• 제목/요약/키워드: Environmental industry

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건설현장 정형·비정형데이터를 활용한 기계학습 기반의 건설재해 예측 모델 개발 (Development of Machine Learning-based Construction Accident Prediction Model Using Structured and Unstructured Data of Construction Sites)

  • 조민건;이동환;박주영;박승희
    • 대한토목학회논문집
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    • 제42권1호
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    • pp.127-134
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    • 2022
  • 현재 국내 건설업에서는 꾸준히 증가하는 건설재해를 예방하기 위해 다양한 정책적 노력과 연구가 활발하게 진행되고 있다. 기존 연구에서 건설재해 예방을 위해 개발한 예측 모델의 경우, 주로 정형데이터만을 활용하였기에 건설현장의 다양한 특성을 충분히 고려하지 못한 예측 결과가 도출되었다. 따라서, 본 연구에서는 정형데이터와 텍스트 형식의 비정형데이터를 동시에 활용하여 건설현장의 특성을 충분히 고려할 수 있는 기계학습 기반 건설재해 사전 예측 모델을 개발하였다. 본 연구는 기계학습을 위해 건설공사 안전관리 종합정보망(CSI)의 최근 3년간 건설재해 데이터 6,826건을 수집하였다. 수집된 데이터 중 정형데이터의 학습은 5가지 알고리즘의 성능 분석을 통해 Decision forest 알고리즘을 사용하였고 비정형데이터의 학습은 BERT 언어모델을 사용하였다. 정형 및 비정형데이터를 동시에 활용한 건설재해 예측 모델의 성능 비교 결과, 정형데이터만을 활용한 경우보다 약 20 % 향상된 95.41 %의 예측정확도가 도출되었다. 본 연구 결과, 비정형데이터를 동시에 활용함으로써 예측 모델의 효과적인 성능 향상을 확인하였으며, 보다 정확한 예측을 통한 건설재해 저감을 기대할 수 있다.

파프리카 생산성 추정을 위한 선형 회귀모형 개발 시 외부광량 활용 적합성을 높이기 위한 방법 (How to Improve Suitability of Irradiation Utilization in Development of Linear Regression Model for Estimating Paprika Productivity)

  • 우승미;김가영;김호철
    • 문화기술의 융합
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    • 제7권4호
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    • pp.779-783
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    • 2021
  • 파프리카 생산성에는 광량이 매우 중요한 요인으로 작용하나 광량을 독립변인으로 한 파프리카 생산성 추정을 위한 표준 모델 개발에 있어 어려움을 겪고 있다. 본 연구는 이러한 표준 모델을 개발할 시 독립변인으로서 외부 광량의 활용 적합성을 높이기 위한 방법을 알아보기 위해서 수행되었다. 선형회귀 분석 시 독립변인(누적 외부광량)과 종속변인(누적 생산성)을 전체 농가 생산성의 평균값, 그리고 그 평균값을 기준으로 이상과 미만(MHFP, MLFP)으로 분류하여 각각 평균값을 활용하였다. 도출된 선형회귀모형의 RMSE 값은 MHFP의 모델에서 0.9418kg·m-2로 MTFP 모델의 1.5468kg·m-2, MLFP 모델의 1.3812kg·m-2보다 크게 낮았다. 그리고 시간(월)이 경과함에 따른 RMSE 값도 MHFP에서는 모든 월에 1.0 kg·m-2 이하로 가장 낮았다. 따라서 외부 광량을 활용한 파프리카 생산성 추정을 위한 회귀모형 개발 시 농가들의 생산성 차이를 적합한 방법으로 분류하여 분석하는 것이 추정 모델의 적합성을 향상시킬 것으로 판단된다.

