• 한국수자원학회논문집
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• 제40권12호
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• pp.995-1005
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• 2007

본 연구에서는 하천유역에서 소수력 개발 대상지점에서의 최적규모를 결정하는 방안을 제시하였다. 제시된 방안은 지형 및 수문자료의 구축, 발전소 모의운영, 경제성분석, 최적규모 결정과 같은 일련의 절차로 이루어진다. 최적규모 결정을 위해 경제성 평가지표 가운데 하나인 순현가를 이용하였고, 이를 통해 최적 설계유량과 시설물의 최적규모를 도출하였다. 초기비용의 산출을 위하여 기존 소수력발전소의 비용 자료를 검토하여 함수식을 개발하였고, 편익 산정시 현재 공시된 전력 기준단가를 이용하였다. 이러한 일련의 절차를 기존에 조사된 금강수계의 초강유역에 위치한 댐식, 수로식 소수력 지점 2개소에 적용하였으며, 최종적으로 설계유량과 시설물의 규모 변화에 따른 NPV 민감도를 확인하여 최적규모를 결정하였다. 본 연구에서 제시한 방법은 소수력 개발지점에서의 최적규모 및 경제성 여부를 사업추진 이전에 개략 추정하여 잠재수력 부존량을 확인함으로써 사업시행주체의 의사결정 지원 측면에서 활용도가 높을 것으로 기대된다.

• 정보처리학회논문지:소프트웨어 및 데이터공학
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• 제6권11호
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• pp.527-536
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• 2017

최근 스마트 그리드 산업의 발달과 더불어 효과적인 에너지 관리 시스템의 필요성이 커지고 있다. 특히, 전기 부하 및 에너지 요금 감소를 위해서는 정확한 전력수요 예측과 그에 따른 효과적인 스마트 그리드 운영 전략이 필요하다. 본 논문에서는 보다 정확한 전력수요 예측을 위하여, 수요 시한 기준으로 수집된 전력 사용 데이터를 고시간 해상도로 분할하고, 이에 적합한 인공 신경망 기반의 전력수요 예측 모델을 구축하고자 한다. 예측 모델의 정확도를 향상시키기 위하여 우선, 수열 형태의 시계열 데이터가 가지는 주기성을 제대로 반영하지 못하는 기계 학습 모델의 문제점을 해결하고자, 시계열 데이터를 2차원 공간의 연속적인 데이터로 변환한다. 더욱이, 고시간 해상도에 따른 온도나 습도 등 외부 요인들의 보다 정확한 반영을 위해 이들에 대해서도 선형 보간법을 사용하여 세분화된 시점에서의 값을 추정하여 반영한다. 마지막으로, 구성된 특성 벡터에 대해 주성분 분석 수행을 통하여 불필요한 외부 요인을 제거한다. 예측 모델의 성능을 평가하기 위해서 5겹 교차 검증을 수행하였다. 실험 결과 모든 고시간 해상도에서 성능 향상을 보였으며, 특히 3분 해상도의 경우 3.71%의 가장 낮은 오차율을 보였다.

• 한국세라믹학회지
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• 제40권10호
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• pp.967-972
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• 2003

직경 5 cm cold hollow cathode 이온원을 박막의 이온보조증착법 또는 이온보조반응법에 사용하기에 적합한 이온빔으로 넓은 면적을 균일하게 조사할 수 있는 이온원을 설계, 제작하기 위한 방안으로 연구하게 되었다. 이온원은 글로우 방전을 위한 음극과 이온화 효율의 증가를 위한 자석, 플라즈마 챔버, 그리드 전극으로 이루어진 이온광학시스템, 직류전원공급장치로 이루어진다. 전자인출전극의 구조 및 형태로 구분하여 한개의 노즐로 이루어진 (I) 형태와 복수개의 노즐로 변형된 (II) 형태로 제작하였다. 서로 다른 구조의 전자인출전극 (I)형태와 (II) 형태를 부착한 이온원에 beam profile을 측정한 결과 (I) 형태의 전자인출전극을 부착한 경우에는 이온원의 중심에서 140 $\mu\textrm{A}$/$\textrm{cm}^2$으로 측정되어 졌으며, 외곽으로 멀어질수록 급격히 전류밀도가 감소하여 균일한 영역(최대값의 90%)은 직경 5 cm로 측정되어졌다. (II) 형태로 변형되어진 이온원의 경우 중심에서 65 $\mu\textrm{A}$/$\textrm{cm}^2$으로 (I) 형태와 비교하여 상대적으로 낮은 전류밀도가 측정되었지만 외각으로 멀어졌을 경우에도 전류밀도는 완만하게 감소하여 균일한 영역은 직경 20 cm로 측정되었으며, 본 연구목적에 부합되는 특성이 측정되었다. 이온빔 균일도가 증가한 (II) 형태의 전자인출전극을 부착한 이온원으로 주입하는 아르곤 가스량의 변화, 이온광학시스템의 플라즈마 그리드 전극과 가속 그리드 전극 간격의 조절, 이온빔 에너지 변화에 따른 beam profile 및 특성을 괸찰하였다.

