• 한국정보전자통신기술학회논문지
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• 제17권4호
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• pp.236-244
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• 2024

국내 밤 산업은 박피율을 높이기 위한 목적으로 과도한 칼날박피로 인해 과육 손실이 높아 생산 효율성이 저하되는 문제가 있다. 이에 본 연구에서는 밤 박피 공정의 구동 조건 최적화를 위한 기초 연구로 머신러닝 알고리즘 기반 박피공정 단계별 밤의 중량감모율을 예측할 수 있는 모델을 도출하였다. 6개의 제어조건을 바탕으로 51가지 2단 칼날박피기 실험 세팅 조합을 도출하고 이를 3번씩 반복하여 총 153가지의 데이터를 획득하였다. 인공신경망과 랜덤 포레스트 머신러닝 모델을 이용하여 밤 박피 단계별(1단 박피 후, 2단 박피 후, 최종 배출 후) 중량감모율을 예측하는 머신러닝 모델을 도출하였고, R(coefficient of determiantion), nRMSE(normalized root mean square error), MAE(mean absolute error) 값을 통해 모델의 성능을 평가하였다. 모든 박피 단계에서 인공신경망 모델보다 랜덤 포레스트 모델이 높은 R값으로 우수한 예측 정확도를 가지는 것으로 나타났고, 낮은 nRMSE와 MAE값으로 낮은 예측 오차를 가지는 것으로 나타났다. 최종적으로 랜덤 포래스트 예측 모델이 도출되었으며, 실제로 계측된 중량감모율과 예측한 중량감모율의 오차가 미미함을 확인할 수 있었다. 결과적으로, 도출된 모델은 밤 과육의 중량감모율을 최소화하는 동시에 최대 박피율을 도출할 수 있는 최적 박피공정의 구동 조건을 설정하는 데 활용함으로써, 이를 바탕으로 국내 밤 산업에 이바지 할 수 있을 것으로 예상된다.

• 한국습지학회지
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• 제26권3호
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• pp.227-235
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• 2024

내륙습지는 생물 다양성 보존, 수질 정화, 홍수 조절, 탄소 흡수 등 중요한 기능을 제공한다. 그러나 도시화와 산업화로 인해 많은 내륙습지가 훼손되고 있어, 보전과 복원의 필요성이 커지고 있다. 본 연구에서는 국내외 사례를 고찰함으로써 습지 보전 및 복원을 위한 습지총량관리제도와 순손실방지(No Net Loss of Wetlands) 도입을 제안하였다. 이를 위해 미국, 캐나다, 독일, 일본, 호주의 습지 보전·관리 제도를 분석하고, 각국의 제도적 특징과 성공 요소를 도출하여 국내 상황에 맞게 적용할 방안 및 방향성을 모색하였다. 미국의 사례는 법적 틀과 민관 협력의 중요성을, 캐나다는 체계적 관리 방안을, 독일은 개발과 보전 간 균형 유지를, 일본은 협력적 보전 활동의 필요성을, 호주는 상쇄 시장의 효율성을 강조하였다. 이들 제도의 도입과 운영은 기후변화 완화, 생물 다양성 보전, 수질 개선에 기여할 것으로 기대되며, 제도의 정착을 위해 지속적인 연구와 정책적 노력이 필요하다.

• 융합신호처리학회논문지
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• 제25권2호
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• pp.94-99
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• 2024