태양광을 이용한 자율주행 자동차의 능동적 자가 충전 및 운행 제안 (Proposal on Active Self Charging and Operation of Autonomous Vehicle Using Solar Energy)

  • 허현우
    • 한국콘텐츠학회논문지
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    • 제22권9호
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    • pp.85-94
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    • 2022
  • 현대 시대는 환경 및 에너지 문제로 인해 자동차를 친환경 에너지로 대체하는 움직임이 생겨났다. 내연기관 자동차는 석유 에너지를 사용하여 미세먼지, 오존과 같은 환경 문제로 지구 오염에 영향을 주는 요인 중 하나이다. 또한 자동차의 에너지원으로 사용되는 자원이 고갈되고 있다. 이 한정된 에너지를 대체함으로 문제 해결방법을 찾는다. 문제를 해결하기 위해 대체 에너지로써 친환경 에너지를 사용하는 방법 및 전기 에너지를 사용하는 방법 등을 해결책으로 내놓고 있다. 본 논문은 친환경 에너지 중 태양광 에너지를 이용한 자율주행 자동차의 자가 충전 및 운행을 제안하여 환경오염 및 자동차의 대체 에너지로의 사용 가능성을 연구하였다. 발표된 문헌 자료들과 국토교통부 및 자동차 회사들의 연구자료들을 고찰하였으며, 전기자동차 및 태양광 에너지를 이용한 프로토타입 자동차 사례 또는 근 미래의 기술들의 이론을 바탕으로 연구하였다. 현재 많은 자동차 회사들은 전기 자동차를 대체 에너지로 사용하고 있다. 또한 태양광 에너지로 전기를 보완하는 방식으로 사용하고 있으며, 태양광 에너지를 대체 에너지로 사용하고자 하는 노력을 하고 있다. 연구 결과 태양광 에너지만을 사용하여 자율주행 자동차를 운전이 아닌 운행할 수 있는 실현성이 있다고 보인다. 더 나아가 자동차를 능동적으로 사용하며 태양광 에너지의 사용 및 공급 가능할 것이며 자동차 산업의 미래에 기여할 수 있는 가능성을 제시하고자 한다.

커피찌꺼기를 활용한 콘크리트 혼화재의 개발 (Development of Mineral Admixture for Concrete Using Spent Coffee Grounds)

  • 김성배;이재원;최윤석
    • 한국건설순환자원학회논문집
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    • 제10권3호
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    • pp.185-194
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    • 2022
  • 커피는 세계에서 가장 많이 소비되는 음료 중 하나이며 석유에 이어 두 번째로 많이 거래되는 상품이다. 커피의 수요가 많은 만큼 커피 산업에서는 독성이 있고 심각한 환경문제를 일으키는 다량의 폐기물이 생성된다. 본 연구는 사용된 커피찌꺼기(SCG)를 재활용하여 콘크리트 제조 시 시멘트를 대체하는 혼화재로써의 활용가능성을 확인하는 것을 목표로 한다. 커피찌꺼기를 재활용하기 위해서 커피찌꺼기는 수분 제거를 위해 건조되고 850℃의 소성로에서 8시간 동안 소성하며, 탄화된 커피찌꺼기는 볼밀 분쇄를 통해 커피찌꺼기 애시(CGA)로 제조된다. 제조된 커피찌꺼기 애시의 화학성분 분석은 XRF로 수행하였으며, 화학성분 분석결과 커피찌꺼기 애시의 주요 성분은 K2O(51.74 %), CaO(15.92 %), P2O5(14.39 %)이며 MgO(7.74 %), SO3(6.89 %)의 부성분과 소량의 F2O3(0.66 %), SiO2(0.59 %), Al2O3(0.31 %)가 함량되어 있다. 물리 역학적 특성을 평가하기 위해 커피찌꺼기 애시를 5 %, 10 %, 15 % 중량 치환하여 수행하였다. 품질 시험결과, 커피찌꺼기 애시가 5 % 치환된 CGA 5의 28일 활성지수는 80 %이며, 플로 값 비는 96 %로 플라이 애시 2종의 품질기준을 만족하는 것으로 나타났다. 모르타르의 역학적 시험결과로부터 커피찌꺼기 5 %가 포함된 시편에서 최적의 결과를 확인할 수 있었으며, 우수한 기계적, 물리적 특성을 보여주었다.

