• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2023년도 학술발표회
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• pp.511-511
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• 2023

기후변화로 동절기 기온 저하에 따른 수도계량기의 동파는 지속적으로 심화되고 있으며, 이는 계량기 교체 비용, 누수, 누수량 동결에 의한 2차 피해, 단수 등 사회적 문제를 야기한다. 이와같은 문제를 해결하고자 구조적 대책으로 개별 가정에서 동파 방지형 계량기를 설치할 수 있으나 이를 위한 비용발생이 상당하고, 비구조적 대책으로는 기상청의 동파 지도 알림 서비스를 활용하여 사전적으로 대응하고자 하나, 기상청자료는 대기 온도를 중심으로 제공하고 있기 때문에 해당서비스만으로는 계량기의 동파를 예측하는데 필요한 추가적인 다양한 변수를 활용하는데 한계가 있다. 최근 정부와 공공부문에서 22개 지역, 110개소 이상의 수도계량기함내 IoT 온도센서를 시범 설치하여 계량기 함내의 상태 등을 확인할 수 있는 사업을 수행했다. 전국적인 계량기 상태의 예측과 진단을 위해서는 추가적인 센서 설치가 필요할 것이나, IoT센서 설치 비용 등의 문제로 추가 설치가 더딘 실정이다. 본 연구에서는 겨울 동파 예방을 위해 실제 온도센서를 기반으로 가상센서를 구축하고, 이를 혼합한 하이브리드 방식으로 동파위험 기준에 따라 전국 동파위험 지도를 구축하였다. 가상센서 개발을 위해 독립변수로 위경도, 고도, 음·양지, 보온재 여부 및 기상정보(기온, 강수량, 풍속, 습도)를 활용하고, 종속변수로 실제 센서의 온도를 사용하여 기계학습 모델을 개발하였다. 지역 특성에 따라 정확한 모델을 구축하기 위해 위치정보 및 보온재여부 등의 변수를 활용하여 K-means 방법으로 군집화 하였으며, 각 군집별로 3가지의 기계학습 회귀모델을 적용하였다. 최적의 군집 수를 검토한 결과 4개가 적정한 것으로 판단되었다. 군집의 특성은 지역별 구분과 유사한 패턴을 보이며, 모든 군집에서 Gradient Boosting 회귀모델을 적용하는 것이 적합한 것으로 나타났다. 본 연구에서 개발한 모델을 바탕으로 조건에 따라 동파 예측 알람서비스에 실무적으로 활용할 수 있도록 양호·주의·위험·매우위험 총 4개의 기준을 설정하였다. 실제 본 연구에서 개발된 알고리즘을 국가상수도정보 시스템에 반영하여 테스트 수행중에 있으며, 향후 지속 검증을 할 예정에 있다. 이를 통해 동파 예방 및 피해 최소화, 물절약 등 직간접적 편익이 기대된다.

• 대한교통학회:학술대회논문집
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• 대한교통학회 1998년도 제34회 추계 학술발표회
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• pp.149-149
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• 1998

