• Title/Summary/Keyword: 공간적 능력

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A Study on the agricultural productivity of ancient reservoir through hydrological analysis - Cheong reservoir located Yeongcheon, southeastern part of Korea (수문학적 분석을 통한 한국 고대수리시설의 농업생산력 연구 - 영천 청제)

  • Jang, Cheol Hee;Kim, Hyeon Jun;Seong, Jeong Yong
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2018.05a
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    • pp.33-33
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    • 2018
  • 농업이 기간산업이었던 고대사회에서 수리시설(水利施設)의 축조는 농업의 성패를 가늠하는 중요한 요소로 정치 경제 사회 전반에 걸쳐 큰 영향을 미치는 국가적인 대규모 사업이었다. 이에 따라 수리시설의 축조 시기와 배경, 축조 기술과 운영, 구조, 몽리(蒙利) 효과 및 보수(補修)와 수축(修築) 등에 대한 연구는 우리의 농경(農耕)문화사를 밝히는데 중요한 관건이 된다. 관개(灌漑) 수리시설의 축조와 정비는 수전(水田) 개발과 밀접한 연관이 있다. 제방(堤防)을 축조함으로써 주변의 수전 개발을 촉진하고, 가뭄과 홍수로부터 안전하게 전답을 유지할 수 있어 수확량을 높이게 된다. 농업생산력의 향상은 대내적 체제 정비는 물론 치열한 국가 간의 경쟁에서 우위를 점하는데 필요한 경제적 배경이 된다. 이처럼 고대수리시설은 개인과 집단 나아가 국가의 생존을 뒷받침하는 근본이었지만, 과연 우리는 그 역사성과 의미에 대해 제대로 평가를 했던 것일까? 또한, 고대수리시설의 관개 및 치수(治水) 능력은 구체적으로 어느 정도였으며 근대에 비하면 어느 정도였을까? 일부 수리시설에 대해 관개면적을 추정한 경우는 있으나, 그 예도 많지 않을뿐더러 시기적인 변천 양상을 제대로 반영하고 있지 못하는 것이 현실이다. 본 연구는 고대로부터 원형을 비교적 잘 간직하고 있는 수리시설 중 경북(慶北) 영천(永川)의 청제(菁堤)를 대상으로 고고학적 역사학적 입장에서 보다는 수문학적(水文學的) 농업수리학적(農業水利學的) 관점에서 저수량(貯水量) 및 관개(灌漑) 면적에 따른 농업생산력을 살펴보았다. 지형 및 GIS (Geographic Information System) 정보를 이용하여 저수지의 규모 및 관개 면적을 추정하였으며 수문학적 해석 모형(模型)인 CAT(Catchment hydrologic cycle Assessment Tool)(김현준 등, 2012)을 이용하여 저수량 및 관개 가능량을 분석하였다. CAT은 공간 단위별로 침투(浸透), 증발(蒸發), 지하수(地下水)흐름 등의 모의(模擬)가 가능하도록 개발된 모형이다. 특히, 농업용 저수지 및 홍수방재용(洪水防災用) 저류(貯留)시설 등의 저류량(貯留量) 및 방류(放流量)에 대한 모의가 가능하다(장철희 등, 2012). 고대수리시설의 저수량 및 관개 면적에 따른 농업생산력을 공학적 수문학적으로 해석하는 연구는 과거물 관리 및 생산력의 실태를 좀 더 자세히 파악할 수 있는 토대가 될 것이며, 역사학적 자료와의 비교 분석을 통해 우리나라 고대수리시설의 역사성 및 우수성을 찾을 수 있을 것으로 판단된다.