Development of analytical method for the isotope purity of pure D2 gas using high-precision magnetic sector mass spectrometer

  • Chang, Jinwoo;Lee, Jin Bok;Kim, Jin Seog;Lee, Jin-Hong;Hong, Kiryong
    • 분석과학
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    • 제35권5호
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    • pp.205-211
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    • 2022
  • Deuterium (D) is an isotope with one more neutron number than hydrogen (H). Heavy elements rarely change their chemical properties with little effect even if the number of neutrons increases, but low-mass elements change their vibration energy, diffusion rate, and reaction rate because the effect cannot be ignored, which is called an isotope effect. Recently, in the semiconductor and display industries, there is a trend to replace hydrogen gas (H2) with deuterium gas (D2) in order to improve process stability and product quality by using the isotope effect. In addition, as the demand for D2 in industries increases, domestic gas producers are making efforts to produce and supply D2 on their own. In the case of high purity D2, most of them are produced by electrolysis of heavy water (D2O), and among D2, hydrogen deuteride (HD) molecules are present as isotope impurities. Therefore, in order to maximize the isotope effect of hydrogen in the electronic industry, HD, which is an isotope impurity of D2 used in the process, should be small amount. To this end, purity analysis of D2 for industrial processing is essential. In this study, HD quantitative analysis of D2 for high purity D2 purity analysis was established and hydrogen isotope RM (Reference material) was developed. Since hydrogen isotopes are difficult to analyze with general gas analysis instrument, they were analyzed using a high-precision mass spectrometer (Gas/MS, Finnigan MAT271). High purity HD gas was injected into Gas/MS, sensitivity was determined by a signal according to pressure, and HD concentrations in two bottles of D2 were quantified using the corresponding sensitivity. The amount fraction of HD in each D2 was (4518 ± 275) μmol/mol, (2282 ± 144) μmol/mol. D2, which quantifies HD amount using the developed quantitative analysis method, will be manufactured with hydrogen isotope RM and distributed for quality management and maintenance of electronic industries and gas producers in the future.

COVID-19시대에 건강한 여행을 위한 Digital Health Passport에 대한 접근법 (Approaches to Digital Health Passport for Healthy Travel in the the Era of COVID-19)

  • 임명성
    • 디지털융복합연구
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    • 제19권5호
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    • pp.81-92
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    • 2021
  • 본 연구의 목적은 코로나-19가 몰고 온 갑작스러운 환경변화 중 여행산업의 변화에 있어서 가장 핵심이 될 디지털 건강/면역 여권(DHP, Digital Health Passport)에 대한 접근법을 제시하기 위해 수행되었다. 이를 위해, 최근 DHP에 관한 다양한 실증적 문헌 고찰을 통해 DHP에 대한 프레임워크를 제안했다. 본 프레임워크는 크게 여행 의도, 건강정보 제공 의도, 신기술 채택·수용 등으로 구성된다. 첫째, 여행 의도의 관점에서, DHP에 정보를 제공하는 것이 여행자의 여행 의도를 훼손하지 않아야 한다. 여행자로부터 받은 정보를 활용하여 여행자의 여행 즐거움을 배증 할 수 있어야 한다. 또한, 여행자에게 받은 데이터가 신뢰할 수 있는 방법으로 관리된다는 것을 확신시켜줄 필요가 있다. 둘째, 건강 관련 정보를 의무적 정보 제공의 관점에서만 보지 말고 여행자가 자신의 개인정보를 제공함으로써 얻을 수 있는 것이 무엇인지 인지시킬 필요가 있다. 마지막으로, 신기술의 관점에서 DHP에 대한 여행자들의 활용·수용 의도를 이해할 필요가 있다. 본 연구는 트래블 버블(Travel Bubble)을 실현하는 데 있어서 핵심기술인 DHP에 대한 여행자들의 반응을 예측하고 대응할 방안을 제안했다는 점에서 의의가 있다.

