• 제목/요약/키워드: 적정 설계

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바이오가스 이용 기술지침 마련을 위한 연구(II) - 정밀모니터링 결과 중심으로 (A Study on Establishment of Technical Guideline of the Installation and Operation for the Biogas Utilization of Power generation and Stream - Results of the Precision Monitoring)

  • 문희성;배지수;박호연;전태완;이영기;이동진
    • 유기물자원화
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    • 제26권1호
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    • pp.65-78
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    • 2018
  • 본 연구는 유기성폐자원(가축분뇨, 음식물류폐기물, 음식물류폐수 등)의 바이오가스 이용에 대한 적정 설계 및 운전 기술지침서 마련하고자 현장조사와 정밀모니터링 등을 실시하였다. 정부의 중장기 바이오가스화 정책에 따라 폐자원의 자원화 시설 확충이 활발히 추진되고 있다. 하지만 생산된 바이오가스를 이용하여 발전 및 스팀으로 활용하는 시설은 효율이 아직은 저조하고 잦은 고장이 발생되고 있다. 전국 11개소 유기성폐자원 바이오가스화 시설을 대상으로 정밀모니터링을 실시하였다. 사계절 평균으로 정밀모니터링 결과를 정리하였을 때, 유기성폐자원 별 효율성 분석에서 유기성분해율은 VS기준 음식물/음폐수는 68.2 %, 가축분뇨는 66.8 %, 하수슬러지의 경우 46.2 %로 전체 평균 58.8 %로 분석되었다. 전처리 전후 바이오가스 성상을 분석한 결과 철염 및 탈황(건식, 습식)을 이용하여 전체 시설의 $H_2S$ 평균은 560 ppm으로 측정되었으며, 저감효율이 90% 이상인 경우 약 40 ppm 까지 감소할 수 있는 것을 확인하였다. 특히 소화조 내에 철염을 투입하면 처리효율 약 93 %이며, 평균 150 ppm까지 감소하는 것을 확인하였다. 제습의 경우 노점온도를 적용한 절대습도와 가스온도에 따른 상대습도를 분석하였으며, 제습설비가 유지보수가 잘되어 가동 중인 시설의 노점온도는 $14^{\circ}C$, 절대습도는 $12.6g/m^3$이며, 상대습도는 35 %로 측정되었다. 따라서 유기성폐자원의 바이오가스화 시설의 단점을 보완하고 바이오가스 이용 최적화 방안을 마련하기 위하여 정밀모니터링을 실시하였다.

평판집열기(平板集熱機)를 이용(利用)한 고추 건조(乾燥)에 관(關)한 연구(硏究) (Red Pepper (Capsicum annum) Drying Using Flat-Plate Solar Collectors)

  • 김동만;김만수;장규섭
    • 농업과학연구
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    • 제6권1호
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    • pp.56-64
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    • 1979
  • 고추 건조(乾燥)의 열원(熱源)으로 태양(太陽)에너지를 이용(利用)하기 위(爲)하여 가격(價格)이 저렴(低廉)한 두 종류(種類)의 평판집열장치(平板集熱裝置)를 설계제작(設計製作)하였으며 이의 이용(利用)에 따른 기본적(基本的)인 요소(要素)들을 분석(分析) 검토(檢討)하였고, 고추의 형태(形態)에 따라 건조시험(乾燥試驗)을 수행(遂行)한바 그 결과(結果)를 요약(要約)하면 다음과 같다. 1. 대전지방(大田地方)에서의 집열기(集熱機)의 적정경사각(滴定傾斜角)은 1년(年)에 2번 조정(調整)할 경우, 하절기(夏節期)에는 약(約) ${\phi}-15^{\circ}$이고 동절기(冬節期)에는 약(約) ${\phi}+15^{\circ}$였다. 1년중(年中) 직달방향계수(直達方向係數)(Rb)는 집열기(集熱機)의 경사각(傾斜角) $33^{\circ}$에서 4월(月) 16일(日)부터 8월(月) 27일(日)까지를 제외(除外)하고는 1이상(以上)이었다. 2. 시험기간중(試驗期間中)의 외기(外氣) 및 각건조실(各乾燥室)의 조건(條件)은 외기(外氣)의 평균(平均) 온습도(溫濕度)가 $25.6^{\circ}C$, 52.6%RH, 대비건조실(對比乾燥室)이 $42.0^{\circ}C$, 74.2%RH였으며, 물가열식(加熱式)에서 가장 높았고 상대습도(相對濕度)는 공기가열(空氣加熱) 건조실(乾燥室)이 가장 낮았다. 3. 고추 건조(乾燥)에서 건조속도(乾燥速度)는 통고추는 물가열식(加熱式)이 2.3배(培)로 가장 빨랐고 다음이 공기가열식(空氣加熱式), 대비구(對比區) 천일노천구(天日露天區)의 순서(順序)였다. 가장 빠른 건조방법(乾燥方法)은 고추를 수평(水平)으로 절단(切斷)하여 물가열식(加熱式) 건조실(乾燥室)에서 건조(乾燥)시켰을 때였다. 4. 고추의 신미성분(辛味成分)인 capsaicine과 적색소(赤色素)인 capsanthine 함량(含量)은 건조과정중(乾燥過程中)에 약간 감소(減少)하였으나 건조제품(乾燥製品)의 질(質)에 영향(影響)을 미치는 정도(程度)가 아니었으며 건조처리별(乾燥處理別)로도 큰 차이(差異)를 보여 주지 않았다.