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A Study on Companion People Experiencing Companion Culture During Their Pet's Life (반려동물 생애 동안 반려문화를 경험하는 반려인에 관한 연구)

  • ji-Eon Park;Jeong-Min Ko
    • Science of Emotion and Sensibility
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    • v.27 no.2
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    • pp.37-48
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    • 2024
  • The purpose of this study was to investigate how companion people who raise companion animals experience companion culture from this adoption throughout their lives. So far, studies have focused on viewing pets as pets or for their utility or looking at the positive emotions that companion animals provide to humans. Accordingly, this study attempted to investigate the overall culture that companion animals and their family consistently experience together throughout the animal's life. Using Giorgi's phenomenological research method, in-depth interviews were conducted with 10 people with experience of raising companion animals. Six categories and 23 subcategories were found. The results are as follows. First, companion people who adopted pets for various reasons tried to improve their pets' social skills, took an interest in their nutrition, and experienced visits to pet culture spaces. Second, at the same time, they had a communal experience of raising a pet by using the SNS function, and they were able to study in depth by sharing the pet's diet. Third, with attention to social phenomena, they carried out large-scale protest activities aimed at relevant organizations when animals were placed in poor environments, and when the animals were transferred to shelters, etc., they did not give up their attention and continued to provide help such as follow-up donations and showed a sense of responsibility. Through this study, we were able to understand structurally the experiences of companion people who experience companion culture throughout their pet's life. It was concluded that it is necessary to improve related systems and laws, cultivate personal order and consciousness, and increase elements of companion culture in life overall.

The Landscape of Seonyoo-do Park Captured in One-Person Media Focusing on Blogs (1인 미디어 블로그(Blog)가 포착한 선유도공원 경관)

  • Bark, Sun-Hee;Kim, Yun-Geum
    • Journal of the Korean Institute of Landscape Architecture
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    • v.39 no.3
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    • pp.64-73
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    • 2011
  • This study starts from the hypothesis that the information society has affected the layman's interpretation and production of content. Specifically, the manner and contents of communication concerning the landscape of Soonyoo-do Park in blogs are surveyed and the possibilities and limitations of this phenomenon are discussed. The following topics are dealt with. Firstly, what is the landscape of Seonyoodo Park as captured by bloggers? What type of landscape do bloggers respond to? Secondly, what is the unique way that bloggers capture and interpret the landscape? Thirdly, What are the possibilities and limitations discovered from the landscape as captured and interpreted by bloggers? Thus, 1,000 blog posts concerning Soonyoo-do Park, as culled from the Internet, were categorized into three areas, First are blog posts browsed by keywords such as 'photo', 'a photographer's visit', 'a good p1ace for taking photos', and 'landscape'. These are focused on the visual aspects of the landscape. The second category is posts under the keywords 'domestic travel', 'Seoul travel', 'travel', and 'recommendation'. They contain introductory information on Seonyoodo Park; that is, they focus cm the more utilitarian functions of Seonyoodo Park as a place. The third one is posts that record personal experiences. The subjects for photography are the bloggers themselves and their companions. As a result of studying the way bloggers deal with landscape, it was found that first, people have developed the ability to capture the landscape and interpret the landscape actively and independently. This process can be regarded as the reproduction of landscape and place. In addition, the recording of their appreciation and feeling overlaps with evaluation and assumption. One negative aspect, however, is that many bloggers dramatize and repeat similar scenes. This can be seen as a make-up of image. The limitations of this study include difficulty in interpretation because blogs, which are the objects of this study, are very subjective and personal. In addition, it was not easy to categorize posts because there were diverse images and a broad range of writing. Nevertheless, practitioners of landscape architecture should continue to monitor and use one-person media like blogs, because the relationship between modern man and the landscape can be better understood through them.

