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ICT기술을 활용한 곤충스마트팩토리팜의 현황과 미래 (Current status and future of insect smart factory farm using ICT technology)

  • 석영식
    • 식품과학과 산업
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    • 제55권2호
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    • pp.188-202
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    • 2022
  • 최근 곤충산업은 애완곤충, 천적 등 산업에서 사료, 식용, 약용곤충으로 그 활용범위가 확대되면서 곤충 원료의 품질관리에 대한 요구가 커지고 곤충 제품의 안전성 확보에 관심이 높아지고 있다. 전세계 곤충산업 시장은 많은 소규모 농가형 기업과 소수의 대기업으로 구성되어 있으며 전통적인 수작업 사육에서 고도로 자동화되고 기술적으로 진보된 플랜트형 사육 등 다양한 기술 수준의 사육형태가 존재한다. 산업규모가 확대되는 과정에서 사육환경의 설계는 온습도, 공기질 조절과 병원체 및 기타 오염 물질의 전파를 방지하는 것은 중요한 성공 요인이 되며 사육에서 부화, 사육, 가공에 이르기까지 생산의 안전성을 유지하기 위해서 통일된 운영시스템 아래 통제된 환경이 필요하다. 따라서 곤충의 생육과 사육환경의 빅데이터화 된 데이터베이스를 기반으로 외부 환경 변화에도 안정적인 사육환경 유지가 가능하고 곤충성장에 맞추어 사육환경을 제어하며 노동력 감소와 생산성 향상을 이루기 위한 ICT 기반 곤충 스마트팩토리팜의 설계 및 운용알고리즘을 개발하는 것은 곤충산업 발전의 필수 선결조건이 되고 있다. 특히 유럽 상업용 곤충사육시설은 상당한 투자자의 관심을 받아 곤충 회사가 대규모 생산시설로 건설하고 있는데 이는 EU가 2017년 7월 물고기양식 사료원료로 곤충 단백질의 사용을 승인한 후 가능해졌으며 이를 기반으로 곤충산업의 식용, 의료 등 다른 분야도 첨단기술을 접목하는 현상이 가속화되었다. 외국 곤충산업은 주로 전세계 식품 생산량의 30%에 이르는 소비 전 폐기물이라고 불리는 식품회사의 생산과잉 원료 등을 업사이클링을 통해 재활용생태계를 형성하는데 반해 우리나라는 가정 및 가게에서 발생하는 음식물폐기물 또는 농산물 가공부산물을 주로 이용한다는 점에서 사료 수집과 영양성분 유지, 위생 등 지속가능한 산업생태계를 이루는 데 어려움을 겪고 있다. 또한, 각 곤충 종은 고유하고 특정 사육기술을 요구하고 있다는 점을 감안할 때 곤충사육자는 각기 다른 종별 접근 방식을 채택해야 하는데 대부분의 곤충기업은 여전히 소규모로 운영되며 특히 농가형 기업의 경우 지식과 경험이 도제식으로 전승되는 경우가 많아 표준화되고 규격화된 사육기술이 유지되기 어려운 반면, 일부 곤충 기업은 대규모 사육시설에 스마트 통합 제어시스템을 도입하여 먹이주기, 물주기, 취급, 수확, 청소 시스템, 가공, 품질관리, 포장 및 보관과 같은 곤충 생산과 관련된 요소가 최적화된 사육 환경과 사육프로세스로 표준화되어가는 모습을 보이고 있으며 심지어 일부 유럽기업은 AI기술로 구동되는 완전 자율 모듈식 곤충시스템으로 사육 유지관리를 하고 있는 사례도 등장하기 시작하였다. 향후 전세계 곤충산업은 공급업체로부터 알이나 작은 유충을 구입하고 곤충을 성숙시키기까지 애벌레의 비육 즉 생산원료에 중점을 두는 시스템과 알을 낳고 수확하고 유충의 초기 전처리에 이르기까지 전체 생산 과정을 다루는 시스템, 곤충 유충 생산의 모든 단계와 제분, 지방 제거 및 단백질 또는 지방 분획 등 추가 가공 단계를 다루는 대규모 생산시스템 등으로 점점 세분화할 것으로 본다. 우리나라에서도 인공지능 및 ICT 첨단기술을 활용한 곤충스마트팩토리팜 연구 및 개발 등이 가속화되고 있어 곤충이 기존 사료, 식품 뿐만 아니라 천연 플라스틱 또는 천연성형소재 등 2차산업의 탄소제로 소재로 활용할 수 있도록 특정 종 육종과정 단축이나 기능성 강화를 위한 사육제어가 가능하도록 곧 곤충 스마트팩토리팜 한국형 맞춤사육시스템이 등장할 수 있을 것으로 보이며, 특히 곤충 제품의 지속 가능성을 높이기 위해 사료 및 자원 사용에 대한 통합 소프트웨어 접근 방식을 개발하는 것에 중점을 두고 진행되고 있다.