화예디자인 교육 콘텐츠 개발을 위한 선행연구 (Preceding Research for Developing Floral Design Education Contents)

  • 홍윤주
    • 한국화예디자인학연구
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    • 제42호
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    • pp.97-116
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    • 2020
  • 본 논문에서 현대사회는 인구감소와 평균수명의 증가로 평생교육과 원격교육의 필요성이 증가되고 있으며 많은 사람들이 질 좋은 교육적 혜택을 받을 수 있게 되었다. 게다가 일상과 학습이 함께 결합되는 교육의 대중화와 일상화가 교육적 특징이다. 개개인은 더욱 쉽게 지식에 다가갈 수 있게 되었으며 이에 동영상이 중요한 역할을 담당하게 되었다. 영상 콘텐츠는 교육의 대중화와 일상화를 이끌어내는 가장 기본 매체이며 정보통신기술의 발달과 미디어 콘텐츠 제작, 편집기술의 대중화로 누구나 쉽게 만들고 공유할 수 있게 되었다. 영상교육콘텐츠 사업은 SNS를 통해 세계적으로 증대할 것으로 보이는데 특히, 화예디자인 관련 영상콘텐츠 교육산업은 환경이 필수인 시대에 적합한 콘텐츠 분야로 여겨진다. '1인가구, 1인 미디어' 시대가 특징인 현시대에 식물로 구성된 환경은 인간의 정서적인 능률과 환경의 쾌적성, 안정감을 회복시켜서 스트레스로부터 보호해 준다. 즉 본능적으로 인간은 자연에 대한 선호성을 가지고 있기 때문에 식물은 인간성 회복을 위해 중요한 역할을 한다. 이러한 배경 하에 화예디자인은 고성장, 고부가가치 및 고용 창출 효과가 높은 유망산업분야가 될 것으로 기대된다. 인류 4차 혁명시대에 경쟁력 있는 영상콘텐츠는 미래국가의 성장을 좌우 할 것으로 예상되면서 화예디자인 분야 교육콘텐츠 산업에 수요자 눈높이에 맞는 의견과 감성적인 사고가 반영된다면 더욱 발전된 화예디자인 분야의 발전을 기대해 볼 것이다.

타이어 마모성능 차이에 의한 타이어 마모입자 생성에 관한 기초 연구 (A Basic Study on the Generation of Tire & Road Wear Particles by Differences in Tire Wear Performance)

  • 강태우;김혁중
    • 한국건설순환자원학회논문집
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    • 제9권4호
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    • pp.561-568
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    • 2021
  • 본 연구에서는 타이어 마모성능에 따른 타이어 마모입자 생성량 및 도로변 미세먼지 물질로써 타이어 소재와 도로 포장체 구성 성분의 정량화 분석을 위한 기초적 연구를 수행하였다. 이에, 타이어 트레드 부위 고무의 가황제/가황촉진제의 사용비를 달리하여 고무배합물을 제조하였다. 제조된 고무배합물의 물성 평가 결과 가황제/가황촉진제의 사용비가 증가할수록 가교밀도는 감소하여 마모성능이 불리한 조건임을 확인하였다. 밀폐된 실내 마모시험기에서도 가교밀도가 감소할수록 타이어 마모입자 생성량은 증가하였고, 손실량 100% 대비 84~86%의 타이어 마모입자를 포집할 수 있었다. 타이어 마모입자 중, 96.4~97.7% 분산, 2.3~3.6% 비산되는 것으로 평가되었다. 포집된 타이어 마모입자의 화학분석 결과, 타이어의 마모성능에 따라 타이어 마모입자 내 타이어와 도로 구성 성분 비율(63 : 37 → 75 : 25)이 변화됨을 확인 할 수 있었다. 본 연구에서는 타이어 마모성능에 따라 타이어 마모입자 발생에 대한 영향성을 관찰하기 위하여 실제 도로 현장의 조건 대비 가혹한 실내 마모환경으로부터 실험을 수행하였다. 이에 타이어 마모입자 발생이 도로 포장체 성분보다 더 높은 함량으로 분석되었다. 추후 실제 도로 환경에서 완제품 타이어와 실제 차량을 이용하여 자동차 도로변 미세먼지 저감을 위한 실증화 연구 방법을 도출할 계획이다.