위성자료를 이용한 토지피복에 따른 열환경 평가

  • Jo, Su-Jin;Kim, Hae-Dong;An, Ji-Suk
    • 한국지구과학회:학술대회논문집
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    • 2010.04a
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    • pp.88-89
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    • 2010
  • 최근 인간의 활동범위와 영역이 확대되고 산업이 발전하면서 인간의 삶과 지속가능한 발전 등 도시 기후에 관한 관심도 높아지고 있다. 산업혁명 이후 도시화와 산업화로 인해 인구가 증가하고 도시지역으로 집중됨으로써 도시 열섬화 현상에 대한 도시환경문제가 부각되고 있다. 이는 최근까지도 도시개발에 있어서 기능과 효율성이 우선시 되어 도시기후에 대한 배려가 이루어지지 못하고 있으며, 오히려 과도한 냉난방을 가동하는 등 쾌적한 실내 환경 조성을 위한 노력만을 행해왔다. 도시화에 따른 도시의 열환경 구조의 변화는 토지이용의 변화에 따른 피복상태와 밀접한 관련이 있다는 연구들이 수행된 바 있다. 이렇듯 도시화가 진행됨에 따라서 도심 지표면을 덮고 있는 포장재도 변하고 있다. 대표적인 토지피복재로는 콘크리트와 아스팔트 등의 인공포장재, 수계, 삼림 등으로 크게 나누어 볼 수 있다. 최근 도심의 발달로 인해 도심의 표면은 점차 인공포장재인 아스팔트와 콘크리트로 덮여지고 있다. 인공포장재는 맑은 여름철 낮에 받아들인 열을 야간에도 머금고 있어 도시열섬현상의 주요원인이 된다. 도시화가 진행됨에 따라 토지이용형태가 변화하고 있으며 이러한 토지피복의 변화는 그 지역의 기온과 풍향, 풍속뿐만 아니라 지표온도도 변화시키므로 도시 열환경 구조에 적지 않은 영향을 미치고 있다. 과거에는 자연 환경과 도시공간에 대한 인식이 다른 분야로 나누어져서 다루었지만 현재 위성영상 기술의 발달로 많은 공간 정보를 파악할 수 있게 된 바 도시기후변화에 더욱 직접적이고 근본적인 접근이 쉬워졌다. 원격탐사기법의 활용은 위성자료를 이용하여 동시간대 평면적인 열구조를 정량적으로 파악하는데에 중요한 자료를 제공하여 도시지역을 덮고 있는 인공자재의 존재가 도시열섬의 형성과 밀접하게 연관이 있다는 사실을 짐작할 수 있다. 따라서 도시기후변화의 문제점을 더욱 적극적으로 해결하기 위해서는 토지이용에 따른 지표면 온도 상승의 현황을 파악하고 이를 저감 시킬 수 있는 대책들이 수립되어야 한다. 본 연구는 보다 세분화된 도시 열환경을 정량적으로 분석 평가하기 위해서 토지피복별 분류를 3가지로 대구시 중구 경북대학교 부속 고등학교(이하 사대부고 지점)를 도심지역으로, 경상남도 창녕군 창녕읍 우포늪(이하 우포지점)을 수계지점으로, 경상북도 안동시 길안면 만음리(이하 안동지점) 지점과 대구시 칠곡군 동명면 득명리 팔공산 한티재 도립공원(이하 팔공지점)을 산림으로 분류하여 연구하였다. 대구 계명대학교 기후환경연구실에서 보유하고 있는 AWS(Automatic Weather Station) 자료로 기상요소를 분석하였으며, MODIS Terra 위성영상을 이용하여 지표온도를 추출하고 분석하였다. 또 기상요소와 지표온도를 이용해 회귀식을 도출하여 추정기온을 산출하였다. 그 결과 첫째, 계절에 따른 기온의 시간변화는 여름의 평균기온이 $25.13^{\circ}C$$24.12^{\circ}C$로 사대지점과 우포지점의 평균기온이 가장 높게 나타났으며, 이는 도심에서 발생되는 인공열의 영향으로, 우포지점은 수계의 특징이 반영된 결과라 할 수 있다. 둘째, 계절에 따른 풍속의 시간변화는 여름의 경우 우포지점의 풍속이 1.63m/s로 가장 높은 반면 안동지점의 풍속이 0.27m/s로 가장 낮은 것으로 나타났다. 겨울의 경우 팔공지점의 풍속이 1.82m/s로 가장 높게 나타났다. 토지피복에 따른 지표면의 변화가 도시기후에 미치는 영향을 정량적으로 평가하고, 또 지표면 온도와 기온과의 차이를 알아보기 위하여 MODIS 위성 영상을 이용하여 세 지점을 대상으로 토지피복에 따른 열환경을 평가 분석하여 다음과 같은 결론을 얻을 수 있었다. 첫째, MODIS 위성영상을 이용하여 산출한 지표면 온도는 여름철 주간에 안동지점의 경우 주변지역에 비해 지표면 온도가 약 $26^{\circ}C$로 낮게 나타났으며 우포지점의 경우 수계가 가지는 열 완충능력으로 약 $27^{\circ}C$의 낮은 지표면 온도를 나타내었다. 사대지점의 경우 약 $34^{\circ}C$이상의 높은 지표면 온도를 나타내었다. 둘째, MODIS 위성영상을 이용하여 산출한 지표면 온도와 관측된 기온과의 회귀식을 도출하여 상관분석 한 결과, 모든 지점의 값에서 상관성 및 신뢰도가 높은 것으로 나타났다. 셋째, 상관분석의 결과를 통하여 추정한 기온은 지표면 온도와의 차이가 있지만 유사한 패턴의 결과로 추출되었다. 이러한 결과로 볼 때 도시의 인공자재를 이용한 건축과 개발이 도시열섬현상을 유발하는데 중요한 역할을 하는 것을 정량적으로 평가할 수 있었다. 따라서 본 논문의 연구결과를 바탕으로 도시계획에 있어서 인공구조물에 의한 기온과 풍속이 받는 영향을 고려하여 도심의 인공구조물의 배치나 자재에 대한 개발이 이루어져야 할 것이며 열교환의 방해 및 바람순환이 확보되는 구조로 개선되어야 할 것이다.