강증산의 강세지(降世地)인 정읍시(井邑市)에 나타난 구천상제(九天上帝) 신앙과 그 양상 - 전북 정읍시 망제봉·객망리·시루산의 암시 및 정읍 관련 천지공사와 관련하여 - (The Gucheon Sangje Faith and Its Relation to Jeongeup County, the Birthplace of Kang Jeungsan)

  • 고남식
    • 대순사상논총
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    • 제40집
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    • pp.187-242
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    • 2022
  • 강증산(1871~1909)의 강세지인 현 정읍시(井邑市)의 지명과 지형들은 각종 정읍 관련 천지공사와 함께 구천상제가 이루고자 하는 후천(後天)이 새로 시작되는 시(始)와 본(本)으로서 원시반본적(原始返本的) 의미를 우물(井)에서 발원(發源)되는 수기(水氣)의 특성과 같이 하는 것으로 상징·암시화 된다. 이를 요약해서 보면 첫째, 정읍시는 강증산 사상에서 구천상제(九天上帝) 신앙의 천부적 본원지(本源地)이다. 정읍시 고부의 '망제봉'은 제(帝)를 바라는 봉우리로 이는 천계(天界) 구천상제(九天上帝)의 강림(降臨)을 바라는 봉우리이다. 이는 주변의 봉우리로서의 망제봉(望帝峰)의 망(望)과 사람들이 이름을 지어 살고 있는 마을인 객망리의 망(望)이 모두 '대망(待望)'의 의미로 암시되며 상제가 인간 세상에 오기를 바라는데 구천상제가 탄강함이다. 구천상제는 시루산(甑山) 주변 초야(草野) 백성들이 살고 있는 마을에 후일 자신의 호를 증산(甑山, 시루산)으로 쓰며, 서양 제국주의 세력이 밀려들고 부패한 조선왕조가 역사 속으로 사라져 가며 소외된 민중들의 한(恨)과 욕구가 봇물처럼 터져 나오던 개화기 성신(聖身)으로 성현(聖顯)하여 강세(降世)하였다. 한편 강증산은 선인포전 관련 공사를 통해 자신이 구천과 관계됨을 밝히기도 하였는데 강증산과 관련해서 보면 구천에 원시의 모든 신성·불·보살이 인류와 신명계의 대표격으로 구원을 바래서 강증산이 1871년 객망리(客望里, 이전(以前)엔 선망리(仙望里)) 마을에 태어나 현신화(現身化)한 것으로 설명된다. 강증산이 공부한 시루산(甑山)은 땅의 산(山)인 동시에 인세(人世) 강증산에 대한 호칭이다. 정읍시에 있는 삼신산이 망제봉으로 이어지고 마지막에는 시루산으로 연맥(緣脈)되는데 이곳 민가에 구천상제인 강증산이 강세하여 상제를 바라는 신앙에서 시루산(甑山) 공부로 이루어진 초기 원시신앙이 시작되었다. 이는 구천상제에 대한 신앙이 지상에서 성화(聖化)됨이다. 둘째, 강증산의 정읍 관련 공사는 정읍이 시원(始源)과 본원(本源)의 의미가 있음을 보여준다. 정읍의 '정(井)' 즉 '우물'은 수기(水氣)를 담고 있는 곳으로 강증산의 각종 천지공사에서 상징과 암시를 갖고 그 시원과 정화(淨化) 그리고 신성성(神聖性) 등을 말해준다. 이러한 우물의 상징과 암시는 세상의 정화, 새로운 출발, 세계 창생들의 새 생활, 강증산의 강세와 화천 등과 상관되며 원시반본적 의미가 강증산의 천지공사에서 나타나고 있다. 이는 선천(先天)의 마침(終)과 함께 후천(後天)의 시작(始) 그리고 구천상제로 강세한 강증산이 전대(前代) 미증유(未曾有)의 선경(仙境)인 청화(淸華) 오(五)만년 지상천국(地上天國)을 건설한다는 신앙이 본(本)이 되어 원천(源泉)과 원류(源流)로 샘고을 정읍에서 시원(始源)하여 펼쳐지기 때문이다.

