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마이크로-나노버블 반응조를 이용한 미생물성장 동력학 계수의 추정에 관한 연구 (Estimation of Kinetic Parameters for Biomass Growth Using Micro-nano Bubbles Reactor)

  • 한영립;정병길;정유진;조도현;성낙창
    • 한국환경과학회지
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    • 제19권5호
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    • pp.647-653
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    • 2010
  • The objectives of this research are to evaluate and compare the oxygen transfer coefficients($K_{La}$) in both a general bubbles reactor and a micro-nano bubbles reactor for effective operation in sewage treatment plants, and to understand the effect on microbial kinetic parameters of biomass growth for optimal biological treatment in sewage treatment plants when the micro-nano bubbles reactor is applied. Oxygen transfer coefficients($K_{La}$) of tap water and effluent of primary clarifier were determined. The oxygen transfer coefficients of the tap water for the general bubbles reactor and micro-nano bubbles reactor were found to be 0.28 $hr^{-1}$ and 2.50 $hr^{-1}$, respectively. The oxygen transfer coefficients of the effluent of the primary clarifier for the general bubbles reactor and micro-nano bubbles reactor were found be to 0.15 $hr^{-1}$ and 0.91 $hr^{-1}$, respectively. In order to figure out kinetic parameters of biomass growth for the general bubbles reactor and micro-nano bubbles reactor, oxygen uptake rates(OURs) in the saturated effluent of the primary clarifier were measured with the general bubbles reactor and micro-nano bubbles reactor. The OURs of in the saturated effluent of the primary clarifier with the general bubbles reactor and micro-nano bubbles reactor were 0.0294 mg $O_2/L{\cdot}hr$ and 0.0465 mg $O_2/L{\cdot}hr$, respectively. The higher micro-nano bubbles reactor's oxygen transfer coefficient increases the OURs. In addition, the maximum readily biodegradable substrate utilization rates($K_{ms}$) for the general bubbles reactor and micro-nano bubbles reactor were 3.41 mg COD utilized/mg active VSS day and 7.07 mg COD utilized/mg active VSS day, respectively. The maximum specific biomass growth rates for heterotrophic biomass(${\mu}_{max}$) were calculated by both values of yield for heterotrophic biomass($Y_H$) and the maximum readily biodegradable substrate utilization rates($K_{ms}$). The values of ${\mu}_{max}$ for the general bubbles reactor and micro-nano bubbles reactor were 1.62 $day^{-1}$ and 3.36 $day^{-1}$, respectively. The reported results show that the micro-nano bubbles reactor increased air-liquid contact area. This method could remove dissolved organic matters and nutrients efficiently and effectively.

장기산림경영계획의 목표수확량 산출을 위한 목표계획법의 적용 (Estimation of Optimal Harvest Volume for the Long-term Forest Management Planning using Goal Programming)

  • 원현규;김영환;권순덕
    • 한국산림과학회지
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    • 제98권1호
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    • pp.125-131
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    • 2009
  • 산림청에서는 지속가능한 산림경영의 실현과 국내 목재수급 및 우량 목재자원 확보를 위해서 전국 450개 단지, 292만ha의 산림을 경제림육성단지로 지정하고, 경제림육성단지별 관리계획을 수립하도록 하였으며, 이를 통해 각 지자체에서 보다 체계적이고 집약적으로 산림사업을 관리할 수 있도록 유도하고 있다. 현재 우리나라 산림의 대부분은 III, IV영급에 집중되어 있기 때문에 지속가능한 산림경영을 위해서는 이러한 불균형한 영급구조를 개선하는 것이 무엇보다 시급한 과제이다. 본 연구에서는 충북 영동군의 경제림육성단지를 대상으로 이 지역의 산림을 지속가능한 영급구조로 유도할 수 있도록 경영목표를 설정하고, 이를 위해 필요한 벌채수확량을 산출하였다. 벌채수확량의 최적화를 위해서 목표계획법(Goal Programming)을 적용하였으며, 그 결과 연구대상지의 산림을 지속가능한 영급구조로 유도하기 위해서는 50년을 전체사업기간으로 하여 매 분기(10년)별로 약 124만$m^3$의 벌채수확이 필요한 것으로 나타났다. 본 연구결과는 앞으로 영급구조 개선을 위한 관련 정책 및 사업들을 수립하는데 활용될 것으로 기대된다.

