• 제목/요약/키워드: 운영비용함수

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LID 시설 내 IoT 기술을 활용한 오염물질 상관성 분석 (Correlation analysis of pollutants using IoT technology in LID facilities)

  • 전민수;최혜선;;;김이형
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2021년도 학술발표회
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    • pp.453-453
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    • 2021
  • 도시지역 비점오염원관리, 물순환 회복, 침투 및 증발산량 증가, 열섬현상 저감을 위한 주요한 방안으로 저영향개발(low impact development, LID)과 그린인프라 기법의 적용되고 있다. LID 시설은 소규모 분산형 시설로써 넓은 지역에 많고 다양한 시설들이 적용되어 시설의 개수가 많으며, 수질 및 토양 내 기성제품에 대한 센서들의 가격은 고가로 형성되어 있어 기기의 경제성 및 유지관리 등 적용하는데 제한적이다. 따라서 과거 모니터링 자료를 기반으로 오염물질들과의 상관성 분석을 통하여 계측이 어려운 항목들을 계측가능한 항목들로부터 예측 가능하며, 선정된 항목들에 대한 비용효율적인 센서를 개발하여 실시간 LID 모니터링이 가능한 비용효율적 모니터링을 개발하였다. 공주대학교 천안캠퍼스의 LID 시설들은 2013년에 조성되어 현재까지 시설이 운영되고 있으며, 5년이상의 과거 강우시 모니터링 자료들을 이용하여 오염물질 상관성 분석을 수행가능 하기에 대상지로 선정하였다. 오염물질 상관성 분석은 2013년부터 2017년도에 침투도랑에서 수행된 강우시 모니터링 자료를 활용하여 각 오염물질들의 상관성을 분석을 수행하였다. 침투도랑 내 유입되는 평균 유입수는 TSS 286.1±318.3 mg/L, BOD 22.6±39.5 mg/L, TN 8.96±5.85 mg/L, TP 1.01±1.11 mg/L로 나타났다. 겨울철에 비해 여름철에서의 오염물질의 유입농도가 높은 것으로 분석되었다. 이는 여름철 고온건조로 인한 노면 내 차량의 주행으로 인한 중금속, 폐타이어 등과 장마철 강우 시 유출된 토사로 인하여 유입수의 농도가 높은 것으로 분석되었다. 오염물질 부하량은 TSS와 COD 0.66으로 유의성이 높은 것으로 나왔으며, COD와 TSS, TP, TN 등 유의성이 높은 것으로 분석되었다. Arduino와 Raspberry PI를 활용하여 저비용 센서와 LTE 모뎀통신과 데이터 베이스 연결하여 개발된 프로그램을 통해서 무선으로 LID 시설에 대한 모니터링을 침투화분2와 식생체류지에 조성하였다. 전력공급이 어려운 식생체류지의 경우 태양열(Solar system) 시스템과 보조 전력 배터리를 조성하여 장마철이나 장기적인 악천후로 인한 전력을 생산하지 못할 경우 보조전력배터리에서 전력을 제공하여 지속적인 모니터링이 이루어지도록 설계하였다. 토양함수량, 토양온도와 Conductivity 등 3종류의 센서를 적용하였으며, 프로그램은 현재 2단계를 통한 2차수정을 통하여 프로그램을 구축하였다. 오차, 오작동, 계측값에 대한 검·보정 작업이 필요하다. 또한 대기자료의 구축을 통해 보다 토양과 LID 시설에 대한 영향분석이 필요한 것으로 사료된다.