세계유산 신라왕경의 탁월한 보편적 가치 속성 분석 (The analysis for attributes of OUV of the capital of Shilla Kingdom)

  • 김의연
    • 헤리티지:역사와 과학
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    • 제55권1호
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    • pp.151-174
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    • 2022
  • 2019년 제정된 '신라왕경 핵심유적 복원·정비에 관한 특별법'에 따르면 신라왕경은 신라 및 통일신라 시기의 수도를 일컫는 말로서 왕이 거주하고 정치하던 경주 및 그 인근 지역을 말한다. 신라왕경은 경주역사유적지구라는 명칭으로 2000년 유네스코 세계유산목록에 등재된 유산이며 경주역사유적지구로 등재된 5개 지구 중 월성지구와 황룡사지구, 대릉원지구에 해당한다. 신라왕경은 남산지구나 산성지구와 달리 대부분이 물리적 실체가 없는 고고학 유적(archaeological sites)으로 구성된 유산이다. 경주시는 신라왕경을 구성하는 유산들을 복원하여 관람객들에게 보다 직접적인 경험을 제공함과 동시에 지역 관광을 진흥하고자 하였다. 2005년 월정교 복원을 시작으로 신라왕경 복원사업이 본격적으로 진행되었다. 경주시는 월정교 다음으로 동궁과 월지의 서편 건물지를 복원하려 하였으나 유네스코 세계유산위원회의 반대로 무산되었다. 세계유산위원회는 복원을 반대하면서 차후 유사한 사업에 대한 유산영향평가를 권고하였다. 유산영향평가 절차 중 평가 대상 유산의 OUV속성 분석과정이 존재한다. 본 연구는 신라왕경에 대한 OUV속성 도출을 문헌 및 해외사례 분석을 통해 선제적으로 수행하고자 한다. 문헌연구의 경우 유네스코 세계유산협약 및 세계유산 관리와 관련된 국내·외의 연구자료를 살펴보았고 해외사례는 폴란드 크라쿠프 역사 지구, 영국 스톤헨지와 에이브베리 거석 유적, 르 코르뷔지에의 건축 작품을 분석하였다. 이를 통해 신라왕경의 탁월한 보편적 가치 속성을 도출하였다. 본 연구는 향후 신라왕경을 구성하는 다른 유산의 복원사업 또는 인근 지역의 건설공사 계획 수립 과정에서 참고자료로 활용할 수 있고, 기존에 수립된 신라왕경의 관리체계를 세계유산의 관점에서 보다 효율적으로 개선하기 위한 지표의 역할을 수행할 수 있을 것으로 기대한다.

한국형 우주망원경 개발을 위한 공동기획 Working Group 제안 (Proposal of Joint Planning Working Group for Development of Korean Space Telescopes)