형식 기술 기법에 의한 LOTOS 프로토콜 적합성 시험 (LOTOS Protocol Conformance Testing for Formal Description Specifications)

  • 진병문;김성운;류영숙
    • 한국정보처리학회논문지
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    • 제4권7호
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    • pp.1821-1841
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    • 1997
  • 본 논문은 형식 기술 기법 중의 하나인 LOTOS 명세로부터 적합성 시험 시퀀스를 자동 생성하는 방법을 기술한다. 전체적인 시스템 구현을 위해 현재까지 연구된 여러가지 알고리즘들을 응용하여 적용하였고, 또 Rural Chinese Postman tour 개념을 개선한 후 적용하였다. 통신 프로토콜에 대한 LOTOS 명세로부터 CAESAR 도구의 Petri-net을 통한 시뮬레이션 기능을 이용하여 해당상태 천이 그래프를 생성하고, 얻어진 상태 천이 그래프에 대해 적합성 시험 시퀀스를 생성하기 위해 주어진 그래프의 각 상태에 대한 유일한 시퀀스인 UE sequence(Unique Event sequence)를 정의하였다. 또한 이러한 UE 시퀀스가 존재하지 않는 상태에 대해서는 부분 UE sequence(Partial UE sequence) 및 signature를 정의하였고, 또 이러한 특성 시퀀스에 대한 경험적 연구 결과를 정리하였다. 한편, 최적의 시험 시퀀스 생성을 위해 얻어진 특성 시퀀스들을 Rural Chinese Postman tour 개념에 적용하는 방법론에 대해서도 제시하였다. 또 생성된 적합성 시험 시퀀스의 오류 판단 영역 예측 방법 및 과정과 결과에 대해서도 기술하였고, 얻어진 시험 시퀀스를 표준 시험 표준기법인 TTCN으로의 변화 방법론도 제시하였다. 마지막으로 제안된 생성방법론에 대한 프로토타입은 실제 통신 프로토콜에 적용하기 위해 실질적인 많은 부분을 고려하면서 실행시험 스우트 생성을 위해 구현되었고, 이 프로토타입은 지능망이나 PCS 또는 ATM 프로토콜을 위한 적합성 시험 목적으로 사용될 수 있다.

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국지기후가 잣나무 차대검정림의 년도별 구과 결실량에 미치는 영향 (Effects of Local Climatic Conditions on the Yearly Cone Production in Progeny Test Stands of Korean White Pine)

  • 신만용;장용석;한상억;김영채
    • 한국농림기상학회지
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    • 제4권3호
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    • pp.141-150
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    • 2002
  • 본 연구는 경기도 가평과 관주 그리고 충청북도 영동에 조성된 잣나무 차대검정림을 대상으로 20년생까지의 연도별 구과 결실량에 미치는 미기후의 영향을 구명하기 위하여 수행되었다. 이를 위해 지역별ㆍ연도별 구과 결실량을 측정하여 분석하였으며, 지형기후학적 방법과 공간통계기법을 사용하여 차대검정림의 연도별 미기후 조건을 추정하여 구과 결실량에 미치는 영향을 분석하였다. 착과수 및 착과 본수를 조사한 결과 가평 지역은 9년생부터, 광주 지역은 10년 생부터 그리고 영동 지역은 이보다 훨씬 늦은 14년생부터 착과가 이루어지기 시작하여 지역별 편차가 있음을 알 수 있었다. 또한 지역별 총 착과수와 가계별 착과수에서도 큰 변이를 나타내고 있는 것으로 파악되었다. 구과 결실량과 지역별 미기후간의 상관분석 결과를 보면 가평 지역의 경우 개화수분 당년의 11월부터 익년 3월까지 5개월 간의 흐린 날수 합계가 높은 부의 상관을 나타내었으며, 광주 지역의 경우 개화수분 당년 6월부터 결실년도 8월까지 15개월 동안의 일조시수 합계가 유의성이 높은 부의 상관을 나타내었다. 한편, 영동 지역의 경우는 개화수분 당년의 11월부터 익년 3월까지의 평균기온 평균치와 개화수분 당년의 5월 평균기온 등에서 부의 상관관계를 인정할 수 있었다. 한편 구과 결실량을 기후지수에 의해 추정하기 위한 최적 회귀식은 지역별로 다양한 기후변수가 채택되었으나 비교적 설명력이 높아 여러 가지 환경 요인 중에서 미기후 조건이 구과 결실량에 영향을 미치는 것으로 판명되었다. 본 연구로부터 얻어진 결과는 잣나무 우량 종자생산에 적합한 입지선정에 필요한 정보로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

