• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제43권1호
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• pp.11-18
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• 2022

An electromagnetic generator with variable stimulation parameters is required to conduct basic research on magnetic flux density and frequency for pulsed electromagnetic fields (PEMFs). In this study, we design an electromagnetic generator that can conduct basic research by providing parameters optimized for cell and animal experimental conditions through adjustable stimulation parameters. The magnetic core was selected as a solenoid capable of uniform and stable electromagnetic stimulation. The solenoid was designed in consideration of the experimental mouse and cell culture dish insertion. A voltage and current adjustable power supply for variable magnetic flux density was designed. The system was designed to be adjustable in frequency and pulse width and to enable 3-channel output. The reliability of the system and solenoid was evaluated through magnetic flux density, frequency, and pulse width measurements. The measured magnetic flux density was expressed as an image and qualitatively observed. Based on the acquired image, the stimulation area according to the magnetic flux density decrease rate was extracted. The PEMF frequency and pulse width error rates were presented as mean ± SD, and were confirmed to be 0.0928 ± 0.0934% and 0.529 ± 0.527%, respectively. The magnetic flux density decreased as the distance from the center of the solenoid increased, and decreased sharply from 60 mm or more. The length of the magnetic stimulation area according to the degree of magnetic flux density decrease was obtained through the magnetic flux density image. A PEMF generator and stimulation parameter control system suitable for cell and animal models were designed, and system reliability was evaluated.

• Animal Bioscience
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• 제35권1호
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• pp.29-38
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• 2022

Objective: The objective of this study was to compare the feeding value, meat nutrients and associative effects of a diet comprised of various corn silages inclusion with peanut vine or wheat straw in finishing beef cattle. Methods: One hundred and eighty Simmental crossbred beef steers were blocked and assigned to the follow treatments: i) whole plant corn silage-based diet (control, WPCS), ii) mixed forages-based diet (replacing a portion of corn silage with wheat straw, WPCSW), iii) corn stalklage-based diet (CS), and iv) sweet corn stalklage-based diet (SCS). Each group consisted of 5 repeated pens with 9 steers/pen. The diets were formulated to be isonitrogenous and isoenergetic with same forage to concentrate ratio. Experimental diets were fed for 90 d. Results: The effective ruminal degradability of dry matter and crude protein were highest for WPCS diet (p<0.05), for neutral detergent fiber was highest in SCS diet (p<0.05). The average daily gain was greater for cattle offered the WPCS diet, intermediate with WPCSW and SCS and lowest with CS (p<0.001). The concentration of non-esterified fatty acid in serum was higher for steers fed with CS and SCS diets than those offered WPCS and WPCSW steers (p<0.001). The treatments did not affect the general nutritional contents and amino acids composition of Longissimus dorsi of steers (p>0.05). Conclusion: The corn silage-based diet exhibited the highest feeding value. The sweet corn stalklage and wheat straw as an alternative to corn silage offered to beef cattle had limited influence on feeding value and meat nutrients. However, the value of a corn stalklage-based diet was relatively poor. To sum up, when the high quality forage resources, such as corn silage, are in short supply, or the growth rate of beef cattle decreases in the later finishing period, the sweet stalklage and wheat straw could be used as a cheaper alternative in feedlot cattle diet without sharp reducing economic benefits.

• 한국수자원학회논문집
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• 제55권6호
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• pp.461-469
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• 2022

유역의 수자원 수급계획 시 중요하게 사용되는 댐 유입량은 자료의 신뢰성을 확보하는 것이 매우 중요하다. 하지만 단순 물수지법에 의해 산정되는 댐 유입량은 음유입량이 다수 발생하고, 댐 방류량 이외의 유출량을 생략함으로써 실제 유입량 특성을 반영하지 못한다. 본 연구에서는 이러한 문제를 해결하기 위하여, 물수지에서의 유출량 중 고려 가능한 증발량을 고려하여 물수지 개선식을 제시하였다. 소양강댐을 대상으로 재평가된 댐유입량 시계열에서 음유입량의 발생비율이 감소하고, 자료 생산주기별 유입량의 체적은 일관성을 확보하였다. 이외에도 소양강댐 유역에서의 가용수 자원 특성을 검토한 결과, 인간적 측면에서의 직접적인 사용이 약 60%이고, 자연적 측면에서의 간접적 사용이 약 40%인 것으로 나타났다. 또한 가뭄해에는 전체 수자원의 총량 중 간접적인 수자원 이용의 비중이 증가하는 것이 확인되었다.

