오늘날 GIS 영역을 포함하는 정보시스템 개발 환경은 소프트웨어의 복잡성 및 다양성 그리고 분산처리 및 네트워크 컴퓨팅 등의 측면에서 과거에 비해 현저하게 변화되었다. 이에 신속하게 대응하기 위하여 소프트웨어 개발 패러다임에 변화가 일어나고 있으며 객체지향기술에 바탕을 둔 컴포넌트 기반 개발이 대세로 자리잡고 있다. GIS 개발에서도 국내외적으로 관련 표준 지침을 만들어 컴포넌트에 기반한 개발을 독려하고, 앞으로 컴포넌트 기술의 적용이 증가하는 추세이다. 이러한 추세에 부응하여 GIS를 위한 컴포넌트 기반개발 방법론의 필요성이 대두되나 아직 연구가 충분히 이루어지지 못하는 실정이다. 본 연구는 UML을 활용한 컴포넌트 기반의 GIS 개발 방법론(ATOM Advanced Technology Of Methodology for GIS)의 프로세스의 제안과 함께 사례연구를 통하여 이의 적용가능성을 확인하는 것이다. ATOM은 컴포넌트 개발 그 자체를 지원할 뿐만 아니라 식별된 컴포넌트와 기존 재사용 가능한 컴포넌트에 바탕을 둔 소프트웨어 개발 생명주기 전체 단계를 지원하는 전사적인 GIS 구축 방법론이다. ATOM은 생명 주기 각 단계에 대한 주요 활동과 각각의 활동을 수행하기 위한 작업들을 정의하였다. 또한 작업간 입력물과 출력물을 제시하고, 각종 문서화를 위한 표준 양식과 항목을 제시하며 작업들의 성공적 수행을 위한 상세한 지침을 제시하여 최대한 방법론의 이해를 돕고자 하였다. 무엇보다도 ATOM의 가장 중요한 특징은 단순한 기능과 최소의 크기, 최대의 재사용을 위한 컴포넌트 추출에 목적을 두고 GIS 도메인의 여러 특징을 고려한 GIS를 위한 컴포넌트 기반의 개발방법론이라 할 수 있다. ATOM의 사례 적용은 재사용 및 상호운용성이 뛰어난 컴포넌트의 추출과 함께 보다 체계적이고 구체적인 개발 가이드 라인을 제공하여 응용GIS 구축의 생산성 및 품질 향상에 기여할 뿐만 아니라 우리의 최종목표인 GIS 소프트웨어 자동 생산에도 크게 기여할 것으로 사료된다.
야간 혹은 우천시에 노면표시의 시인성이 저하되어 교통안전에 위협을 초래하고 있는 가운데, 본 연구에서는 최근 소개된 차선도색 장비 성능개량에 따른 노면표시 수명 연장(1.5배), 생산성 향상(56.3%), 축광차선도료를 배합한 야광 노면표시의 시인성 개선(97.0%) 등 다양한 기대 편익과 종합적인 소요비용을 고려한 경제적 타당성을 제시하고자 하였다. 노면표시 시인성 개선에 따라 45.4%의 사고가 감소, 연간 2,463억원의 교통사고 절감편익이 발생하며, 재도색주기 증가에 따른 공사중 교통혼잡비용 절감 연간 123억원, 자율주행자동차 차선인식 성능 개선에 따른 장비 가격 절감으로 연간 453억원의 편익이 발생하여, 축광노면표시 도입에 따른 연간 총 편익은 3,039억원으로 산정되었다. 전국 도로 91,195km의 차로구분선, 중앙선 및 가장자리차선에 야광차선 도입시 총비용 증가분은 연간 1조 9,222억원으로 경제성(비용-편익비 0.16) 확보가 어려운 것으로 나타났다. 교통사고 잦은 곳의 지방부 분석 구간길이(400m)에 대한 도로유형별 차로수별 차선도색비용과 교통사고비용 원단위를 적용하여 축광 노면표시의 경제적 타당성이 확보되는 사고 규모를 산정한 결과, 노면표시가 직 간접적 원인인 사고로 유발된 사망자가 연간 1명 이상이거나, 부상자가 연간 2명 이상(단, 왕복 4차로 미만인 경우는 연간 1명 이상)인 경우 경제적 타당성이 확보되는 것으로 나타났다. 구체적으로, 관련 사고구간(5,697개)에 대한 야광 노면표시 설치비용을 사고감소편익과 비교한 결과, 충분한 경제성(비용-편익비 3.91)이 확보되었다. 연구의 한계와 향후 연구주제가 논문의 말미에 토의되었다.