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임플란트 지대주나사의 조임회전력이 연결부 안정성에 미치는 영향에 관한 3차원 유한요소해석 연구 (Effect of Tightening Torque on Abutment-Fixture Joint Stability using 3-Dimensional Finite Element Analysis)

  • 엄태관;서승우;전계록;신정욱;정창모
    • 대한치과보철학회지
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    • 제47권2호
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    • pp.125-135
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    • 2009
  • 연구목적: 임플란트 치료에서 흔히 발생하는 기계적인 문제점을 하나가 지대주나사의 풀림과 파절이다. 일반적으로 나사 연결의 안정성을 위해서는 지대주나사의 조임회전력에 의한 전하중을 나사의 탄성한계까지 증가시킬 필요가 있다. 그러나 저작운동에 의한 기능부하는 전하중이 가해진 지대주나사에 추가적인 인장력을 가하게 되어 나사의 풀림이나 파절의 가능성을 높인다. 이러한 풀림이나 파절을 방지하면서 동시에 최대의 결합 강도를 가지는 조임회전력을 찾는 연구가 필요하다. 본 연구는 지대주나사의 조임회전력이 임플란트-지대주 연결부 안정성에 미치는 영향을 3차원 유한요소 분석을 통하여 확인하고자했다. 연구 재료 및 방법: External butt joint를 가진 임플란트를 기반으로 3차원 유한요소 해석모형을 설계하였다. 조임회전력에 따른 지대주나사의 전하중을 이론치, 실험치 및 해석치를 비교하여 해석모형을 검증하였다. 검증한 해석모형에서 대해 조임회전력을 10 Ncm, 20 Ncm, 30 Ncm, 그리고 40 Ncm로 각각 적용하고 지대주에 30도 경사지게 250 N의 외부하중을 가하여 유산요소 해석을 실시하였다. 그 결과를 통해 지대주나사의 최대 등가응력을 계산하고 고정체와 지대주 연결부의 응력분포 및 이개거리(gap distance)를 산출하였다. 결과 및 결론: 본 연구조건 하에서 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. 전하중은 조임회전력이 클수록 증가하였다. 2. 조임회전력 적용 후 최대 등가응력은 지대주나사 경부에서 발생하였으며, 나사산 체결부에서는 주로 경부쪽 네 개의 나사산에 응력이 집중되었다. 3. 외부하중을 가했을 때에도 조임회전력을 적용했을 때와 동일하게 최대 등가응력은 주로 지대주나사 경부에서 발생하였으나, 10 Ncm의 조임회전력을 적용한 경우에서는 지대주나사 두부밑면에서 발생하였다. 4. 외부하중을 가했을 때 10 Ncm와 20 Ncm의 조임회전력을 적용한 경우에서는 연결부 이개(joint opening) 현상이 관찰 되었다. 5. 조임회전력이 40 Ncm인 경우에는 경사하중에 의해 지대주나사의 경부에 발생하는 최대등가응력이 나사의 소재인 티타늄 합금의 허용응력을 초과하였다. 이상의 결과로 볼 때, 조임회전력은 고정체와 지대주 연결부의 안정성에 영향을 미치는 것이 확인되었다. 임플란트 지대주나사는 임상에서 발생하는 기능 하중을 고려하여 고정체와 지대주 연결의 안정성을 유지할 수 있는 적정 조임회전력의 크기가 제안되어야 한다.