• 사물인터넷융복합논문지
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• 제8권5호
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• pp.11-16
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• 2022

상수도분야 인공지능 기술개발 관심도가 증가함에 따라 상수도 관로에 대해서 노후관 상태평가 데이터 결과를 활용하여 반복적인 학습으로 개량 의사결정 등급을 예측할 수 있는 인공신경망 알고리즘을 개발하고 검증과정을 통하여 가장 신뢰성 있는 예측 모델을 제시하고자 한다. 2020년 한강유역의 노후관로 정비 기본계획에 의한 간접평가 데이터 12개 항목을 기반으로 데이터 전처리 하고 인공신경망 알고리즘을 적용하여 반복학습과 검증을 통해 계산된 결과값과 직접평가 결과값의 일치율이 90% 이상이 되도록 역전파 과정을 통해 가중치를 업데이트 하면서 최적화하여 관로 등급을 예측하는 알고리즘을 개발하였다. 알고리즘 정확도 검증결과 모든 관종 데이터가 고르게 분포되어 있고 학습 데이터가 많아야 예측평가 정확도가 높아지는 것을 확인할 수 있었다. 향후 전국의 다양한 데이터가 확보되면 인공신경망을 이용한 관로등급 예측의 신뢰도가 좀 더 향상되어 객관화된 노후관 상태평가 의사결정 지원 역할을 수행할 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국산업융합학회 논문집
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• 제25권5호
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• pp.799-810
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• 2022

Welding work is a production work method widely used throughout the industry, and various types of welding technologies exist. In addition, many methods are being studied to automate these welding operations using robots, but in the ship manufacturing field, welding such as painting, cutting, and grinding is also the most common operation, but the manual operation ratio is higher than in other industries. Such a high manual labor ratio in the field of ship manufacturing not only causes quality problems and production delays according to the skill of workers, but also causes problems in the supply and demand of manpower. Therefore, this paper analyzed the reason why the automation rate is low in welding work at ship manufacturing sites compared to other industries, and analyzed the production process and field environment for small and medium-sized ship manufacturing companies that repeatedly manufactured with a small quantity production method. Based on the analysis results, it is intended to propose a robot system that can easily move between workplaces and secure uniform welding quality and productivity by collaborating simple welding tasks with humans. Finally, the simulation environment is constructed and analyzed to secure the suitability of robot system application to current production site environment, work process, and productivity, rather than to develop and apply the proposed robot system. Through such pre-simulation and robot system suitability analysis, it is expected to reduce trial and error that may occur in actual field installation and operation, and to improve the possibility of robot application and positive perception of robot system at ship manufacturing sites.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제21권3호
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• pp.41-48
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• 2022

수처리 지중구조물의 내진설계에서 내진설계 시보다 일반설계의 경우에 부재력 값이 더 크다고 알려져 있다. 그러나 이는 수처리 지중구조물의 종류 즉, 정수지 구조물, 침전지 구조물, 공동구 구조물에 따라서 다르다. 또한 최근 국내에서 발생한 지진의 규모를 보면 대형지진이 빈번하므로 설계지진력의 크기가 커질 때 수처리 지중구조물의 내진거동의 규명 및 대처방안이 필요하다. 본 연구에서는 수처리 지중구조물의 종류별로 하중계수 즉, 설계지진가속도를 일정 비율로 증가시키면서 지중구조물의 지진응답을 분석하고 변화를 나타내는 식을 제안하여 향후 설계기준 개정시에 참조하도록 하였다. 해석은 등가 정적해석법과 응답 변위해석법을 적용하고, 지하수 유무, 토피고에 따라서 다양하게 분석하였다. 본 연구에서 제안된 식은 향후 수처리 지중구조물의 설계기준 개정시에 유용할 것으로 판단된다.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제32권2호
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• pp.90-95
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• 2004

우리나라 전역에 사방 및 연료림으로 대량 식재되어 소기의 목적을 달성함과 동시에 치산녹화 성공을 이루는데 크게 기여한 수종인 리기다소나무 제재목의 구조용집성재 라미나로서의 이용가능성을 고찰하였다. 건전한 임분 내에서 평균 흉고직경 32 cm인 리기다소나무를 벌채하여 말구직경 15 cm 이상으로 조재하였을 경우 80% 이상이 2등급 또는 3등급의 원목형질로 구분되어 리기다소나무의 제재목으로서의 이용가능성이 높다고 판단되었다. 구조용집성재 라미나용 주제품의 제재수율은 39.9%, 벽판재 수율은 7.2%, 부제품 수율은 8.1%로 총 원목의 55.2%가 판재로 제재되었다. 옹이를 제거하여 핑거가공한 후 제조한 구조용집성재의 제조수율은 15.3%로 평가되어 옹이를 제거하지 않은 판재의 라미나로의 이용을 위한 옹이재의 휨강도와 압축강도 등의 강도적 성능 평가와 더불어 최적의 라미나 배열을 통한 구조용집성재의 강도 감소 최소화를 위한 연구가 앞으로 필요하다고 판단된다. 본 연구에서 조사된 제재수율과 기타 가공수율 평가는 현재까지 목재산업현장에서 제재목으로의 이용이 거의 이루어지지 않고 있는 리기다소나무의 효율적인 생산계획을 수립하는데 사용되어질 수 있으리라 기대된다.

