Park, Soo Hyun;Lim, Ki Taek;Lee, Hoyoung;Lee, Soo Hee;Noh, Sang Ha
Journal of Biosystems Engineering
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제38권3호
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pp.185-191
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2013
Purpose: The present study focused on the estimation of soluble solids content (SSC) of chestnut using reflectance and transmittance spectra in range of VIS/NIR. Methods: Four species intact/peeled chestnuts were used for acquisition of spectral data. Transmittance and reflectance spectra were used to develop the best PLS model to estimate SSC of chestnut. Results: The model developed with the transmitted energy spectra of peeled chestnuts rather than intact chestnuts and with range of NIR rather than VIS performed better. The best $R^2$ and RMSEP of cross validation were represented as 0.54 and $1.85^{\circ}Brix$. The results presented that the reflectance spectra of peeled chestnuts by species showed the best performance to predict SSC of chestnut. $R^2$ and RMSEP were 0.55 and $1.67^{\circ}Brix$. Conclusions: All developed models showed RMSEP around $1.44{\sim}2.54^{\circ}Brix$, which is considered not enough to estimate SSC accurately. It was noted that $R^2$ of cross validation that we found were not high. For all that, grading of the fruits in two or three classes of SSC during postharvest handling seems possible with an inexpensive spectrophotometer. Furthermore, the development of estimation of SSC by each chestnut species could be considered in that SSC distribution is clustering in different range by species.
재생 불가능한 에너지 자원이 수년에 걸쳐 고갈됨에 따라, 재생 에너지 생산을 위한 보다 효과적인 방법에 대한 연구가 증가되었다. 연로전지 개발의 한 분야인 미생물 연료전지(MFC)는 이중 성능의 잠재력 덕분에 발전하였다. MFC는 박테리아와 같은 전극 감소 생물에서 전력을 모아서 전기 에너지를 생산한다. MFC는 폐수를 연료로 사용하여 에너지를 생산하고 폐수를 정화한다. 양성자 교환막(PEM)은 양극과 음극 챔버의 분리막으로, 양성자만 효과적으로 통과할 수 있게 하는 중요한 역할을 한다. Nafion은 MFC에 상업적으로 사용되는 PEM이지만 비용, 생산 시간, 양성자 전도성 차원에서 보완할 점들이 많다. 본 리뷰 논문에는 Nafion을 대체할 수 있는 새로 개발된 PEM 몇 가지를 논의하였다. 또한, PEM, 혼합 PEM 및 복합 PEM에 기반한 MFC를 요약하고자 한다.
Empirical erosion models like Universal Soil Loss Equation (USLE) models have been widely used to make spatially distributed soil erosion vulnerability maps. Even if the models detect vulnerable sites relatively well utilizing big data related to climate, geography, geology, land use, etc within study domains, they do not adequately describe the physical process of soil erosion on the ground surface caused by rainfall or overland flow. In other words, such models are still powerful tools to distinguish the erosion-prone areas at large scale, but physics-based models are necessary to better analyze soil erosion and deposition as well as the eroded particle transport. In this study a physics-based soil erosion modeling system was developed to produce both runoff and sediment yield time series at watershed scale and reflect them in the erosion and deposition maps. The developed modeling system consists of 3 sub-systems: rainfall pre-processor, geography pre-processor, and main modeling processor. For modeling system validation, we applied the system for various erosion cases, in particular, rainfall-runoff-sediment yield simulation and estimation of probable maximum sediment (PMS) correlated with probable maximum rainfall (PMP). The system provided acceptable performances of both applications.
