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방울토마토 수경재배 시 착과 절위 증가에 따른 공급액, 배액 및 식물체의 무기성분 농도 변화 (Changes in Inorganic Element Concentrations of Drained Nutrient Solution and Leaves in Compliance with Numerical Increment of Fruiting Node during Hydroponic Cultivation of Cherry Tomato)

  • 이은모;박상규;김경제;이봉춘;이희철;윤여옥;박수복;최종명
    • 생물환경조절학회지
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    • 제26권4호
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    • pp.361-367
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    • 2017
  • 수경재배 시스템에 있어서 배액의 재활용은 생산비 절감 및 환경오염 방지를 위하여 중요하다. 방울토마토를 반촉성 수경재배 하면서 생육 단계별 공급액, 배액 및 잎의 무기성분 분석을 통하여 순환식 수경재배 시스템 개발을 위한 기초자료를 확보하고자 본 연구를 수행하였다. 연구목적을 달성하기 위해 주기적으로 공급액, 배액 및 식물체 잎을 채취한 후 무기물 함량을 분석하였다. 생육 초기에는 배액의 EC가 공급액과 비슷한 약 $2.0dS{\cdot}m^{-1}$였지만, 생육 후기로 갈수록 높아져 9화방 착과기에는 $4.5dS{\cdot}m^{-1}$였다. 영양생장이 왕성한 생육 초기의 pH는 6.4~6.7 범위였으나 생식생장이 강해진 생육 후기에는 5.9~6.1로 낮아지는 경향이었다. 생육 초기에는 공급액과 배액의 $NO_3-N$, P, K, Ca 및 Mg 농도가 비슷하였지만 생육 후기로 갈수록 공급액보다 배액의 농도가 높아지는 경향이었다. 생육 초기에 잎의 T-N 함량이 높았지만 후기로 갈수록 낮아지는 경향이었다. K와 Ca 함량은 생육 초기에는 낮았으나 후기로 갈수록 높았으며, P와 Mg 함량은 생육초기부터 후기까지 유사한 수준으로 분석되었다. 이상의 결과는 토마토 수경재배를 배액 재활용에 있어 무기원소 농도 변화를 교정하기 위한 기초자료로 활용될 수 있을 것이다.

지하다공질(地下多孔質) 매체(媒體)속에서의 오염물질이동(汚染物質移動) 해석(解析)을 위한 지하수(地下水)흐름 모형(模型) (Groundwater Flow Model for the Pollutant Transport in Subsurface Porous Media Theory and Modeling)

  • 조원철
    • 대한토목학회논문집
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    • 제9권3호
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    • pp.97-106
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    • 1989
  • 본(本) 연구(硏究)는 유한요소법(有限要素法)(FEM)을 이용(利用)하여 2차원(次元) 지하수(地下水) 흐름모형(模型)을 확립(確立)한 것으로 지하수계(地下水界)에서의 오염물질이동(汚染物質移動)에 관한 종합적(綜合的)인 동적(動的)시스템 모형(模型)을 개발(開發)하는 연구(硏究)의 첫 단계(段階)이다. 이 흐름모형(模型)은 보다 많은 실재문제(實在問題)를 다를 수 있는 융통성(融通性)과 유연성(柔軟性)을 가지도록 하고 있다. 시간(時間)의 함수(函數)로 나타나는 Sources/Sinks, Dirichlet 형(形)의 경계조건(境界條件), Neumann 형(形) 혹은 Cauchy 형(形)의 유동(流動) 경계조건(境界條件), 누수성피압상(漏水性被壓床) (leaky confining beds) 등(等)의 조건(條件)을 가진 지하수(地下水)흐름을 모의발생(模擬發生 수 있으며, 또 복잡(複雜)한 경계조건(境界條件)을 잘 나타내기 위하여 삼각형요소(三角形要素)와 사각형요소(四角形要素)를 혼합(混合)하여 쓸 수 있는 지하수(地下水)흐름 FEM 모형(模型)을 확립(確立)한 것이다.

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랜덤진동환경에서 솔더접합부의 인쇄회로기판내 위치에 따른 내구수명 변화 연구 (Location-dependent Reliability of Solder Interconnection on Printed Circuit Board in Random Vibration Environment)

  • 한창운
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제38권1호
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    • pp.45-50
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    • 2014
  • 인쇄회로기판 위에 9개의 PBGA (Plastic Ball Grid Array) 패키지를 SnPb 솔더로 실장하여 진동시편을 제작하고 랜덤진동시험을 수행하였다. 진동에 대한 각 패키지 솔더의 내구수명을 분석한 결과, 패키지의 인쇄회로기판 배치 위치에 따라 솔더의 내구수명이 결정됨을 보였다. 이 위치에 따른 내구수명 의존성을 규명하기 위하여 유한요소모델을 작성하고, 모델의 모든 요소에 대해서 응력응답함수로부터 정의되는 등가응력을 분석하였다. 분석결과로부터 랜덤진동시험에서 패키지를 연결하는 솔더 중 코너에 위치한 솔더에서 최대 등가응력이 발생함을 보였다. 마지막으로, 각 패키지별 코너 솔더의 최대 등가응력값을 파괴등가응력으로 정의하고 파괴등가응력과 각 패키지의 내구수명간에 직접적인 연관관계가 있음을 제시하였다.