일부 수생식물은 휴면구조로 엽상체가 변형된 잠아를 형성하여 적응 생존한다. 부유부엽성 식물인 개구리밥은 가을에 형성된 잠아로 동절기 물속에 가라앉아 휴면상태로 겨울을 난다. 이들 잠아는 엽상체의 특정 부위에서 기원하나 모엽상체와 달리 통기조직의 발달이 미흡하고 조직의 밀도가 높아 수중 침강에 유리한 구조로 분화된다. 잠아조직 내에는 일반적으로 기온상승 시 생장재개에 바로 이용할 수 있는 영양분이 저장되어 있다. 이러한 특성을 지닌 개구리밥 잠아의 형성 및 발아에 대해서는 생리적, 생화학적으로 다양한 연구가 진행되고 있으나 잠아조직 세포의 미세구조 연구는 미흡한 상태이다. 이 연구에서는 엽상체와 잠아 엽육조직의 분화, 통기조직의 발달, 녹말의 분포, 세포수준에서의 미세구조 발달양상을 비교 연구하였다. 엽육조직이 비교적 분화되어 있는 모엽상체는 통기조직이 잘 발달되어 엽상체 용적의 약 $37{\sim}45%$를 차지하였다. 반면, 잠아는 엽육조직의 분화 없이 조직 내 통기조직의 발달이 미흡하여 전체 용적의 약 $9{\sim}15%$를 차지하였다. 모엽상체 엽육세포와 달리 잠아 세포내 세포질은 매우 치밀하며 엽록체 기질에는 녹말이 다량 축적되어 있다. 엽록체, 세포벽, 액포, 세포막은 모엽상체 세포내 특성과 다른 양상으로 분화하였다. 이와 같이 잠아는 통기조직의 미흡한 발달, 세포질의 높은 밀도, 녹말의 다량 축적 등으로 조직의 밀도를 높게 하여 겨울철 휴면상태에 잘 적응된 구조로 발달시켜 축소된 개구리밥 식물체 생활사에 중요한 역할을 수행하는 독특한 구조로 분화하였다. 매우 빠른 생장으로 수면에 넓게 분포하는 개구리밥은 수생환경에 필요한 양분 및 빛을 차단하여 수생의 생태에 나쁜 영향을 미치기도 한다. 그러나 잠아형성 촉진 조건을 가해 주면 식물체는 쉽게 물속에 가라앉아 휴면상태를 유지할 수 있는 것으로 알려져 있다. 다른 식물 종들은 생장 및 형성 조건을 조절하기 어렵지만 개구리밥 식물체의 잠아는 이러한 구조적 특징으로 형성이 쉽게 조절될 수 있어 수생환경 개선에 유망한 후보가 되고 있다. 향후 본 연구의 모엽상체와 잠아의 생장 및 구조 특성을 이용하여 유사 수생식물 잠아의 생장특성에 적용하면 수생환경정화 등의 영역에서 유용하게 활용될 수 있는 휴면구조가 될 것이다.