최근 들어 풍력 발전은 신재생 에너지 중에서 높은 효율을 가진 에너지원으로 주목받고 있으며, 이에 따라 전 세계적으로 다양한 기술 개발이 진행되고 있다. 일반적으로 풍력 발전은 풍력 자원이 풍부한 지역에 많은 풍력터빈을 설치하여 운영하는 대형 풍력 농장(Big Wind Farm) 형태로 운영되고 있으나 개발 도상국이나 전력망에서 고립된 지역에서는 오프-그리드(Off-Grid) 형태의 소형 풍력 발전 시스템이 효율적인 솔루션으로 부상하고 있다. 오프-그리드(Off-Grid) 형태의 소규모 발전 시스템을 효율적으로 운영하고 확산시키기 위해서는 실시간 모니터링 시스템의 개발이 요구된다. 소규모 풍력 발전 시스템 구성을 위해 과다한 풍속으로 인한 손상 방지 체계 및 다양한 환경적 요소에 능동적으로 대처하기 위한 실시간 발전소 운영 모니터링 체계 그리고 생산된 전력을 안정적으로 소규모 지역이나 시설에 공급하기 위한 ESS(Energy Storage System) 시스템에 대해 연구하였다. 구현된 시스템은 터빈의 RPM, 발전량, 브레이크 동작, 발전량 등을 모니터링하여 최적 운영환경이 조성되도록 하였다. 구현된 소형 풍력발전 체계는 격오지 도로 조명, 해양 레저 시설, 모바일 통신 기지국 등에 활용될 수 잇으며 RE100 산업 생태계 발전에 기여할 수 있을 것이다.

• 자원리싸이클링
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• 제33권4호
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• pp.36-46
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• 2024

니켈계 내열합금인 인코넬 713C 스크랩으로부터 니켈을 회수하는 습식제련 기반 재활용공정을 연구하였다. 개발공정은 i) 고온전처리 스크랩의 파분쇄, ii) 황산침출, iii) 미반응 산, 몰리브데늄, 알루미늄의 용매추출과 크롬의 침전분리, iv) 진공증발결정화를 통한 황산니켈 제조, 그리고 v) 니켈의 전해채취 순서로 진행되었다. 75 #x339B; 이하로 용이하게 파분쇄가 가능한 니켈-알루미늄 금속간화합물(Ni₂Al₃)를 건식제련 전처리로 제조하고 황산침출에 사용하였다. 황산 농도 2 mol/L, 고액비 20 g/L, 침출 온도 80 ℃ 조건에서 2시간 동안 침출을 실시하여 몰리브데늄은 28 %, 니켈과 알루미늄은 98 % 이상의 침출율을 얻었다. 침출액으로부터 황산니켈을 회수하기 위하여 용매추출과 침전법을 활용하여 몰리브데늄, 알루미늄은 99 % 이상, 크롬은 93 % 제거하고 2.34 g/L 농도의 황산니켈 수용액을 얻었다. 이의 진공증발결정화를 통해 얻어진 황산니켈수화물을 이용해 니켈 전해채취를 실시하여 99.9 % 순도의 금속 니켈을 제조하였다. 이때 음극 전해액 pH 조절을 위해 음이온 교환막이 장착된 전해셀을 이용하였으나 교환막은 기대한 원리대로 작동하지 않았으며 이에 따라 73.3 %의 낮은 전류효율을 나타내었다.

• 한국시뮬레이션학회논문지
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• 제33권3호
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• pp.37-50
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• 2024

화재나 가스 누출과 같은 실내 재난 상황에서는 신속한 수색 및 구조 작업을 통해 인명 피해를 최소화하는 것이 매우 중요하다. 본 논문은 실내 화재 발생 시 효과적인 수색/구조를 위해 유·무인 복합 운용(MUM-T, Manned-Unmanned Teaming) 개념이 적용된 시뮬레이션 모델을 제안한다. MUM-T 적용을 위해서는 수색/구조 작업에 적절한 에이전트를 식별하여 모델링을 수행해야 한다. 제안하는 에이전트 기반 시뮬레이션은 화재와 맵 모델을 포함하여 재실자 모델, 재실자 수색을 위한 드론 모델, 재실자 수색/구조를 위한 구조대원 모델, 그리고 드론과 구조대원에 수색/구조를 위한 임무를 할당하는 중앙통제소 모델로 구성된다. MUM-T 개념에 따라 식별된 에이전트 모델은 화재 대응 과정에서 다른 에이전트와 상호작용을 하며 시뮬레이션이 진행된다. 본 논문에서 제안한 시뮬레이션의 목표는 실내 화재 상황에서 MUM-T의 효용성을 검증하는 것이다. 이를 위해 수색/구조 작업에 대하여 구조대원으로만 구성된 경우와 구조대원과 드론이 혼합된 MUM-T가 적용된 경우로 나누어 시뮬레이션 실험을 수행하였다. 시뮬레이션 실험 결과 MUM-T에 적용된 드론이 평균적으로 4명의 구조대원을 대체할 수 있음을 확인하였다. 본 연구에서 제안한 시뮬레이션은 실내 재난 상황에서 수색과 구조 작업의 효율성을 높이고, 인명 피해를 최소화하는 데 기여할 수 있을 것으로 기대한다.