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The Trend of Aviation Terrorism in the 4th Industrial Revolution Period and the Development Direction for Domestic Counter Terrorism of Aviation (제4차 산업혁명 시대의 항공 테러리즘 양상 및 국내 항공테러 대응체계 발전방향)

  • Hwang, Ho-Won;Kim, Seung-Woo
    • The Korean Journal of Air & Space Law and Policy
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    • v.32 no.2
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    • pp.155-188
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    • 2017
  • On the one hand, the 4th Industrial Revolution provides a positive opportunity to build a new civilization paradigm for mankind. However, on the other hand, due to the 4th Industrial Revolution, artificial intelligence such as 'Goggle Alpha Go' revolutionized and even the human ability was replaced with a 'Silicon Chip' as the opportunity to communicate decreases, the existence of human beings is weakened. And there is a growing concern that the number of violent crimes, such as psychopath, which hunts humans as games, will increase. Moreover, recent international terrorism is being developed in a form similar to 'Psychopathic Violent-Crime' that indiscriminately attacks innocent people. So, the probability that terrorist organizations abuse the positive effects provided by the Fourth Industrial Revolution as means of terrorism is increasing. Therefore, the paradigm of aviation terrorism is expected to change in a way that attacks airport facilities and users rather than aircraft. Because airport facilities are crowded, and psychopathic terrorists are easily accessible. From this point of view, our counter terrorism system of aviation has many weak points in various aspects such as: (1) limitations of counter-terrorism center (2) inefficient on-site command and control system (3) separated organization for aviation security consultation (4) dispersed information collection function in government (5) vulnerable to cyber attack (6) lack of international cooperation network for aviation terrorism. Consequently, it is necessary to improve the domestic counter terrorism system of aviation so as to preemptively respond to the international terrorism. This study propose the following measures to improve the aviation security system by (1) create 'Aviation Special Judicial Police' (2) revise the anti-terrorism law and aviation security law (3) Strengthening the ability respond to terrorism in cyberspace (4) building an international cooperation network for aviation terrorism.

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Performance Features of Pansori Drummer from a viewpoint of the Relationship with Singer (창자와의 관계에서 본 판소리 고수의 공연학)

  • Song, Mikyoung
    • (The) Research of the performance art and culture
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    • no.23
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    • pp.63-103
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    • 2011
  • This paper inquires closely into the background of pansori gosu(drummer) and his social position based on documents and oral materials and the performance features of gosu in the entire process of pansori performance, 'preparation', 'performance' and 'aftermath', focused on the relationship between the changja(singer)-gosu. In the past, some gosus were ex-tightrope performers. Their social position and working conditions were better than that of the ex-tightrope performers but were worse than that of the pansori singer. After 1910's, people formed some special sense about the gosu due to the change of the space for pansori performances and the technological advances on the media, and gosu's conditions improved. The theory of pansori drum gradually began to be established well. The function and the role of gosu in the whole process of pansori performance may be summarized as follows. To begin with, the training with various and a lot of singers is required in the 'preparation'. Rehearsals are divided into individual practices and joint practices, and the latter can be controlled by the level of the capacity of gosu and the degree of the experience between chanja-gosu. Next, bobiwi(flattering drumming) and chuimsae(encouraging remarks) are important in tbe 'process'. The gosu has to share the speed of one jangdan(rhythmic patterns) and the accent of the sori and adjust his enery. Besides, he has to acknowledge the naedeureum(beginning sign) and reply with changja's singing. In formal performances, working in harmony with changja and gosu and their joint experiences are necessary for the gosu; in pansori contests, giving chanja a stability; in contests for gosu, drumming skill, position, chuimsae; in small performances and new adaptation of pansori, cheap fees and positive response of the transformational play or ad-lib; in lecturer concerts, reacting quickly to rapidly changing situations. Chuimsae is way which gosus and audiences express their feeling together, however, its context and sound are different. Finally, 'aftermath' is a process the pair of chamgja and gosu mutually evaluates about performance or audiences estimate that.