• 플랜트 저널
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• 제12권1호
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• pp.29-36
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• 2016

최근 늘어가는 에너지 수요를 화석연료에만 의존 할 수 없게 되면서 대체 에너지의 중요성이 대두되고 있으며, 이러한 상황에서 유기랭킨 사이클(Organic Rankine Cycle, 이하 ORC)등 산업체 폐열, 태양열, 지열, 해수 온도차 등의 저등급 에너지를 효과적으로 활용하기 위한 많은 연구가 진행되고 있다. 본 연구에서는 지역난방 축열시 회수수를 혼합하지 않고 ORC를 이용하여 하부사이클을 구성하여 성능해석 상용프로그램으로 작동유체 및 운전특성을 예측하였다. 지역난방수 운전조건인 열원 온도 $120^{\circ}C$, 열원 유량 $163m^3/h$(회수수 유량을 고려한 값)로 하고 이 온도에 적합한 다수의 작동유체를 선정하여 성능해석을 수행하였으며, 최고의 성능이 나타난 R245fa의 경우 269.2kW출력과 6.37%효율을 얻을 수 있었다. 또한 ORC 시스템의 응축기 압력변화에 따라 지역난방 회수수 온도가 $57.3{\sim}85^{\circ}C$범위에 형성됨으로서 보일러 입구온도상승에 따른 연료 절감 효과가 예상되었다.

• 한국위성정보통신학회논문지
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• 제6권2호
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• pp.97-101
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• 2011

태양과 지구 간 공간인 행성 간 공간 (Interplanetary space)은 태양표면에서 발생되는 X선, 플레어, 코로나 물질 등이 태양풍에 의해 지구로 이동되는 공간으로, 태양에서부터 초음속의 태양풍이 불고 있다. 이러한 태양풍은 지구 자기권 및 이온층에 직접적인 영향을 미치며, 이로 인해 방송통신 장애, 위성운용 장애, 전력선 장애 등을 야기 시키게 된다. 이러한 행성 간 공간의 태양풍 흐름은 태양풍 배경이 되는 전파원이 태양풍을 통과하면서 발생하는 신틸레이션 값을 측정함으로써 태양풍 속도, 밀도 및 방향으로 관측된다. 태양풍 관측 정확도 및 정밀도는 유효집광 면적이 넓을수록 그리고 태양 배경 관측 소스 수가 많을수록 높아진다. 본 논문에서의 성능 검증은 시제품으로 제작한 3개의 타일을 이용하였으며, 관측 타일 수량의 제한으로 관측된 빔 패턴이 요구사항을 만족하는지 여부를 검증하는 시험을 수행하였다. 본 논문은 행성 간 공간에서 이동하는 태양풍 관측을 위해 디지털 데이터 처리 기능을 갖는 태양풍 지상 관측 시스템 설계 및 규격을 제시하고 또한 설계 시 제기된 기술적 이슈와 해결방안을 제시하고 있다. 아울러 제시된 규격에 따라 제작된 시제품을 이용하여 태양풍을 관측할 수 있는 성능이 구현되었는지에 대한 검증을 수행한 결과를 제시하고 있다. 시제품으로 제작한 3개의 타일을 이용하여 수행된 성능시험 결과 관측된 빔 패턴이 요구사항을 만족하고 있어 태양풍 관측이 수행될 수 있음을 확인하였다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제54권spc1호
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• pp.1083-1093
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• 2021

