• 한국항해항만학회지
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• 제44권6호
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• pp.488-493
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• 2020

본 연구에서는 IMO에서 권장하는 수준의 선박배출 오염물질 처리시스템을 확보하기위해 항만국 의무이행 요건 중 선박배출 폐기물 수용시설의 국내 운영실태를 파악하고 해외 선진 사례를 조사하여 III CODE를 중심으로 IMO 회원국감사내용을 분석하였다. IMO는 항만에 입항하는 선박이 배출하는 오염물질을 적절하게 처리하기 위해 항만오염물질저장시설의 설치 및 운영을 권고하고 있으며 IMO 회원국 감사 시 항만국 이행실태파악을 위해 오염물질저장시설 등록 및 운영현황을 확인하고 있다. 특히 최근 환경규제로 인해 선박에 추가로 탑재된 스크러버 등과 같은 기자재에서 배출되는 스크러버 세정수를 처리하기 위한 추가적인 시설을 요하기 때문에 각 항만별로 주요 입항선박의 선종에 따라 배출되는 폐기물을 수용할 수 있는 오염물질저장시설의 구축이 필요하다. 현재 우리나라 선박배출 폐기물은 항만으로부터 육상 폐기물처리장까지 이동시켜주는 역할밖에 수행되고 있지 않으며 항만에서 배출되는 폐기물의 양과 성상에 대해서도 항만별로 모니터링하고 있지 않고 있어 항만배출 폐기물의 특성에 따른 오염물질저장시설의 적정배치가 어려운 실정이다. 따라서 본 연구에서는 현재 유창청소업의 수거실적을 모니터링 하는 방법을 개선하여 항만별로 오염물질 배출현황 및 특성에 대해 파악할 수 있도록 하고 동시에 오염물질저장시설의 적절한 배치를 통해 IMO가 권고하고 있는 '선박에서 배출되는 오염물질의 적정처리'가 가능하여 입항선박에 원활한 서비스를 제공하도록 시스템화 한다면 향후 국제해사기구의 회원국감사 대응에 있어 유리할 것으로 판단된다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제15권7호
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• pp.2377-2398
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• 2021

In the recent modernized world, utilization of natural resources (renewable & non-renewable) is increasing drastically due to the sophisticated life style of the people. The over-consumption of non-renewable resources causes pollution which leads to global warming. Consequently, government agencies have been taking several initiatives to control the over-consumption of non-renewable natural resources and encourage the production of renewable energy resources. In this regard, we introduce an IoT powered integrated framework called as green home architecture (GHA) for green score calculation based on the usage of natural resources for household purpose. Green score is a credit point (i.e.,10 pts) of a family which can be calculated once in a month based on the utilization of energy, production of renewable energy and pollution caused. The green score can be improved by reducing the consumption of energy, generation of renewable energy and preventing the pollution. The main objective of GHA is to monitor the day-to-day usage of resources and calculate the green score using the proposed green score algorithm. This algorithm gives positive credits for economic consumption of resources and production of renewable energy and also it gives negative credits for pollution caused. Here, we recommend a green score based tax calculation system which gives tax exemption based on the green score value. This direct beneficiary model will appreciate and encourage the citizens to consume fewer natural resources and prevent pollution. Rather than simply giving subsidy, this proposed system allows monitoring the subsidy scheme periodically and encourages the proper working system with tax exemption rewards. Also, our GHA will be used to monitor all the household appliances, vehicles, wind mills, electricity meter, water re-treatment plant, pollution level to read the consumption/production in appropriate units by using the suitable sensors. These values will be stored in mass storage platform like cloud for the calculation of green score and also employed for billing purpose by the government agencies. This integrated platform can replace the manual billing and directly benefits the government.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제15권5호
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• pp.1666-1689
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• 2021

