본 논문에서는 스마트 농장의 경제성과 생산성을 제고하기 위한 스마트 농장을 위한 온습도 제어 알고리즘을 제안하였다. 스마트 농장의 기본 조건을 분석하고, 이를 기반으로 무선통신을 기반으로 하는 스마트 농장내의 센서 및 제어대상간 정보교환 시스템을 설계하였으며, 스마트 농장내의 온도, 습도 그리고 토양습도가 식물 성장에 적합하게 설정된 기준 값을 추종하도록 온습도 제어 알고리즘을 개발하였다. 제안된 설계 방법론 및 제어 알고리즘의 유효성을 검증하기 위해서 2.4GHz 무선통신 기반 소규모 스마트 농장의 프로토타입을 제작하였으며, 온습도 실험을 통해서 그들의 유효성을 확인하였다.
Targeting a rooftop biotope created in urban area, this study aims at verifying a creation technique reflecting an urban biosphere reserve concept as well as its function as the habitats of various wild animals. To this end, a set of processes of a biosphere reserve-based basic conception and master plan, sectoral plans, construction and monitoring were applied to the rooftop of 12-story UNESCO Building in Seoul. In particular, the rooftop habitats were divided into core area, buffer zone and transition area, and habitats and facilities suitable to the characteristics of each space were planned. By aligning a plantation planning map with environmental conditions such as topography and water, creation of diverse habitats was enabled. As a result, a set of various habitats including wetlands, wild grassland, shrubs, forest trees and vegetable fields was created at the site. Species living in these habitats included 148 plant species, 62 insect species, 2 amphibian species, 3 fishery species and 3 bird species. The rooftop eco-park of UNESCO Building, which was created one year ago, is assessed as an important space for conservation of biodiversity as well as a place where a biosphere reserve concept was well applied. Meanwhile, for this rooftop biotope to be a pioneer of urban biosphere reserve-based types, a number of principles & methodologies suggested in this study need to be applied, In a perspective of landscape ecology, maintenance efforts should be linked with green areas in neighboring areas, which are the sources of species, In addition, considering that the rooftop biotope is a restored ecosystem, theories and approaches from restoration ecology should be applied. On-going monitoring on environmental changes is also required as the site is located in the urban center, Ultimately, rooftop biotopes including the case study area should contribute in promoting the socio-economic, cultural, and spiritual sustainability as well as environmental sustainability of a city.
전동 엑추에이터는 사용자의 명령 입력 신호(열림/닫힘/정지)를 받아 엑추에이터 내부의 각종 센서(밸브의 위치, 회전력, 모터의 상태 등)들의 상태를 확인하고 모터를 정/역 제어하여 밸브를 개폐하고 엑추에이터(밸브)의 현재 상태를 출력하는 장치로 댐, 발전소, 상하수도 시설, 송유관 시설 등 다양한 분야에서 사용하는 장치이다. 전동 엑추에이터가 발전소 등에 설치되어 가동 중 문제가 발생할 경우 경제적으로 큰 손실이 발생할 수 있으므로 시스템의 신뢰성이 매우 중요하다. 본 연구에서는 전동 엑추에이터의 안전성을 높이기 위해 소프트웨어적으로 발생할 수 있는 신뢰성 문제를 하드웨어적으로 ON/OFF 시간 설정이 가능한 전동 엑추에이터 컨트롤 장치 개발을 진행하였다. 또한 전동 엑추에이터 제어 장치 개발 환경은 Xilinx 사의 Spartan7 FPGA와 Altium 툴을 활용하여 개발하였다.