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대중교통 이용자 관점의 서비스 평가 모형 개발 (Service Evaluation Models from Transit Users' Perspectives)

  • 김원길;노창균;손봉수
    • 대한교통학회지
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    • 제30권1호
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    • pp.149-159
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    • 2012
  • 최근 다양한 대중교통 중심 정책의 시행뿐만 아니라 시행된 정책의 효율적 운영과 대중교통 이용자 측면에서의 서비스 품질평가를 통한 서비스 개선은 대중교통 이용을 지속적으로 활성화시키기 위해 반드시 필요한 요소이며, 제공되는 서비스 품질의 모니터링, 개선 및 새로운 정책의 시행을 위해서는 이용자에게 제공되는 서비스 품질에 대한 다양한 정량적 모니터링 방법이 필요하다. 이용자 측면에서 대중교통 서비스를 정량, 정성적으로 평가할 수 있는 효과척도는 대중교통 이용의 편의성, 정시성, 쾌적성, 안전성, 경제성 등 여러 가지 측면에서 다양한 평가지표가 있을 수 있다. 그러나 일시적이고 단편적인 설문조사나 대중교통 행정가의 경험 등을 통해 해당 지역 또는 노선의 서비스를 평가하기 보다는 대중교통 운행 상세이력, 이용자 수요 등 보다 객관적인 자료를 활용하여 이용자 측면에서 서비스수준을 평가하는 등 보다 과학적이고 정량화된 다양한 평가방법론과 평가척도 등이 필요하다. 본 연구에서는 효율적인 대중교통 서비스수준 평가를 위하여 버스운행관리시스템의 버스운행 자료와 교통카드로부터 수집되는 정류소별 승하차정보를 활용하여 노선 및 정류소별 서비스수준 평가모형을 개발하였다. 서비스 수준 평가를 위해 김원길(2009)의 버스 운행계획수립 모형을 기반으로, 서비스 평가지표 중 운행서비스 측면에서 이용자 접근시간, 대기시간, 차내 혼잡, 교통 혼잡, 돌발 상황, 교통법규위반, 운행규정 등을 고려하여 이용자 접근시간, 구간 통행시간, 차내 혼잡수준, 교통법규 및 운행규정 위반여부 등으로 인한 승객불편 등을 비용함수로 정량화하여 노선 및 정류소별 대중교통 이용자 서비스 수준을 상세 평가하는데 그 목적이 있다. 대중교통 운행이력자료, 노선 및 정류소 기반의 대중교통 수요 자료의 객관적이고 과학적인 분석과 활용을 통해 노선 및 정류소별 이용자 서비스 평가를 함으로써 해당 노선이나 정류소의 서비스 현황분석, 개선사항 도출 등에 활용할 수 있으며, 다양한 대중교통 정책 수립, 시행 정책의 모니터링 목적 등 다양한 목적과 용도로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

윈도우 기반의 점검장비에 실시간성을 지원하는 실시간 이식 커널의 설계 및 구현 (Design and Implementation of Real-time Implanted Kernel, RTiK to Support Real-time for a Test Set based on Windows)

  • 이진욱;조문행;김종진;조한무;박영수;이철훈
    • 한국콘텐츠학회논문지
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    • 제10권10호
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    • pp.36-44
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    • 2010
  • 최근 다양한 신무기가 개발됨에 따라 개발된 무기들을 시험하기 위한 점검장비의 실시간성이 필수적으로 요구되고 있다. 하지만 윈도우 기반의 점검장비는 실시간성을 지원하지 못하기 때문에 RTX나 INtime같은 고가의 서드파티 운영체제를 사용함으로써 실시간성을 지원하며, 이는 점검장비 프로그램 개발비용의 증가를 초래하고 있다. 본 논문은 윈도우에 디바이스 드라이버 형태로 이식되어 동작하는 실시간 이식 커널인 RTiK을 제안한다. RTiK은 x86 하드웨어에서 제공하는 Local APIC를 이용하여 윈도우 별도의 타이머를 제공한다. 윈도우 독립적인 타이머 인터럽트의 발생으로 실시간성이 필요한 서비스를 주기적으로 동작시켜주며 마감시한을 보장해줌으로써 윈도우에 실시간성을 제공해준다. 또한 인터럽트 지연시간을 줄이기 위해 윈도우에서 제공하는 지연처리호출(Deferred Procedure Call)을 사용하였으며 지연처리호출에서 실행시켜줄 개발자 정의 함수를 실시간 이식커널 내부에 접근하지 않고 구현 및 수정할 수 있도록 Export Driver를 사용했다. 본 논문에서는 x86하드웨어에서 동작하는 윈도우 기반의 점검장비에 실시간성을 지원하는 실시간 이식커널을 설계 및 구현하고, 0.1ms 주기성 보장에 대해 오실로스코프로 검증한다.