양자제도를 통해 본 조선후기 가족구조와 가계계승: 의성김씨 호구단자 분석을 중심으로 (Family Structure and Succession of the Late Chosun Seen through Male Adoption)

  • 박수미
    • 한국인구학
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    • 제30권2호
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    • pp.71-95
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    • 2007
  • 이 글은 조선후기 호적자료외 양자계승기록을 단서로 조선후기 양반가족의 가계계승 원리와 가족유형을 규명해 보고자 한다. 이 글의 분석자료는 1669년에서 1913년까지 의성김씨 호구단자이다. 분석 결과 조선후기의 가족형태와 조선전기나 조선중기의 가족형태 사이에 많은 차이가 발견되었는데, 그 변화의 방향은 부계계승원리의 강화이며 그 한가운데 양자제도가 자리하고 있었다. 분석자료의 전체 호구 평균가구원수는 5.66명으로 17세기 초에 비해 가족규모가 매우 커졌으며 가족구성원의 친족 범위도 매우 넓어져, 17세기 초 양반가의 가족원이 되는 근친자 종류가 6종의 자였던 데 비해 의성김씨 호구단자에 나타난 그것은 무려 70종이었다. 조선전기 양반가 분석결과와 달리 의성김씨 집안의 가족형태는 직계가족, 방계가족의 비율이 45%를 넘을 뿐 아니라 18세기, 19세기 모두 가장 큰 비중을 차지하는 가족형태는 확대가족이고 부부가족의 비중은 1/3 수준으로 약화되는 등, 가구구성의 친족범위가 더욱 확장되었다. 의성김씨 호구단자에서 입양을 통해 가계를 계승한 사례는 전체 호구 가운데 무려 33.8%에 이른다. 적장자가 호주자리를 승계할 때까지 살아 있을 확률이 낮았던 당시의 인구학적 환경 속에서 적장자가계계승 원리를 확고하게 지키는 방법으로 활용된 것이 양자제도였음을 다시 한 번 확인할 수 있었다. 조선후기 종족집단은 자신의 직계혈통에게 가계를 계승하는 것보다도 입양을 통해서라도 '적장자 자리'라는 명분을 유지하는 것이 더욱 중요했던 사회이고 이런 양반가의 소임을 다하기 위해 적임자를 찾을 때까지 호주대리인을 내세우는 등 양자제도를 보편화시켰던 것이다. 또한 제작된 믹서는 외부의 IF 발룬을 필요하지 않아 소형화가 가능하다. 본 논문에서 설계 및 제작된 94 GHz MIMIC single balanced cascode믹서는 기존의 balanced 믹서와 비교하여 높은 격리 특성을 나타내었다.L 및 FPGA를 이용하여 실시간으로 구현 검증되었다. 0.25um CMOS 표준 셀 라이브러리를 이용하여 합성하였을 때, 총 게이트 수는 37K개였으며 7.5개의 라인 메모리가 사용되었다. 추적관찰이 필요하겠다.다.참굴 D상 유생을 대상으로 먹이효과를 조사한 결과 실험구와 대조구간 유생의 성장 및 생존율에 유의한 차이를 보이지 않았다.C$에서 73.3%, $10^{\circ}C$에서 63.3% 및 $5^{\circ}C$에서 56.7%로 수온이 $30^{\circ}C$ 이내에서는 높을수록 높은 경향을 보였다. 염분에 따른 잠입 실험 결과는 실험 개시 300분 경과 후 염분 30 psu에서 93.3%로 가장 높았고, 35 psu에서 90.0%, 25 psu에서 83.3%, 20 psu에서 60.0%, 15 psu 이하에서는 거의 잠입이 이루어 지지 않았다. 따라서, 적정 살포를 위한 잠입률은 치패의 크기와 상관없이 저질종류는 모래 (75%) + 뻘 (25%), 입자크기는 1 mm 모래에서 높게 나타났다. 공기 중 노출시간은 짧을수록, 수온은 $30^{\circ}C$ 이내에서 높을수록, 염분은 20-35 psu 이내에서 높을수록 잠입률이 높은 경향을 나타내었다. 교수학습모형에 관련된 지식을 묻는 내용으로 주로 출제되었다.

