• 한국지리정보학회지
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• 제14권4호
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• pp.1-12
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• 2011

도시 팽창과 신도시 개발로 도로, 전기, 상하수도 등의 7대 지하시설물의 안전에 대한 관심이 대두되고 있다. 특히 상하수도, 가스관 등을 수용하고 있는 공동구 설치 및 관리 방법이 대안으로 제시되고 있으나, 기존 공동구 시설은 국가 보안지역으로 묶여 관련 관리 기술에 대한 연구가 많이 이루어지지 못하였다. 특히 기존 인력에 의존하여 운영하는 현 방식은 실시간으로 긴박하게 발생하는 사건 사고에 적절히 대처하기 어려울 뿐만 아니라, 공동구내부에 화재 발생이나 가스유출 사고 발생 시 접근조차 불가능하며 사고에 대한 상황파악이나 대처가 어렵다. 그러므로 본 연구에서는 한국건설기술연구원내 설치되어 있는 실증실험장(TestLab)내에 설치되어 있는 공동구에서 무인 모니터링 장치를 설치하는 방법과 상수도관을 중심으로 시설물 관리 방법과 전체 모니터링을 위한 CCTV 영상 자료 처리 방법을 제안하고자 한다. 본 기술의 적용은 공동구내부에 실시간 모니터링이 가능하며, 사건 사고 발생 시 신속한 접근 및 대처가 가능하다.

• 정보처리학회논문지:컴퓨터 및 통신 시스템
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• 제5권10호
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• pp.293-302
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• 2016

전기는 생산과 소비가 동시에 이루어지므로 필요한 전력 사용량을 예측하고, 이를 충족시킬 수 있는 충분한 공급능력을 확보해야만 안정적인 전력 공급이 가능하다. 특히, 대학 캠퍼스는 전력 사용이 많은 곳으로 시간과 환경에 따라 전력 변화폭이 다양하다. 이러한 이유로, 효율적인 전력 공급 및 관리를 위해서는 전력 사용량을 실시간으로 예측할 수 있는 모델이 요구된다. 국내외 대학 건물에 대해서는 전력 사용 패턴과 사례 분석을 통해 전력 사용에 영향을 주는 요인들을 파악하기 위한 다양한 연구가 진행되었으나, 전력 사용량의 정량적 예측을 위해서는 더 많은 연구가 필요한 상황이다. 본 논문에서는, 기계 학습 기법을 이용하여 대학 캠퍼스의 전력 사용량 예측 모델을 구성하고 평가한다. 이를 위해, 대학 캠퍼스의 주요 건물 클러스터에 대해 전력 사용량을 15분마다 1년 이상 수집한 데이터 셋을 사용한다. 수집된 전력 사용량 데이터는 수열 형태의 시계열 데이터로 기계 학습 모델에 적용 시 주기성 정보를 반영할 수 없으므로, 2차원 공간의 연속적인 데이터로 증강함으로써 주기성을 반영하였다. 이 데이터와 교육기관의 특성을 반영하기 위한 요일과 공휴일로 구성된 8차원 특성 벡터에 대해 주성분 분석(Principal Component Analysis) 알고리즘을 적용한다. 이어, 인공 신경망(Artificial Neural Network)과 지지 벡터 회귀분석(Support Vector Regression)을 이용하여 전력 사용량 예측 모델을 학습시키고, 5겹 교차검증(5-fold Cross Validation)을 통하여 적용된 기법의 성능을 평가하여, 실제 전력 사용량과 예측 결과를 비교한다.