물 사용량 예측은 최적의 용수 공급 운영 방안을 수립하고 전력 소비량 절감을 위하여 꼭 필요한 과정이라고 할 수 있다. 그러나 수용가 단위의 물 사용량은 용도, 사용자의 패턴, 날씨 등의 다양한 요인으로 인해 변화하는 비선형적 특성을 지니고 있다. 따라서 본 연구에서는 비선형적인 수용가 단위의 물 사용량을 예측하기 위하여 다양한 기법들을 연계한 KWD 프레임워크를 제안하고자 하였다. 즉, 먼저 개별 수용가 마다 용도에 따른 유사한 패턴을 파악하기 위해 K-means (K) 군집분석을 수행하였고, 잡음성분을 제거함으로써 핵심적인 주기패턴을 파악하기 위해 Wavelet (W) 방법을 적용하였다. 또한 비선형적 특성을 학습시키기 위해 Deep learning (D) 알고리즘을 적용하였다. 그리고 기존의 선형 시계열 모형인 ARMA 모형과 비교하여 KWD 프레임워크의 성능을 분석하였다. 그 결과 제안된 모형의 상관성은 92%, ARMA 모형은 약 39%로 KWD 프레임워크가 2배 이상의 성능을 가지는 것으로 분석되었다. 따라서 본 연구에서 제안한 방법을 활용할 경우 정확한 물 사용량 예측이 가능해질 것이며, 상황에 따른 최적의 공급 방안을 수립할 수 있을 것이다.

• Ecology and Resilient Infrastructure
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• 제8권4호
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• pp.194-203
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• 2021

최근에 상하수관로, 지역난방 열공급관로 등의 유지보수가 증가하면서, 도로절단기에 의한 도로절단 작업도 급증하고 있다. 이러한 도로절단 작업은 소음과 함께 분진(절단슬러지)을 많이 발생시키므로, 저소음, 분진회수 등 친환경적인 기술이 적용될 필요가 있다. 기존에 이러한 문제점을 해결하고자 분진을 회수하는 장비가 개발된 사례가 있으나, 친환경성이 정량화되지 않았다는 한계가 있었다. 이에 본 연구에서는 소음 및 분진과 같은 환경위해요인의 발생원인을 근본적으로 제거할 수 있는 저소음·분진회수형 도로절단기를 개발하고, 이 절단기로 수행하는 도로절단작업 과정에 대한 친환경성을 평가하였다. 이를 위하여 본 연구에서는 진공장치와 슬러지흡입부로 구성된 수냉-슬러지회수 통합시스템을 개발하고, 개발된 시스템을 도로절단기에 적용하였다. 그리고 개발된 장비를 테스트 베드에 적용하고, 친환경성 관련 데이터를 수집하여, 친환경성을 평가하였다. 평가 결과, 개발된 장비의 절단슬러지 회수율은 83% 이상이었으며, 소음도는 82~83 dB, 음향파워레벨은 115 dB 수준이었다. 본 연구의 결과는 향후 도로절단기를 개선하는 과정에서 절단슬러지 회수성능과 저소음 성능을 향상시키는 데에 기초자료로 활용될 예정이다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제29권7호
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• pp.1104-1116
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• 2019

In this study, we investigated the potential of using sediment bioelectrochemical systems (SBESs) for in situ treatment of the water and sediment in brackish aquaculture ponds polluted with uneaten feed. An SBES integrated into a laboratory-scale tank simulating a brackish aquaculture pond was established. This test tank and the control (not containing the SBES) were fed with shrimp feed in a scheme that mimics a situation where 50% of feed is uneaten. After the SBES was inoculated with microbial sources from actual shrimp pond sediments, electricity generation was well observed from the first experimental week, indicating successful enrichment of electrochemically active bacteria in the test tank sediment. The electricity generation became steady after 3 weeks of operation, with an average current density of $2.3mA/m^2$ anode surface and an average power density of $0.05mW/m^2$ anode surface. The SBES removed 20-30% more COD of the tank water, compared to the control. After 1 year, the SBES also reduced the amount of sediment in the tank by 40% and thus could remove approximately 40% more COD and approximately 52% more nitrogen from the sediment, compared to the control. Insignificant amounts of nitrite and nitrate were detected, suggesting complete removal of nitrogen by the system. PCR-DGGE-based analyses revealed the dominant presence of Methylophilus rhizosphaerae, Desulfatitalea tepidiphila and Thiothrix eikelboomii, which have not been found in bioelectrochemical systems before, in the bacterial community in the sediment of the SBES-containing tank. The results of this research demonstrate the potential application of SBESs in helping to reduce water pollution threats, fish and shrimp disease risks, and thus farmers' losses.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2014년도 추계학술대회
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• pp.320-323
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• 2014

