, 그로 인해 생긴 유로의 변화로 발생할 수 있는 피해 예측이나 하천 시설물 설치를 위해서는 변동 결과의 예측이 필요하다. 따라서 본 연구에서는 대상 유역의 하상변동을 분석하기 위하여 HEC-RAS Sediment Transport Analysis(STA) 모형을 적용하였다. 적용한 데이터를 바탕으로 장래 하상변동 결과를 예측하였고 GIS 기법을 이용하여 유역의 특성 및 유출 특성에 관한 인자들을 도출하였다. 장래 1년, 5년, 10년 단위로 하상변동의 예측이 가능한 HEC-RAS STA 모형 분석 결과, 하상경사가 급한 각 하천상류 구간과 횡단시설물의 상류층에서는 하상저하가 발생하고, 하상경사가 완만한 하류 구간 부근에서는 일부 하상 상승이 발생하는 것으로 나타났다. 수위상승에 대비하여 지속적인 관찰과 상승구간에 대한 주기적인 하천 정비를 통하여 홍수기에 수위상승을 억제할 필요가 있을 것으로 판단된다. 본 연구의 결과는 하도 안정성과 이수와 치수안정성 확보, 하천의 효율적인 이용과 보전, 유지관리 시 기본해석으로 활용할 수 있을 것으로 사료된다.

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스마트 시설환경 실시간 시뮬레이션을 위한 하드웨어 가속 기술 분석 (A Benchmark of Hardware Acceleration Technology for Real-time Simulation in Smart Farm (CUDA vs OpenCL))

  • 민재기;이동훈
    • 한국농업기계학회:학술대회논문집
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    • 한국농업기계학회 2017년도 춘계공동학술대회
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    • pp.160-160
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    • 2017
  • 자동화 기술을 통한 한국형 스마트팜의 발전이 비약적으로 이루어지고 있는 가운데 무인화를 위한 지능적인 스마트 시설환경 관찰 및 분석에 대한 요구가 점점 증가 하고 있다. 스마트 시설환경에서 취득 가능한 시계열 데이터는 온도, 습도, 조도, CO2, 토양 수분, 환기량 등 다양하다. 시스템의 경계가 명확함에도 해당 속성의 특성상 타임도메인과 공간도메인 상에서 정확한 추정 또는 예측이 난해하다. 시설 환경에 접목이 증가하고 있는 지능형 관리 기술 구현을 위해선 시계열 공간 데이터에 대한 신속하고 정확한 정량화 기술이 필수적이라 할 수 있다. 이러한 기술적인 요구사항을 해결하고자 시도되는 다양한 방법 중에서 공간 분해능 향상을 위한 다지점 계측 메트릭스를 실험적으로 구성하였다. $50m{\times}100m$의 단면적인 연동 딸기 온실을 대상으로 $3{\times}3{\times}3$의 3차원 환경 인자 계측 매트릭스를 설치하였다. 1 Hz의 주기로 4가지 환경인자(온도, 습도, 조도, CO2)를 계측하였으며, 계측 하는 시점과 동시에 병렬적으로 공간통계법을 이용하여 미지의 지점에 대한 환경 인자들을 실시간으로 추정하였다. 선행적으로 50 cm 공간 분해능에 대응하기 위하여 Kriging interpolation법을 횡단면에 대하여 분석한 후 다시 종단면에 대하여 분석하였다. 3 Ghz에 해당하는 연산 능력을 보유한 컴퓨터에서 1초 동안 획득한 데이터에 대한 분석을 마치는데 소요되는 시간이 15초 내외로 나타났다. 이는 해당 알고리즘의 매우 높은 시간 복잡도(Order of $O=O^3$)에 기인하는 것으로 다양한 시설 환경의 관리 방법론에 적절히 대응하기에 한계가 있다 할 수 있다. 실시간으로 시간 복잡도가 높은 연산을 수행하기 위한 기술적인 과제를 해결하고자, 근래에 관심이 증가하고 있는 NVIDIA 사에서 제공하는 CUDA 엔진과 Apple사의 제안을 시작으로 하여 공개 소프트웨어 개발 컨소시엄인 크로노스 그룹에서 제공하는 OpenCL 엔진을 비교 분석하였다. CUDA 엔진은 GPU(Graphics Processing Unit)에서 정보 분석 프로그램의 연산 집약적인 부분만을 담당하여 신속한 결과를 산출할 수 있는 라이브러리이며 해당 하드웨어를 구비하였을 때 사용이 가능하다. 반면, OpenCL은 CUDA 엔진이 특정 하드웨어에서 구동이 되는 한계를 극복하고자 하드웨어에 비의존적인 라이브러리를 제공하는 것이 다르며 클러스터링 기술과 연계를 통해 낮은 하드웨어 성능으로 인한 단점을 극복하고자 하였다. 본 연구에서는 CUDA 8.0(https://developer.nvidia.com/cuda-downloads)버전과 Pascal Titan X(NVIDIA, CA, USA)를 사용한 방법과 OpenCL 1.2(https://www.khronos.org/opencl/)버전과 Samsung Exynos5422 칩을 장착한 ODROID-XU4(Hardkernel, AnYang, Korea)를 사용한 방법을 비교 분석하였다. 50 cm의 공간 분해능에 대응하기 위한 4차원 행렬($100{\times}200{\times}5{\times}4$)에 대하여 정수 지수화를 위한 Quantization을 거쳐 CUDA 엔진과 OpenCL 엔진을 적용한 비교한 결과, CUDA 엔진은 1초 내외, OpenCL 엔진의 경우 5초 내외의 연산 속도를 보였다. CUDA 엔진의 경우 비용측면에서 약 10배, 전력 소모 측면에서 20배 이상 소요되었다. 따라서 우선적으로 OpenCL 엔진 기반 하드웨어 가속 기술 최적화 연구를 통해 스마트 시설환경 실시간 시뮬레이션 기술 도입을 위한 기술적 과제를 풀어갈 것이다.

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