• 한국환경농학회지
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• 제36권3호
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• pp.193-200
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• 2017

인공광 스마트온실(식물공장) 조건에서 작물의 생장은 주로 외부 환경조건의 변화와 상관없이 형광등이나 특정 파장역의 발광다이오드와 같은 인공광원에 의해 좌우된다. 본 실험에서는 형광등 및 발광다이오드를 활용한 광질 및 광강도 제어가 케일 실생묘의 생장 및 물질합성에 미치는 영향을 조사하였다. 잎이 3~4매 전개한 케일 실생묘는 광강도를 50 및 $100{\mu}mol/m^2/s$로 제어한 형광등 (FLL 및 FLH구), 적색 LEDs (RL 및 RH 구), 청색+백색 LEDs (BWL 및 BWH구) 및 청색+적색 LEDs (BRL 및 BRH구) 등 단일 및 혼합광질로 제어하였으며 50일간 담액방식으로 수경재배하였다. 케일 지상부 생체중은 광강도 $100{\mu}mol/m^2/s$의 적색, 청색+ 백색 및 청색+적색의 혼합광 조사구에서 유의하게 증가하였으며, 신초신장은 광강도가 높은 처리구에서 억제되었고 잎내 폴리페놀 함량은 증가하였다. 당합성은 광강도 $50{\mu}mol/m^2/s$에 비해 $100{\mu}mol/m^2/s$ 조건의 적색광질에 의해 2배이상 증가하였다. 본 실험을 통하여 인공광 스마트온실 조건에서 특정 파장역의 광질 및 광강도를 제어하면서 작물을 수경재배하는 것은 노지나 온실에서 토경재배하는 관행적 재배방식에 비해 작업효율성을 높이면서 잎의 생장 및 물질합성을 촉진할 수 있다는 것을 알 수 있었다. 금후, 인공광 스마트온실에서 특정 파장역의 LEDs를 인공광원으로 할 때 작물생장을 최대로 유지할 수 있는 적정 광강도에 대한 연구를 수행할 계획이다.

• 생물환경조절학회지
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• 제18권4호
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• pp.354-362
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• 2009

본 연구는 장미 순환식 수경재배 시 재배시기별로 적합한 배양액을 개발하고자 일본야채다업시험장 표준액을 1/4S, 1/2S, 2/3S, 1S로 하여 펄라이트와 입상 암면을 4:6 부피비로 섞은 고형배지를 이용하여 실험을 실시하였다. 고온기재배의 경우 1/2S 처리구에서, 저온기의 경우 2/3S 처리구에서 광합성 속도, 절화 품질 및 생육이 우수하였다. 이를 토대로 1/2S(고온기), 2/3S(저온기) 처리구의 양수분 흡수율을 기준으로 새로운 배양액을 조성하였다. 이온의 조성은 고온기의 경우 $NO_{3^-}N$ 6.8, $NH_{4^-}N$ 0.7, $PO_{4^-}P$ 2.0, K 3.8, Ca 3.0, Mg 1.2, $SO_{4^-}S$ $1.2me{\cdot}L^{-1}$, 저온기의 경우 $NO_{3^-}N$ 6.8, $NH_{4^-}N$ 0.7, $PO_{4^-}P$ 2.0, K 3.8, Ca 3.0, Mg 1.2, $SO_{4^-}S$ $1.2me{\cdot}L^{-1}$ 이었다. 개발한 배양액의 적합성 평가실험 결과 UOS 배양액은 Ca, P 등의 이온이 장미의 양분흡수율보다 많이 함유된 기존의 배양액과 비교하여 근권 내 EC 변화가 안정적이었다. 또한 절화수량이 재배기간에 관계없이 기존 배양액보다 높은 결과를 나타내었고 특히 저온기 재배시 아이찌현 배양액 처리구에 비하여 수확량이 140% 증가하였다. 따라서 고형배지를 이용한 장미 순환식 수경재배시 새로 개발된 배양액을 사용할 경우 기존 배양액에 비해 비료절감의 효과와 함께 안정적인 생육 및 수량증대를 기대할 수 있다.