• 해양환경안전학회지
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• 제28권7호
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• pp.1201-1208
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• 2022

일반적으로 부유식 해상풍력발전 에너지의 수급성과 효율을 극대화하기 위해서는 하부구조물의 파랑 감쇠로 인한 운동을 저감시키는 것이 중요하다. 선행 연구들에 따르면 파도 중 하부구조물에 설치된 감쇠판에 의해서 발생한 와류점성으로 인해 운동 응답이 감소되는 것으로 나타났다. 본 연구에서는 5MW급 반잠수식 OC5 플랫폼과 감쇠판이 부착된 두가지 플랫폼을 설계하고, 와류점성으로 인한 운동저감효과를 확인하기 위해 자유감쇠실험과 수치계산을 수행하였다. 모형시험 결과로 낙하 높이를 30 mm, 40 mm, 50 mm에서의 상하 자유감쇠실험을 수행하였을 때 OC5 플랫폼 대비 두 가지의 형태의 감쇠판이 부착된 플랫폼이 상대적으로 운동감쇠성능이 향상되었다. 모형시험과 수치계산 결과에서 형상화한 감쇠판 모델(KSNU Plate 1, KSNU Plate 2)들이 각각 OC5 대비 상하운동 진폭이 1.1배, 1.3배 각각 감소했으며, KSNU Plate 2 플랫폼은 KSNU Plate 1 플랫폼보다 OC5 대비 약 2배 감쇠성능이 좋아진 것으로 나타났다. 본 연구에서는 감쇠판의 면적과 와류점성이 상하동요의 감쇠율과 밀접한 관련을 보여준다.

• 한국물환경학회지
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• 제39권3호
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• pp.231-239
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• 2023

Public sewage treatment facilities are a necessary infrastructure for public health that treat sewage generated in cities and basin living areas and discharge it into rivers or seas. Recently, the role of public sewage treatment is receiving attention as a place of use of wastewater-based epidemiology (WBE), which analyzes human specific metabolic emissions or biomarkers present in sewage to investigate the environment to which the population is exposed in the water drain. WBE is mainly applied to investigate legal and water-law drug use or to predict and analyze the lifestyle of local residents. WBE has also been applied to predict and analyze the degree of infectious diseases that are prevalent worldwide, such as COVID-19. Since sewage flowing into public sewage treatment facilities includes living information of the population living in the drainage area, it is easy to collect basic data to predict the confirmation and spread of infectious diseases. Therefore, it is necessary to establish a new role of public sewage treatment facilities as an infrastructure necessary for WBE that can obtain information on the confirmation and spread of infectious diseases other than the traditional role of public sewage treatment. In South Korea, the sewerage supply rate is about 95.5% and the number of public sewage treatment facility is 4,209. This means that the infrastructure of sewerage is fully established. However, to successfully drive for WBE , research on monitoring and big-data analysis is needed.

• 한국수자원학회논문집
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• 제56권9호
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• pp.587-602
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• 2023

기후변화, 인구증가 및 경제발전으로 도시물순환시스템 내 용수 수요량과 물 이용에 필요한 에너지는 지속적으로 증가하고 있다. 따라서 도시물순환시스템을 효율적으로 관리하기 위해 물 부문만을 고려하는 전통적인 방식을 벗어나 물과 에너지 부문 간 상승효과와 상충관계를 고려하는 넥서스 접근법이 주목받기 시작하였다. 이러한 넥서스 방법론을 적용하여 도시물순환시스템이 에너지 집약적인 시스템임을 증명하고, 에너지 원단위로 표현되는 물-에너지 효율 관계를 분석하며, 기후(장기 기후변동, 가뭄, 유형), 지리적 특징(표고차, 평지비, 위치), 시스템 특징(총급수량, 인구, 인구밀도, 관로연장) 및 운영관리 현황(상수관망 수압, 누수율, 물절약)이 미치는 영향을 규명하고자 하는 연구들이 수행되어왔다. 그러나 이를 통해 도시물순환시스템 관리자에게 정책 및 제도의 방향을 제시할 수 있으나 구체적인 정책을 수립하고 시행하는 데 한계가 있었다. 본 연구에서는 기존에 제시된 문헌 조사를 통해 시스템 및 공정별 에너지 원단위 매트릭스 구축하고, 물-에너지 넥서스 모델을 활용하여 도시여건, 외부영향 및 운영관리수준이 시스템에 미치는 영향을 정량화하였으며, 관리자가 벤치마킹할 수 있는 물-에너지 사용효율 기준을 제시하였다. 이를 활용하여 도시물순환시스템 관리자는 시스템의 효율적인 운영관리를 위한 전략과 실행계획을 도출할 수 있으며, 계획의 시행 후 적합성 및 타당성에 대한 평가가 가능할 것이다.