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도시 환경 문제를 해결하기 위한 자연 기반해법의 적용 (The Application of Nature-Based Technologies for Addressing Urban Environmental Problems)

  • ;;이정민;;전민수;최혜선;김이형
    • 한국습지학회지
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    • 제24권4호
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    • pp.367-376
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    • 2022
  • LID 기술은 다양한 토지이용에서 발생되는 비점오염원(NPS)을 저감하는 기술이다. 점오염과 비점오염원의 증가와는 별도로 불투수지역 내 도심지는 일반적으로 도시기후에 영향을 준다. 본 연구에서는 LID 기술이 도시열섬현상(UHI)을 저감에 대한 영향분석을 공주대학교를 대상으로 수행하였다. 공공부지인 학교는 보행자의 통향량, 차량운행이 특정시기에 증가되기에 일반적인 원단위 부하량보다 낮은것으로 나타났다. LID 시설은 강우유출수 내 오염물질을 여재부 내 흡착, 여과 등을 통해 오염물질이 저감되는 것으로 분석되었다. 또한 LID 시설 내 강우유출수 저감 및 저류를 통해 유역 내 불투수면적보다 최대 7.2 ℃ 낮은것으로 나타났다. 따라서 LID 시설은 비점오염물질 저감 및 도시열섬 현상을 완화시키는 것으로 분석되었다.

도로변 및 LID 시설 식재 식물의 중금속 축적량 비교 (Comparison of heavy metal uptake of LID and roadside plants)

  • 이유경;최혜선;나쉬;김이형
    • 한국습지학회지
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    • 제23권1호
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    • pp.44-53
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    • 2021
  • 도시 강우유출수에 함유된 중금속은 저감시설 내에 축적되면서 기능저하와 유지관리를 어렵게 하는 원인이다. 이러한 문제를 해결하기 위하여 자연적 물질순환과정을 가진 LID 시설이 널리 이용되고 있다. LID 시설로 유입된 중금속은 식물흡입을 통해 밖으로 배출된다. 그러나 식물별 중금속 흡수율이 규명되지 못하여 LID 설계시 식물 종 선정에 어려움을 주고 있다. 따라서 본 연구는 중금속 노출빈도가 다른 LID 시설 내부, 도로변 식물 및 조경공간 식물을 상호비교하여 식물에 의한 중금속 제거특성을 연구하였다. 차량 활동과 접촉빈도가 높은 LID 및 도로변에 식재된 식물류(초본류, 관목류, 교목류)의 체내 중금속 함량은 조경공간 식재 식물체보다 높게 나타났다. 중금속의 체내 축적은 주변환경(유입수 성상, 주변 대기오염 정도 등)의 영향을 크게 받는 것으로 나타났다. 도시 강우유출수에 높은 농도로 함유된 Zn 제거에는 패랭이, 메타세콰이어, 영산홍, 쑥 등이 적정하며, Cu 제거에는 패랭이, 메타세콰이어, 쑥 및 은행나무가 적절한 것으로 평가되었다. Pb 제거에는 벚꽃나무, 메타세콰이어 및 조팝나무가 적정하며, As, Cr 및 Cd 제거에는 패랭이가 적정한 것으로 평가되었다. 식물별 중금속 흡입능력은 서로 다르게 나타났다. 이러한 특성은 다양한 토지이용에서 발생하는 다양한 중금속 제거를 위한 식물 종 선정에 활용될 수 있다.

이동 Ad-hoc 통신을 위한 지능형 거리추정 클러스터방식 (Clustering Technique of Intelligent Distance Estimation for Mobile Ad-hoc Network)