Militarization and Weaponization of Outer Space in International Law

  • Kim, Han-Taek
    • The Korean Journal of Air & Space Law and Policy
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    • v.33 no.1
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    • pp.261-284
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    • 2018
  • The current international legal system does not provide a safeguard against the militarization and the weaponization of outer space. Although the term "peaceful use of outer space" in the 1967 Outer Space Treaty(OST) appears in official government statements or in multilateral space treaties, it is still without an authoritative definition in reviewing national practices. The ambiguous ban on weapons in Article IV of the OST allows countries to loophole on the deployment of other weapons other than nuclear weapons. Meanwhile "Draft Treaty on the Prevention of the Placement of Weapon in Outer Space and of the Threat or Use of Force against Outer Space Objects(PPWT)" to Conference on Disarmament (CD) commissioned by the UN General Assembly's Special Session jointly submitted by China and Russia in 2008 and later revised in 2014, attempting to define and prohibit the proliferation of weapons in outer space and provided definitions of prohibited weapons, are opposed by the US on the grounds that currently there is no arms race in outer space. Some experts support a hard law approach in which binding laws aimed at ultimately creating integrated and binding legal instruments in all aspects of the use of outer space should be adopted to regulate the military use of space. However as a temporary measure the soft law guidelines should be developed for the non liquiet, a situation where there is no applicable law. The soft law could be used to create support for the declaration of the treaties and to create international customary law. For example, the 1963 Declaration of Legal Principles Governing the Activities of States in the Exploration and Use of Outer Space that regulates the activities of the state in the exploration and use of the universe, and the 1992 Principles Relevant to the Use of Nuclear Power Sources in Outer Space will illustrated. While substantial portions of the former was codified later in the 1967 OST, the latter which, although written in somewhat mandatory terms, have been consistently complied with by states, have arguably become part of customary international law. On November 12, 1974, the General Assembly reaffirmed that the development of international law may be reflected inter alia, by declarations and resolutions of the General Assembly which may to that extent be taken into consideration by the International Court of Justice.

Real-Time Video Quality Assessment of Video Communication Systems (비디오 통신 시스템의 실시간 비디오 품질 측정 방법)

  • Kim, Byoung-Yong;Lee, Seon-Oh;Jung, Kwang-Su;Sim, Dong-Gyu;Lee, Soo-Youn
    • Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea SP
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    • v.46 no.3
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    • pp.75-88
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    • 2009
  • This paper presents a video quality assessment method based on quality degradation factors of real-time multimedia streaming services. The video quality degradation is caused by video source compression and network states. In this paper, we propose a blocky metric on an image domain to measure quality degradation by video compression. In this paper, the proposed boundary strength index for the blocky metric is defined by ratio of the variation of two pixel values adjacent to $8{\times}8$ block boundary and the average variation at several pixels adjacent to the two boundary pixels. On the other hand, unnatural image movement caused by network performance deterioration such as jitter and delay factors can be observed. In this paper, a temporal-Jerkiness measurement method is proposed by computing statistics of luminance differences between consecutive frames and play-time intervals between frames. The proposed final Perceptual Video Quality Metric (PVQM) is proposed by consolidating both blocking strength and temporal-jerkiness. To evaluate performance of the proposed algorithm, the accuracy of the proposed algorithm is compared with Difference of Mean Opinion Score (DMOS) based on human visual system.