에지 네트워크 환경을 위한 딥 러닝 기반의 효율적인 IoT 데이터 처리 기법 (Efficient IoT data processing techniques based on deep learning for Edge Network Environments)

  • 정윤수
    • 디지털융복합연구
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    • 제20권3호
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    • pp.325-331
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    • 2022
  • 에지 네트워크 환경에서 IoT 장치가 다양하게 활용되면서 IoT 장치에서 수집되는 정보들을 여러 응용 분야에서 활용하는 연구들이 다양하게 진행되고 있다. 그러나, 네트워크 환경(간섭, 전파방해 등)에 따라 수집되는 IoT 데이터들이 누락 또는 오류가 발생하는 상황이 빈번해지면서 정확한 IoT 데이터들을 바로 적용하기가 쉽지 않은 상황이다. 본 논문에서는 에지 네트워크 환경에서 수집되는 IoT 데이터들의 오류를 줄이기 위해서 IoT 데이터의 서명 값을 랜덤하게 생성하여 비트 형태로 보안 정보(Security Information, SI) 값만을 IoT 데이터들에 각각 할당함으로써 IoT 데이터의 신뢰성을 보장하는 관리 기법을 제안한다. 제안 기법은 IoT 장치로부터 수집되는 데이터들을 비대칭적으로 서로 연계 처리하도록 다중 해쉬 체인을 적용하여 IoT 데이터를 블록체인으로 묶는다. 이때, 블록 체인화된 IoT 데이터들은 딥러닝 기반으로 상관관계 지수에 따라 가중치를 적용한 확률 함수를 사용한다. 또한, IoT 데이터의 무결성과 처리 비용을 낮추기 위해서 제안 기법은 그룹화된 IoT 데이터를 n-계층 구조로 확장 운영 가능하다.

우리나라 은행산업(銀行産業)의 효율성분석(效率性分析)과 제도개선방안(制度改善方案) (Scale and Scope Economies and Prospect for the Korea's Banking Industry)

  • 좌승희
    • KDI Journal of Economic Policy
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    • 제14권2호
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    • pp.109-153
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    • 1992
  • 본고(本稿)에서는 우리나라 은행산업(銀行産業)의 트랜스로그비용함수(費用函數)와 규모(規模) 및 범위(範圍)의 경제성(經濟性), 비용(費用)의 보완성(補完性) 그리고 경쟁적(競爭的) 생존력(生存力) 등 효율성지표들을 추정함으로써 은행산업(銀行産業)의 효율성(效率性)을 평가하고 제도개선방향(制度改善方向)에 대한 시사점을 논하였다. 추정결과에 의하면, 우선 규모(規模)의 경제성(經濟性)의 경우는 은행대출(銀行貸出)이 규모(規模)의 비경제하(非經濟下)에 있고 모든 다른 업무(業務)들은 규모(規模)의 경제(經濟)를 시현하고 있지만, 전업무에 걸친 규모(規模)의 경제(經濟)는 부재(不在)하는 것으로 관찰된다. 다음, 범위(範圍)의 경제(經濟)의 경우는 유가증권투자(有價證券投資)와 신탁자산(信託資産) 및 수신(受信) 등은 범위(範圍)의 경제하(經濟下)에 있는 반면, 은행예금(銀行預金)은 범위(範圍)의 비경제하(非經濟下)에 있고 전업무에 걸친 범위(範圍)의 경제(經濟)는 강한 것으로 관찰되고 있다. 그리고 비용보완성(費用補完性)의 경우는 유가증권투자(有價證券投資)가 은행대출(銀行貸出), 예금(預金) 및 신탁업무(信託業務)와, 그리고 신탁자산운용업무(信託資産運用業務)가 은행자산운용업무(銀行資産運用業務)와 각각 비용보완관계(費用補完關係)를 보이고 있는 반면, 은행예금(銀行預金)은 특히 은행대출(銀行貸出)과 그리고 신탁자산업무(信託資産業務)와 경쟁관계에 있다. 한편 은행산업(銀行産業)에는 경쟁적(競爭的) 생존력(生存力)이 부재(不在)하는 것으로 관찰되고 있다. 이상의 결과들의 시사점을 정리하면, 우선 은행대출(銀行貸出)은 상대적으로 규모를 축소하고 여타의 모든 은행업무(銀行業務)나 신탁업무(信託業務)들은 규모를 확대함으로써 효율성제고(效率性提高)에 기여할 수 있을 것이며, 은행예금(銀行預金)과 은행주변업무는 앞으로 금융(金融)의 심화(深化)가 진행되면 여타업무에서 분리되어 각각 독립 운영될 가능성이 높다. 유가증권업무(有價證券業務)와 신탁자산(信託資産) 및 수신업무(受信業務)들을 추가확대함으로써 은행업무(銀行業務)의 효율성(效率性)이 증대될 수 있을 것으로 보여 겸업주의(兼業主義) 은행제도(銀行制度)의 타당성은 높지만, 은행산업(銀行産業)의 자연독점적인 성격은 부재(不在)하여 섣부른 규모(規模)만의 확대(擴大)는 오히려 경쟁력(競爭力)을 저하시킬 수도 있을 것이다.