  • 한정열;박우진;전유라;김지헌;김윤종;최성환;김영수;백지혜;문봉곤;장비호;김재우;홍성욱;정연길;박수종;정소영
    • 우주기술과 응용
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    • 제1권3호
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    • pp.283-301
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    • 2021
  • 미국 NASA(National Aeronautics and Space Administration)와 유럽의 ESA(European Space Agency)에서는 미지의 세계를 탐구하려는 인류의 지적 호기심을 충족하는 목적과 더불어, 우주를 안전하고 지속가능한 환경으로 개척하려는 원대한 꿈을 모토로 하여 다양한 연구개발에 착수하고 있다. 2020-30 년대에는 10 미터급 우주망원경이 개발되는 등 첨단 거대관측장비가 가동될 것으로 예상하며, 한국에서도 0.15 m 급 NISS(near-infrared imaging spectrometer for star formation history) 개발에 이어 0.2 m급 SPHEREx(spectro-photometer for the history of the universe, epoch of reionization, and ices explorer) 등 소형탐사망원경에 국제협력 파트너로 참여하고 있다. 그러나, 아직 우주망원경의 개발과 운영에 있어 국내 경험은 부족하고, 한국에서 주도하여 망원경을 개발하기 위한 장기적인 계획이 부재한 상황이다. 우리 손으로 만든 장비를 사용하여 인류가 경험하지 못한 미지의 세계에 대한 질문에 답하려면, 산학연관 관계자 간 긴밀한 협력을 통해 우주망원경 건설의 기획과 준비가 절실히 필요하다. 본 연구에서는 한국형우주망원경 개발의 필요성, 배경과 개발목표 및 기대효과를 개념적으로 정리하며, 장기적 안목에서 기획을 준비하는 워킹그룹을 제안한다. 이를 통하여 한국형 우주망원경 개발계획을 우리나라가 주도하여 수립하고, 우주개발 기술연구 분야에서 국가의 방향성을 수립하기 위한 소중한 발걸음을 시작하며, 한국형 우주망원경 워킹그룹이 우리나라의 우주천문학의 이정표를 세우는 기점이 되기를 기대한다.

염분농도에 따른 호소 퇴적물 내 질소 및 인 용출 특성 분석 (Analysis of Nitrogen and Phosphorus Benthic Diffusive Fluxes from Sediments with Different Levels of Salinity)

  • 이슬기;주진철;문희선;이동휘;김동준;최지원
    • Ecology and Resilient Infrastructure
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    • 제10권3호
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    • pp.85-96
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    • 2023
  • 국내 호소를 상류 저수지 (<0.3 psu), 하구 저수지 (0.3 - 2 psu), 기수성 석호 (>2 psu)로 분류하여 호소별 퇴적물 총질소 (T-N), 총인 (T-P) 농도의 차이를 일원분산분석 (ANOVA) 하였으며, 실험실 코어 배양법 (laboratory core incubation)을 이용해 송지호 (11.80 psu), 간월호 (0.73 psu), 장군 저수지 (0.08 psu)의 호기 (aerobic)와 무산소 (anoxic) 조건에서의 질소 및 인 용출량 (benthic nutrient flux)을 측정하였다. 국내 호소의 퇴적물 내 총질소와 총인 농도는 염분 농도가 다른 호소별로 유의한 차이가 있는 것으로 분석되었다 (p<0.05). 사후 검정 (post-hoc)을 통해 총질소의 경우 상류 저수지 (2,918 mg/kg)와 하구 저수지 (2,094 mg/kg)에서 유의한 차이를 확인하였고 (p<0.001), 총인의 경우 상류 저수지 (789 mg/kg)와 기수성 석호 (533 mg/kg)가 유의한 차이를 보였다 (p<0.01). 실험을 통해 산정된 NH4+-N의 용출량은 간월호에서 가장 높게 나타났으며, 폐쇄성 수역인 물리적인 특성과 염분으로 인한 질산화의 저해 등에 의한 것으로 판단된다. NO3--N의 용출량은 호기 조건에서 염분이 높은 호소일수록 낮게 나타났으나 무산소 조건에서는 염분이 높은 호소일수록 용출량이 높게 관측되었고, 이는 염분이 질산화 및 탈질이 억제되었기 때문이다. PO43--P의 경우 송지호, 간월호, 장군 저수지 순으로 용출량이 높게 나타나, 염분이 음이온 흡착 경쟁 등을 통해 인산염의 용출을 촉진시키는 것으로 조사되었다. 퇴적물의 용출량 산출 시 미생물 군집, 성장률, 산화, 환원, 영양염류의 결합 형태 등의 요인이 염분에 의해 영향을 받으므로 염분화 된 호소의 퇴적물 용출 조사 시 염분에 의한 영향을 고려해야 할 것으로 사료된다.