CFD에 의한 1MW 수평축 풍력발전용 로터 설계 및 해석에 관한 연구 (A Study on the 1MW Horizontal Axis Wind Turbine Rotor Design and 3D Numerical Analysis by CFD)

  • 김범석;김유택;남청도;김진구;이영호
    • 유체기계공업학회:학술대회논문집
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    • 유체기계공업학회 2004년도 유체기계 연구개발 발표회 논문집
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    • pp.396-401
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    • 2004
  • In this paper, a 1MW HAWT(FIL-1000) rotor blade has been designed by BEMT(Blade Element Momentum Theory) with Prandtl's tip loss. Also, a 3-D flow and performance analysis on the FIL-1000 rotor blade has been carried out by using the 3-D Navier-Stokes commercial solver (CFX-5.7) to provide more efficient design techniques to the large-scale HAWT engineers. The rated power and itsapproaching wind velocity at design point (TSR=7.5) are 1MW and 9.99m/s respectively. The rotor diameter is 54.5m and the rotating speed is 26.28rpm. Airfoils such as FFA W-301, DU91-W-250, DU93-W-210, NACA 63418, NACA 63415 consist of the rotor blade from hub to tip. Recent CFX version, 5.7 was adopted to simulate 3-D flow field and to analyze the performance characteristics of the rotor blade. Entire mesh node number is about 730,000 and it is generated by ICEM-CFD to achieve better mesh quality The predicted maximum power occurringat the design tip speed ratio is 931.45kW. Approaching to the root, the inflow angle becomes large, which causesthe blade to be stalled in the region. Therefore, k-$\omega$ SST turbulence model was used to predict the quantitative flow information more accurately. Application of commercial CFD code to optimum blade design and performance analysis was proved to be more effective environment to HAWT blade designers.

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비대칭 층을 가지는 인공재료모델을 이용한 일반 평판구조물의 위상최적화 (Topology Optimization of General Plate Structures by Using Unsymmetric Layered Artificial Material Model)

  • 박경임;이상진
    • 한국공간구조학회논문집
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    • 제7권5호
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    • pp.67-74
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    • 2007
  • 본 연구에서는 판 구조물의 최적위상을 찾기 위한 비대칭 층을 가지는 인공재료모델을 이용한 위상최적화기법을 제시하였다. 구절점 판요소를 형성하기 위하여 판의 일차전단변형을 고려하는 Reissner-Mindlin 판이론이 도입되었다. 최소화하고자 하는 변형에너지를 목적함수로 하고 구조물의 초기부피를 제약함수로 채택하였다 인공재료모델에 존재하는 다공성물질의 구멍의 크기를 조절하기 위하여 최적정기준법을 바탕으로 하는 크기조절알고리듬을 도입하였다. 제시된 위상최적화 기법의 성능을 조사하기 위하여 수치예제를 수행하였다. 수치해석결과로부터 제시된 위상최적화기법은 판구조물의 최적위상을 도출하는데 매우 효과적인 것으로 나타났다. 특히 제시된 비대칭 층모델은 판구조물의 보강재를 보다 실제적으로 도출하는데 유용할 것으로 나타났다.

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'Bonus' 토마토 반촉성 수경재배 시 착과절위에 따른 식물체, 공급액 및 배액의 무기성분 농도 변화 (Changes in Inorganic Element Concentrations in Leaves, Supplied and Drained Nutrient Solution according to Fruiting Node during Semi-forcing Hydroponic Cultivation of 'Bonus' Tomato)

  • 이은모;박상규;이봉춘;이희철;김학헌;윤여옥;박수복;정선옥;최종명
    • 생물환경조절학회지
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    • 제28권1호
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    • pp.38-45
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    • 2019
  • 순환식 수경재배 시스템을 이용한 배액의 재활용은 수자원 및 생산비 절감, 환경오염 방지를 위하여 중요하다. 따라서 일반 토마토인 'Bonus'를 110일간 반촉성 수경재배하면서 생육 단계별 식물체, 공급액 및 배액의 무기원소 농도 분석을 통하여 순환식 수경재배 시스템 개발을 위한 기초 자료를 확보하고자 본 연구를 수행하였다. 착과절위에 따른 엽의 T-N 함량은 생육 초기에 약 4.1%로 높았으나 생육 후기로 갈수록 낮아져 8화방 개화기에는 3.9%로 낮아졌다. P 함량은 초기에 높았으며, 3-7화방까지는 비슷하였고, 8화방에서 낮았다. Ca, Mg 및 Na은 생육초기보다 후기로 갈수록 함량이 높아져 8화방 개화기에 가장 높았다. 토마토 생육 기간이 경과할수록 공급 양액과 배액의 $NO_3-N$, P, K, Ca 및 Mg 농도는 정식 5주 후까지의 생육 초기에는 비슷하였으나 생육 후기로 갈수록 공급액보다 배액에서 농도가 높아지는 경향이었다. B, Fe 및 Na의 경우 생육 초기에는 배액의 농도가 약간 높았으며 중기 이후부터 공급액보다 배액의 농도가 높았다. 이상의 결과는 토마토 순환식 반촉성 수경재배 시 배액의 무기원소 농도를 교정하기 위한 기초 자료로 활용될 수 있을 것이다.

