• Title/Summary/Keyword: 산업순환

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Application of Low Impact Development Techniques in Flooding Areas (침수위험지역의 저영향개발기법 적용)

  • Woo, Won Hee;Lee, hanyong;Park, Youn Shik
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2019.05a
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    • pp.189-189
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    • 2019
  • 도시화에 따른 토지이용패턴의 변화로 불투수면적이 증가하여 빗물의 침투량이 감소하고, 유출량은 증가하는 등 집중호우시 침수피해를 야기하게 된다. 또한 오염원의 증가로 수질오염과 지하수고갈에 따른 건천화 등 부정적 효과를 초래하는 것으로 알려져 있다. 최근 기후변화에 따라 물순환 체계가 변화하고 있으며, 이로 인해 도시의 홍수 및 가뭄이 극심해지고 시민의 삶의 질도 위협받고 있다. 우리나라의 경우 지속적으로 도시화 및 불투수면적이 증가하고 있으며, 집중호우의 발생빈도 또한 높아 심각한 수자원 물재와 홍수피해위험이 높다. 이에 도시의 물환경 변화 및 왜곡된 물순환 체계를 지속가능하도록 개선해야 할 필요성이 제기되었다. 환경부 및 국토부 등 정부기관에서는 물환경지속가능성을 위하여 저영향개발 기술요소를 도입하고 적용하고 있다. 본 연구에서는 침수위험지역의 저영향개발기법을 도입하여 유출저감 효과를 모의하고, 경제성 분석을 하였다. 본 연구의 대상지역은 경상남도 김해시 안동지구이며, 면적 364.2ha, 투수층면적 160.7ha, 불투수층면적 203.5ha로 불투수율은 55.90%로 산정되었다. 대상지역인 안동지구 우수관로현황 조사결과 (30년빈도 강우강도 적용) 관로의 통수능 검토시 전체관로 26.97km 중 통수능 부족관로는 15.60km로 전체대비 약 57.8%로 나타났다. 안동지구 내 우수관거는 간선관로의 경우 10년빈도, 지선관로의 경우 5년빈도로 설계, 시공되어 있으므로 각종 공단이 입지한 시가지인 안동지구는 도로포장등으로 인해 불투수층이 대부분을 차지해, 강우시 도로표면 유출수의 증대로 침수피해가 가중되는 것으로 판단되었다. 이에 저영향개발기법을 적용하여 맨홀로 유입되는 직접유출(DCIA, Directly Connected Impervious Area)를 줄이고, 유지관리 등을 고려하여 경제성을 평가하여 향후 침수위험지구 관거개량시 저영향개발기법을 활용할 수 있도록 하고자 한다.

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Evaluation of Life Cycle Carbon Dioxide Emission of Rain-water Collecting System for Low Impact Development (저영향개발을 위한 빗물 집수시스템의 전과정 이산화탄소 배출량의 평가)