주의집중 피로회복이론의 장으로 본 경주 옥산서원 강학 및 유식공간의 일원적 공간성 (A Study on the Coexistance of Ganghak(講學) and Yusik(遊息) space of Oksan Confucian Academy, Gyeongju: Directed Attention Restoration Theory Perspectives)

  • 탁영란;성종상;최종희;김순애;노재현
    • 한국전통조경학회지
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    • 제34권3호
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    • pp.50-66
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    • 2016
  • 조선 중기 대표적 서원중의 하나인 옥산서원을 사례대상으로, Kaplan의 "주의집중회복이론 틀"을 적용시켜, 서원의 기호학적 의미체계로서의 강학과 유식공간 상호 간의 보완적 특성을 파악함으로써 전통조경의 함축적 의미 도출과 경관해석의 지평을 넓히고, 현대적 학교 공간계획과 조경설계에 일조할 수 있는 논거를 구축하고자 한 본 연구의 결론은 다음과 같다. 옥산서원의 강학과 유식공간의 공간과 경관의 일원성을 통해 주의집중과 회복, 자연과의 합일 그리고 심성론과 수양론을 관통하는 성리미학적 속성이 확인되었다. 이는 정보처리과정을 위한 주의집중을 효과적으로 재개하는 회복적 공간특질로 설명할 수 있다. 옥산서원과 그 주변 환경은 입지와 공간구성, 공간포치 그리고 당호 등을 통한 기호체계의 일부로서, 강학과 유식공간의 일원성을 설명하는 유기체적 환경이며 이는 주의집중으로 부터의 네 가지 회복적 환경요소과 결부되어 나타난다. 즉 자연완상은 강학의 연장인 유식을 통해 강학의 궁구함을 가져오는 체험을 넓히게 한다. 요컨대 '공부'와 '쉼'의 과정은 완물적정을 통해 존재의 의미를 발견하고 인간의 심성을 수양하며 도덕을 체득하게 유도되고 있다. 옥산서원은 입지적으로 읍치로 부터 일정 거리를 두고 떨어진 '벗어남'과 서원의 조망경관과 공간 포치를 이용한 영역 간의 일체감을 통한 '확장감'이 부상되며, 폐쇄성 강한 서원내부에서 자연 우월적 외부공간으로 이르는 다양한 출구 또한 자연으로의 확장을 돕고 있다. 뿐만 아니라 옥산서원에서는 강학과 유식의 호환 및 양립성을 통해 본 '부합성' 등에 기반한 서비스스케이프가 잘 드러난다. 회복관경의 극점은 학문적 존양자인 회재의 자연 유상공간인 사산오대 및 옥산구곡과 관련된 경물 체험을 통해 환기되는 '매혹감'에서 더욱 여실히 나타난다. 이는 강학과 유식이라는 서로 다른 기능공간을 일원적으로 통합하는 내적 질서이자 중요한 회복환경의 가치임을 일깨운다. 특히 옥산서원 주변에 펼쳐져, 회재로부터 정의되고 의미를 부여 받은 사산오대는 성리학적 인식론의 관점에서 자연의 숭고미와 격물치지를 이해하는 매우 유효한 학습환경일 뿐 아니라 주의집중능력을 강화시킬 수 있는 서비스스케이프로써, 최적화한 회복환경이 되고 있음을 실증적으로 보여주었다.