Comparison of Anaerobic Digestion for food wastewater and food waste by HADS Pilot Plant (HADS Pilot Plant를 이용한 음폐수와 음식물쓰레기의 혐기성 소화 비교)

  • Ju, Donghun;Lee, Jungmin;Park, Seongbum;Sung, Hyunje
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 2010.06a
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    • pp.245-245
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    • 2010
  • 우리나라 생활폐기물 중 음식물쓰레기는 가장 많은 부분을 차지하고 있다. 또한, 음식물쓰레기에서 발생되는 음폐수의 발생량은 8,926톤/일에 달하고 있지만, 이 중 극히 일부만이 하수처리장 등에서 병합 처리되고 있고 대부분은 해양 투기되고 있는 실정이다. 이에 본 연구에서는 독일 GBU사로부터 중온/습식/이상 혐기성 소화 기술을 도입하여 HADS Pilot Plant를 설치하였고, 2008년 3월부터 국내 음폐수 및 음식물쓰레기에 적합한 최적의 운전기술을 확보하기 위한 Pilot Test를 실시하였다. 본 실험에 사용된 HADS Pilot Plant는 산발효조($6m^3$), 메탄발효조($50m^3$), 안정화조/가스저장조($40m^3$)그리고 가스 소각기로 구성되어 있다. 그리고 적용 음폐수 및 음식물쓰레기는 경기도 Y군에 위치한 사료화 시설에 반입되는 것을 이용하였는데 음폐수는 평균 TS 13.5%, VS 80%, pH $3.7{\pm}0.2$의 성상을 나타내었다. 이를 이용해 계단식으로 유기물 부하를 증가시키면서 $4kgVS/m^3/d$까지 적용하며 중온 상태에서 혐기성 소화를 실시한 결과, $0.8Nm^3/kgVS_{rem}/d$의 바이오가스 회수 및 85%의 VS 감량이 가능함을 확인하였다. 그리고 음식물쓰레기는 음폐수와 달리 1차 파쇄/선별기 및 배관상에 설치되는 2차 미세파쇄/선별기를 통한 전처리를 실시하였고, 1차 파쇄/선별 후 평균적으로 TS가 17.4%, VS는 81%, pH는 $3.85{\pm}0.2$의 성상을 나타내는 음식물쓰레기를 2차 미세파쇄/선별기를 거쳐 Pilot Plant의 산발효조에 투입하여 중온상태에서 혐기성 소화를 실시하였다. 음폐수 적용시와 마찬가지로 계단식으로 유기물 부하를 증량하면서 $4kgVS/m^3/d$까지 적용하여 운전하였고, 그 결과 약 $0.9{\sim}1.2Nm^3/kgVS_{rem}/d$의 바이오가스 회수와 85~87%의 VS 감량 효율을 확인하였다. 음폐수와 음식물쓰레기의 혐기성 소화 실험 결과, 제거된 VS량을 기준으로 보았을 때, 음식물쓰레기에서 더 많은 바이오가스 발생하였는데 이는 음식물쓰레기에 존재하는 고형물이 미생물들의 서식 공간으로 활용됨에 따라 혐기성 소화 과정에서 일어나는 혼합 발효 및 공영양 대사가 음폐수 대비 좀 더 수월하게 일어날 수 있게 된 데에 따른 결과라고 생각된다. 당사의 HADS Pilot Plant test에서는 계단식의 순차적인 유기물 부하 증량과 총VFA/총 알카리도 비율을 0.3~0.4 수준이하로 유지하며 운전함에 따라 음폐수와 음식물 모두에서 안정적으로 $4kgVS/m^3/d$까지의 유기물 부하 적용이 가능하였다. 또한, 생산된 바이오가스 내 메탄의 함량은 60~65%를 유지하였으며, 메탄발효조의 pH는 별도의 조절이 없이도 운전기간 동안 평균 7.8~7.9 수준을 유지하였다. 이처럼 pH 3.7~3.8의 음폐수 또는 음식물쓰레기의 투입에도 안정적인 완충능력을 보여준 것은 소화조 내에서 기질로부터 분해되어져 나오는 암모니아와 이산화탄소가 강력한 버퍼 시스템을 구축하고 있음에 따른 결과로 사료된다. 그리고 음폐수와 음식물쓰레기의 경우 모두 85%이상의 높은 VS 제거율을 보여주었는데 이는 당사의 HADS Pilot Plant 소화조의 구조가 내통과 외통으로 구분되어져 있음에 따라 plug flow + CSTR의 특징을 가짐에 따른 결과로 판단된다. 상기한 결과를 바탕으로 향후에는 $5kgVS/m^3/d$ 수준의 유기물 부하 적용운전도 계획하고 있다.