  • Kim, Young Woon;Kim, Yong In;Kim, Chang Hyun;Gong, Yun Jung;Yang, Jeong-Seok
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2017.05a
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    • pp.516-516
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    • 2017
  • 기후변화로 인하여, 홍수, 사막화, 엘니뇨 등의 자연재해가 이전보다 더 발생하고 있다. 기후변화 적응은 전 세계적으로 기후변화 대응보다 중요해지고 있다. 기후변화 적응을 위한 이슈 중 하나가 물 순환이다. 각 국가에서는 물 순환을 활성화하기 위한 기술을 개발하고 있다. 특히, 저영향개발(LID, Low Impact Development)이라는 물을 확보하기 위한 정책이 각 국가별로 추진되고 있으며, 이에 따른 기술이 개발되고 있다. 국내에서도 2001년에 국토해양부는 수자원장기종합계획을 발표하고, 환경부에서는 2013년에 LID기술요소 가이드라인과 환경영향평가 시 적용 가능한 저영향개발 매뉴얼을 개발하는 등 LID기술을 개발하고 적용하기 위한 정책을 펼치고 있다. 이러한 LID기술 중 하나가 빗물 집수시스템이며, 이 빗물집수시스템은 주거지역에서 빗물을 배수하고, 집수하여 빗물을 이용하기 위해 적용되고 있다. 현재 적용되고 있는 빗물 집수시스템은 측구 집수시스템과 원형 집수시스템이 있으며, 최근에는 수로형 집수시스템이 적용되는 지역도 있다. 본 연구에서는 전과정 평가(LCA, Life Cycle Assessment)를 이용하여 빗물 집수시스템의 환경성을 평가하고자 한다. 현재, 국내에서는 녹색건축물인증, 탄소성적 표지인증, 환경성적 표지인증 등 LCA를 이용하여 환경성을 평가하고 있다. 특히, 본 연구에서는 기후변화 측면에서 LCA를 적용하여 이산화탄소배출량을 평가하고자 하였다. 본 연구의 범위는 빗물집수시스템 30m로 가정하였으며, 측구 집수시스템, 원형 집수시스템 및 수로형 집수시스템의 건설, 운영 및 유지관리, 해체 및 폐기단계의 전 과정이다. 각 빗물 집수시스템에 대해 각 단계별로 이산화탄소 배출량을 산정한 결과, 수로형 집수시스템은 $2.82\;ton\;CO_2\;eq./set$이며, 원형 집수시스템은 $27.65\;ton\;CO_2\;eq./set$, 측구 집수시스템은 $21.54\;ton\;CO_2\;eq./set$이 배출되었다. 이산화탄소배출량 측면에서는 수로형 집수시스템이 나머지 두집수시스템보다 87~90%가 저감되는 것으로 나타났다. 본 연구는 저영향개발에 대응하는 동시에 기후변화를 대응한다는 측면에서 빗물 집수시스템 정책에 활용되고, 설계시에도 반영될 수 있을 것으로 사료된다. 추가적으로 이산화탄소뿐 만 아니라, 다른 환경성을 평가하는 연구가 진행될 필요가 있다.

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Developing Sustainable Inorganic Sound-Absorbing Panel Mixtures Using Industrial Waste (산업폐기물을 활용한 무기계 흡음 패널 개발 기초 연구)

  • Cheulkyu Lee;Seongwoo Gwon
    • Journal of the Korean Recycled Construction Resources Institute
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    • v.11 no.4
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    • pp.501-508
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    • 2023
  • Addressing urban noise problems, this study develops eco-friendly, inorganic sound-absorbing panels, overcoming the limitations of traditional PMMA and cement-based panels. These conventional panels pose safety risks due to flammability and environmental concerns due to carbon emissions. Utilizing industrial waste, the research comprises two phases: initial tests for physical and performance characteristics (fluidity, density, compressive strength, sound absorption) and subsequent development of optimized panel mixtures. This approach aims to replace existing panels with sustainable, effective alternatives, significantly contributing to safer, environmentally responsible urban infrastructure. The findings of this study have implications for the sound panel market, offering novel solutions for noise control while aligning with environmental and safety standards.

Development and evaluation of women's leggings prototype for improvement of blood circulation through flexible heating surface and gradual compression (점진적 컴프레션 및 유연면상발열을 통한 혈액순환 개선 여성 레깅스 프로토타입 개발 및 평가)

  • Jin Hee Hwang;Yun Ah Lee;Seung Hyun Jee;Sun Hee Kim
    • Journal of the Korea Fashion and Costume Design Association
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    • v.25 no.3
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    • pp.53-67
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    • 2023
  • Blood circulation is one of the most important life support functions of our body. It is essential to maintain healthy blood circulation as problems with blood circulation can lead to numerous diseases and serious complications. This study developed women's leggings with gradual compression and soft surface heating functions to improve blood circulation, and evaluated their performance and wearability. A silicon print pattern was developed to provide gradual compression, and a flexible heating surface coated with MWCNT (multi-walled carbon nanotube) conductive ink was fabricated for comfort and thermal effect. For the design, incision lines and materials were applied in consideration of aesthetic aspects, and design lines and colors were altered using a 3D program. The developed leggings showed that blood circulation can be improved when gradual compression and heating functions are simultaneously applied. Results were confirmed through measurements of clothing pressure, blood flow, and surface temperature. In the subjective wearability evaluation, it was confirmed that wearers felt gradual pressure, and they showed high satisfaction with wearability and design.