비육후기 사료의 에너지 수준이 '고체중' 출하돈의 성장효율 및 도체특성에 미치는 영향 (Effects of the Energy Level of the Finisher Diet on Growth Efficiency and Carcass Traits of 'High'-Market Weight Pigs)

  • 이철영;김민호;하덕민;박재완;오관용;이제룡;하영주;박병철
    • Journal of Animal Science and Technology
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    • 제49권4호
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    • pp.471-480
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    • 2007
  • 본 연구의 목적은 저에너지 비육돈사료가 ‘고체중’ 출하돈의 사료효율, 성장효율 및 도체특성에 미치는 영향을 구명하여 고체중 출하돈용 사료의 적정 에너지 수준을 유추하고자 함이었다. 생체중 약 90kg의(Yorkshire × Land- race) × Duroc 교잡종 암퇘지와 거세돼지 총 160두를 16돈방에 임의로 배치하여 저에너지사료(3,200kcal DE/kg) 혹은 대조사료(3,400kcal)를 무제한으로 급여하고 성별로 각각 135 & 125kg에 도살하여 도체를 분석하였다[2(성) × 2(사료) ‘factorial’ 실험설계]. 일당증체량, 일당사료섭취량 및 사료효율은 두 성 혹은 사료 구간 차이가 없었다. 등지방두께는 암퇘지에서는 저에너지사료 구(22.4mm)가 대조사료 구(24.3mm)보다 낮았으나(P<0.05), 거세돼지(24.4±0.4mm)에서는 두 사료 구간 차이가 없었다. 암퇘지는 ‘과체중’ 문제로 인하여 90% 이상 C & D 도체등급 판정을 받은 반면 거세돼지는 A + B 등급과 C + D 등급을 각각 79% 및 21% 받았다. 총부분육 중량 대비 개별 부분육 비율은 두 성 혹은 사료 구간 차이가 없었다. 배최장근의 색깔(명도 및 적색도), pH, 육즙삼출율 및 화학적 조성을 포함한 이화학적 특성은 총괄적으로 정상도체의 범주에 속하였고 두 성 혹은 사료 구간 차이가 없었다. 이상을 종합하면 본 실험에 쓰인 저에너지사료와 대조사료는 모두 고체중 비육후기 돼지 사료로 적합할 것으로 판단된다. 만일 주어진 축군에서 사료를 통하여 지방침적을 억제할 필요가 있을 경우는 사료의 에너지 수준을 3,200kcal DE/kg 수준 이하로 낮춰야 할 것이다.

산음 치유의 숲 Vita Parcours 도입 사례 연구 - Vita Parcours 도입을 사례로 - (A Case Study on Introducing Vita Parcours as Forest Leisure Sports Facility in Saneum Healing Forest)

  • 이진규;김기원
    • 한국산림휴양학회지
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    • 제22권4호
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    • pp.71-81
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    • 2018
  • 삶의 질을 중시하는 가치관, 산림 기본계획 등 시대적인 변화에 따라 질적으로 향상된 산림레포츠 시설조성이 요구되고 있다. 따라서 국내 산림레포츠시설보다 이용 편의가 높은 Vita Parcours의 도입 검토가 필요하다고 판단하였다. 본 연구는 Vita Parcours의 도입 가능성을 검토해보기 위해 아세안 자연휴양림, 운악산 자연휴양림, 유명산 자연휴양림, 중미산 자연휴양림, 산음 자연휴양림, 양평 치유의 숲 등 수도권 산림복지시설의 운동시설과 숲길 현황을 파악하였다. 조사결과 운동시설은 총 31개이며 시설당 평균 5.2개가 조성되어 있었다. 조성 위치는 숲길 안 2개, 숲길 옆 9개, 숲길 경계 2개, 숲길 외 장소에 위치한 경우는 18개로 나타났다. 또한 운동 동작은 총 44개이며 민첩성 23개, 지구력 12개, 근력 9개로 나타났다. 숲길은 총 34개이며 시설 당 평균 5.7개가 조성되어 있었다. 법정 숲길 종류는 트레일 30개소, 둘레길 2개소, 휴양 치유숲길 1개소, 탐방로 1개소로 조사되었다. 형태는 직선형 32개, 환상형 2개이며 평균 길이 652.6m, 고도차 60.0m로 나타났다. 이들 대상지의 숲길 환경을 Vita Parcours가 지닌 지형, 거리, 경사 등 특성과 비교 분석한 결과 산음 자연휴양림이 가장 유사한 것으로 나타났다. 또한 산음 자연휴양림 안에는 현재 치유의 숲이 운영되고 있고 우수한 임상을 지니고 있기 때문에 Vita Parcours를 도입하기에 가장 잠재력이 높고 타당성이 높은 곳이다. 따라서 Vita Parcours 도입 시 정책적 도움을 주기 위해 산음 자연휴양림 내에 도입 후보지를 제안하였다. 산음휴양림 내 길이 1.84km, 고도차 73.0m의 숲길을 선정하였으며, 운동지점과 전체 운동 동작 수는 Vita Parcours와 동일하게 설계하였다. 그리고 산음휴양림 내 Vita Parcours 시설 조성 시 이용자의 이용 편의를 위해 적정한 숲길 정비가 필요하다고 판단된다.