The red line of Permanent Basic Farmland is the most important part in the "three-line" demarcation of China's national territorial development plan. The scientific and reasonable delineation of the red line is a major strategic measure being taken by China to improve its ability to safeguard the practical interests of farmers and guarantee national food security. The delineation of Permanent Basic Farmland zoning (DPBFZ) is essentially a multi-objective optimization problem. However, the traditional method of demarcation does not take into account the synergistic development goals of conservation of cultivated land utilization, ecological conservation, or urban expansion. Therefore, this research introduces the idea of artificial immune optimization and proposes a multi-objective model of DPBFZ red line delineation based on a clone selection algorithm. This research proposes an objective functional system consisting of these three sub-objectives: optimal quality of cropland, spatially concentrated distribution, and stability of cropland. It also takes into consideration constraints such as the red line of ecological protection, topography, and space for major development projects. The mathematical formal expressions for the objectives and constraints are given in the paper, and a multi-objective optimal decision model with multiple constraints for the DPBFZ problem is constructed based on the clone selection algorithm. An antibody coding scheme was designed according to the spatial pattern of DPBFZ zoning. In addition, the antibody-antigen affinity function, the clone mechanism, and mutation strategy were constructed and improved to solve the DPBFZ problem with a spatial optimization feature. Finally, Tongxu County in Henan province was selected as the study area, and a controlled experiment was set up according to different target preferences. The results show that the model proposed in this paper is operational in the work of delineating DPBFZ. It not only avoids the adverse effects of subjective factors in the delineation process but also provides multiple scenarios DPBFZ layouts for decision makers by adjusting the weighting of the objective function.

• 한국응용과학기술학회지
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• 제38권1호
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• pp.241-262
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• 2021

본 논문은 과학논문을 통해 30년 후인 2050년까지 가축과 동물성식품의 동향을 예측하면서 미래 동물생명산업 발전 전략으로써 ICT-기반 스마트축산 기술의 필요성을 검토하였다. 전 세계적으로 가축사육과 동물성식품 소비는 인구증가, 고령화, 농촌인구 감소, 도시화 및 소득증가에 대한 반응으로 빠르게 변화하고 있다. 기후변화는 가축 환경, 생산성과 번식효율성을 바꿀 수 있다. 가축생산은 온실가스 배출 증가, 토지 황폐화, 수질오염, 동물복지 및 인간의 건강 문제로 이어질 것이다. 이러한 문제를 해결하기 위해 동물생명산업의 다양한 측면에서 4차 산업혁명과 융합된 ICT-기반 스마트축산을 활용하여 기후변화 대응, 생산성 향상, 동물복지, 동물성식품 영양품질 개선, 동물의 질병예방을 위한 선제적인 미래 대응전략이 필요하다. 미래 동물생명산업은 지속 가능성과 생산효율성을 향상시키기 위해 자동화를 통합해야 한다. 디지털 시대에 IoT와 빅 데이터를 사용하는 지능형 정밀가축사양, ICT-기반 스마트축산은 동물생명산업의 다양한 소스로부터 데이터를 수집, 처리 및 분석할 수 있다. 축사 내부와 외부의 환경 매개 변수를 정밀하게 원격 제어할 수 있는 디지털 시스템으로 구성되어있다. ICT-기반 스마트축산은 인터넷과 휴대폰을 통한 원격 제어를 위해 센싱 기술을 사용하여 동물의 행동복지 및 사양관리를 모니터링 할 수 있다. 농가가 필요로 하는 광범위한 정보의 수집, 저장, 검색 및 보급에 도움이 될 수 있고 새로운 정보서비스를 제공할 수 있다.

• 한국지구과학회지
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• 제42권1호
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• pp.76-87
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• 2021

본 연구에서는 2001년부터 2020년까지 지진과 관련된 지하수위, 수질, 라돈, 원격탐사, 전기비저항, 중력, 지자기 분야의 세계적으로 학술지에 게재된 논문 편수를 Web of Science에서 검색하여 그 경향성을 분석하였다. 그리고 논문 편수와 Mw 5.0 이상, Mw 6.0 이상, Mw 7.0 이상, Mw 8.0 이상, Mw 9.0 이상 지진 발생 건수를 비교 분석하였다. 지진과 관련한 중력, 라돈, 지하수(지하수위, 수질), 전기비저항, 지자기분야 논문 편수는 장기적으로 증가하는 추세를 보인다. 이는 원격탐사 기술의 발달, 측정 장비의 고도화, 빅데이터 분석 등을 통한 종합적인 자료 해석이 가능해지면서 여러 분야에서 지진 전조 및 지진 현상 연구가 활발해지고 있기 때문이다. Mann-Kendall과 Sen 추세 검정에 의하면, 중력 관련 논문의 경우 1.30편/년의 증가추세를 보이고, 라돈 0.60편/년, 지하수 0.70편/년, 전기비저항 0.25편/년, 원격탐사 0.67편/년의 증가추세를 보인다. Mw 5.0 이상, Mw 6.0 이상, Mw 7.0 이상, Mw 8.0 이상, Mw 9.0 이상의 지진발생 건수와 경향성을 제거한 분야별 논문 편수 간의 교차상관분석에 의하면, 라돈과 원격탐사 분야의 교차상관성이 높으며, 지연시간은 1년이다. 또한 2004년과 2005년 수마트라 지진, 2008년 쓰촨성 지진, 2010년 아이티 지진, 2010 칠레 지진 등의 큰 규모의 지진 발생이 논문 편수 증가와 관련되는 것으로 추정된다.