A chemical and biological permeable barrier with economic feasibility is suggested to treat landfill leachate in this study. The proposed composite layers consist of bentonite, and polyurethane (PU) foam that is mixed with powdered activated carbon (PAC) and inoculated with microorganisms from local wastewater treatment plant. Each layer is mixed with local sand, and yellow brown soil. Batch tests were conducted to investigate the sorptions of nitrate on the PU foam and PAC, and nitrification/denitrification rate of each layer material. Nitrification occurred in 30 minutes with initial ammonia concentration of 100 mg/L, and the concentration of nitrate attached in the PU foam increased after 270 minutes. Results of denitrification batch tests showed 76.6%, 87.3% and 88% of nitrate removal efficiency at 10%, 20% and 30% of the volume ratio of PU foam, respectively. The pH increased from 7 to 9.42, and alkalinity increased from 980 mg/L to 1720 mg/L during the denitrification batch tests. In the column experiments using the proposed composite layers with 20% of the volume ratio of the PU foam, about 96% of BOD, 63% of COD, 58.1~79.5% of total nitrogen were removed.
본 논문은 중공슬래브 교량의 장점을 극대화하여 프라캐스트로 제작된 PSC-I거더의 단순한 조립을 통해 중공슬래브를 형성시키는 교량공법을 제안하고 이를 검증하였다. 하천이나 단지 내 교량과 같이 저형고 거더교가 요구되는 현장에 고가인 강합성 계열의 교량이 적용되어 과도한 공사비가 소요되고 있으며, 다양한 장점을 갖는 중공슬래브 교량이 콘크라트의 현장타설로 인해 중공부에 구조적 균열이 발생하여 그 적용성이 확장되지 못하고 있는 실정이다. 따라서, 본 연구를 통해 새로운 거더공법을 대안으로 제시하고 설계기준에 따른 강도와 응력검토, 제작을 위한 거푸집의 설계, 시공단계별 절차 등 현업적용을 위한 기반기술을 개발하였으며, 조립된 거더가 일체로 거동하도록 각 거더의 횡방향 연결을 위한 다양한 공법을 제시하고 적정성을 검토하였다. 또한, 실물크기의 실험체 거더 2본을 제작하고 시공과정에서의 문제점들을 도출하였으며, 하중재하 실험을 수행하여 거더의 성능과 적용성을 검토하였다. 실험결과, 하중의 편측 재하시 발생한 수직변위 계측을 통해 두 거더가 일체로 거동하는 것을 확인하였으며, 설계하중 내에서 선형탄성 휨 거동을 보이며 예상된 설계 강도를 넘어서는 우수한 성능을 나타내었다.
군산 복합화력 발전소에서 운용중인 가스터빈 엔진의 정비 의사 결정을 지원하기 위한 솔루션을 개발하였다. 솔루션은 온라인 상태감시, 기간별 성능 경향분석, 최적 압축기 세정주기 분석, 고온부품 관리 모듈로 구성되어 있다. 운용자가 엔진의 상태 분석 결과를 쉽게 모니터하고 그에 따른 정비의사를 결정할 수 있도록 GUI 플랫폼을 적용하였다. 온라인 상태감시 모듈에서는 기준 성능 대비 실시간 계측데이터의 차이를 분석하여 엔진의 성능저하율을 가시적으로 제시한다. 최적 압축기 세정주기 분석 모듈에서는 경제성 평가 알고리즘을 통해 정비 소요 비용과 성능 저하에 따른 비용 손실의 분석을 통해 순이익이 최대가 되는 세정주기를 제시한다. 엔진의 상태 및 주요 정보를 종합적으로 분석하여 제공함으로써 최적 정비 및 운용이 가능하도록 의사 결정을 지원한다.
본 연구에서는 2030년까지의 전력수요, 전력생산중 원자력발전의 비중, 기존 원전표준화 계획, 국내제작 능력을 반영하여 개량형 경수로와 중수로 (CANDU)에 대한 참조 시나리오를 도출하고 각 참조 시나리오와 핵연료주기 전략별 핵연류주기 비용, 원자력 발전 단가, 우라늄 소요량, 인력 소요량을 계산하였다. 참조 시나리오들에 대한 분석을 한 결과 우라늄 자원활용, 원전안전성, 인력활용 측면이 노형 전략수립의 주요 인자로 작용하며 발전단가는 전략별로 큰 차이가 없는 것으로 나타났다.