재가노인 사례관리의 욕구사정 정확도 향상을 위한 욕구추출 알고리즘 개발 - 데이터 마이닝 분석기법을 활용하여 - (Development of Needs Extraction Algorithm Fitting for Individuals in Care Management for the Elderly in Home)

  • 김영숙;정국인;박소라
    • 한국사회복지학
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    • 제60권1호
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    • pp.187-209
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    • 2008
  • 본 연구자들은 재가노인의 사례관리 과정에서 가장 핵심적인 요소가 되는 욕구 중심의 통합적 사정을 위한 28개의 욕구가 포함된 사정도구를 개발하였으며, 그 후속 연구로 개발된 욕구사정도구를 활용해 전국 노인복지관 협회 산하 120개 기관의 재가 노인 676명의 사정 데이터를 수집하고 데이터마이닝의 의사결정 나무분석 기법을 활용하여 욕구에 적합한 사회복지 서비스를 제공하기 위한 욕구추출 알고리즘을 개발하였다. 본 연구를 통해 재가노인의 욕구 28개에 대한 욕구추출 알고리즘은 <표3>에 요약하였다. 욕구 8번 "외출 시 도움을 원한다."의 의사결정모형을 예로 들면, 호소 23번을 주요 변인으로 외부이동 도움을 요청할 경우 80.3%와 요청하지 않을 경우 11.4%로 구분되었다. 이용자가 외부 이동에 대한 호소가 있고, 수발자가 있는 경우 87.9%로 욕구가 증가하였지만, 수발자가 없는 이용자의 경우 47.4%로 감소하였다. 노인이 외부이동 지원에 대한 요청과 수발자가 있으며, 청소하기의 완전도움이 필요한 경우, 외부이동 도움에 대한 욕구는 94.2%로 나타났다. 그러나 이용자가 외부이동의 도움을 요청하지 않더라도, ADL의 목욕하기에 완전도움으로 응답한 경우 외출도움의 욕구는 11.4%에서 80.0%로 급격히 증가하는 것을 확인할 수 있다. 그러나 ADL 목욕하기의 기능이 부분도움 또는 완전자립의 경우 외출도움이 필요하다고 분류될 가능성은 7.7%로 낮게 나타났다. 위와 같은 의사결정모형은 최대 나무 깊이는 5수준을 정지규칙으로 하여, 부모마디와 자식마디의 사례 수를 각각 50과 25로 지정하였다. 이를 통해 "외출 시 도움을 원한다"라는 욕구의 경우 182.13%의 효과적인 의사결정을 하고 있다. 본 연구의 결과로 제시한 알고리즘은 재가노인의 욕구를 추출함에 있어서 체계적이고 과학적인 기초자료로 활용될 수 있다.

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반도체 검증을 위한 MPI 기반 클러스터에서의 대용량 FDTD 시뮬레이션 연산환경 구축 (Implementation of Massive FDTD Simulation Computing Model Based on MPI Cluster for Semi-conductor Process)

  • 이승일;김연일;이상길;이철훈
    • 한국콘텐츠학회논문지
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    • 제15권9호
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    • pp.21-28
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    • 2015
  • 반도체 공정에서는 소자 내부의 물리량 계산을 통해 불순물의 움직임을 해석하여 결점을 검출하는 시뮬레이션을 수행하게 된다. 이를 위해 유한 차분 시간 영역 알고리즘(Finite-Difference Time-Domain, 이하 FDTD)과 같은 수치해석 기법이 사용된다. 반도체 칩의 집적도 향상으로 인하여 소자의 크기는 나노스케일 시대로 접어들었으며, 시뮬레이션 사이즈 또한 커지고 있는 추세이다. 이에 따라 CPU와 GPU 같은 하나의 연산 장치에서 수행할 수 없는 문제와 다중의 연산 장치로 구성된 한 대의 컴퓨터에서 수행할 수 없는 문제가 발생하기도 한다. 이러한 문제로 인해 분산 병렬처리를 통한 FDTD 알고리즘 연구가 진행되고 있다. 하지만 기존의 연구들은 단일 연산장치만을 이용하기 때문에 GPU를 사용하는 경우 연산 속도는 빠르나 메모리의 제한이 있으며 CPU의 경우 GPU에 비해 연산 속도가 느린 단점이 존재한다. 이를 해결하기 위해 본 논문에서는 CPU, GPU의 이기종 연산 장치를 포함하는 컴퓨터로 구축된 클러스터 상에서 작업 사이즈에 제한되지 않고 시뮬레이션 수행이 가능한 컴퓨팅 모델을 구현하였다. 점대점 통신 기반의 MPI 라이브러리를 이용하여 연산 장치 간 통신을 통한 시뮬레이션을 테스트 하였고 사용하는 연산 장치의 종류와 수에 상관없이 시뮬레이션이 정상 동작함을 확인하였다.