미얀마 우수농산물 재배기술 전수사업 (Project of Improving Good Agriculture Practice and Income by Intergrated Agricultural Farming)

  • 이영철;최동용
    • 현장농수산연구지
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    • 제16권1호
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    • pp.193-206
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    • 2014
  • ○ 미얀마 우수농산물 재배기술 전수사업은 농림축산식품부의 국제협력과제로 2011년 12월~2013년 12월에 걸쳐 수행되었다. ○ 사업의 주 내용은 미얀마의 신 수도인 네이피도 시의 핀마나 타운쉽에 소재한 국립농업연구소의 구내에 실시되었다. - GAP 훈련센터 건물과 지원되는 차량 농기계를 위한 차고 및 정비고를 건설하고 훈련센터 건물내에 O.J.T. 교육을 위한 기계 설비를 지원 설치하여 GAP 제도의 이해와 교육에 활용이 되도록 함 ○ 생산 농산물의 저온 저장을 위한 저온 저장고의 설치 <훈련센터 건물+시범 농장>하여 수확한 농산물이 변질·부패되지 않고 손실이 없이 저장하여 출하 할 수 있도록 하였다. - 훈련센터 내에 교육장을 설치하여 20명의 교육생이 교육받을 수 있도록 에어컨, Beam Project와 스크린, 오디오, 책상, 의자, 캐비넷(탈의장) 설비를 갖춤 - 사무실 장비로 컴퓨터, 프린터 복사기, 냉장고, 파일박스 등을 갖추어 공무원 학생, 교사 등이 교육할 수 있게 함 - 여기에 실습용(농산물의 세척, 탈수 포장) 라인과 관정개발, 전기, 양수설비 등을 갖추어 실습에 이용할 수 있게 함 - 영농기계로 트랙터(50마력), 컴바인(4조식), 틸러(10Hp 3대)와 부속 작업기(트레일러, 쟁기, 로터베이터)를 지원하여 영농에 활용하도록 함 - 시범농장 5ha를 조성하고 여기에 필요한 지하수 개발, 물탱크 설치(20톤 및 50톤) pipe 라인, 용수로 스프링클러 관수, 점적관수 시설을 설치함 - 채소 육묘에 필요한 비닐하우스(300m2)와 이동식 벤치, 미니 스프링클러 관수시설을 하였고 시범농장에 전기가 인입되지 않아 3상4선의 동력선을 500m 이상 가설 함 - 영농에 필요한 양수기, 방제용 고압분무기 등을 설치하여 건기와 우기가 뚜렷한 미얀마에서 필요한 때 언제든지 영농에 이용할 수 있게 함 - 미얀마의 선진 농민과 농업부 공무원을 대상으로 2주간 한국 초청연수를 실시하여 한국의 발전된 농업시설, 영농방식, GAP제도, 마케팅시스템, 농산물 가공 GAP처리 시설(쌀 도정, 과일 선별 포장, 딸기 수확 포장, 엽채류 재배 수확 포장 등)과 벼 기계화 재배-육묘 이식 시스템 및 육종기술 등을 견학시켜 대한민국의 선진 기술을 직접 보고 배움 - 지원하는 농기계의 운전, 유지관리, 보수를 위한 교육은 농기계 회사와 협조하여 기술자 1명을 한국에 초청하여 2주간에 걸친 농기계 담당자 교육 연수 ○ GAP제도와 실무에 관한 교육은 1차 P.M.C. 요원을 대상으로 강의, 토론 등을 통하여 소개 제시하고 한국의 관련법, 제도, 인증 실무요령 등을 제공하여 미얀마 GAP 인증제도 도입에 참고하도록 하였다. - 한국의 농산물품질관리법 GAP 인증 실무에 관한 고시 등을 번역하여 제공 ○ 미얀마 농업관개부 발행(2013 Myanmar Agriculture in brief) 5쪽에서 미얀마 농업생산 발전의 중요 요소로 GAP 제도의 도입을 강조하고 8쪽에서 그 활동내용을 소개하고 있다. 57쪽에서 GAP Project가 대한민국의 K.R.C.에 의해 이루어지고 있음을 소개하고 있다. ○ 교육장을 활용한 미얀마 농업관계 공무원과 학생에 대한 교육이 이루어지고 있고 인계인수가 끝난 2013. 12월에도 교육이 실시되고 있다. ○ 조성된 시범농장에서 GAP 기준에 맞는 영농이 계속되고 있으며 채소류의 생산 및 처분을 3회에 걸쳐 실시하였다. ○ 아직 미얀마 일반 소비자나 생산 농민에게 생소한 새로운 제도이지만 미얀마 농업관개부의 적극적인 의지로, 빠른 시일 내에 정착된 것으로 예상된다. ○ 본 프로젝트가 시기적으로 미얀마 정부의 농업정책 방향과 잘 맞아 프로젝트 규모에 비하여 미얀마의 농업정책 수립과 세부시행 방침에 크게 기여하게 되었음을 매우 기쁘게 생각한다.