Growth Control System for Romaine Lettuce in Automated Plant Factories (식물공장 자동화를 위한 로메인 상추 생육 제어 시스템)

  • Min-Hye Lee;Tae-Soo Yu;Soon-Ja Lim
    • Journal of Industrial Convergence
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    • v.22 no.10
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    • pp.29-35
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    • 2024
  • As the demand for healthy food increases, an automated system capable of precisely controlling the growth environment is essential for stable crop production. This study proposes an automated system for monitoring and controlling plant factories. It manages the growth environment using Arduino and various sensors, utilizing an efficient air circulation method to maintain stable internal temperatures. The experiment showed that the proposed system maintained a temperature deviation of ±1℃, a pH of 6.0, and an electrical conductivity of 1.6 dS/m, meeting standard performance. Additionally, leaf growth was found to be superior compared to crops grown in open-field conditions. The proposed system is expected to help reduce labor costs and improve the efficiency of cultivating high-quality crops.

Biological Pump in the East Sea Estimated by a Box Model (상자 모형으로 추정한 동해의 생물 펌프)

  • Kim, Jae-Yeon;Kang, Dong-Jin;Kim, Eung;Cho, Jin-Hyung;Lee, Chang-Rae;Kim, Kyung-Ryul;Lee, Tong-Sup
    • The Sea:JOURNAL OF THE KOREAN SOCIETY OF OCEANOGRAPHY
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    • v.8 no.3
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    • pp.295-306
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    • 2003
  • Recently efforts are underway to analyze the impacts of anthropogenic $CO_2$ on the global environments and the amount of oceanic uptake increase. The East Sea is now viewed as a miniature ocean because its circulation pattern is similar to the ocean conveyer belt. The biological pump of the East Sea is a vital component to understand the carbon cycle quantitatively. In this paper, the biological pump is estimated utilizing the stoichiometric ratio between carbon and phosphorus. A simple phosphate budget model is constructed based on the seawater and dissolved oxygen box model that can simulate the recent structural change in deep water circulation of the East Sea. A model run from you 1952 to 2040 shows the steadily intensifying biological pump. Currently it exports about 0.016 Pg C yr$^{-1}$ , which corresponds to 35% of the carbon introduced into the seawater by the air-sea exchange. An increased oxygen supply to the central water mass as a result of from the transition in the ventilation system might enhance the remineralization of sinking biogenic particles. This should strengthen the upward nutrient flux into the surface layer. Consequently, the biological sequestration of anthropogenic carbon is expected to increase with time. The estimated biological uptake of the anthropogenic carbon in the East Sea since the Industrial Revolution is estimated as 0.025 Pg C.

The Effect of Aerobic Exercise on Exhaled Carbon Monoxide and Cardiorespiratory Function of Female College Students who Participated in Nonsmoking (유산소운동이 금연에 참여한 여자대학생의 호기 일산화탄소 및 호흡순환기능에 미치는 영향)