  • 박기홍;신성윤;이양원;이종찬;이진관;장혜숙
    • 한국컴퓨터정보학회논문지
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    • 제14권11호
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    • pp.105-111
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    • 2009
  • 본 논문에서는 차량 간 안전통신을 위하여 다중홉 클러스터링 방식의 문제점을 개선하여, 거리를 계산한 지능형 클러스터링(Intelligence Cluster) 기법을 제안하고자 한다. 고속 이동시 연계성이 없는 차량간에 거리를 계산하여 클러스터링을 하게 되면 설정된 거리 값으로 각 노드들의 연계성이 형성되게 된다. 동일 구성원이 된 노드들 사이에서 거리 값으로 헤더를 선출하게 되고 헤더는 멤버가 된 노드들에게 그룹 내 정보를 전달하게 된다. 헤더 선출 후, 이동성으로 인해 헤더가 이탈되면 긴급상황이 발생될 수 있다. 이때 정보전달은 패킷에 포함된 프로그램의 실행으로 노드에서 제공하는 지능형 클러스터를 이용하여 새로운 클러스터 헤더를 선출하여 전송할 수 있도록 하였다. 본 논문에서는 기존의 Store-and-Forward 라우팅 방식에 컴퓨팅 능력을 추가한 Store-Compute-Forward 방식으로 클러스터를 선출하는 이동 Ad-hoc 통신을 위한 지능형 거리추정 클러스터방식을 제안한다. 논문에서 제안한 이동 Ad-hoc 통신을 위한 지능형 거리추정 클러스터방식은 능동적이고 지능적인 멀티 홉 클러스터 라우팅 프로토콜로서 안정된 통신이 이루어 질 수 있도록 한다.

인공신경망을 이용한 강합성 사장교 차량하중분석시스템 개발 (Development of Steel Composite Cable Stayed Bridge Weigh-in-Motion System using Artificial Neural Network)

  • 박민석;조병완;이정휘;김성곤
    • 대한토목학회논문집
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    • 제28권6A호
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    • pp.799-808
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    • 2008
  • 국내 교통 현실을 반영한 중(重)차량에 대한 하중 분석은 케이블 교량의 유지관리시 잔존수명 예측을 위한 피로하중모델 개발이나 교량의 설계시 해석에 필요한 활하중 모델 개발시 반드시 필요하다. 이에 본 연구에서는 강합성 사장교 상부구조 하면에 설치된 변형률 센서에서 측정한 신호를 이용하여 교량을 주행하고 있는 중차량의 하중정보를 얻기 위하여, 인공신경망 및 영향선을 이용한 차량하중분석시스템을 개발하였다. 인공신경망의 학습과 테스트를 위한 데이터 확보에 있어서 이론적인 수치 시뮬레이션을 통하지 않고, 실제 교량을 주행하는 임의 차량에 대해 직접 측정한 데이터를 이용하였다. 또한, 학습된 신경망의정확도를 검증하기 위하여 3종류의 시험재하차량을 반복 주행시켜 구한 값과 계량소에서 측정한 정적 값을 비교하였다. 교량의국부거동을 고려하기 위하여 가로보를 이용하였고, 인공신경망을 이용한 방법과 영향선을 이용한 방법의 분석결과를 비교한 결과, 인공신경망이론을 적용한 분석방법이 하중 판별의 정확도에 있어서는 영향선 분석방법보다 높은 정확도를 얻을 수 있었다.

고속도로 중앙하이패스차로 안전성 개선에 관한 연구 - 서울외곽순환고속도로 본선영업소를 중심으로 - (Safety Improvement of Centrally Installed "Hi-pass" Lane of Express Highway)