소형 통발어선의 안전조업을 위한 로프 권양장치 연구 (Development of Rope Winding Device for Safety Fishing Operation of Small Trap Fishing Vessel)

  • 김대진;장덕종;박주삼
    • 해양환경안전학회지
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    • 제28권1호
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    • pp.19-29
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    • 2022
  • 연안통발 어민에 대한 설문조사 결과, 통발 투하 및 인양 중 로프 걸림에 따른 전도사고가 42.1 %로 가장 높았고, 갑판에서 미끄러짐과 통발 권양장치의 신체 협착사고가 각각 21.1 %를 차지하였다. 또한 가장 위험한 작업은 전체 조사대상의 53.2 %가 통발 인양과정을 들었고, 어종선별 33.8 %, 통발 투하 9.1 % 순으로 응답하였다. 어민들은 통발 권양장치의 주요 개선 요구사항으로 응답자의 36.8 %와 31.6 %가 통발을 수중에서 작업갑판까지 수월하게 인양하는 방안과 통발 인양 시 로프 장력 극복과 슬립 방지 등 사고저감 방안을 언급하였다. 본 연구에서 소형 통발어선 권양장치는 구동롤러와 로프 간의 적정한 접촉각을 통해 로프의 접촉면적과 마찰계수를 증가시킴으로써 권양력을 높이는 것이다. 구동롤러와 로프 간의 접촉각이 1°, 5°, 9°, 14° 및 19°일 때 로프 장력은 각각의 접촉각에 따라 차이를 보였으며, 9°일 때 가장 높은 392.62 kgf까지 측정되었다. 이러한 실험결과를 반영하여 시제품 권양장치를 제작하고 총 길이가 100 m인 로프에 4 m 간격으로 총 25개의 통발을 해상에 설치한 후 인양에 따른 로프 장력을 측정하였다. 그 결과, 로프 장력은 통발 인양작업 초기에 급격히 증가하여 가장 높은 31.89 kgf로 측정되었으며, 이후에는 크게 낮아졌다. 따라서 소형 통발어선 권양장치의 권양력은 인양작업 초기에 부여되는 최대 로프 장력 값을 기준으로 설계하는 것이 타당하다.

고교학점제를 위한 융합교육(STEAM) 프로그램 개발 (Development of Convergence Education (STEAM) Program for High School Credit System)