차종구분의 필요성은 교통공학 및 계획분야에서 교통패턴을 파악할 필요가 있으며 도로의 포장설계와 같은 구조적 측면, 교통관련자료구축 등에서도 중요하다. 현재 국내에서 운영중에 있는 각종검지기 체계들은 외국에서 개발한 체계로서 여러 가지 다양한 센서를 복합구성하여 차종을 구분하는 고가의 장비들이다. 이에 대한 국내의 연구사례는 극히 드물다고 볼 수 있다. 지금까지 주를 이룬 국내 연구사례를 보면 루프검지기를 이용한 차종구분이 주를 이루고 있다. 현재 루프검지기의 대체검지기(영상검지기, 자석검지기)개발이 활발히 진행되고 있으며 본 연구에서 이용되는 검지기는 자석검지기로서 루프검지기에 비하여 설치가 간단하고 파손의 우려가 적으며 유지관리 및 보수가 손쉽고 비용면에서도 저렴하다는 것이 장점이라 하겠다. 이에 최근에 개발되어진 단일 자석검지기를 이용한 실시간 차종인식 알고리즘을 개발하고, 현장실험을 통한 현장 적용성을 검토한다. 고속도로에 설치되어 있는 자석검지기를 이용하여 자료를 수집하며 분석에 이용되는 자료는 개별차량에 대하여 자속밀도의 변화를 주파수값으로 변환한 Digital Data값이다. 그 수치를 토대로 각 차량의 점유시간을 파악하여 각 차량의 점유시간동안 파형의 특징을 추출하여 각 특징들을 기초로 하여 각 차량이 나타내는 고유의 파형을 식별하는 패턴인식 방법으로 접근한다. 본 연구에서는 검지기 매설장소의 유한성 및 연구대상 도로의 특성으로 인하여 다양한 차종의 자료수집이 용이하지 못하여 시험가능한 자료수가 많은 차종을 대상으로 분석한다. 차종인식 알고리즘상의 차종분류는 건설교통부 차종분류기준에 따라 우선 구분이 확실한 차종으로 나눈후 단계적으로 세부적 차종분류로 접근한다.의 영향들을 고려함으로써 가로망 설계 과정에서 가로망의 상반된 역할인 이동성과 접근성의 비교가 가능한 보다 현실적인 가로망 설계 모형을 구축하고자 한다. 지금까지 소개된 가로망 설계모형들은 용량변화에 대한 설계변수의 형태에 따라 이산적 가로망 설계 모형과 연속적 가로망 설계모형으로 나뉘어지게 된다. 본 논문의 경우, 계산속도의 향상 측면에서는 연속적 가로망 설계 모형을 도입할 수 있지만, 이때 요구되는 도로용량이 이산적인 변수(차선 수)로 결정되어야만 신호제어 변수를 결정할 수 있기 때문에, 이산적 가로망 설계 모형이 사용된다. 하지만, 이산적 설계모형의 경우 조합최적화 문제이므로 정확한 최적해를 구하기 위해서는 상당한 시간이 소요되며, 경우에 따라서는 국부 최적해에 빠지게 된다. 이러한 문제를 극복하기 위해, 우선 이상적 모형의 근사화, 혹은 조합최적화문제를 위해 개발된 Simulated Annealing기법의 적용, 연속적 모형의 변수를 이산화하는 방법 등 다양한 모형들을 고려해 본 뒤, 적절한 모형을 적용할 것이다. 가로망 설계 모형에서 신호제어를 고려하기 위해서는 주어진 가로망에 대한 통행 배정과정에서 고려되는 통행시간을 링크통행시간과 교차로 지체시간을 동시에 고려해야 하는데, 이러한 문제의 해결을 위해서 최근 활발히 논의되고 있는 교차로에서의 신호제어에 대응하는 통행배정 모형을 도입하여 고려하고자 한다. 이를 위해서 지금까지 연구되어온 Global Solution Approach와 Iterative Approach를 비교, 검토한 뒤 모형에 보다 알맞은 방법을 선택한다. 차량의 교차로 통행을 고려하는 performance function의 경우 비신호 교차로와 신호교차로에 대

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제13권1호
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• pp.71-82
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• 2011

본 논문에서는 강섬유 형상에 따른 인발력 거동에 대한 연구를 수행하였다. 최적의 강섬유 형상을 도출하기 위하여 매입 된 강섬유가 이루는 각도와 길이를 변화시켜가며 인발실험을 시행하였다. 또한 인발실험 결과를 모사하기 위해 수치 해석을 수행하였다. 그 결과 강섬유 형상에 있어서 hook 각도와 설치각도 클수록 인발력이 뛰어나며, 특히 강섬유의 길이가 짧아짐에 따라 인발력도 뛰어난 것으로 판단되어졌다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제13권5호
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• pp.65-70
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• 2013

본 논문에선, 정적 무선 네크워크에서 에너지 절약을 얻기 위한 멀티 홉 협력 전송 프로토콜을 제안한다. 네트워크의 각 터미널에서는 수신된 신호를 각 수신단에서 등 이득 결합 기법을 사용하고 단일 안테나를 설치한다. 또한, 각 구간에서 최적의 전체 전송 전력의 할당 방법을 제안한다. 몬테-카를로 시뮬레이션으로 평균 전체 전송 전력과 구간의 평균 수의 부분에서 멀티 홉 직접 전송(MDT)와 Khadani에 의해 제안된 협력 라우팅 프로토콜을 제안된 프로토콜로 성능을 비교 분석한다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제18권4호
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• pp.219-226
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• 2018

산업용 사물인터넷(IIoT:Industrial Internet of Thing)은 기존의 공정의 자동화란 범주를 넘어 모든 제조공정을 정보화 하는 것을 의미한다. 또한 각 공정에 설치된 센서로 부터 수집되는 데이터를 토대로 정보화 시스템을 구축하여 각 공정을 실시간으로 관리하고 자동화하여 최적의 생산성을 유지하는데 그 목적을 두고 있다. 각 공정의 센서로 부터 수집되는 데이터는 비정형성을 띄고 있으며 이러한 비정형데이터를 효과적으로 수집하고 처리하기 위해 많은 연구가 이루어지고 있다. 본 논문에서는 효과적인 빅데이터 수집 및 처리를 위하여 미들웨어로 Node-RED를 사용한 시스템을 제안하였다.