  • Kim, Seung-Suk
    • Journal of Industrial Convergence
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    • v.18 no.5
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    • pp.30-35
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    • 2020
  • The purpose of this study is to find out the effect of aerobic exercise through convergence on exhaled carbon monoxide and cardiorespiratory function of female college students who participated in nonsmoking. The subjects were female college students from University D in Metropolitan City D, and those who started smoking 2 years ago and who do not engage in regular physical activities were first selected, and a total of 18 people who indicated their intention to participate in the experiment were selected to receive a pledge of nonsmoking and consent to the experiment. The selected subjects were classified into 9 people in the exercise group and 9 in the control group by wireless assignment, and individual exercise intensity was set through the maximum exercise load test to establish an accurate exercise program. Individual exercise intensity is set to 50%HRmax for 1-3 weeks, 60%HRmax for 4-6 weeks, 70%HRmax for 7-9 weeks. In order to apply the correct exercise intensity during exercise, a Polar heart rate monitor was used for control and the following results were obtained. First, the change in carbon monoxide decreased by three levels from 21.17±3.67ppm (Red 2 16-25ppm, habitual smokers) before participation in the exercise group that participated in aerobic exercise for 9 weeks to 1.36±0.76ppm (Green, 0-6ppm, non-smokers) after participation, and the control group also showed the same effect from 22.35±2.08ppm (Red 2 16-25ppm, habitual smokers) to 2.81±0.51ppm (Green, 0-6ppm, non-smokers). Second, the change in cardiorespiratory function showed a significant increase in all of the maximum oxygen intake, maximum heart rate, and maximum ventilation in the exercise group who participated in aerobic exercise for 9 weeks, but there was no significant change in the control group. Therefore, aerobic exercise showed the effect of improving the cardiorespiratory function by releasing carbon monoxide and supplying sufficient oxygen to various organs.

Study on Reducing Logistics Costs and Inventory Control System according to facilities integration in the Closed-Loop Supply Chain Environment (순환형 공급체인 환경에서 시설 통합에 의한 물류원가 절감 및 재고관리시스템 모델구축에 관한 연구)

  • Lee, Jeong Eun
    • Journal of Korea Society of Industrial Information Systems
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    • v.19 no.5
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    • pp.81-90
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    • 2014
  • It is an element certainly required for the cost reduction of a company that forward and reverse logistics chain are unified and constitutes a resource closed-loop supply chain (CLSC). In this study, the inventory control which unifies inventory of distribution centers (DCs) of forward logistics and processing center of reverse logistics in the CLSC environment is proposed. The inventory system model for newly-constructed CLSC considers the JIT(Just-In-Time) delivery from the processing center to the manufacturer, including the making of decisions on whether to wait for the arrival of end-of-life products or to back-order necessary products for manufacturer when the supply of end-of-life products at the processing center via the returning center is insufficient for the demands of the manufacturers. The validity of the proposed model was verified using the genetic algorithm (GA). In order that a parameter might investigate the effect which it has on a solution, the simulation was carried out for priGA(priority-based GA) on three kinds of parameter conditions. Moreover, mhGA(modified hybrid GA) to which a parameter is adjusted for every Study on Reducing Logistics Costs and Inventory Control System according to facilities integration in the Closed-Loop Supply Chain Environment generation, the simulation was carried out to a four-kind numerical example.

Recycling Technology Trend of Waste Concrete Powder for Carbon Neutrality in the Cement Industry (시멘트 산업 탄소중립을 위한 폐콘크리트 미분말의 재활용 기술 동향)

  • Sang-Chul, Shin;Jin-Man, Kim;Geon-Woo, Kim;In-Gyu, Kang
    • Journal of the Korean Recycled Construction Resources Institute
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    • v.10 no.4
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    • pp.465-474
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    • 2022
  • Research on the recycling of waste concrete has been conducted mainly focusing on the production of high-quality recycled ag g reg ate, and as a result, standards and specifications for recycled ag g reg ate have been established. However, in the case of waste concrete powder, although a lot of research on its utilization has been conducted in Korea, an innovative technology leading to commercialization has not yet been announced. Recently, research on technology using waste concrete powder as a raw material for clinker or cement has been actively conducted in major overseas advanced countries. This study investigated the overseas cases with regard to high value-added recycling technology and commercialization trend of waste concrete powder for carbon neutrality in cement and concrete industries. A number of studies have reported that it is essential to completely separate the aggregate and hydrated cement paste fraction for recycling of waste concrete powder. Also in major foreig n countries such as EU and USA, commercialization and standardization of using waste concrete powder as a raw material for clinker or a additive for cement are now in progress beyond the R&D stage. Therefore, Research and standardization for recycling of waste concrete powder should be urgently carried out from the perspective of carbon neutrality in Korea.