일본뇌염바이러스(Japanese encephalitis virus)는 모기 매개성 플라비바이러스에 속하며, 주로 동남아시아 지역에서 유행성 바이러스성 뇌염을 일으킨다. 일본뇌염바이러스는 외피를 가진 작은 바이러스로서, 양성가닥 RNA 게놈을 가지고 있다. 감염성을 띤 바이러스 입자는 capsid (C), membrane (M; prM 전구체로부터 생성), 및 envelope (E)과 같은 3개의 구조단백질로 이루어져 있다. 본 연구에서는 일본뇌염바이러스 생산과 정에 M 단백질의 N-말단부위에 위치한 극성 아미노산 잔기의 역할을 분석하였다. 일본뇌염바이러스의 infectious cDNA를 활용하여, M 단백질의 $E^9$와 $K^{15}K^{16}E^{17}$ 잔기를 알라닌으로 치환시킨 2개의 mutant cDNA (Mm1과 Mm2)를 각각 제작하였다. 각각의 cDNA로부터 합성된 mutant RNA를 세포에 트랜스펙션시킴으로써, 비록 세포 내에 축적된 3개의 구조단백질양은 변화가 없으나, 이들 세포로부터 생산된 바이러스의 양은 Mm2 RNA의 경우 ~1,000배 감소됨을 관찰하였다. 흥미롭게도, Mm2 RNA로부터 발현된 mutant M 단백질은 wild-type M 단백질을 인지하는 항혈청에는 반응하지 않았으나, mutant M 단백질을 항원으로 제작된 항혈청에는 반응하는 것을 알 수 있었다. 본 실험결과는 일본뇌염바이러스 M 단백질을 구성하는 3개의 극성 아미노산 잔기($K^{15}K^{16}E^{17}$)가 바이러스의 생산과정에 관여한다는 것을 암시한다. 앞으로, wild-type 또는 mutant M 단백질(Mm2)을 인식하는 2개의 항혈청은 이 단백질의 기능연구에 유용한 재료로 사용될 것으로 기대된다.
This article reviews the papers published in the Korean Journal of Air-Conditioning and Refrigeration Engineering during 2008. It is intended to understand the status of current research in the areas of heating, cooling, ventilation, sanitation, and indoor environments of buildings and plant facilities. Conclusions are as follows. (1) Research trends in thermal and fluid engineering have been surveyed in the categories of general fluid flow, fluid machinery and piping, new and renewable energy, and fire. Well-developed CFD technologies were widely applied in developing facilities and their systems. New research topics include fire, fuel cell, and solar energy. Research was mainly focused on flow distribution and optimization in the fields of fluid machinery and piping. Topics related to the development of fans and compressors had been popular, but were no longer investigated widely. Research papers on micro heat exchangers using nanofluids and micro pumps were also not presented during this period. There were some studies on thermal reliability and performance in the fields of new and renewable energy. Numerical simulations of smoke ventilation and the spread of fire were the main topics in the field of fire. (2) Research works on heat transfer presented in 2008 have been reviewed in the categories of heat transfer characteristics, industrial heat exchangers, and ground heat exchangers. Research on heat transfer characteristics included thermal transport in cryogenic vessels, dish solar collectors, radiative thermal reflectors, variable conductance heat pipes, and flow condensation and evaporation of refrigerants. In the area of industrial heat exchangers, examined are research on micro-channel plate heat exchangers, liquid cooled cold plates, fin-tube heat exchangers, and frost behavior of heat exchanger fins. Measurements on ground thermal conductivity and on the thermal diffusion characteristics of ground heat exchangers were reported. (3) In the field of refrigeration, many studies were presented on simultaneous heating and cooling heat pump systems. Switching between various operation modes and optimizing the refrigerant charge were considered in this research. Studies of heat pump systems using unutilized energy sources such as sewage water and river water were reported. Evaporative cooling was studied both theoretically and experimentally as a potential alternative to the conventional methods. (4) Research papers on building facilities have been reviewed and divided into studies on heat and cold sources, air conditioning and air cleaning, ventilation, automatic control of heat sources with piping systems, and sound reduction in hydraulic turbine dynamo rooms. In particular, considered were efficient and effective uses of energy resulting in reduced environmental pollution and operating costs. (5) In the field of building environments, many studies focused on health and comfort. Ventilation. system performance was considered to be important in improving indoor air conditions. Due to high oil prices, various tests were planned to examine building energy consumption and to cut life cycle costs.