  • 유봉석;이수범;박완용;도현구
    • 대한토목학회논문집
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    • 제30권1D호
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    • pp.1-10
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    • 2010
  • 고속도로 영업소의 경우 하이패스차량과 일반TCS이용차량간의 혼용 및 차로변경으로 인한 상충이 발생하는 구간으로 안전성에 대한 검토가 필요한 구간이다. 본 연구에서는 영업소 진출부에 설치된 중앙하이패스 이용차량과 일반차로 이용차량간의 상충 및 사고위험성을 현장비디오촬영 및 상충분석을 통해 알아보았다. 차량속도와 상대속도 및 상충으로 인한 차량 감속시간 등을 분석한 결과 하이패스이용차량과 일반TCS이용차량간의 상대속도가 클수록 상충으로 인한 차량 급감속이 발생한다는 문제점을 파악하였으며, 중앙 하이패스 설치시 상충 발생 위치 및 차로 운영형태에 따라 상충빈도 및 상대속도가 다름을 확인할 수 있었다. TA(Time to Accident)분석 결과, 고속도로 영업소 중앙 하이패스 설치시 차량간 상대속도, 상충위치 및 빈도에 따른 상충시 하이패스 차량의 급감속 및 감속시간이 큼에 따라 사고위험이 높은 것으로 분석되었다. 또한 합류 시점부가 영업소 진출부와 가까울수록 TA분석값이 낮은 것으로 분석되어 전반적으로 속도차이를 줄여 안전성을 증대시켜야 함을 알 수 있었다. 본 연구에서는 영업소 진출부 중앙 하이패스 설치로 발생하는 상대속도차에 의한 상충으로 급감속 및 사고를 억제함으로서 영업소 중앙 하이패스 차로 설치시 안전성을 높여줄 수 있을 것으로 기대된다.

엣지 컴퓨팅을 이용하여 자율주행에 최적화된 지능형 교통 시스템 연구(ITS) (Intelligent Transportation System (ITS) research optimized for autonomous driving using edge computing)

  • 홍성혁
    • 산업과 과학
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    • 제3권1호
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    • pp.23-29
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    • 2024
  • 본 연구에서는 자율 주행을 위한 지능형 교통 시스템(ITS)을 최적화하는 데 있어 엣지 컴퓨팅의 혁신적인 잠재력을 연구하였다. 방대한 양의 데이터를 로컬에서 실시간으로 처리하는 엣지 컴퓨팅의 능력은 신속한 의사 결정 및 향상된 안전 조치를 포함하여 자율주행차의 중요한 요구 사항을 해결하는 데 필수 요소이다. 엣지 컴퓨팅과 기존 ITS 인프라의 통합을 탐구하고, 현지화된 데이터 처리가 대기 시간을 크게 줄여 자율주행차의 반응성을 향상시키는 방법을 강조한다. 실시간 교통 관리, 충돌 방지 시스템 및 동적 경로 최적화를 지원하는 강력한 프레임워크를 집합적으로 형성하는 엣지서버, 센서 및 V2X(Vehicle-to-Everything) 통신 기술의 배포를 검토한다. 또한 본 연구는 보안, 데이터 통합, 시스템 확장성 등 ITS에서 엣지 컴퓨팅을 구현하는 데 있어 가장 중요한 과제를 다루며 잠재적인 솔루션과 향후 연구 방향에 대한 통찰력을 제공한다. 이 논문은 완전 자율 주행이라는 비전을 실현하는 데 있어 엣지 컴퓨팅의 중추적인 역할을 강조하고, 보다 안전하고 효율적이며 지속 가능한 교통 시스템을 달성하는 데 기여하는 논문이다.

위성영상과 민간자동관측시스템 자료를 활용한 도시열섬과 도시오염섬의 공간 분포 특성 - 부산광역시를 대상으로 - (Spatial Distribution of Urban Heat and Pollution Islands using Remote Sensing and Private Automated Meteorological Observation System Data -Focused on Busan Metropolitan City, Korea-)