목표 신항만의 터미널 운영시스템에 따른 CY 소요면적 산정에 관한 연구 (Estimation of the CY Area Required for Each Container Handling System in Mokpo New Port)

  • 금종수
    • 한국항만학회지
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    • 제12권1호
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    • pp.35-46
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    • 1998
  • 우리나라 서남권역의 거점 항만으로서 역할을 해온 목포항은 황해경제권의 중심에 위치하여 대중국 교역 및 TCR과의 연결에 유리한 지리적 이점을 갖고 있다. 또한 세계경제의 성장축이 환태평지역으로 이동할 것으로 예상되고, 황해경제권의 부상에 따라 이 지역의 역내교역 컨테이너 물동량의 증가가 예상되며, 주변 공단의 조성과 활성화가 가시화될 때 목포항의 역할과 기능이 크게 부각될 것으로 전망된다. 이러한 목포항 주변 환경의 변화에 따라 정부에서는 목포신외항 1단계 사업으로 2001년까지 30,000 DWT급 선박이 접안할 수 있는 컨테이너부두 1선석과 다목적부두 1선석을 건설하고 있다. 컨테이너 터미널 개장 초기에는 1선석만을 컨테이너 터미널로 사용하나 장기적으로는 2선석 모두 컨테이너 물동량을 처리할 예정이다. 본 연구는 2001년에 개장되는 목포신외항의 컨테이너 터미널 운영시스템에 따른 적정한 CY 소요면적을 산정하는 데 그 목적이 있다. 컨테이너 터미널의 계획 및 설계 단계에서 고려하여야 할 중요한 항목 중의 하나는 터미널 운영시스템의 선정에 따라서 터미널의 소요면적이 크게 달라진다는 점이다. 컨테이너 터미널의 CY 소요면적은 예상되는 컨테이너의 장치수요량과 장치기간에 의하여 크게 영향을 받게 되며, 또한 CY에서 사용되는 컨테이너 취급장비에 따라서 적재단수가 다르기 때문에 어떠한 운영시스템을 선정하는가에 따라서 CY 소요면적은 크게 다르게 된다. 따라서, 본 연구에서는 CY 소요면적 산정에 영향을 미치는 주요한 요소들을 고려하여 2001년에 개장되는 목표신외항 컨테이너 터미널에 있어서 2001-2016년까지의 기간동안 각 컨테이너 터미널 운영시스템에 따른 CY 소요면적을 산정하였다. 그리고 목포신항만의 터미널 운영시스템별 CY 소요면적을 결론 부분에 요약하였다.되므로, 조사료(粗飼料)의 사료가치(飼料價値)를 평가(評價)함에 있어서는 급여수준(給與水準)과 소화율(消化率)과의 관계를 주의깊게 고려해야 할 것이다. 생산(生産)할 수 있다고 사료(思料)된다.향이 없었으나 골목 $m^3$당 접종량(接種量) 4.0kg구가 1.63g로 가장 큰 것으로 나타났다.과(結果)를 종합(綜合)해 보면 전호(前胡)의 용도별(用途別) 적정(適正) 재식거리(栽植距離)는 채소형(菜蔬型) $30\times20cm$, 약재형(藥材型) $60\times30cm$, 채소(菜蔬) 약재(藥材) 복합형(複合型) $45\times20cm$에서 지하부(地下部) 생육(生育)이 양호(良好)하면서 생엽(生葉) 및 건근(乾根) 수량(收量)이 증수(增收)되는 경향(傾向)을 보였다.퇴비(堆肥) 등(等) 유기질(有機質) 비료(肥料) 시용(施用)이 효고적(效果的)이었다.DS-PAGE법(法)으로 단백질(蛋白質) 양상을 등숙시기별(等熟時期別)로 조사(調査)한 결과(結果) 두 계통간(系統間) 질적(質的)인 차이(差異)는 보이지 않았으나 시기별(時期別)로는 양적차이(量的差異)를 나타냈다.間)에는 부(負)(-)의 상관(相關)이 있다.($P{\leq}0.01%$). 5. NEL 및 starch value 환경온도(環境溫度)가 상승(上昇)됨에 따라 감소(減少)된다. 4 엽기(葉期) sorghum식물(植物)의 환경온도(環境溫度)를 달리 하였을 때 NEL가치(價値)는 각각(各各) 4.87MJ($30/25^{\circ}C$), 5.46MJ($25/20^{\circ}C$) 및 5.81MJ/kg($18/8^{\circ}C$)로 변(變)하여 고온(高溫)에서

