• 상하수도학회지
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• 제34권1호
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• pp.9-21
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• 2020

The proper operation and safety management of water and wastewater treatment systems are essential for providing stable water service to the public. However, various natural disasters including floods, large storms, volcano eruptions and earthquakes threaten public water services by causing serious damage to water and wastewater treatment plants and pipeline systems. Korea is known as a country that is relatively safe from earthquakes, but the recent increase in the frequency of earthquakes has increased the need for a proper earthquake management system. Interest in research and the establishment of legal regulations has increased, especially since the large earthquake in Gyeongju in 2016. Currently, earthquakes in Korea are managed by legal regulations and guidelines integrated with other disasters such as floods and large storms. The legal system has long been controlled and relatively well managed, but technical research has made limited progress since it was considered in the past that Korea is safe from earthquake damage. Various technologies, including seismic design and earthquake forecasting, are required to minimize possible damages from earthquakes, so proper research is essential. This paper reviews the current state of technology development and legal management systems to prevent damages and restore water and wastewater treatment systems after earthquakes in Korea and other countries. High technologies such as unmanned aerial vehicles, wireless networks and real-time monitoring systems are already being applied to water and wastewater treatment processes, and to further establish the optimal system for earthquake response in water and wastewater treatment facilities, continuous research in connection with the Fourth Industrial Revolution, including information and communications technologies, is essential.

• 멤브레인
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• 제12권1호
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• pp.41-50
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• 2002

하전된 마이크로채널의 전기이중층에서 계면동전기 흐름에 의해 발생되는 흐름전위는 일반적 Helmholtz-Smoluchowski 관계식으로부터 중공사 멤브레인 기공의 제타전위를 결정하는데 적용된다. 흐름전위는 실제 운전상황이나 물리화학적 조건에서의 표면특성 및 기공과 입자간 상호작용에 대한 유용한 실시간 정보를 제공함이 알려져 있다. 무리화학적 인자들이 주공사에 의한 여과에 미치는 영향을 투과플럭스와 흐름전위의 동시적 모니터링으로 고찰하였다. 특히, 본 연구에서는 중공사의 위치에 따른 흐름전위를 측정함으로써 중공사 길이 방향과 멤부레인 오염 진행에 따라 달라지는 케이크층 효과를 규명하는 실험방법을 다루었다. 실험결과, 입자농도가 증가할수록 투과플럭스는 감소하나 흐름전위는 증가하였다. 입자농도가 증가하면서 케이크층 성장은 활발하지만 쌓인 하전 입자들의 표면전하 효과로 흐름전위는 증가한 것이다. 용액의 이온화 세기를 KCI 0.1 mM에서 10mM로 증가하면 투과플럭스와 흐름전위가 함께 감소하였다. 이는, 이온화 세기의 증가로 라텍스입자 주위의 Debye 길이 감소로 치밀한 케이크층이 형성되고, 전기이중층의 얇아진 확산층에 의한 이온흐름의 약화로 흐름전위는 감소한 것을 판단된다.

• 한국산업보건학회지
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• 제27권1호
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• pp.70-76
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• 2017

Objectives: This on-site study was performed to evaluate the reduction efficiency of an air cleaner on particulate matters and biological agents in a swine facility. Materials and Methods: Particulate matter was measured using a real-time monitoring recorder and biological agents were sampled with a one-stage impactor and then analyzed based on the microbial culture method. An experimental process for the reduction effect on airborne pollutants through air cleaner operation consisted of three conditions: no treatment, wet scrapper by water spray and wet scrapper by disinfectant spray. Results: Geometric mean levels of particulate matter(TSP, $PM_{10}$, $PM_{2.5}$ and $PM_1$) were presented at $1,608{\mu}g/m^3$, $1,373.8{\mu}g/m^3$, $401.8{\mu}g/m^3$ and $144.5{\mu}g/m^3$ for no treatment; $1,503{\mu}g/m^3$, $1,017{\mu}g/m^3$, $159.4{\mu}g/m^3$ and $69.8{\mu}g/m^3$ for wet scrapper by water spray; and $1,222.17{\mu}g/m^3$, $477.17{\mu}g/m^3$, $33.2{\mu}g/m^3$ and $11.1{\mu}g/m^3$ for wet scrapper by disinfectant spray, respectively. In the case of biological agents, the geometric averaged concentrations of total airborne bacteria and fungi were as follows: $45,371cfu/m^3$ and $13,474cfu/m^3$ for no treatment, $43,286cfu/m^3$ and $8,610cfu/m^3$ for wet scrapper by water spray, and $2,440cfu/m^3$ and 1,867 cfu/ for wet scrapper by disinfectant spray, respectively. Regardless of particulate matter and biological agent, the highest concentrations were found for no treatment, while the lowest concentrations were found with wet scrapper by disinfectant spray. Conclusions: Based on the results obtained from this on-site evaluation, there was a significant reduction effect on particulate matter and biological agents through the application of an air cleaner in this study.