• 한국항해항만학회지
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• 제35권8호
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• pp.631-636
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• 2011

등부표의 등명기에 안정적으로 전력을 공급하는 것은 매우 중요하며 전력공급이 안정적이지 못하면 해난 사고를 발생시킨다. 태양광 발전 환경은 해상에서 큰 차이가 있음에도 불구하고, 등부표의 태양광 발전 시스템은 육상의 독립 발전 시스템의 설계 기준에 따라 설계되고 있다. 또한 등부표가 갖는 구조적인 특성을 반영하지 않고 태양광 발전 설비의 용량을 설계하고 있다. 그러므로 해상 환경에 맞지 않는 잘못되 설계로 인하여 발전량이 부족하게 되어 축전지가 과방전하게 된다. 축전지가 과방전하면 등명기에 안정적인 전력을 공급하지 못한다. 본 논문은 태양광 기반의 등부표의 설계 기준을 나타내었다. 3개월 동안 등부표 전력 시스템의 태양광 발전 전력, 소비 전려, 축전지 전압을 측정하였다. 또한 수집한 자료를 바탕으로 해상 등부표 전력운용을 분석하였다. 분석 결과 육상 설계 기준의 태양광 발전 전력과 등부표의 실제태양과 발전 전력이 다르다는 것을 확인하였다. 분석 결과를 바탕으로 등부표의 전력 시스템 설계 기준을 제안한다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제17권2호
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• pp.590-595
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• 2016

최근 미국은 전기자동차에 대한 보조금을 30%이상 인상하는 방안을 추진하고 있고, 유럽 각국도 2020년까지 100만대, 2030년까지 600만대의 전기자동차를 보급할 계획인 독일을 중심으로 보급과 개발 정책을 확대하고 있다. 전기자동차 개발을 단순한 기술적인 트렌드가 아닌, 장기적인 에너지 안보와 전체 사회 시스템을 변화시킬 수 있는 가능성 측면에서 접근하고 있기 때문이다.[1] 국내 또한 전기자동차 보급 목표가 증가하고 경쟁이 심화됨에 따라 신규 블루 오션 시장으로 급부상하고 있다. 현재 완속 충전기(Home Charger)의 경우 국내에서는 2015년부터 정부 지원 설치가 중단될 계획인데, 전기자동차의 보급에 최대 장애 요인 중 하나인 충전 인프라 부족을 최적화 된 저가형 Home Charger 개발로 전기자동차 민간 보급 조기 활성화에 기여하고자 한다. 본 논문에서는 IEC 61851-1과 IEC 61851-22 규격을 분석하여 저가형 충전기의 심야전력 알고리즘을 개발하였으며, 완속 충전기의 가격 저감과 편리성을 위해 기존의 충전기 시스템에 ATmega128, Bluetooth 모듈의 추가 구성을 통한 UI의 LCD 패널을 스마트폰 어플로 변경하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제19권9호
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• pp.518-525
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• 2018

21세기에 들어서면서 기후변화로 인한 환경변화가 심각해짐에 따라 온실가스 배출에 대한 관심도 높아지고 있다. 우리나라의 기온은 1904년 이후 2000년까지 약 $1.5^{\circ}C$ 상승하였으며, 기후가 아열대 특성을 나타내는 것으로 조사되었다. 이에 따라 홍수 및 가뭄 등의 발생횟수가 증가하여 인간이 활용할 수 있는 용수가 매년 감소하고 있으며, 상수도 사용에 대한 비용은 매년 상승하고 있어 평소 버려지는 폐수의 재이용은 불가피한 상황에 직면해 있다. 본 연구는 반도체 공정에 투입되는 초순수 제조과정에서 발생되는 농축폐수를 재이용시스템을 설치하여 6개월간 운전한 월별 자료를 활용하여 온실가스 발생량 및 절감방안 등에 대하여 조사하였다. 조사결과 상수도 공급량은 월 평균 약 $2,767m^3$의 절감 효과가 있음을 알 수 있었다. 온실가스 발생량은 물재이용시스템의 전기사용량으로 인해 월 평균 약 $1,329.07kg-CO_2$ 추가발생 하였지만, 상수도 사용량 절감에 따른 월 평균 $918.64kg-CO_2$ 감축량을 반영하면, 월 평균 $410.43kg-CO_2$의 온실가스가 증가됨을 알 수 있었다. 물재이용시스템의 일부 공정을 개선한다면 온실가스 발생량은 증가가 아닌 월 평균 $254.41kg-CO_2$로 절감됨을 확인할 수 있었다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제38권9호
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• pp.781-787
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• 2014