• 한국가축번식학회지
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• 제10권2호
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• pp.192-203
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• 1986

Two experiments in this study were designed to compare the potential for in vitro capacitation and in vitro fertilization of ejaculated sperm among individual rabbit bucks. In experiment 1, for in vitro capacitation, the ejaculated sperm were preincubated in DM for 12 hr or 18 hr after HIS treatment, then 12 hr -or 18 hr- preincubated sperm were incubated with superovulated rabbit ova in a 5% CO2 incubator for 36 hr at 38$^{\circ}C$, and a part of cleaved ova was transferred to the recipient does for implantation of embryo. In experiment 2, effect of lysolecithin addition to preincubation medium on induction of accelerated in vitro capacitation and in vitro fertilization of individual rabbit sperm was studied. Experiment 1; 1. Percent acrosome reaction of sperm, noted after staining, after 12 hr or 18 hr preincubation ranged from 52.5 to 76.0% and from 67.5 to 90.0%, respectively and sperm motility index of these sperm ranged from 20.0 to 47.5 for 12 hr-preincubated sperm and from 15.0 to 37.5 for 18 hr- preincubated sperm. There was no a certain relation between percent acrosome reaction and sperm motility index. 2. In vitro fertilization rate (cleavage rate) of in vitro capacitated sperm varied widely among individual bucks, ranging from 0 to 47.8% for 12 hr - preincubated sperm and from 0 to 60.9% for 18 hr -prein- cubated sperm. Cleavage rate of 18 hr - preincubated sperm was higher and faster than that of 12 hr - preincubated sperm. 3. Eight of 44 in vitro fertilized embryos transferred into 6 recipients were implanted in 4 recipients (66.7%) up to day 15 and implnatation rate was 18.2%. Experiment 2; 1. The percent acrosome reaction of sperm before and after 4 hr preincubation in DM without lysolecithin varied significantly among individual bucks, ranging from 0.4 to 18.4% and from 1.7 to 37.4%, respectively and percent acrosome reaction of sperm at 30 min after addition of 60${\mu}$g/ml lysolecithin also was significantly different among bucks, ranging from 19.2 to 67.1%. 2. Effect of accelerated acrosome reaction following lysolecithin addition was more considerable in the individuals showed less percent acrosome reaction before and after 4 hr preincubation. Percentage of motile sperm and motility score showed a trendency towards a decrease with increase of preincubation time and time after lysolecithin addition. 3. In vitro fertilization rate (cleavage rate) at 24 hr postinesmination with pooled sperm were treated to 60 $\mu\textrm{g}$/ml lysolecithin for 30 min after 4 hr preincubation was 24.6%, a higher rate than 13.2% for control. While 80 $\mu\textrm{g}$/ml lysolecithin-added sperm showed a lower cleavage than control and 60$\mu\textrm{g}$/ml-added sperm at both 24 hr and 48 hr postinsemination. These results from 2 experiments suggest that more useful preincubation time for the in vitro capacitation of ejaculated rabbit sperm is 18 hr in DM after HIS treatment, although there is wide variation in vitro capacitation and in vitro fertilization rate among individual bucks, and lysolecithin addition to at least 4 hr - preincubated sperm in DM can result in almost same in vitro fertilization rate as that of 18 hr - preincubated sperm in the experiment 1.