• 전자공학회논문지
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• 제52권4호
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• pp.156-163
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• 2015

본 논문은 광패턴 조사를 통한 능동형 수위 및 거리 측정 기법을 제안한다. 기존 압력식, 부자식, 초음파식, 레이더식 등의 수위측정기법과 달리 최근에는 수위측정의 정확성과 모니터링 편리성을 강조한 영상기반 수위측정기법이 활용되고 있다. 본 논문에서는 참조용 광패턴을 교각이나 제방 등에 동적으로 조사(照射)하고, 카메라 장치로부터 조사된 광패턴 영상을 실시간 분석 처리하여 자동 수위측정 및 조사(照射) 대상물까지의 거리측정을 위한 새로운 방법을 제시한다. 기존 방법이 교각에 기(旣) 부착된 수위표나 마커 인식을 위해 수동적으로 영상데이터를 분석하는 것이었다면, 본 기법은 교각 설치 환경에 대응하여 능동적으로 참조 광패턴을 생성하여 사용함으로써, 난시야(難視野) 환경 및 잡음 대응에 효과적이고, 포터블 형태로 주야간 이용이 가능하며, 별도 조명 설치를 요구하지 않는 등의 강건한 수위 측정을 지원한다. 본 실험은 실내 시험 환경을 구성하여 시뮬레이션 하였으며, 0.4-1.4m 거리 13.5-32.5cm 높이에서 수위 및 거리 측정을 수행하였다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제11권3호
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• pp.23-31
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• 1995

기상청에서는 1990년부터 Smith등(1984,1986)이 개발한 ITPP-VI(International TOVS Program Package)를 사용하여 직접 물리 해법을 이용한 연직온도분포 및 총오존량을 산출하여 예보현업에 이용하고 있다. 그러나 현재의 초기입력자료로 사용되는 기후값은 너무 오래되었고, 국지효과나 한반도 부근의 특성이 제외되었으므로 도출된 전오존량의 분포를 직접 사용하기에는 그 정확성이나 신빙성이 희박하다. 따라서 ITPP-VI로부터 오존량 산출자료의 질적 개선을 위해 초기 입력자료중 지표값을 기후자료 대신에 GPV(Gridded Point Values) 자료를 입력하여 오존량 도출을 수행하였다. GPV자료의 입력을 통한 TOVS 오존량 자료(TOVS-GPV)가 정량적으로 어느 정도 개선되었는 지 알아보기 위하여 두경우의 총오존분포도를 비교하였다. GPV 지표자료의 입력으로 도출한 총 오존량은 기후값으로 도출한 총오존량(TOVS-CLIMA)에 비해 한반도 부근에서의 오존량 변화를 더 자세하게 표현하였다. 정량적으로 질적 개선을 알아보기 위해 1994년 2월 한달동안 지상 관측 자료로써 연세대학교의 오존분광기(Dobsometer)로 관측한 오존량(Uy), TOVS-GPV(Ug), TOVS- CLIMAT(Uc), 그리고 TOMS(Total Ozone Monitoring System) 관측값(Um)을 이용하여 나타낸 결과, 월변화의 경향은 연세대학교 총오존량값의 변화에 대해 TOVS-GPV(Ug), TOVS-CLIMAT (Uc)와 TOMS(Um) 값들의 변화는 크지만, 새로운 TOVS-GPV 오존량은 TOVS-CLIMAT 오존 량에 비해 TOMS 오존량과 연세대학교 관측치와 유사한 경향을 보였다.

• 정보처리학회논문지:소프트웨어 및 데이터공학
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• 제8권11호
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• pp.457-464
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• 2019