Introduction to the Technology of Digital Groundwater (Digital Groundwater의 기술 소개)

  • Hyeon-Sik Kim
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2023.05a
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    • pp.10-10
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    • 2023
  • 본질적으로 복잡하고 다양한 특성을 가지는 우리나라(도시, 농어촌, 도서산간, 섬 등)의 물 공급 시스템은 생활수준의 향상, 기후변화 및 가뭄위기, 소비환경 중심의 요구와 한정된 수자원을 잘 활용하기 위한 운영 및 관리가 매우 복잡하다. 이로 인한 수자원 고갈과 가뭄위기 등에 관련한 대책 및 방안으로 대체수자원인 지하수 활용방안들이 제시되고 있다. 따라서, 물 관리 시스템과 관련한 디지털 기술은 오늘날 플랫폼과 디지털 트윈의 도입을 통해 네트워크와 가상현실 세계의 연결이 통합되어진 4차 산업혁명 사업이 현실화되고 있다. 물 관리 시스템에 사용된 새로운 디지털 기술 "BDA(Big Data Analytics), CPS(Cyber Physical System), IoT(Internet of Things), CC(Cloud Computing), AI(Artificial Intelligence)" 등의 성장이 증가함에 따라 가뭄대응 위기와 도시 지하수 물 순환 시스템 운영이 증가하는 소비자 중심의 수요를 충족시키기 위해서는 지속가능한 지하수 공급을 효과적으로 관리되어야 한다. 4차 산업혁명과 관련한 기술성장이 증가함으로 인한 물 부문은 시스템의 지속가능성을 향상시키기 위해 전체 디지털화 단계로 이동하고 있다. 이러한 디지털 전환의 핵심은 데이터에 관한 것이며, 이를 활용하여 가치 창출을 위해서 "Digital Groundwater Technology/Twin(DGT)"를 극대화하는 방식으로 제고해야 한다. 현재 당면하고 있는 기후위기에 따른 가뭄, 홍수, 녹조, 탁수, 대체수자원 등의 수자원 재해에 대한 다양한 대응 방안과 수자원 확보 기술이 논의되고 있다. 이에 따른 "물 순환 시스템"의 이해와 함께 문제해결 방안도출을 위하여 이번 "기획 세션"에서는 지하수 수량 및 수질, 정수, 모니터링, 모델링, 운영/관리 등의 수자원 데이터의 플랫폼 동시성 구축으로부터 역동적인 "DGT"을 통한 디지털 트윈화하여, 지표수-토양-지하수 분야의 특화된 연직 프로파일링 관측기술을 다각도로 모색하고자 한다. "Digital Groundwater(DG)"는 지하수의 물 순환, 수량 및 수질 관리, 지표수-지하수 순환 및 모니터링, 지하수 예측 모델링 통합연계를 위해 지하수 플랫폼 동시성, ChatGPT, CPS 및 DT 등의 복합 디지털화 단계로 나가고 있다. 복잡한 지하환경의 이해와 관리 및 보존을 위한 지하수 네트워크에서 수량과 수질 데이터를 수집하기 위한 스마트 지하수 관측기술 개발은 큰 도전이다. 스마트 지하수 관측기술은 BD분석, AI 및 클라우드 컴퓨팅 등의 디지털 기술에 필요한 획득된 데이터 분석에 사용되는 알고리즘의 복잡성과 데이터 품질에 따라 영향을 미칠 수 있기 때문이다. "DG"는 지하수의 정보화 및 네트워크 운영관리 자동화, 지능화 등을 위한 디지털 도구를 활용함으로써 지표수-토양층-지하수 네트워크 통합관리에 대한 비전을 만들 수 있다. 또한, DGT는 지하수 관측센서의 1차원 데이터 융합을 이용한 지하수 플랫폼 동시성과 디지털 트윈을 연계할 수 있다.

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