오늘날 교통환경의 고도화는 지능형 교통 시스템(Intelligent Transportation System)과 함께 진행되고 있으며 차량용 블랙박스, 모바일기기 등의 대중화와 함께 안전하고 편리한 서비스를 제공하는데 일조하고 있다. 교통상황은 다양한 원인에 의해 시시각각 변화하며, 특히 갑작스러운 폭우, 우박, 눈길 등과 같이 공공의 힘으로 제어할 수 없는 외부 요인으로 인해 운전자가 이를 대비하지 못하여 큰 사고로 이어지는 경우가 비일비재하다. 이를 방지하기 위해 운전자간 실시간으로 기상정보를 전달하는 시스템이 필요하다. 본 논문은 실시간 기상정보전달을 위한 기상정보 검지알고리즘을 제안한다. 본 알고리즘은 와이퍼의 움직임과 맑은날의 히스토그램 간 Contrast를 이용하여 기상상황을 검지한다. 일반적으로 악천후 상황에서 와이퍼를 사용하게 되며, 눈이나 비 등에 따라 다른 Contrast값을 가지게 된다. 이를 이용해 맑은 상황, 눈이 오는 상황, 눈이 쌓인 상황, 비오는 상황 등을 판단하였다. 우선, 연산량을 줄이기 위해 와이퍼를 검지할 수 있는 최소영역을 ROI(Region Of Interest)로 지정하고, 차량 와이퍼의 밝기를 임계값으로 하는 Thresholding 연산을 통해 와이퍼를 검출하였다. 또한, 맑은 날과 악천후상황의 Value 값을 이용해 Contrast를 구하였으며 이를 통해 각각의 기상상황을 구별하였다. 실험결과 비오는 상황은 약 87%, 눈이 내리는 상황은 약 82% 검지율을 얻을 수 있었다.

• Journal of Biosystems Engineering
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• 제5권1호
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• pp.1-14
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• 1980

Threshing operation may be one of the most important processes in the paddy post-production system as far as the grain loss and labor requirement are concerned . head-feeding type threshers commercially available now in Korea originally were developed for threshing dry paddy in the range of 15 to 17 % in wet basis. However, threshing wet-paddy with the grain moisture content above 20 % has been strongly recommended, especially for new high-yielding Indica -type varieties ; (1) to reduce high grain loss incurred due to the handling operations, and (2) to prevent the quantitative and qualitative loss of milled -rice when unthreshed grains are rewetted due to the rainfall. The objective of this study were to investigate the adaptability of both a head-feeding type thresher and a throw-in type thresher to wet-paddy , and to find out the possiblilities of improving the components of these threshers threshing. Four varieties, Suweon 264 and Milyang 24 as Tongil sister line varieties, minehikari and Jinhueng as Japonica-type varieties, were used at the different levels of the moisture content of grains. Both the feed rate and the cylinder speed were varied for each material and each machine. The thresher output quality , composition of tailing return, and separating loss were analyzed from the sampels taken at each treatment. A separate experiment for measurement opf the power requirement of the head-feeding type thresher was also performed. The results are summarized as follows : 1. There was a difference in the thresher output quality between rice varieties. In case of wet-paddy threshing at 550 rpm , grains with branchlet and torn heads for the Suweon 264 were 12 % and 7 % of the total output in weight, respectively, and for the Minehikari 4.5 % and 2 % respectively. In case of dry paddy threshing , those for the Suweon 264 were 8 % and 5% , and for the Minehikari 4% and 1% respectively. However, those for the Milyang 23 , which is highly susceptable to shattering, were much lower with 1 % and 0.5% respectively, regardless of the moisture content of the paddy. Therefore, it is desirable to breed rice varieties of the same physical properties as well as to improve a thresher adaptable to all the varieties. Torn heads, which increased with the moisture content of rall the varieties except the Milyang 23 , decreased as the cylinder speed increased, but grains with branchlet didnt decrease. The damaged kernels increased with the cylinder speed. 3. The thresher output quality was not affected much by the feed rate. But grains with branchlet and torn heads increased slightly with the feed rate for the head-feeding type thresher since higher resistance lowered at the cylinder speed. 4. In order to reduce grains with branchlet and torn heads in wet-paddy threshing , it is desirable to improve the head-feeding type thresher by developing a new type of cylinder which to not give excess impact on kernels or a concave which has differenct sizes of holes at different locations along the cylinder. 5. For the head-feeding type thresher, there was a difference in separating loss between the varieties. At the cylinder speed of 600 rpm the separating losses for the Minehikari and the Suweon 264 were 1.2% and 0.6% respectively. The separating loss of the head-feeding type thresher was not affected by the moisture content of paddy while that of the Mini-aged thresher increased with the moisture content. 6. From the analysis of the tailings return , to appeared that the tailings return mechanism didn't function properly because lots of single grains and rubbishes were unnecessarily returned. 7. Adding a vibrating sieve to the head-feeding type thresher could increase the efficiency of separation. Consequently , the tailing return mechanism would function properly since unnecessary return could be educed greatly. 8. The power required for the head-feeding type thresher was not affected by the moisture content of paddy, but the average power increased linearly with the feed rate. The power also increased with the cylinder speed.