해저지반 굴삭용 워터젯 장비의 시공성능 추정에 관한 기초적 연구 (A Fundamental Study to Estimate Construction Performance of Subsea Waterjet Trenching Machine)

  • 나경원;백동일;황재혁;한성훈;장민석;김재희;조효제
    • 한국항해항만학회지
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    • 제39권6호
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    • pp.539-544
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    • 2015
  • 해양구조물의 가동해역이 대수심으로 이동함에 따라 해저파이프라인 및 해저케이블은 육지보다 열악한 시공 환경에 놓이게 된다. 이때 해저지반상태와 해상조건 등은 작업효율에 영향을 미치게 되며 단시간에 효율적인 시공이 필요하다. 본 논문은 해저지반 굴삭을 위해 ROV(Remotely Operated Vehicle) 트렌쳐에 장착되는 워터젯 굴삭기의 시공성능 추정에 관한 연구이다. 먼저 전산유체해석을 통해 노즐간의 거리와 노즐 분사각도를 고려하여 굴삭효율을 극대화할 수 있는 최적 노즐수량을 선정하였고, 모형실험을 수행하여 굴삭기의 시공성능을 유추할 수 있는 최대 굴삭심도와 최대 굴삭속도를 파악하였다. 이를 토대로 실제 운용중인 워터젯 굴삭장비와 비교분석하여 워터젯 장비의 효율성을 확인하였다.

모노 카메라 영상기반 시간 간격 윈도우를 이용한 광역 및 지역 특징 벡터 적용 AdaBoost기반 제스처 인식 (AdaBoost-based Gesture Recognition Using Time Interval Window Applied Global and Local Feature Vectors with Mono Camera)

  • 황승준;고하윤;백중환
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제22권3호
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    • pp.471-479
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    • 2018
  • 최근 안드로이드, iOS 등의 셋톱박스 기반의 스마트 TV에 대한 보급에 따라 제스처로 TV를 컨트롤 할 수 있는 새로운 접근을 제안한다. 본 논문에서는 모노 카메라 센서를 이용한 AdaBoost 기반 제스처 인식에 관한 알고리즘을 제안한다. 우선, 신체 좌표 추출을 위해 가우시안 배경 제거 및 Camshift 기반 자세 추적 및 추정 알고리즘을 사용한다. AdaBoost 학습 모델을 신체 정규화된 광역 및 지역 특징 벡터의 집합을 특징 패턴으로 하여, 속도가 다른 동작들을 인식할 수 있도록 하였다. 또한 속도가 다른 다양한 제스처를 인식하기 위해 다중 AdaBoost 알고리즘을 적용하였다. CART 알고리즘을 이용하여 성공적인 중요 특징 벡터를 확인하고 중요도가 낮은 특징벡터를 제거하는 방식을 적용하면서 분류 성공률이 높은 최적의 특징 벡터를 탐색하였다. 그 결과 24개의 주성분 특징 벡터를 찾았으며, 기존 알고리즘에 비해 낮은 오분류율(3.73%)과 높은 인식률(95.17%)을 지닌 특징 벡터 및 분류기를 설계하였다.