  • 권혁수;김어진;김재운;민재식;배상일;손미현;이효녕;최진영;한미영;함형인
    • 과학교육연구지
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    • 제46권1호
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    • pp.93-108
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    • 2022
  • 이 연구의 목적은 2025년 전면적으로 시행되는 고교학점제에 활용 가능한 융합교육(STEAM) 프로그램을 개발하고 그 타당성과 효과성을 알아보는 것이다. 융합교육(STEAM) 프로그램은 2015 개정 교육과정과 고교학점제 선행연구를 분석을 통해 얻어진 '수소연료', '기후위기', '데이터 사이언스', '적정기술', '바리스타'라는 5개의 최신 이슈를 주제로 개발되었다. 프로그램은 연구팀이 자체 개발한 고교학점제 융합교육(STEAM) 프로그램 개발형식(틀)에 맞춰 집단 숙의의 과정을 통해 7개월간 개발되었다. 고등학생의 진로·직업을 간접적으로 체험할 수 있도록 개발된 5종 29차시의 융합교육(STEAM) 프로그램 초안은 2인의 융합교육(STEAM) 교육 전문가에게 자문을 통해 검증을 받았으며, 프로그램의 현장 적합도를 판단하기 위해 5개 고등학교 627명을 대상으로 시범 적용하였다. 시범 적용 결과, 학생들의 융합교육(STEAM) 태도는 사전보다 사후가 통계적으로 유의미하게 향상된 것을 확인할 수 있었으며, 프로그램에 대해서 학생들의 높은 만족도를 확인할 수 있었다. 또한 시범 적용 교사 면담을 통해 '프로그램의 내용과 수준이 적합하며, 실생활 문제를 해결하는 경험을 통해 관련 교과의 내용 지식을 적용하고 진로 체험의 기회를 가질 수 있다'는 긍정적인 평가를 받았다. 시범 적용의 결과를 바탕으로 5종 29차시의 학생용·교사용 고교학점제 융합교육(STEAM) 프로그램을 최종 완성했다. 마지막으로 고교학점제에서 적용할 수 있는 차시대체형 STEAM 프로그램 개발 및 운영이 활발하게 이루어져야 할 것과 고교학점제가 바람직하게 정착되고 운영될 수 있도록 교사의 전문성 향상 방안 마련, COVID-19로 촉발된 블렌디드 수업 설계의 필요성 등을 제언하였다. 이 연구는 2025년 전면적으로 시행되는 고교학점제에서 융합교육(STEAM) 프로그램 개발 및 운영 방안에 대한 기초 자료로 활용될 것으로 기대한다.

디지털 트윈 기반 노지스마트팜 활용방안 (Utilization of Smart Farms in Open-field Agriculture Based on Digital Twin)

  • 김석구
    • 한국작물학회:학술대회논문집
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    • 한국작물학회 2023년도 춘계학술대회
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    • pp.7-7
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    • 2023
  • 현재 다양한 4차산업의 주요기술로는 빅데이터, 사물인터넷, 인공지능, 블록체인, 혼합현실(MR), 드론 등이 대표적인 기술들이다. 특히 최근에 세계적인 기술적 트랜드로 자리 잡고 있는 "디지털 트윈(digital twin)은 물리적인 사물과 컴퓨터에 동일하게 표현되는 가상 모델의 개념으로서. 실제 물리적인 자산 대신 소프트웨어로 가상화한 자산의 Digital twin을 만들어 모의실험함으로써 실제 농작업의 특성(현재 상태, 농업생산성, 농작업 시나리오, 등)에 대한 정확한 정보를 얻을 수 있다. 본 연구에서는 노지노업 주산지에 대한 디지털 트윈 데이터를 구축하고 스마트팜 단지를 설계 및 구축하여, 통합관제시스템 운영을 통해 자동 물관리, 원격생육예찰, 드론방제, 병충해 예찰작업 등으로 농작업을 효율화하고자 한다. 또한, 빅데이터 분석을 통한 적정량의 비료·농약사용으로 환경적 부하를 최소화하여, 노동력절감, 농작물 생산성을 향상할 수 있는 디지털 환경제어농업을 국내에 보급하고자 한다. 이러한 노지농업 기술은 디지털 농작업 및 재배관리 등 으로 노동력이 절감되고, 기후변화에 대비한 물이용 최적화와 토양오염예방 효과를 기대할 수 있으며, 전국 재배환경 디지털 데이터 확보를 통한 노지작물의 정량적인 생육관리가 가능하게 된다. 또한 농업생산성 향상을 통한 탄소중립 RED++ 활동을 직접적으로 실천을 할 수 있는 방안이다. 취득된 고정밀·고화질 영상기반 농작물 생육데이터취득을 통한 생육현황 분석과 예측은 디지털 영농작업관리에 매우 효과적이다. 실제 국립식량과학원 남부작물부에서는 지중점적, 땅속배수 등 다양한 종류의 노지스마트팜 연구개발을 진행하였다. 특히, 올해부터는 전국농업기술원 단지를 대상으로 노지스마트팜 시설 구축 및 기술 보급을 통한 사업화를 본격적으로 진행하고 있다. 본 연구에서는 디지털 트윈 기술과 노지스마트팜 기술을 융합한 농업분야 구축사례와 향후 활용방안에 대하여 서술하고자 한다.

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