PWMR(Pressurized wire mesh heating reactor)는 Intrinsic $CO_2$ 가스화 반응속도 해석에 필요한 활성화에너지와 빈도상수를 도줄하기 위해서 고안되었으며, 고압 및 고온(50atm, 1750K)조건 하에서 실험을 수행하였다. 본 연구에서는 고온조건에서의 실험을 위해 백금(Pt) 메쉬를 가열체로 사용하였고 직류전원공급기를 통해 백금메쉬로 전류를 인가하여 석탄 입자를 가열시킨다. 가열시 정확한 온도제어 및 반응시간 조절을 위해 직류전원공급기는 컴퓨터로 제어된다. 본 연구에서는, 인도네시아 아역청탄인 BERAU 를 사용하였으며 입자크기는 $90-150{\mu}m$, 압력과 온도조건은 각각 1-40atm 및 1373-1673K에서 실험을 진행하였다. 고압에서의 압력의 영향을 구분하기 위해 Internal/external effectiveness factor를 고려하였다. 최종적으로 BERAU 촤의 Intrinsic 가스화 반응속도론 을 $n^{th}$ order 반응식을 통해 도출하였으며 그 값은 203.8kJ/mol 의 값을 가졌다.

• Journal of Biosystems Engineering
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• 제8권1호
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• pp.17-29
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• 1983

The milling process is considered as causing one of the greatest grain losses among all the processes in rice post-production. Major source of grain losses in the rice milling is considered as the whitening process. This study was attempted to develop an abrasive-type whitener, the whitening chamber of which being supplied by jet-air evenly and continuously. To investigate the milling performance by the new whitener, three kind of emery-stone grit(#36, #41, and #46), and three levels of rotational speed of emery stone roller (950, 1070, and 1200 rpm) were tested. The jet-air abrasive-type whitener was also compared with the conventional abrasive-type having no jet-air blower in terms of their milling performance. In addition, the effect of different combinations of sequential uses of the abrasive- and friction-type whiteners on the milling performance was also experimentally evaluated. The results of this study are summarized as follows; 1. In general, the whitening system combined with the abrasive type whitener with jet-air supply, which was newly designed, and the existing jet-air friction type whiteners produces more milled- and head-rice by about 0.3% points and 2.8% points, respectively than the system combined with the existing abrasive type without the jet-air supply under the same operational conditions. The former also consumed less electricity by 0.024 KwH per 100kg of milled rice production and gave more milling capacity by about 35 kg/hr. As compared with the conventional whitening system consisting of jet-air friction type whiteners only, the former yielded more milled- and head-rice by 1.5% points and 4.4% points, respectively. 2. The abrasive roller having 46 grit emery was better than the roller having 36 grit in aspects of milling performance and machine efficiency, in general. 3. With regard to the effect of combination method of abrasive type and friction type whiteners, one pass in abrasive type plus three passes in friction type gave better milling performance and energy efficiency than the two passes in abrasive type plus two passes in friction type regardless of the designs of the emery stone rollers. 4. The increase in rotational speed of the emery stone roller from 950 rpm to 1200 rpm presented negative effects on milled and head-rice yields and machine efficiency, but slightly positive effect on milling capacity.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제20권4호
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• pp.195-200
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• 2020