• 대한교통학회지
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• 제28권2호
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• pp.123-133
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• 2010

현재 국내의 횡단보도 설치 관련 기준은 육교 지하차도 및 다른 횡단보도로부터 200m 이내는 중복설치를 금하고 있다. 만약 횡단보도를 설치하고자 할 때는 지방경찰청장이 타당성을 검토하여 설치하도록 규정하고 있으나, 횡단보도의 설치형태와 세부기준은 미흡한 실정이다. 본 연구에서는 Mid-Block상의 버스정류장 배치형태(접근부, 유출부)에 따른 각각의 사고예측모형을 개발하였으며, 사고건수와 사고심각도를 종속변수, 버스정류장과 횡단보도 이격거리, 교통량, 보행량을 독립변수로 하는 포아송 회귀모형식을 개발하였다. 유출부모형의 경우 연간 교통사고 심각도는 버스정류장과 횡단보도간의 이격거리, 교통량, 보행량의 증가에 따라 사고와 양(+)의 관계로 증가하고, 접근부 모형의 경우는 교통량, 보행량의 증가에 따라 사고와 양(+)의 관계로 증가하지만 버스정류장과 횡단보도간의 이격거리는 음(-)의 관계로 분석되었다. 따라서, 교통사고를 최소화할 수 있는 버스정류장과 횡단보도 이격거리는 횡단보도 접근형과 유출형의 혼합형인 횡단보도의 경우는 이격거리 65m일 때 최적의 배치형태로 분석되었으며, 유출부와 접근부 사고 모형식을 통해서 얻은 최적 이격거리가 60m~70m로 나타났다.

• 한국전자거래학회지
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• 제18권1호
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• pp.71-95
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• 2013

본 연구는 온라인 전기자동차를 상용화하기 위해 필요한 인프라 구축비용의 타당성을 알아보기 위한 연구이다. 이를 위해 서울시의 버스노선을 대상으로, 온라인 전기자동차 운영을 위해 필요한 인프라의 구축비용에 대해 연구하였다. 현재 전기자동차 운영방식의 대안으로는 OLEV 방식과 PEV 방식이 고려되고 있으며, 각 방식은 충전지 비용과 충전기 비용에서 각기 장점을 갖고 있다. 두 방식의 총비용을 비교하기 위해 본 논문에서는 온라인 전기버스의 급전장치 설치비용을 최소화하기 위한 급전 장치 최적 배치 모형을 제시하였다. 이를 위하여 먼저 버스정류장에 서로 다른 길이의 급전장치를 설치할 경우의 총 설치비용을 최소화하는 혼합정수계획법(Mixed Integer Programming) 모형을 모델링하였다. 모형에서 사용하는 계수를 구하기 위해 각 버스정류장에서의 평균 정차시간을 구하는 시뮬레이터를 개발하였으며, 계산된 계수와 최적화모형을 이용하여 시내버스 노선 전체에 대하여 최적화된 인프라의 배치 개수와 위치를 결정할 수 있는 시스템을 개발하였다. 서울시의 실제 자료를 대상으로 OLEV 방식과 PEV 방식에서의 총비용을 계산하고 비교한 결과 OLEV 방식의 총 비용이 저렴하게 나타났으며, 결과적으로 OLEV 방식의 상용화 타당성을 입증할 수 있었다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제20권6호
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• pp.19-27
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• 2004