본 연구에서는 수온 및 광조건에 따른 대왕바리 Epinephelus lanceolatus의 산소소비 특성을 조사하였다. 수온 17, 22, 27 및 $32^{\circ}C$에서 대왕바리의 산소소비량은 각각 $61.7{\pm}0.4$, $72.2{\pm}0.6$, $102.9{\pm}0.8$ 및 $141.7{\pm}1.0mg\;O_2/kg/h$으로 수온 상승과 비례하여 증가하였다. 광조건은 명기 (06:00~18:00 h)와 암기(18:00~06:00 h)는 각각 12시간씩 주었으며, 수온 $17^{\circ}C$에서 명기와 암기의 산소소비량은 각각 $62.7{\pm}0.4$, $62.5{\pm}0.3mg\;O_2/kg/h$로 유의한 차이를 보이지 않았다(P>0.05). 수온 $22^{\circ}C$에서 명기와 암기의 산소소비량은 각각 $74.8{\pm}0.7$, $69.6{\pm}0.6mg\;O_2/kg/h$, 수온 $27^{\circ}C$에서는 $107{\pm}1.2$, $98.0{\pm}0.7mg\;O_2/kg/h$, 그리고 수온 $32^{\circ}C$에서는 $147.6{\pm}1.1$, $135.8{\pm}0.8mg\;O_2/kg/h$로 암기보다 명기에 산소소비가 많은 경향을 보였다.
등학교에서 사용되는 고급지구과학 교과서에서는 서풍이 대규모 산맥을 넘어갈 때 풍하측에 파동이 발생하는 현상을 개략적인 그림으로 제시하여 간략히 이론적으로만 설명하고 있다. 이 현상은 편서풍 파동 현상으로 산을 넘어가는 공기 기둥의 소용돌이도(잠재와도) 보존 이론으로 설명될 수 있다. 그러나 우리나라와 같이 소규모 산맥이 존재하는 지역에서 관측자료를 바탕으로 중규모 편서풍 파동 현상에 대한 사례 연구는 부재하였다. 또한 서풍에 의한 파동이 형성되는 조건인 산맥의 폭과 길이에 따라 서풍의 풍속, 지속시간을 명확히 규정한 선행연구는 미미하다. 따라서 본 연구에서는 우선적으로 소백산맥을 대상으로 근처의 지표 관측소에서 관측한 지역별 상세관측자료를 이용하여 파동이 실제로 형성되는 지 확인하였다. 또한 소백산맥에 의하여 지표 근처에서 서풍 파동이 생성되기 위한 서풍의 최저속도인 임계 속도를 이론적으로 유도하여, 대략 $0.6m\;s^{-1}$의 값을 구하였다. 더 나아가 기상청 2014년 지역예보모델의 4-차원 자료동화 자료를 추가하여 소백산맥 풍하측 서풍 파동 발생의 연중 빈도와 서풍 파동의 진행 발달과정을 고도별로 분석하였다. 발생한 서풍 파동은 meso-${\beta}$ 또는 -${\gamma}$ 규모였다. 파동의 생성 및 소멸은 풍속 또는 풍향과 밀접한 관계가 있으며, 풍속이 감소함에 따라 산맥에 의한 서풍 파동은 점차 소멸되었다. 서풍이 강할수록 상층에 meso-${\beta}$ 규모의 파장을 갖는 와도 생성 비율이 높았다. 분석 범위를 동아시아 권역으로 넓혔을 때 중국 동북부 옌산 산맥에서도 서풍 파동 현상을 확인할 수 있었다. 본 연구의 결과는 유체지구에 대한 이론과 현상의 이해, 특히 우리나라 산맥에 의해 발생하는 대기의 파동 현상을 실제 관측 자료를 바탕으로 이해를 돕는 교육 자료로 활용될 수 있다.