• 한국지구과학회지
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• 제43권2호
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• pp.303-311
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• 2022

자기공명영상(MRI) 장비의 조영제로 흔히 사용되는 가돌리늄(Gd)은 매우 안정된 상태로 하수처리과정에서 거의 제거되지 않고 수환경으로 유입된다고 알려져 있다. 따라서 본 연구에서는 세 가지의 공법으로 하수처리를 하는 부산 수영 하수처리장에서 채취한 하수 시료의 공정별 용존 희토류 원소의 제거율 및 수환경으로 배출되는 인위적 기원 Gd(Gd_anth)의 배출량을 평가하고자 하였다. 용존 희토류 원소는 공정별 처리 단계에 따라 무거운 희토류 원소(Tb-Lu)에 비해 가벼운 희토류 원소(La-Eu)에서 농도가 감소하는 경향을 보였다. 또한 일부 시료에서 나타난 음의(negative) Sm anomaly (<1)는 생물학적 제거 과정에서 Sm이 입자나 인산염과 흡착되어 함께 제거되었을 가능성을 시사한다. 모든 시료에서 양의(positive) Gd anomaly (149±50, n=9)를 보였으며, 공정별로 측정된 Gd의 총 농도 중 Gd_anth은 약 97% 이상을 차지하는 것으로 나타났다. 이는 하수처리과정에서 Gd_anth 이 거의 제거되지 않고 수영강 하류로 배출된다는 것을 의미한다. 일별 처리용량을 고려하여 각 공정에서 배출되는 Gd_anth의 배출량은 259 mmol/day로 추정할 수 있다. 본 연구의 결과는 하수처리장을 통해 수영만 연안으로 Gd_anth이 지속적으로 배출될 것으로 예상되며, 향후 Gd의 중장기적인 관측이 필요함을 시사한다.

• 환경영향평가
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• 제31권5호
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• pp.321-333
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• 2022

본 연구에서는 대산 석유화학 산업단지에서 배출되는 BTEX (benzene toluene, ethylbenzene, and xylene)의 농도 및 분포 특성을 조사하여 지역주민에 대한 잠재적 위해성을 파악하였다. 산업단지 인근 지역주민들은 다양한 매체(공기, 물, 토양), 특히 공기를 통해 화학물질에 노출될 수 있다. 이 연구는 결정론적 및 확률론적 위해성 평가 접근 방식을 모두 사용하여 흡입에 의한 인체 건강 위험을 평가하였다. 결정론적 위해성 평가 결과 모든 지점에 대해 비발암 위해도의 유해지수(HI) 1.0보다 훨씬 낮은 결과가 나타났다. 그러나 발암 위해성 평가 결과, 산업단지 내에 위치한 A 지점에서 벤젠에 대한 초과발암위해도는 2.28×10^-6로 기준치인 1.0×10^-6을 약간 상회하는 것으로 나타났다. 또한, 해당 지점에 대한 확률론적 위해성 평가 결과, 보수적 기준인 1.0×10^-6을 초과하는 Percentile은 45.3%로 나타났으며, 민감도 분석 결과 노출시간(ET)가 결과에 미치는 영향이 가장 크다고 판단되었다. 인체 위해성 평가 결과, 에틸벤젠, 톨루엔, 자일렌에 대해서는 인체에 위해한 영향이 적은 것으로 판단되었으나, 벤젠은 초과발암위해도 기준(1.0×10^-6)을 초과하는 것으로 나타났다. 산업단지에서 공기 중 VOCs에 대한 광범위한 모니터링을 통해 이러한 잠재적 위험을 평가하기 위한 추가적인 연구가 필요하다.