천리안 위성과 극궤도 위성 자료를 이용한 북서태평양 해역의 합성 해수면온도 산출 (An Estimation of the Composite Sea Surface Temperature using COMS and Polar Orbit Satellites Data in Northwest Pacific Ocean)

  • 김태명;정성래;정주용;백선균
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제33권3호
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    • pp.275-285
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    • 2017
  • 국가기상위성센터(NMSC)는 2011년 4월부터 천리안 위성(COMS) 해수면온도자료를 생산해왔다. 본 연구에서는 천리안 해수면온도 알고리즘을 이용하여 북서태평양 지역에 최적화된 해수면온도 산출 알고리즘 및 정지궤도와 극궤도 위성의 해수면온도 자료 합성 알고리즘을 개발하였다. 북서태평양 해역에 최적화된 천리안위성 해수면온도를 산출하기 위해 천리안 위성 자료와 부이(Buoy) 해수면온도 자료를 이용하여 해당지역에 최적화된 회귀계수를 산출 하였으며, 정확도 향상을 위한 새로운 구름 및 기타 오염 화소 제거와 부이자료의 품질검사 과정을 수행하였다. 그리고 본 연구에서 산출한 북서태평양 지역에 최적화된 천리안 위성 해수면 온도와 극궤도 위성(NOAA-18/19 and GCOM-W1) 해수면온도 자료를 이용하여 합성해수면 온도를 산출하였다. 합성 방법은 국립기상과학원에서 개발한 합성해수면온도 알고리즘을 응용하여 적용하였다(NIMR, 2009). 북서태평양 해역에 최적화된 천리안위성 해수면온도를 산출하기 위해 2011년 4월부터 2012년 3월까지의 위성 및 부이 자료를 사용하였고, 합성 해수면온도를 산출하기 위해 2012년 7월부터 2013년 6월까지의 자료를 사용하였다. 합성 해수면온도와 부이 해수면온도 자료를 비교한 결과 $0.95^{\circ}C$의 평균 제곱근 오차(RMSE)를 나타냈다.

VMS 자동제어 알고리즘 설계 (Conceptual Design of Automatic Control Algorithm for VMSs)

  • 박은미
    • 대한교통학회지
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    • 제20권7호
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    • pp.177-183
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    • 2002
  • 현재 국내 VMS 운영은 대체로 소극적 정보제공에 머물고 있으며, 정보제공 우선순위. 조합 가능한 메시지 집합 등이 포함된 간단한 형태의 지식기반 추론엔진 방식에 의하고 있다. 또한 VMS 관련 연구도 해당도로의 상황을 정확히 검지하고 예측하는 방법론 개발에 집중되어 있다. 그러나 VMS도 적극적 운영을 통하여 교통관리의 수단으로 활용해야 하며, 이에 있는 그대로 상황을 전달하는 현 Practice에서 진일보한 전략적 정보제공 기술이 개발되어야 한다. 본 연구에서는 네트워크 차원의 교통관리를 목적으로 한 VMS 자동제어 알고리즘을 제안하였다. 외란의 불확실성과 모형의 정확도에 강한(robust) 피드백 제어방식을 채택하였고, 알고리즘은 시스템 최적 달성을 목표로 설정한 여유용량 균등화 Regulator와 VMS Display 모듈로 구성된다. 여유용량의 산정은 도로용량편람의 용량 개념과 차별화 되는 개념을 제안하였으며 이 부분에 대한 구체적 산정방식의 개발은 향후과제로 남겨두었다. 두 개의 대안경로로 구성된 실제 도로망에 대한 모의실험을 통하여. 여유용량균등화 Regulator에 의한 통행 재배분 효과를 제한적으로나마 살펴보았다. 그러나 VMS Display Strategy 모듈에 의한 실제 통행배분 행태는 모의실험의 한계성으로 인하여 검증하지 못하였으며 이를 향후과제로 남겨두었다.