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$A^2/O$ 공정의 유출수 $NH_4-N$에 대한 모델기반 예측 제어 알고리즘 개발 및 평가 (Development and Evaluation of Model-based Predictive Control Algorithm for Effluent $NH_4-N$ in $A^2/O$ Process)

  • 우대준;김효수;김예진;차재환;최수정;김민수;김창원
    • 대한환경공학회지
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    • 제33권1호
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    • pp.25-31
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    • 2011
  • 본 연구에서는 하수처리공정의 유출 수질을 안정적인 유지하기 위하여, 유입수 패턴을 이용한 모델 기반 $NH_4-N$ 예측 제어 알고리즘을 개발하고 $A^2/O$ 공정을 대상으로 적용 및 평가하였다. 평가에 사용된 자료는 B 시 S 하수처리장에 위치한 pilot 규모의 $A^2/O$ 공정 운전자료를 사용하였다. 생물학적 반응조를 모사하기 위해 수정된 ASM3+bio-P 모델(Lee, 2003)을 사용하였고, 침전조 농도 거동 모사를 위해 일차원 이중 지수 함수 모델(Takacs et al., 1991)을 사용하였다. 유입수 패턴을 이용하여 하루 뒤 유출수 $NH_4-N$ 농도를 예측하고, 사전 작성된 $NH_4-N$ 제어 schedule을 사용하여 pilot plant의 호기조 DO를 조절하는 제어 로직을 적용하였다. 제어 적용성을 평가하기 위해 제어를 적용하지 않은 경우와 적용한 경우를 비교하였고, 계절적 영향을 알아보기 위해 여름철과 겨울철에 $NH_4-N$ 제어 schedule을 적용한 실험을 하였다. 여름철 및 겨울철 모두 제어를 적용하지 않은 경우 수질기준을 초과하는 사례가 발생하였지만, 제어를 적용한 경우 목표수질 이내의 안정적인 유출수질이 방출됨을 확인하였다. 제어를 적용하지 않은 경우에 비교해서, 예측 제어를 적용한 경우에는 송풍기의 RPM이 약 9.1% 증가하였고, 유출수의 $NH_4-N$ 농도는 약 45.2% 감소하였다. 이를 통해 본 연구에서 개발된 유출수 $NH_4-N$ 예측 제어 알고리즘 적용으로 인한 운영비용 증가 대비 수질 개선 효과가 크게 나타났기 때문에, 안정적인 유출수 확보를 위한 측면에서 효율적인 제어기법으로 판단된다.