화석연료 고갈과 환경오염에 관한 관심이 고조되면서 국내에서 운행되고 있는 철도차량이 디젤 차량에서 전기 차량으로 전환이 확대되면서 진행되고 있다. 전기 차량의 전환의 한 예로 적용되고 있는 태양광발전 시스템은 무한정하고 무공해 하며 대기오염, 소음, 발열, 진동 등과 같은 위해요소들을 발생시키지 않고 에너지 생산이 가능하며, 연료 수송, 발전설비에 대한 유지보수가 거의 필요하지 않은 장점이 있다. 그러나 전력생산량이 지역별 일사량에 의존하고, 약 25㎡/kWp 발전량으로 에너지밀도가 낮아 큰 설치 면적이 필요하며, 설치장소가 제한적인 문제점을 가지고 있다. 이러한 문제점을 고려하여 철도 분야에서도 연료전지를 적용한 연구들이 많이 증가하고 있다. 특히 연료전지 발전시스템 철도 급전계통 연계방안은 태양광 및 풍력과는 다르게 철도차량에 전력을 공급해주는 급전계통에 연계해야 한다. 따라서 철도차량과 밀접한 관계를 가지는 시스템 토폴로지 (topology)에 따라 연계방식은 크게 달라질 수 있으므로 본 논문에서는 시스템 토폴로지에 따른 연계분석과 관련된 시뮬레이션 모델링을 통한 타당성을 연구하고자 한다.

• 한국가스학회지
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• 제25권4호
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• pp.36-42
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• 2021

쓰레기 매립지에 발생하는 매립지가스(Landfill gas)를 대기 중으로 방출할 경우에 매립지가스에서 많은 부분을 차지하고 있는 지구온난화 지수(global warming potential)가 높은 메탄가스를 배출하게 되어 기후변화에 악영향을 주게 되고, 매립지가스에 함유되어 있는 메탄을 내연기관의 연료로 활용하여 연소하여 발전을 하게 되면 이산화탄소 형태로 대기 중으로 배출하게 되어 온난화 지수를 낮추는 데도 기여를 할 수 있게 된다. 따라서 매립지가스를 내연기관을 이용한 발전용 연료로 사용하기 위해서 엔진의 열효율을 높이는 것이 중요하기 때문에 기존의 믹서 방식 기술을 이용한 연료공급 방식보다는 실린더별로 흡기포트에서 전자 제어 인젝터를 이용하여 기체 분사를 하는 방식의 연료공급 시스템을 사용하는 것이 필요하게 된다. 따라서 전자 제어 기체 분사 방식 기술을 이용하기 위해서는 매립지가스의 사용 조건에 따른 질량 유량을 정확히 측정하는 것이 중요하게 된다. 이를 위하여 본 연구에서는 매립지가스를 기체 분사할 경우에 분사량을 측정 및 계산하는 연구를 수행하였다.

• 한국환경기술학회지
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• 제19권6호
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• pp.576-585
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• 2018

상하수도를 포함하는 7대 지하매설배관(상수도, 하수도, 전기, 통신, 가스, 난방, 송유)은 시공에서부터 운영 및 유지관리에 걸친 전 생애 주기 동안 체계적인 관리가 매우 중요하다. 특히, 지하매설배관의 전생애주기에 가장 큰 영항을 미치는 것은 시공과정이다. 새로운 도시를 건설하거나 서로 다른 지하매설배관을 유지관리하기 위해서는 매번 땅을 파고 시공 및 관련 작업을 수행해야 한다. 이 과정에 먼저 시공한 배관은 후에 시공하는 배관 시공 과정에 2차 및 3차 파손이 빈번하게 발생할 수 있는 가능성이 있다. 이 문제를 해결하기 위해서는 시공 과정에 일어나는 파손을 실시간으로 감시할 수 있는 시스템이 필요하다. 또한 지하매설배관의 환경에 따라 시스템의 지속적으로 운영하기 위한 전력의 공급이 제한되는 경우가 많아 기존 전력이 아닌 자연에너지를 이용한 안정적인 전력공급 시스템의 개발이 필요하다. 본 연구에서는 풍력과 태양광을 이용한 자연에너지를 이용하여 배관감시 시스템을 장기간(24시간 15일) 안정적으로 운영이 가능한 장치를 개발하였으며 이를 현장시험을 거쳐 운전성능을 확인하였다.