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지중 열교환기용 멘토나이트 뒤채움재의 화학적, 물리적 영향 요소에 관한 연구 (Chemical and Physical Influence Factors on Performance of Bentonite Grouts for Backfilling Ground Heat Exchanger)

  • 이철호;위지혜;박문서;최항석;손병후
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제26권12호
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    • pp.19-30
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    • 2010
  • 벤토나이트는 팽윤성이 좋고 투수계수가 낮아 수직 밀폐형 지중 열교환기 시공 시 보어홀(borehole)의 뒤채움재로 널리 사용되고 있다. 본 연구에서는 국내에서 사용되는 3가지 벤토나이트를 선정하여 배합비에 따른 점도와 열전도도를 평가하였다. 시공 조건에 따라 다양한 벤토나이트 뒤채움재의 함수비를 고려하여 점도와 열전도도 특성을 규명하기 위해 벤토나이트를 배합비(벤토나이트 무게/(벤토나이트+물) 무게) 5%, 10%, 15%, 20%, 25%로 배합하고 시간에 따른 점도와 열전도도를 측정하였다. 그리고 벤토나이트 뒤채움재가 해안지역에서 시공될 경우 지하수의 염도에 의한 영향을 검토하기 위해 배합수의 NaCl 농도가 0.1M, 0.25M, 0.5M일 때 벤토나이트 뒤채움재의 침강 특성을 관찰하였다. 벤토나이트 뒤채움재의 낮은 점도로 인해 천연규사와 같은 첨가재가 지중 열교환기 바닥에 침전될 경우 발생할 수 있는 재료분리 현상을 저점도 벤토나이트 뒤채움재를 사용하여 실험을 통해 규명하였으며 그 결과 다음과 같은 결론을 얻을 수 있었다. (1) 벤토나이트 뒤채움재의 점도는 시간이 지남에 따라 또는 배합비가 증가함에 따라 상승하는 경향을 나타내며 벤토나이트 뒤채움재의 열전도도는 배합비가 증가하면 상승하지만 통일한 배합비에서는 시간에 따른 변화가 미미하다. (2) 벤토나이트 뒤채움재의 팽창지수가 높을수록 배합수의 NaCl 농도에 따른 침강율은 상대적으로 낮게 나타난다. (3) 저점도 벤토나이트 뒤채움재는 첨가재의 재료분리로 인해 보어홀 내의 깊이별 첨가재 분포를 비균질하게 하므로 보어홀 상부의 열전도도가 하부에 비해 작게 나타날 수 있는 가능성이 있다.