식물공장 (plant factory)은 파종에서 재배 및 수확까지 실내에서 종합적으로 관리 제어되는 공장식 식물생산기술로 현대농업의 결정체이다. 식물공장은 청결한 환경에서 안전성 높은 농산물을 연중 생산할 수 있고, 작업환경이 좋아 노동력 확보가 수월하다. 선진국들은 수 십년 전부터 식물공장의 산업적 경제적 효과를 예측하고 이 분야에 많은 관심을 가지고 적극적으로 투자해 왔다. 최근 우리나라도 우수한 기술력과 인력을 적극 활용하여 국제 경쟁력이 있는 식물공장 시스템을 개발하고자 활발히 연구개발을 진행하고 있다. 식물공장은 초기투자비용의 과다, 전용 품종의 재배기술 부족, 운영비 절감 등의 문제점이 아직 해결되지 않아 기존 농업과 경쟁하기 어렵다. 그러나 식물생명공학 분야의 전문가들이 식물공장 시스템 개발에 적극 참여한다면 여러 문제점이 개선될 것이다. 환경변화에 의한 농작물 경작의 어려움에 당면하고 있는 농촌과 농업에 식물공장을 잘 활용한다면 농산물 경작의 문제점을 해결하고, 식량문제와 환경문제를 해결하는데 큰 역할을 할 수 있을 것이다.
본 연구에서는 초분광 반사광 영상기술을 이용하여 비파괴적으로 상추의 건전종자와 퇴화종자를 선별하는 기술을 개발하고자 하였다. 750~1000nm의 근적외선 초분광 반사광 영상의 분광데이터를 이용하여 상추의 발아종자와 불발아 종자를 판별하는 PLS-DA 모델을 개발하고 개발된 모델의 성능 평가를 실시하였다. 모델 calibration의 판별 정확도는 81.6%였으며, test의 결과는 81.2%의 판별 정확도를 보였다. 또한 개발된 PLS-DA 모델을 적용한 초분광 반사광 영상을 이용하여 대량의 불발아 종자를 동시에 영상으로 검출 가능한 영상처리 알고리즘을 개발하였다. 초분광 반사광 영상에 PLS-DA 모델이 적용된 영상을 이용한 검출 정확도는 91%로 나타났으며, 이는 초분광 반사광 영상을 이용하여 대량의 상추 종자의 비파괴 품질선별에 이용될 수 있음을 보여 주었다.
The purpose of this study is to develop means to apply GIS and remote sensing technology to the analysis of Korean urban open spaces. To achieve this objective, a framework of analysis of urban open spaces was developed, and then the framework was applied for the evaluation of the potential and suitability of open spaces of Ansan City, which is a new town developed to accomodate industries relocation from Seoul, Korea, mainly due to their pollution problems. The software used in this study are IDRISI, a grid-based GIS, and KMIPS, a remote sensing analysis system. Both packages are based on IBM PC/AT computers with Microsoft DOS. Landsat MSS and TM data were used for the land use classification, land use change detection, and analysis of transformed vegetation indices. The size of the geographic data base is 110 rows and 150 columns with the spatial resolution of 100m$\times$100m. The framework of analysis includes both quanititative and qualitative analysis of open spaces. The quantitative analysis includes size and distribution of open spaces, urban develpment of open spaces, and the degree of vegree of vegetation removal of the study area. The qualitative analysis includes evaluative criteria for primary productivity of land, park use potential, major visual resources, and urban environmental control. The findings of this study can be summarized as follows. First, the size of builtup areas increased 18.73km$^2$, while the size of forest land decreased 10.86km$^2$ during last ten years. Agricultural lands maintained its size, but shifted toward outside of the city into forest. Second, the potential of open spaces for park use is limited mainly due to their lack of accessibility and connectivity among open spaces, in spite of ample acreage and good site conditions. Third, major landscape elements and historic sites should be connected to the open space system of the city by new accesses and buffers.
나날이 엄격해지는 환경 규제를 만족시키기 위하여, 고체 입자를 유체처럼 이용하는 순산소 순환유동층 및 초초임계 순환유동층 발전 기술이 전세계에서 개발되고 있다. 순환유동층 발전 공정들에서 미세먼지, 산성비의 주범으로 알려진 황산화물을 저감하는 전통적인 방법은 황산화물과 반응하는 석회석을 보일러 내에 직접 주입하는 것이다. 그러나 보일러 내에 주입된 석회석은 다양한 조업 변수들(온도, 압력, 고체 순환속도, 층밀도, 체류시간 등)의 영향을 받아 탈황 성능이 지속적으로 변화하게 된다. 이에 본 연구에서는 기존에 발표된 탈황 반응 속도식과 순환유동층의 수력학적 특성식들을 결합하여 순환유동층 보일러에서 석회석과 순환유동층 운전 특성들만으로 탈황 효율을 예측하는 식을 개발하였다. 특히 다양한 국내 석회석들의 탈황 반응들로부터 얻어진 실험 결과들을 이용하여 탈황 효율 예측식을 개선하였다.