양돈 업계에서 돼지의 무게는 돼지의 건강이나 성장 상태, 출하 여부, 사육 환경, 사료 배급을 결정하는 주요 요인 중 하나이며, 따라서 돼지의 무게를 측정하는 것은 돼지의 생산성 측면에서 중요한 문제이다. Top-view 카메라에서 획득한 영상으로부터 돼지의 픽셀 수를 이용하여 돼지의 무게를 추정하고자 할 때, 정확한 픽셀 수 측정에 영향을 주는 돼지의 자세를 결정할 필요가 있으며, 픽셀 수 측정에 영향을 주는 머리부분을 제거할 필요가 있다. 본 논문에서는 빠른 영상처리 기법을 이용하여 돼지의 자세를 빠르게 결정하고, 딥러닝 기반의 빠른 객체탐지 기법인 YOLO를 이용하여 돼지 머리 위치를 파악한 후, 경량화된 영상처리 기법을 이용하여 돼지의 머리와 몸통 경계를 획득하고 머리를 제거하는 방법을 제안한다. 즉, 빠른 영상처리 기법으로 이진화된 돼지의 영상 데이터에서 돼지의 몸통 중심점으로부터 돼지의 외곽선까지의 길이를 비교하여 돼지의 자세를 결정한다. 또한, 돼지의 머리 위치를 탐지하기 위하여 YOLO를 이용하여 영상 데이터 내의 돼지의 머리, 몸통, 엉덩이의 위치를 학습시킨 후, 곧은 자세의 돼지 머리 위치를 획득하고 머리 바깥 영역을 제거한다. 마지막으로 Convex-hull을 이용하여 돼지의 머리와 몸통 경계를 추정한 후, 머리를 제거한다. 실험 결과, 0.98의 정확도와 250.00fps의 수행속도로 돼지의 자세를 결정하였으며, 0.96의 정확도와 48.97fps의 수행속도로 돼지의 머리탐지 및 제거가 가능함을 확인하였다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제37권5_2호
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• pp.1307-1315
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• 2021

매년 여름철 양자강에서 유출되는 저염분수는 동중국해 뿐만 아니라 제주도 주변 해역의 염분 변화에 큰 영향을 미치며 때때로 그 영향은 한반도 연안에 국한되지 않고 대한해협을 통과하여 동해 외해 까지 확장되기도 한다. 한반도 주변으로 확장된 양자강 유출수는 해양 물리 및 생태학적으로 많은 영향을 끼치며 어업 및 양식업에 큰 피해를 유발하기도 한다. 그러나 현장조사의 한계점 때문에 동중국해에서 확산되는 저염분수를 지속적으로 관측하기에는 현실적으로 어려움이 있다. 이러한 이유로 양자강 유출수의 확산을 실시간으로 모니터링하기 위해 인공위성을 활용한 표층 염분 산출 연구가 많이 진행되어 왔다. 본 연구에서는 시간 및 공간 해상도가 상대적으로 좋은 GOCI(Geostationary Ocean Color Imager)를 활용한 동중국해 표층 염분 산출 알고리즘을 개발하였다. 알고리즘 개발을 위해 기계학습 기법 중 하나인 MPNN(Multilayer Perceptron Neural Network)을 이용하였으며, 출력층에는 SMAP(Soil Moisture Active Passive) 위성의 표층 염분 자료를 활용하였다. 이전 연구에서 2016년 자료를 이용한 표층 염분 산출 알고리즘이 개발되었으나 본 연구에서는 연구 기간을 2015년 부터 2020년까지로 확장하여 알고리즘 성능을 개선하였다. 2011년부터 2019년까지 동중국해에서 관측된 국립수산과학원의 정선조사자료를 이용하여 알고리즘 성능을 검증한 결과로 R²는 0.61과 RMSE는 1.08 psu로 나타났다. 본 연구는 GOCI를 이용한 동중국해 표층 염분 모니터링 알고리즘 개발을 위해 수행되었으며, 향후 GOCI-II의 표층 염분 산출 알고리즘 개발에 많은 기여를 할 것으로 기대된다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제53권8호
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• pp.2534-2546
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• 2021

Nuclear emergency preparedness and response is an essential part to ensure the safety of nuclear power plant (NPP). Key support technologies of nuclear emergency decision-making usually consist of accident diagnosis, source term estimation, accident consequence assessment, and protective action recommendation. Source term estimation is almost the most difficult part among them. For example, bad communication, incomplete information, as well as complicated accident scenario make it hard to determine the reactor status and estimate the source term timely in the Fukushima accident. Subsequently, it leads to the hard decision on how to take appropriate emergency response actions. Hence, this paper aims to develop a method for rapid source term estimation to support nuclear emergency decision making in pressurized water reactor NPP. The method aims to make our knowledge on NPP provide better support nuclear emergency. Firstly, this paper studies how to build a Bayesian network model for the NPP based on professional knowledge and engineering knowledge. This paper presents a method transforming the PRA model (event trees and fault trees) into a corresponding Bayesian network model. To solve the problem that some physical phenomena which are modeled as pivotal events in level 2 PRA, cannot find sensors associated directly with their occurrence, a weighted assignment approach based on expert assessment is proposed in this paper. Secondly, the monitoring data of NPP are provided to the Bayesian network model, the real-time status of pivotal events and initiating events can be determined based on the junction tree algorithm. Thirdly, since PRA knowledge can link the accident sequences to the possible release categories, the proposed method is capable to find the most likely release category for the candidate accidents scenarios, namely the source term. The probabilities of possible accident sequences and the source term are calculated. Finally, the prototype software is checked against several sets of accident scenario data which are generated by the simulator of AP1000-NPP, including large loss of coolant accident, loss of main feedwater, main steam line break, and steam generator tube rupture. The results show that the proposed method for rapid source term estimation under nuclear emergency decision making is promising.