비선형 증발량 및 증발산량 시계열의 모형화를 위한 신경망-유전자 알고리즘 모형 1. 모형의 이론과 적용 (Neural Networks-Genetic Algorithm Model for Modeling of Nonlinear Evaporation and Evapotranspiration Time Series 1. Theory and Application of the Model)

  • 김성원;김형수
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제40권1호
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    • pp.73-88
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    • 2007
  • 본 연구의 목적은 결측 혹은 미계측 증발접시 증발량과 우리나라에서 계측되고 있지 않은 알팔파 기준증발산량의 산정을 위하여 유전자 알고리즘이 내재된 일반화된 회귀신경망모형을 개발하고 적용하는데 있다. 우리나라에서는 장기간동안 증발산계를 이용하여 알팔파 기준증발산량의 관측이 시행되지 않고 있으므로, 본 연구에서는 Penman-Monteith(PM) 공식을 이용하여 산정된 값을 계측된 알팔파 기준증발산량으로 가정하였다. 본 연구를 통하여 최적 증발접시 증발량과 알팔파 기준증발산량의 산정을 위한 COMBINE-GRNNM-GA(Type-1) 모형을 개발하였으며, 훈련, 테스트 및 재현과정을 통하여 COMBINE-GRNNM-GA(Type-1) 모형을 평가하였다. COMBINE-GRNNM-GA (Type-1) 모형은 제시된 기상인자를 평가할 수 있으며, 증발접시 증발량과 알팔파 기준증발산량에 대한 신뢰성 있는 자료를 구축할 수 있다. 더 나아가서 우리나라에서 관개배수 시스템 구축을 위한 참고자료를 제공할 수 있을 것으로 판단된다.

저상버스 노선선정 방안에 관한 연구 -전라북도 사례를 중심으로- (A Study on Low-Floor Bus Routes Selection - Focused on the Case of Jeollabuk-Do -)

  • 이창현;김상엽;최재성
    • 한국ITS학회 논문지
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    • 제13권4호
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    • pp.73-85
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    • 2014
  • 초고령사회에 근접함에 따라 교통약자의 수는 더불어 증가하고 있는 추세로 여러 국가들은 교통약자의 이동편의를 위해 저상버스를 도입을 적극 추진 중이다. 우리나라 저상버스는 도입은 시내버스 중 30%를 도입하려 하고 있지만 저상버스 노선 운영에 대한 계획은 부재한 상황이다. 실제 저상버스 이용 실태조사에서는 이용효율이 높지 않게 나타나고 있어 저상버스 노선선정 방안이 필요한 실정이다. 따라서, 본 연구에서는 국내 교통약자의 통행특성을 분석하고 저상버스 도입에 따른 노선선정 방안을 검토하였다. 전라북도를 대상으로 설문조사를 한 결과 교통약자의 통행목적은 복지와 의료가 주를 이루며, 일주일에 6회 이상 통행하는 비율이 적은 것으로 나타났다. 또한, 이동을 위한 주 교통수단은 37.6%가 버스로 분석되어 교통약자의 편의증진을 위해서는 버스의 개선이 우선적으로 필요한 것으로 나타났다. 수집한 설문조사를 기반으로 교통약자 O-D를 구축하고 저상버스가 우선적으로 도입해야 하는 노선을 선정한 결과 교통약자 밀집지역을 시종점으로 하는 버스노선이 가장 우선적으로 도입되어야 하며, 다음은 시내를 순환하는 노선, 마지막으로 그 외노선 순서로 저상버스를 도입하는 것이 교통약자의 저상버스 이용효율을 최대화 할 수 있는 것으로 분석되었다. 더불어, 인구 200,000명을 기준으로 이상일 경우 고정된 노선을, 이하일 경우 수요응답형 노선을 제공하는 것이 효율과 경제적 측면에서 가장 적절한 저상버스의 도입방안으로 분석되었다. 향후 본 연구에서 도출한 결과는 교통약자의 편의증진을 위한 교통계획 수립의 기반 연구 및 자료로 활용 될 수 있을 것으로 기대된다.