본 연구는 최대 골질량에 도달하는 20대의 대학생 1039명(남학생 532명, 여학생 507명)을 대상으로 골초음파 상태와 영양소 섭취 및 생화학적 영양 상태를 나타내는 지표들과의 관계를 분석하였다. 대상자의 골밀도 수치에 따라 t-score$\underline{\geq}$-1인 정상 골밀도군과 t-score<-1 골감소군으로 분류하여 비교한 결과 남학생의 경우 정상 골밀도군이 90.4%, 골감소군이 9.6%이며 여학생의 경우 정상 골밀도군이 94.1%, 골감소군이 5.9%의 분포를 보였다. 체적지표인 BMI를 아시아-태평양 비만기준에 의거하여 분리하였을 때는 남학생은 저체중 3.4%, 정상+과체중 70.7%, 비만 25.9%, 여학생은 저체중 16.2%, 정상+과체중 76.5%, 비만 7.3%의 분포를 보였다. 정상 골밀도군과 골감소군의 골밀도와 생화학적 영양 상태는 남학생 여학생 모두 통계적으로 유의한 차이가 없었다. 전체대상자들의 영양소 섭취상태를 살펴 본 결과, 남학생의 경우 정상 골밀도군과 골감소군 간의 유의적인 차이가 나타나지 않았으나 여학생의 경우 동물성 단백질과 동물성 철분 섭취량이 정상 골밀도군에서 골감소군보다 유의하게 높았다. 평균 에너지 섭취량은 동일한 연령대의 한국인영양섭취기준(KDRIs)과 비교하였을 때, 각 남학생 정상골밀도군 약 74%, 골감소군 67%, 여학생 정상골밀도군 약 89%, 골감소군 81%의 섭취수준을 나타내었다. 평균 단백질섭취량은 남녀 두 군 모두 100%를 상회하는 섭취 양상을 나타냈으며, 강한 뼈를 유지하거나 각종 신진대사에 필수적인 영양소이기 때문에 골격건강에 가장 큰 영향을 미치는 칼슘의 경우 남학생과 여학생 모두 KDRIs와 비교하여 권장섭취기준의 약 63%정도로 부족한 것으로 나타났다. 골 건강 상태에 영향을 미치는 영양인자의 로지스틱 회귀분석 결과 연령, 성별 및 BMI를 교란변수로 통제하였을 경우 동물성 단백질, 동물성 철분 및 아연섭취는 골감소를 예방하는 보호 작용이 있는 것으로 나타났다. 동물성 단백질과 이들 미량 영양소의 섭취정도는 높은 식사의 질을 반영하므로 질적으로 우수한 식생활이 최대 골질량에 도달하는 시기인 20대의 골격형성과 건강을 위해 필수적인 것으로 사료된다.
국내 초임계 석탄화력발전소에 연소 후 $CO_2$ 포집공정을 설치하였을 경우에 예상되는 발전단가와 $CO_2$ 저감비용(Cost of $CO_2$ avoided)을 산출하였다. 본 연구에서 고려된 연소 후 $CO_2$ 포집기술은 이미 상업적으로 적용이 가능하고, 기존의 화력발전에 적용이 용이한 아민 화합물을 이용한 화학 흡수법을 기초로 하였으며, 경제성 평가를 위해 연간 발생하는 비용 및 발전량을 연간 균등화(Levelized)하여 발전단가를 산정하는 수명기간 중 발전단가 분석(LCCA: Life Cycle Cost Analysis) 방식을 활용하여 분석하였다. 경제성 평가에서 가장 중요한 항목 중 하나인 설비 투자비(건설비 등) 및 운영비 산출을 위해, 기존의 $CO_2$ 포집 설비가 없는 기준 석탄화력발전소의 건설비는 IEA(국제에너지기구)에서 제시하는 국내 초임계석탄화력 발전소(순출력 767 MW급)의 데이터를 활용하였으며, 석탄화력발전소에 $CO_2$ 포집설비가 추가된 경우에도 IEA에서 제시하는 기준 석탄화력발전소와 $CO_2$ 포집설비 설치 후의 OECD 평균 순공사비(Overnight cost) 증감분을 참조하여 계산하였다. 상기 데이터를 이용하여 기존 석탄화력발전소 및 $CO_2$ 포집 설비 설치 후의 발전단가 및 $CO_2$ 포집비용을 분석한 결과 $CO_2$ 포집설비 설치 후 발전 효율은 기존 초임계 석탄화력발전소의 발전효율 41%에서 31.6%로 약 9.4%가 저하되었으며, 발전단가는 기존의 45.5 USD/MWh에서 73.9 USD/MWh로 약 62%가 증가되었고 $CO_2$ 포집비용은 41.3 USD/$tCO_2$로 산출되었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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