강화되는 방류수 수질기준에 맞추어 하수처리장 개조 방안의 하나로 고농도의 암모니아성 질소를 함유한 반류수를 처리하는 방안이 주장되고 있다. $35^{\circ}C$, $20^{\circ}C$와 $10^{\circ}C$ 조건의 실험실 규모 반응조 운전을 통하여 경제적인 질소 제거 방법인 아질산화 반응 유도하였다. $20^{\circ}C$ 이상의 온도에서는 안정적인 아질산화 반응을 유도 할 수 있었으나, $10^{\circ}C$ 저온 조건에서는 완전 질산화 반응이 유도 되었다. 이는 온도의 영향을 받아 SRT가 길어져 완전 질산화 반응이 유도된 것으로 사료된다. 온도에 따라 아질산화 반응에 요구되는 SRT가 변화하는 것으로 볼 때, 온도와 SRT는 아질산화 반응에 중요한 인자로 판단된다. 또한 $20^{\circ}C$ 이상의 조건에서 암모니아성 질소 제거 반응과 아질산화 반응을 유도하는 것이 유리 한 것으로 나타났다. 본 논문에서 제시한 결과는 아질산화 반응을하수처리장에 적용할 때 중요한 기초 자료로 사용될 수 있을 것이다.
Excessive application of nitrogen (N) fertilizer to support switchgrass growth for bioenergy production may cause adverse environmental effects. The objective of this study was to determine optimum N application rate to increase biomass yield of switchgrass and to reduce adverse environmental effects related to N. Switchgrass was planted in May 2008 and biomass yield, N uses of switchgrass, nitrate ($NO_3$) leaching, and nitrous oxide ($N_2O$) emission were evaluated from 2010 through 2011. Total N removal significantly increased with N rate despite the fact that yield did not increased with above $56kg\;N\;ha^{-1}$ of N rate. Apparent nitrogen recoveries were 4.81 and 5.48% at 56 and $112kg\;N\;ha^{-1}$ of N rate, respectively. Nitrogen use efficiency decreased into half with increasing N rate from 56 to $112kg\;N\;ha^{-1}$. Nitrate leaching and $N_2O$ emission were related to N use of switchgrass. There was no significant difference of cumulative $NO_3$ leaching between 0 and $56kg\;N\;ha^{-1}$ but, it significantly increased at $112kg\;N\;ha^{-1}$. There was no significant difference of cumulative $N_2O$ emission among N rates in crest, but it significantly increased at $112kg\;N\;ha^{-1}$ in toe. Excessive N application rate (above $56kg\;N\;ha^{-1}$) beyond plant requirement could accelerate $NO_3$ leaching and $N_2O$ emission in switchgrass field. Overall, $56kg\;N\;ha^{-1}$ might be optimum N application rate in reducing economic waste on N fertilizer and adverse environmental impacts.
이 논문은 한국이 체결한 자유무역협정(FTA)이 해외직접투자를 추진하고 있는 한국기업들의 생산성에 어떠한 영향을 미치는 가를 분석하기 위해 작성되었다. 특히 기업규모에 따라 영향의 차별이 나타나는지를 보기 위해서 기업대상을 대기업과 중소기업으로 나누어서 FTA 체결을 전후로 총요소생산성의 변화가 나타나는지를 조사하였다. 조사기간은 2002년부터 2010년까지로 하고 국내 모기업과 해외 현지법인의 기업별 자료를 이용하였다. 분석결과 FTA를 체결한 나라들에 투자한 한국기업들 중 중소기업의 모회사와 해외현지법인은 FTA 발효후 생산성이 상승하는 것으로 나타났고, 대기업의 경우는 유의성을 발견하지 못하였다. 이는 자유무역협정이 대기업에 유리한 영향을 줄 것이라는 일반적인 견해와 다른 것이다. 중소기업의 생산성이 상승한 배경에는 FTA 발효이후 모회사는 자본집약적 성향이 더 강해졌고, 해외현지법인의 경우는 한국으로의 수출이 증가한 것 등이 작용하고 있음을 발견하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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