전 세계적으로 해상을 마주하고 있는 여러 국가들은 기존의 전력 생산방식의 단점을 극복하고 해상풍력 개발을 통한 친환경에너지자원을 활용하고 있다. 해상은 넓은 해역에 대규모 풍력단지를 개발할 수 있는 장점이 있으나 해양구조물의 설치로 인해 선박의 안전운항이 위협받고 있다. 이에 따라, 선박 통항로와 해상풍력단지 간 상호 미치는 영향에 대해 분석하여 선박이 안전하게 운항할 수 있도록 PIANC에서는 표준 Guideline을 제시하였다. 그럼에도 불구하고, 표준 Guideline은 모든상황에서 동일한 이격거리를 산정하였다. 따라서 본 연구에서는 선회성능, 조우상태, 환경외력, 해상밀집도, 해상풍력발전기, 항로형태 등을 요소로 반영한 선박 통항로와 해상풍력단지 간 최적의 이격거리 산정 모델을 개발하였다. 개발된 모델 검증을 위한 시뮬레이션 결과, 운항 준비상태에 따른 입지 특성별 선회성능 크기는 산정 모델에서 제시한 크기와 유사하였다.
The 3th International Conference on Construction Engineering and Project Management
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pp.700-706
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2009
Bridges are vital components of any road network which demand crucial and timely decision-making for Maintenance, Repair and Rehabilitation (MR&R) activities. Bridge Management Systems (BMSs) as a decision support system (DSS), have been developed since the early 1990's to assist in the management of a large bridge network. Historical condition ratings obtained from biennial bridge inspections are major resources for predicting future bridge deteriorations via BMSs. Available historical condition ratings in most bridge agencies, however, are very limited, and thus posing a major barrier for obtaining reliable future structural performances. To alleviate this problem, the verified Backward Prediction Model (BPM) technique has been developed to help generate missing historical condition ratings. This is achieved through establishing the correlation between known condition ratings and such non-bridge factors as climate and environmental conditions, traffic volumes and population growth. Such correlations can then be used to obtain the bridge condition ratings of the missing years. With the help of these generated datasets, the currently available bridge deterioration model can be utilized to more reliably forecast future bridge conditions. In this paper, the prediction accuracy based on 4 and 9 BPM-generated historical condition ratings as input data are compared, using deterministic and stochastic bridge deterioration models. The comparison outcomes indicate that the prediction error decreases as more historical condition ratings obtained. This implies that the BPM can be utilised to generate unavailable historical data, which is crucial for bridge deterioration models to achieve more accurate prediction results. Nevertheless, there are considerable limitations in the existing bridge deterioration models. Thus, further research is essential to improve the prediction accuracy of bridge deterioration models.
본 연구에서는 영산강 유역의 본류를 대표하는 나주지점과 황룡강 유역을 대표하는 선암지점에 대하여 물리적인 매개변수를 이용하지 않는 인공신경망 이론을 이용하여 강우-유출 과정의 비선형 모형을 개발하였다. 본 연구결과 나주지점에서는 ANN_NJ_9 모형이 선암지점에서는 ANN_SA_9 모형이 강우-유출 특성을 가장 잘 반영하였다. 또한, 본 연구에서 개발한 GUI_FFS에 대하여 기 확보된 강우 및 유출량을 적용한 결과 실측치와 예측치 간에 0.98이상의 $R^2$값을 보임으로서 향후 수자원 및 하천계획 수립과 그에 따른 운영 및 관리에 효율성을 더할 수 있을 것이라 판단된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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