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A Research about Open Source Distributed Computing System for Realtime CFD Modeling (SU2 with OpenCL and MPI) (실시간 CFD 모델링을 위한 오픈소스 분산 컴퓨팅 기술 연구)

  • Lee, Jun-Yeob;Oh, Jong-woo;Lee, DongHoon
    • Proceedings of the Korean Society for Agricultural Machinery Conference
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    • 2017.04a
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    • pp.171-171
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    • 2017
  • 전산유체역학(CFD: Computational Fluid Dynamics)를 이용한 스마트팜 환경 내부의 정밀 제어 연구가 진행 중이다. 시계열 데이터의 난해한 동적 해석을 극복하기위해, 비선형 모델링 기법의 일종인 인공신경망을 이용하는 방안을 고려하였다. 선행 연구를 통하여 환경 데이터의 비선형 모델링을 위한 Tensorflow활용 방법이 하드웨어 가속 기능을 바탕으로 월등한 성능을 보임을 확인하였다. 그럼에도 오프라인 일괄(Offline batch)처리 방식의 한계가 있는 인공신경망 모델링 기법과 현장 보급이 불가능한 고성능 하드웨어 연산 장치에 대한 대안 마련이 필요하다고 판단되었다. CFD 해석을 위한 Solver로 SU2(http://su2.stanford.edu)를 이용하였다. 운영 체제 및 컴파일러는 1) Mac OS X Sierra 10.12.2 Apple LLVM version 8.0.0 (clang-800.0.38), 2) Windows 10 x64: Intel C++ Compiler version 16.0, update 2, 3) Linux (Ubuntu 16.04 x64): g++ 5.4.0, 4) Clustered Linux (Ubuntu 16.04 x32): MPICC 3.3.a2를 선정하였다. 4번째 개발환경인 병렬 시스템의 경우 하드웨어 가속는 OpenCL(https://www.khronos.org/opencl/) 엔진을 이용하고 저전력 ARM 프로세서의 일종인 옥타코어 Samsung Exynos5422 칩을 장착한 ODROID-XU4(Hardkernel, AnYang, Korea) SBC(Single Board Computer)를 32식 병렬 구성하였다. 분산 컴퓨팅을 위한 환경은 Gbit 로컬 네트워크 기반 NFS(Network File System)과 MPICH(http://www.mpich.org/)로 구성하였다. 공간 분해능을 계측 주기보다 작게 분할할 경우 발생하는 미지의 바운더리 정보를 정의하기 위하여 3차원 Kriging Spatial Interpolation Method를 실험적으로 적용하였다. 한편 병렬 시스템 구성이 불가능한 1,2,3번 환경의 경우 내부적으로 이미 존재하는 멀티코어를 활용하고자 OpenMP(http://www.openmp.org/) 라이브러리를 활용하였다. 64비트 병렬 8코어로 동작하는 1,2,3번 운영환경의 경우 32비트 병렬 128코어로 동작하는 환경에 비하여 근소하게 2배 내외로 연산 속도가 빨랐다. 실시간 CFD 수행을 위한 분산 컴퓨팅 기술이 프로세서의 속도 및 운영체제의 정보 분배 능력에 따라 결정된다고 판단할 수 있었다. 이를 검증하기 위하여 4번 개발환경에서 운영체제를 64비트로 개선하여 5번째 환경을 구성하여 검증하였다. 상반되는 결과로 64비트 72코어로 동작하는 분산 컴퓨팅 환경에서 단일 프로세서 기반 멀티 코어(1,2,3번) 환경보다 보다 2.5배 내외 연산속도 향상이 있었다. ARM 프로세서용 64비트 운영체제의 완성도가 낮은 시점에서 추후 성공적인 실시간 CFD 모델링을 위한 지속적인 검토가 필요하다.

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