머신러닝 기법을 이용한 재해강도 분류모형 개발 (Development of disaster severity classification model using machine learning technique)

  • 이승민;백선욱;이준학;김경탁;김수전;김형수
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제56권4호
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    • pp.261-272
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    • 2023
  • 최근 급격한 도시화와 기후변화에 따라 재난에 의한 피해가 증가하고 있다. 국내 기상청에서는 표준 경보(주의보, 경보)를 전국적으로 통일된 표준 경보 기준(3시간 및 12시간 최대 누적강우량)에 따라 발령하여 재해에 따른 지역별, 재난 사상별 특성이 고려되지 않은 문제점이 있다. 따라서 본 연구에서는 서울특별시, 인천광역시, 경기도의 호우·태풍에 대한 재해 피해액 및 누적강우량을 활용하여 대상지역별 재해강도에 따른 단계별 기준을 설정하고, 강우에 따라 발생할 수 있는 재해의 강도를 분류하는 모형을 개발하고자 하였다. 즉, 본 연구에서는 호우·태풍에 의한 재해 피해액 누적 분포 함수의 분위별로 재해강도의 범주(관심, 주의, 경계, 심각 단계)를 분류하였고, 재해강도의 범주에 따른 누적강우량 기준을 대상 지자체별로 제시하였다. 그리고 지자체별 재해강도 분류모형 개발을 위해 4가지(의사결정나무, 서포트 벡터 머신, 랜덤 포레스트, XGBoost)의 머신러닝 모형을 활용하였는데 강우량, 누적강우량, 지속시간 최대 강우량(3시간, 12시간), 선행강우량을 독립변수로 이용하여 종속변수인 지자체별 재해강도를 분류하였다. 각 모형별 F1 점수를 이용한 정확도 평가 결과, 의사결정나무의 F1 점수가 0.56으로 가장 우수한 정확도를 보였다. 본 연구에서 제시한 머신러닝 기반 재해강도 분류모형을 활용하면 호우·태풍에 의한 재해에 대한 지자체별 위험 상태를 단계별로 파악할 수 있어, 재난 담당자들의 신속한 의사결정을 위한 기초 자료로 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

국내 하구 수생태계 현황 및 건강성 조사의 성과와 하구 생태계의 국외 연구동향 (Research Trend of Estuarine Ecosystem Monitoring and Assessment)

  • 원두희;임성호;박지형;문정숙;도윤호
    • 생태와환경
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    • 제55권1호
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    • pp.1-9
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    • 2022
  • 하구는 이질적인 매질인 하천과 바다가 다양한 환경을 조성하고 각 환경에 적응한 생물이 서식하는 공간이다. 하지만 하구의 생태적 가치를 인식하기 이전에 하구둑 건설이나 매립 등으로 대규모 개발사업으로 인해 하구의 면적이 소실되고 하구의 생태환경도 훼손되었다. 한국에는 총 643개 하구가 위치해 있지만 35% 이상이 하구 순환이 원활하지 않은 닫힌하구이다. 2008년 이후 환경부는 "하구수생태계 건강성 조사 및 평가" 사업을 통해 하구 생태계에 관한 지식을 축적하고 하구와 관련된 주요 문제를 해결하기 위해 노력하고 있다. 지난 14년간의 사업을 통해 총 2,097종의 하구 생물을 기록하였고 새롭게 개발된 생물지수를 이용해 각 조사지점의 서식환경을 평가하고 있다. "하구 수생태계 건강성 조사 및 평가" 사업은 장기적으로 수행되는 제도화된 생태조사로 생태계의 변화의 원인과 과정 등을 규명하기는 어렵지만 연간 100여 명 이상의 연구원들이 표준화된 조사지침에 따라 획득한 결과를 엄격히 관리해 하구의 보전과 관리 정책을 수립하는데 필요한 경험적 자료를 제공하고 있다. 제도화된 생태조사의 단점을 보완하기 위해 현재 조사 대상지 중 일부에서는 하구의 오염물 또는 퇴적물과 생물과의 관계를 파악하는 연구를 수행해 하구 생태계의 변화의 원인과 과정을 밝힐 수 있다.