• 원예과학기술지
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• 제29권5호
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• pp.447-455
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• 2011

본 연구는 수확 후 송이토마토의 품질 유지를 확보하기 위하여 포장 내부의 적정 산소와 이산화탄소 농도를 유지하고 천연항균물질을 적용하여 과채류의 호흡장해 및 부패 미생물의 발생을 억제하는 효과를 얻고자 하였다. 이를 위하여 천연항균물질이 코팅된 미세천공필름으로 포장한 송이 토마토의 저장 중 품질변화 효과를 관찰하였다. 송이토마토 곰팡이균 발생 억제를 위한 계피유, 클로브유, 및 클라리 세이지유의 천연항균물질들의 항균성 평가는 계피유에서 가장 높은 항균성을 보여주었다. 천연항균물질이 코팅된 미세 천공필름의 산소 투과도는 무처리 미세천공필름과 비교하였을 때 유의적인 차이는 없었으며, 각 포장필름의 물리적 특성 평가에서 항균물질 코팅된 필름의 인장강도와 신장률 값은 무처리 및 미세천공필름 값과 비교하여 유사한 값을 나타냈다. 10% 계피유가 코팅된 항균미세천공필름(AMP30), 무처리 미세천공필름(MP10, MP30), 그리고 일반 OPP필름으로 포장한 송이토마토의 포장재 내 기체조성 평가는 MP30과 AMP30필름에서 송이토마토의 적정 선도유지를 위한 기체조성 조건인 각각 5.0와 4.8% 산소 농도 그리고 4.3와 4.4% 이산화탄소 농도를 유지하는 것을 관찰할 수 있었다. 또한 $15^{\circ}C$의 저장성 평가 실험에서 항균미세천공필름(AMP30)이 다른 필름포장재보다 송이토마토의 경도, 중량 감소, 그리고 부패 현상을 억제하는데 효과적인 결과를 나타냈다. 따라서 계피유가 처리된 천연항균 특성을 가진 미세천공필름 적용은 신선 송이토마토의 품질 개선에 효과적인 방법인 것으로 판단된다.

• 생물환경조절학회지
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• 제25권2호
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• pp.83-88
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• 2016

본 연구에서는 이미 보고된 잉여 태양에너지 관련 연구결과와 현재 현장에 설치되어 있는 냉난방용 FCU 현황을 개략적으로 검토한 후, 잉여 태양에너지 회수에 필요한 FCU의 소요대수 결정 방법을 개략적으로 제시하여 앞으로 이 분야의 연구자 및 기술자들에게 기조자료를 제시할 목적으로 연구를 수행하였다. 실험기간 동안 최대, 평균 및 최저 외기온은 각각 $28.2^{\circ}C$, $4.4^{\circ}C$ 및 $-11.5^{\circ}C$정도였다. 온실 밖의 수평면 일사량은 $0.8{\sim}20.5MJ{\cdot}m^{-2}$로 정도의 범위였으며, 평균 및 총 일사량은 $10.8MJ{\cdot}m^{-2}$ 및 $1,187.5MJ{\cdot}m^{-2}$으로 나타났다. 그리고 주간동안 온실 내의 평균기온과 상대습도는 각각 18.8~45.5 및 53.5~77.5%정도였다. 실험기간 동안 온실로부터 회수한 총 잉여 태양에너지는 6,613.4MJ정도로서 총 난방에너지인 98,600.2MJ 약 6.7%정도를 보충할 수 있을 것으로 나타났다. 또한 사양이 유사한 FCU를 사용하지만, 난방을 위하여 설치되는 FCU의 대수는 제각각 다른 것을 알 수 있었고, 좀 더 효율적이고 경제적인 관점에서 설치높이, 방향 및 설치간격, 적정 대수에 대한 연구가 이루어져야 할 것으로 판단된다. 잉여 태양에너지 회수용 FCU의 적정 소요 대수는 FCU를 통과하는 공기의 질량 및 순환유량을 기준으로 각각 8.4~10.9대 및 6.1~8.0대 정도이었다. 여기에 계산방법이나 FCU의 효율 및 사용 환경 등 위험률을 고려하면, 결국 9대 전후(약 $24m^3$당 1대 정도)를 설치하면 될 것으로 판단되었다.