재활용성 향상을 위한 화장품용 메탈프리 펌프 및 유니소재 패키징 개발 (Development of Metal-free Pump and Uni-material Packaging for Cosmetics to Improve Recycling)

  • 유상규;강호상;오재영
    • 한국포장학회지
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    • 제28권3호
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    • pp.171-174
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    • 2022
  • 화장품용 펌프는 복합재질의 내부 부품들과 복잡한 구조로 인하여 소비자들이 재질별로 분리 배출할 수 없는 구조를 이루고 있으며, 특히 금속 스프링을 사용하고 있어 재활용률이 현저히 떨어졌다. 하지만 최근 국내·외에서 환경오염으로 인한 다양한 규제 및 소비자의 인식 변화로 친환경적인 제품의 수요도 급격히 증가하고 있으며, 이에 따라 화장품 업계에서도 재활용률을 높이기 위해 다양한 시도가 진행되고 있다. 또한 아직 국내·외 플라스틱 화장품 용기의 재활용률이 20% 내외로 낮은 상황에서 친환경 화장품 용기 세계시장 선점과 국내 포장산업 활성화를 위해서는 기술적 차별화와 동시에 선진기업 수준의 품질 성능을 갖춘 화장품용 고성능 펌프의 개발이 필요하다. 따라서, 본 연구에서는 단일재질(PP)로 구성된 0.2 ml 고성능 펌프를 개발하였으며, 실험을 통해 감압 시 내용물의 누수와 용기 변형이 없으며, 누름강도 14.8~17.5N, 토출량 편차 2.3~8.8%, 초기 공타 4회로 기존 금속재 스프링을 사용한 복합소재펌프와 대등한 수준의 품질 성능을 확인할 수 있었다. 또한, 단일소재를 사용하였기 때문에, 향후 국내·외 친환경 화장품 용기 시장 점유율 확대와 함께 플라스틱 재활용률 향상에 기여할 것으로 기대된다.

인쇄회로기판 제조 공정에서 위험성평가와 안전조치 적용 사례 연구 (A Case Study of Risk Assessments and Safety Measures in a PCB Manufacturing Process)

  • 이영만;이인석
    • 한국안전학회지
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    • 제37권4호
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    • pp.120-128
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    • 2022
  • Printed circuit boards (PCBs) are a basic component in the electronics industry and are widely used in nearly all electronic products, such as mobile phones, tablet computers, and digital cameras, as well as in electric equipment. PCB manufacturing involves the use of many chemicals and chemical processes and therefore has more risks than other manufacturing sectors. This study aims to identify the causes of possible accidents during PCB manufacturing through risk assessment, develop and implement safety measures, and evaluate the effectiveness of these measures. Note that the safety measures developed to mitigate the risks of a certain process were also implemented for other similar processes. The risk assessments conducted over seven years, from 2015 to 2021, at a PCB manufacturing company identified 361 hazardous processes. Between 2016 and 2019, 41-56 hazardous processes were identified per year; such processes decreased to fewer than 20 per year after 2020. Application of the risk assessment results to the improvement of the hazardous processes with the similar characteristics seems to be effective in decreasing the risks. Equipment-related factors such as lack of appropriate maintenance, low work standards, and defective protection devices were responsible for 59.8% of all possible accidents. Because PCB manufacturing involves many chemicals, skin contact with hazardous substances, electric shock, fire, and explosion were the most common types of possible accidents (81.7%). In total, 505 safety measures were implemented, including 157 related to purchase and improvement of equipment and devices for safety (31.1%), 147 related to the installation/modification of fire prevention facilities (29.1%), and 69 related to the use of standard electrical appliances (13.7%). Risk assessment conducted after implementing the safety measures showed that these measures significantly decreased risk; 247 processes (68.4%) had a risk level of 3, corresponding to "very low," and 114 processes (31.6%) showed a risk level of 4, corresponding to "low." In particular, risk assessment of 104 processes with risk scores of 12 and 10 other processes with risk score of 16 showed that the risk decreased to 4 after implementing the safety measures. Thus, implementing these measures in similar manufacturing sectors that involve chemical processes can mitigate risk.