  • 황희수;강정은
    • 한국지리정보학회지
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    • 제23권3호
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    • pp.100-119
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    • 2020
  • 최근 온도상승으로 인한 폭염 증가와 대기 풍속의 약화가 상호작용하면서 열환경과 미세먼지(PM10)가 문제가 되고 있다. 도시지역 내에서 다른 지역들보다 온도와 대기오염 농도가 높은 도시열섬과 도시오염섬 현상이 나타나고 있음이 알려져 있으나, 공간데이터로 구축 가능한 미세 자료의 부족 등으로 이를 함께 살펴본 연구는 많지 않았다. 최근 위성영상과 민간통신업체의 인프라에서 측정한 빅데이터들이 생산되면서 온도와 대기오염에 대한 세밀한 공간분포 분석이 가능하게 되었다. 이에 본 연구는 부산광역시를 대상으로 도시열섬과 도시오염섬의 공간적 분포패턴을 살펴보고 두 현상의 분포 특성을 비교 분석하고자 하였다. 연구에는 Landsat 8 위성영상의 지표면온도와 민간자동관측시스템에서 도출된 대기온도, 미세먼지농도 데이터를 30m*30m 단위로 격자화하여 공간분석을 수행하였다. 분석 결과, 도시열섬과 도시오염섬이 동시에 발생하는 대표적인 지역들로 취약 주거지역과 공업지역들이 다수 포함되어 있었다. 부산시의 대표적 주거 취약지역으로 알려진 서동, 반송동 등의 주요 정책이주지가 포함되었는데 해당 지역은 소규모 필지에 건축물의 밀도가 상당히 높은 지역으로 통풍, 환기 등에 문제가 많은 주거지역이다. 이러한 지역의 주민 중 상당수는 폭염과 대기오염에 대한 대응 능력이 낮아 관련 정책 수립 시 우선적으로 이 지역들이 고려될 필요가 있다. 도시열섬과 도시오염섬의 동시발생지역에 포함된 공업지역들은 콘크리트나아스콘 기반의 불투수면의 비중이 높고, 식생이 부족할 뿐 아니라 교통량도 많은 것으로 나타났다. 도시열섬과 도시오염섬 분석에 대한 신뢰성을 살펴보기 위해 핫스팟분석을 진행한 결과, 99.96% 이상의 지역이 99% 신뢰수준의 핫스팟지역에 해당함을 확인할 수 있었다.

교통수요관리 기법을 활용한 환경오염비용의 내부화 방안연구 (Internalizing Environmental Cost using TDM Alternatives)

  • 김운수;엄진기;황기연;장지희
    • 대한교통학회지
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    • 제17권4호
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    • pp.99-110
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    • 1999
  • 도시지역의 대기오염은 주로 자동차에 기인하며, 이는 보편적인 현상으로 나타나고 있다. 특히 서울시의 경우 자동차에 의한 대기오염 비중이 85.7%(1997년 기준)를 차지하고 있을 만큼 큰 비중을 보이고 있다. 이에 본 연구의 1차적 관심사는 서울시 대기오염의 주된 요인인 교통부문의 개별적 분석보다는 지속가능한 도시발전을 위한 새로운 패러다임의 적용이라는 관점에서 향후 서울시의 교통.환경부문의 통합연계 분석에 대한 공감대 형성 및 활용가능성 모색에 두었다. 서울시 통행 O-D자료를 바탕으로 환경주행세 부과를 고려한 단기교통혼잡관리모형 적용결과, 교통.환경부 문간 연계통합모형의 실제 유의성을 발견할 수 있었다. 즉 환경주행세의 시행전후 비교분석에 의하면, 유류소비 단위당 500원/${\ell}$과 1,000원/${\ell}$을 부과할 경우, 오전 첨두시간대의 대기오염물질 배출량은 시행후 10.7%와 17.3%씩 감소하는 것으로 나타났다. 이에 비하여 유류소비량 저감은 20.2%와 30.3%로서, 저감비율이 상대적으로 높게 반영되고 있다. 그러나 단위 유류소비량에 대한 차종별 오염물질 배출량 비중은 버스 46.4, 화물차 50.4, 승용차 14.4 등으로 산출되어, 환경주행세 500원/${\ell}$ 부과에 의한 승용차의 오염배출 비중은 비탄력적인 반면에 오염물질 배출량이 많은 버스 및 화물차의 비중은 오히려 증가하는 것으로 나타났다. 결과적으로 자동차 유발 대기오염의 비중을 낮추기 위해서는 차종별 오염물질 배출경향을 고려한 환경주행세의 차별부과 방식이 고려되어야 할 것이다. 예를 들면, 차종별 유류소비량에 대한 오염물질 배출비중을 균등화하는 방법, 또는 서울지역 오존오염의 원인이 되는 HC와 NOx 오염물질의 총량에 대한 차종별 기여도를 평균화하는 방법이 적용될 수 있다. 한편으론 환경주행세의 부과방식과 병행하여, 자동차 오염물질 배출을 저감할 수 있는 삼원촉매장치와 매연여과장치의 부착, 오염물질 과다배출 차량의 조기폐차 시행에 의한 인센티브 부여, 그리고 청정자동차 구입에 의한 버스업체의 환경주행세 감면 등과 같은 제도적 장치도 함께 고려되어야 한다. 그러나 본 연구에서 의도하였던 도로환경용량을 고려한 통행량 배분의 실제적 효과를 산출하기 위해서는 첫째, 통행비용의 절감과 대기질 개선이라는 공동선(共同善)을 추구하기 위한 교통.환경간 통합패러다임의 적용모형 개발과 활용가능성 모색, 둘째, 물리적 기준인 도로별 고통용량기준을 환경요소도 포함하는 도로환경용량으로의 전환, 셋째, 통행시간.환경비용.도로건설 및 유지비용뿐만 아니라 자동차 이용에 따른 연료소비 등을 포함하는 통행배분 모형 개발, 넷째, 단기혼잡프로그램을 활용하여 자동차 유발 대기오염물질 배출량 저감효과와의 연계시도 등과 같은 사항이 지속적으로 연구.개발되어야 할 것이다.