• 적정기술학회지
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• 제6권1호
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• pp.37-44
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• 2020

의료폐기물은 감염성물질을 함유하고 있는 모든 종류의 폐기물을 가리키며 전염을 예방하기 위해 운송에 신중을 기해야 한다. 처리 수단으로의 소각은 부피 감소, 악취 제거, 위해성 측면에서 매립이나 투기보다 장점을 갖고 있다. 야외 소각이나 바람직하지 않은 환경에서의 소각은 환경오염 물질의 대기 중 배출을, 생물학적 폐기물의 매립은 토양과 수질오염을 야기시킨다. 피지의 대부분의 2차 병원은 의료 폐기물을 세 군데에 있는 3차 병원으로 차량 또는 배로 이송하여 소각 처리한다. 어떤 의료폐기물은 일반폐기물로 간주되어 현장에서 야외 소각되거나 출산 시 발생한 생물학적 의료폐기물은 매립되기도 하였다. 이런 측면에서 의료폐기물 처리 관련 인력들에 대한 인식 증진을 위한 교육이 시급하다. 피지에서의 의료폐기물 처리는 단일 도로를 따르는 차량운송, 배를 이용한 도서간 운송보다 소형 소각로를 이용한 현장소각이 권장되며, 가이드라인 제정, 관련 인력 훈련, 정부의 법률적 제정 등 의료 폐기물 처리를 위한 기반 조성이 필요하다.

• 해양환경안전학회지
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• 제27권2호
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• pp.295-307
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• 2021

한반도는 삼면이 바다로 둘러싸여 있으며, 많은 강과 하천이 바다와 연결되어 있기 때문에 육상에서의 쓰레기 유입이 되기 쉽다. 또한 해상에서는 활발한 수산업 활동과 다양한 레저 활동으로 인해 쓰레기 유입이 많다. 바다에 유입된 쓰레기는 시간이 지남에 따라 무게가 가해져 가라앉아 해저에 침적하게 되며, 해저에 산재되어 있기 때문에 직접 확인이 불가능하고 수거에 어려움이 있다. 수거되지 못한 해양침적쓰레기는 해저 생태계 및 수질에 영향을 미치게 되며, 특히 폐그물로프와 폐어구로 인한 유령어업과 선박사고가 발생할 수 있다는 점이 있다. 따라서 해당 성상의 쓰레기들(폐그물로프와 폐어구)은 우선적으로 수거가 이루어져야하기 때문에 분포 특성을 파악할 필요가 있다. 그 일환으로 본 연구에서는 국내 39개 항을 대상으로 해양에 침적되어 있는 쓰레기 조사를 실시했다. 그 중 동해에 대해서 GIS 기반의 공간 분석을 통해 해양침적쓰레기 성상별 분포 지도를 작성하고, 분포 특성을 파악하였다. 결과적으로 동해에서 폐타이어가 58 %로 구성되었고, 방파제 및 선박 접안 시설에 분포가 밀집되었다. 그리고 폐합성수지가 26 %로 구성되어 항외에도 분포가 있었다. 각 성상별 뚜렷한 분포 특성을 파악하기는 어려웠지만 폐합성수지가 다른 성상들과 비교해 항외에 분포되는 특성이 있었다. 본 연구는 이와 같은 분포 특성을 통해서 해양침적쓰레기 수거에 도움이 될 기초 자료로 제공될 수 있다.

• Ecology and Resilient Infrastructure
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• 제8권2호
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• pp.112-119
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• 2021

국립공원공단에서는 공원 자연 생태계의 효율적 보전·관리를 위해 2012년부터 생태계 건강성 평가를 실시하였다. 그러나 자연공원법 개정, 정책 변화, 관리 지표 부재에 따라 지표 개선의 필요성을 인식하였다. 특히 기존지표에서는 해양생태계평가 지표 부재, 정책변화와 시대적 요구를 반영하지 못하는 어려움이 있었다. 또한 기존 평가시스템은 멸종위기종, 생태계교란종, 종다양도, 수질 (BOD, DO), 서식지파편화 지표 등으로 생물종 중심의 비중이 높았다. 평가결과는 5등급 체계로 구성되어 각 지표에 대한 즉각적인 변화를 분석하기 어려웠다. 따라서, 평가시스템 개선을 통해 BPI와 서식지복원지표를 추가하였다. 종다양도는 4개 분류군을 대상으로만 평가하였으나, 10개 분류군으로 전체 공원을 평가하였다. 평가 등급은 5개 상태, 5 등급에서 5개 상태, 10 등급으로 세분화하여 픽토그램으로 제시하였다. 평가결과 개선 전과 전체적으로 유사한 경향성을 보였고, 3단계에서 5단계로 확대 되었다. 그러나 월악산국립공원은 개선 전 평가 결과보다 낮고, 주왕산국립공원은 높게 평가되었다. 본 연구는 생태계 건강성 평가 시스템 개선을 통해 국립공원 생태계의 과학적·체계적 관리에 기여하고자 한다.