• 한국전자거래학회지
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• 제23권3호
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• pp.159-171
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• 2018

국내에 수입되어 판매되는 해외식품 수입액은 매년 급증하는 추세이며, 원재료를 수입하여 가공하는 것을 포함하면 규모는 더 클 것으로 예상된다. 수입 농수산물 완제품에 대한 화물신고 시 원재료에 대한 원산지는 표기되나, 원재료에 대한 검사 정보는 아직 미흡한 편이다. 이에 농수산물 제품 구매 시 원재료 또는 제품에 남아 있는 방사능 존재 여부, 생산 이력 관리 등에 대한 우려가 커지고 있다. 국내 수입농수산물의 위해식품정보는 관리되고 있으나, 미생물, 잔류농약, 식품첨가물, 알레르기 성분 등 주로 글로벌 이슈가 되는 위해요소들이 대부분이다. 그러므로 원재료의 생산이력 및 검사정보의 체계적인 관리를 위해서는 전체 운송과정에서의 물류 주체들 간 관련 데이터의 공유와 활용도 제고를 위한 아키텍처, 비즈니스 모델 등에 대한 표준화가 필요하다고 판단된다. 이에 본 논문에서는 수입농수산물 운송 중 상태 추적을 위해 단계별 정보를 수집, 가공, 처리하기 위한 아키텍처를 설계하고, 비즈니스 프로세스 간에 발생하는 업무 흐름을 정의하였다. 또한 도출한 데이터 엘리먼트로 정보 모델을 정의하고 UBL 기반의 XML 스키마를 정의하였다. 제안한 표준 모델을 통해 물류 주체 간 정보 유통 및 공유가 용이할 것이며, 실시간 관리가 필요한 농수산물 운송에 대한 가시성, 신뢰성, 안전성 및 신선도 체계 수립이 가능할 것으로 기대한다.

• World Technopolis Review
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• 제8권1호
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• pp.59-70
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• 2019

Where is a better place to live? In the coming era, this should be more than simply a livable place. It should be an adaptable place that has a flexible system adaptable to any new situation in terms of diversity. Customization and real-time operation are needed in order to realize this technologically. We expect a smart city to have a flexible system that applies technologies of self-monitoring and self-response, thereby being a promising city model towards being a better place to live. Energy demand and supply is a crucial issue concerning our expectations for the flexible system of a smart city because it is indispensable to comfortable living, especially city living. Although it may seem that energy diversification, such as the energy mix of a country, is a matter of overriding concern, the central point is the scale of place to build grids for realizing sustainable urban energy systems. A traditional hard energy path supported by huge centralized energy systems based on fossil and nuclear fuels on a national scale has already faced difficult problems, particularly in terms of energy flexibility/resilience. On the other hand, an alternative soft energy path consisting of small diversified energy systems based on renewable energy sources on a local scale has limitations regarding stability, variability, and supply potential despite the relatively light economic/technological burden that must be assumed to realize it. As another alternative, we can adopt a holonic path incorporating an alternative soft energy path with a traditional hard energy path complimentarily based on load management. This has a high affinity with the flexible system of a smart city. At a system level, the purpose of all of the paths mentioned above is not energy itself but the service it provides. If the expected energy service is fixed, the conclusive factor in choosing a more appropriate system is accessibility to the energy service. Accessibility refers to reliability and affordability; the former encompasses the level of energy self-sufficiency, and the latter encompasses the extent of energy saving. From this point of view, it seems that the small diversified energy systems of a soft energy path have a clear advantage over the huge centralized energy systems of a hard energy path. However, some insuperable limitations still remain, so it is reasonable to consider both energy systems continuing to coexist in a multiplexing energy system employing a holonic path to create and maintain reliable and affordable access to energy services that cover households'/enterprises' basic energy needs. If this is embodied in a smart city concept, this is nothing else but smart energy inclusion. In Japan, following the Fukushima nuclear accident in 2011, a trend towards small diversified energy systems of a soft energy path intensified in order to realize a nuclear-free society. As a result, the Government of Japan proclaimed in its Fifth Strategic Energy Plan that renewable energy must be the main source of power in Japan by 2050. Accordingly, Sony vowed that all the energy it uses would come from renewable sources by 2040. In this situation, it is expected that smart energy inclusion will be achieved by the Japanese version of a smart grid based on the concept of a minimum cost scheme and demand response.