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일부지역 산업재해환자 실태 연구 -대구, 경북지역 일부 종합병원 중심으로- (A Study of Industrial Patients from Selected General Hospitals in the Kyung Pook and Taegu City Areas)

  • 허춘복;남철현
    • 한국환경보건학회지
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    • 제17권2호
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    • pp.78-94
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    • 1991
  • The purpose of this study is to research the actual conditions of industrial accident patients and to produce worker satisfaction and a rational and effective counter measure pain. Direct interviews with 179 cases (in and out patients) were carried out during a three month period from April to July 1990, at six hospitals two general hospitals Sun Lin and Sung Mo in Po Hang, and four general hospitals in Taegu Kyung Pook University Hospital, Dong San Medical Center, Young Nam Medical Center and Catholic Hospital. The results of this study are summarized as follows: 1. Among the 179 cases, 51.6 % were male and 48.4 % were female. The two largest age groups were 30~39, 31.8 % and 20~29, 27.4 %. Among the 179 cases, 51.6% were married, the largest family number was 2 to 3, 41.1% and 4 to 5, 25.6%. Educationally, graduation from high school was the largest group, 46.4% among the patients, followed by middle school and primary school. The largest group income level was from 40~69만원, 45.2%. The largest group of patients who worked over 50 hrs. a week was 52.0%. The largest group of patients who worked less than 1 year was 44.7%, of the patients in work places of less than 100 people, 60.3% were injured and in work places of 100~299 people, 20.1% were injured. In manufacturing, the lagest group injured was 55.3%, the next group was transport, stroage, communication. The largest group of production workers injured was 40.2%. 2. The cause of injury in the largest group was facility problems, 33.5%. The next group was unsafe habits, 30.2% a lack of safety knowledge, 17.9% and insufficient supervision, 12.3%. The 30~39 year age group was head the highest number of injuries, 40.4% work places with more than 10 yeras of work, 44.4% work palces with more than 1000 people, 56.3% and mining accidents, 80.0%. Among these groups the highest cause of injury was due to facility problems. 3. The accident pattern showed machinery injuries 28.5% as the largest group, followed by falls & falling objects 17.3%, fire & electric 15.1%, struke by an object 14.5%, followed by overaction and vehicular accidents. The accident pattern showed 46.4 % among workers over the 50 year age group, workers in the 5~10 year group, 50.0 % places employing more than 1000 workers, 35.3 % : construction 73.7%, and construction workers 57.1%, among these fall & falling objects caused the greatest number of injuries. 4. The largest group of injuries was fractures 54.8%, trauma 14.5%, amputation 11.7%, open wound, and burns. The largest number of fractures occurred in people in the 30~39 year age group, 63.2 % over 10 years of work, 55.6% in work places of 300~400 people, 63.6% construction 63.2% and general workers 57.2 %. 5. The largest group of injuries was upper extremity 45.3%, lower extremity 24.0%, trunk 18.5 % and head or neck 12.2%. Of these groups, upper extremity injuries were the highest in those less 20 years old 75.0%, less than 1 years of work 59.5%, in work places of 500~999 people 60.0%, manufacturing 56.6 % and production workers 55.6%. 6. Periods of injury showed 34 people injured in September, to be the largest followed by October, 32 August, 22 people July, 19 people and the lowest December, 2 people. During the week, Friday had the largest group injured, 35 people followed by Saturday, 26 people and the lowest was Wednesday, 17 people, During the day 1400 hours had the largest group injured, 38 people followed by 800 hours, 31 people. 7. On a basis of 5 as the highest mark, the average, according to worker satisfaction showed facility safety 3.55, work environment 3.47, income 3.44, job 3.21 and treatment 2.98. 8. The correlation between general characteristics and injury showed that age was directly correlated to the duration of work(r=.2591) p<0.01, age was directly correlated to industry (r=2311) p<0.01, and the duration was directly correlated to occupation(r =.4372) p<0.001.

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지하주차장 근무자의 혈중 연 및 Zinc Protoporphyrin 농도 (Blood Lead and ZPP Concentrations of Underground Parking Lot Workers)

  • 정태흠;전만중;황태윤;김창윤;정종학
    • Journal of Yeungnam Medical Science
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    • 제15권2호
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    • pp.224-236
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    • 1998
  • 자동차 배기가스내 연에 노출될 위험이 큰 직업의 하나인 지하주차장 근무자들의 혈중 연 및 ZPP 농도를 측정하고 근무자의 특성에 따른 연농도의 분포 양상 및 그 상관 요인을 규명하기 위하여 1997년 7월 1일부터 9월 30일까지 대구광역시 소재 모 지하주차장의 남자 차량관리 근무자 25명과 자동차 배기 가스에 직접적으로 노출되지 않는다고 생각되는 사무직 근로자 33명을 대상으로 면접설문조사를 하고, 정맥 혈을 채취하여 원자화 무염광로를 부착한 원자흡광광도계 및 hematofluorometer를 이용하여 혈중 연 및 ZPP 농도를 측정하였다. 지하주차장 근무자들의 평균 혈중 연 농도는 $23.10{\pm}20.77{\mu}g/dl$였고, 대조군은 $12.99{\pm}12.71{\mu}g/dl$로 유의한 차이가 있었으며(p<0.05), 평균 혈중 ZPP 농도는 지하주차장 근무자는 $40.72{\pm}9.46{\mu}g/dl$였고, 대조군은 $38.21{\pm}10.97{\mu}g/dl$로 유의한 차이가 없었다. 지하주차장 근무 정력에 따른 평균 혈중 연 농도는 5년 미만이 $20.60{\pm}18.28{\mu}g/dl$였고, 5년 이상이 $29.22{\pm}20.76{\mu}g/dl$로써 근무 경력이 많을수록 혈중 연 농도가 증가하는 경향이 있었으나 통계적으로 유의하지 않았다. 지하주차장 근무 경력에 따른 평균 혈중 ZPP 농도는 5년 미만이 $42.94{\pm}8.75{\mu}g/dl$였고, 5년 이상이 $36.00{\pm}9.71{\mu}g/dl$로써 통계적으로 유의한 차이는 없었으며, 근무 경력과 혈중 연 및 ZPP 농도사이에 상관 관계는 거의 없었다. 흡연 습관과 혈중 연 농도의 관계에서는 지하주차장 근무자는 흡연군에서 높은 혈중 연 농도를 나타내었으나 통계적으로는 유의하지는 않았고, 혈중 ZPP 농도도 통계적으로 유의한 차이는 없었다. 혈중 연 농도를 종속변수로하고, 연령, 흡연습관 및 직종을 독립변수로 한 중회귀분석에서 직종만이 혈중 연 농도에 유의한 영향을 미치는 변수였고, 혈중 ZPP 농도를 종속변수로하고, 연령, 흡연습관 및 직종을 독립변수로 한 중회귀분석에서 연령만이 혈중 ZPP 농도에 유의한 영향을 미치는 변수였다.

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