쏘일네일링 공법은 1972년 프랑스에서 처음 시공된 이래로, 최근 들어 그 적용성이 더욱 확대되고 있으나 아직까지 세계적으로 공인된 설계방법은 없으며 서로 다른 가정을 가지므로 설계접근 또한 완전히 다르다. 또한 기존의 제안된 네일의 최적 경사각은 제안자에 따라 서로 다르므로 네일 경사각에 대한 영향은 규명되어야 할 설계변수이다. 따라서, 본 연구에서는 쏘일네일링 벽체의 수평변위에 대한 네일의 경사각에 대한 영향을 분석하기 위하여 유한요소해석 프로그램인 SOILSTRUCT가 사용되었다. 프랑스의 쏘일네일 연구 프로젝트인 CLOUTERRE의 CEBTP No. 1에서 측정된 수평변위와 제시된 지반 물성치를 적용하여 FEM해석을 위한 기본 모델을 선정하였다. 그리고, 선정된 기본 모델을 사용하여 네일의 설치 각도에 따른 벽체 수평변위의 영향을 분석하기 위해서 네일의 경사각을 0$^{\circ}$에서 30$^{\circ}$까지 5$^{\circ}$간격으로 변화시키면서 최적의 네일경사각을 얻고자 하였다. 그 결과, 벽체의 변위가 최소로 발생하는 경사각은 20$^{\circ}$였으며, 네일의 경사각이 증가할수록 네일에서 유발되는 인장력은 증가하였다. 그러나 수평변위에 대한 네일 경사각의 영향은 적으므로 현장여건에 따라 시공성이 우선되어야 하는 것으로 분석 되었다. 또한 최하단 네일을 제외하고, 네일의 심도가 깊어질수록 네일에서 유발되는 인장력이 증가하므로 설계시 네일의 재료파괴를 방지하기 위해 네일의 강도와 변위 관계를 고려하여 적절한 네일직경을 적용하여야 한다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2007년도 춘계학술대회
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• pp.589-593
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• 2007

재생 가능한 자원인 동식물성 기름을 원료로 제조되는 수송용 연료 바이오디젤은 낮은 대기오염물질 배출과 $CO_2$ Neutral 특성으로 환경친화적인 연료로 인정을 받으며 전세계적으로 그 생산량이 급격히 증가하고 있다. 대부분의 상용화 공정은 염기촉매를 이용한 전이에스테르화 반응에 근거하고 있으며 높은 생산성을 위해 연속 공정을 채택하고 있다. 원료유 중의 유리지방산(free fatty acid, FFA)은 염기 촉매와 반응하여 지방산염(Soap)과 수분을 생성하며 반응촉매의 투입양을 증가시카고 반응 후에 글리세롤과 지방산 메틸에스테르와의 분리를 어렵게 만든다. 높은 수율과 후속공정의 부하를 줄이기 위해서는 식물성 원료유 중의 FFA는 고체 산촉매 하에서 메탄올과 에스테르화 반응시켜 전환 제거되어야 한다. 본 연구에서는 고체산 촉매인 Amberlyst-15을 충전한 4단 PBR(Packed Bed Reactor, 충전율 60%(v/v))에서 반응시간과 반응온도에 따른 대두원유의 전처리 효율을 조사하였으며 최적 전처리 조건을 도출하였다. 최적 전처리 조건에서 대두원유는 초기 산가 1.6에서 0.4-0.6으로 연속 전처리할 수 있었다. 본 연구에서는 연속 흐름 반응기인 PFR(Plug Flow Reactor)와 4단 CSTR(Continuous Stirred Tank Reactor)에서 균질계 촉매인 KOH 존재하에 대두유와 메탄올과의 전이에스테르화 반응 특성을 조사하였으며 각 연속 반응시스템에서 최적 운전 조건을 도출하였다. PFR 반응기에서 반응온도, 반응시간, 반응물 흐름방향, static mixer(SM) 개수에 따른 반응특성을 조사한 결과, PFR에서의 최적 반응조건은 하향류 흐름 방향과 3개의 SM를 설치한 조건에서 반응시간 5.8분, 반응온도 90$^{\cdot}C$, 메탄올:오일 몰비 9:1, KOH 농도 0.8%로 도출되었다. CSTR 반응기에서는 반응온도와 체류시간에 따른 반응특성을 조사하였으며 최적반응 조건으로 반응온도 80$^{\cdot}C$, 메탄올/오일 몰비 9:1, KOH 농도 0.8%, 체류시간 18.4분, 교반속도 250rpm로 조사되었다.

• 한국자기학회지
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• 제24권4호
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• pp.107-113
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• 2014

본 논문에서는 축소 함정을 이용한 소자시험을 통하여 강자성체 선체에 의해 발생하는 수중 자기장 왜곡신호를 최소화할 수 있는 최적 소자기법의 타당성을 검증하였다. 소자코일에 의해 발생하는 소자 자기장 신호를 예측하기 위하여, 축소 함정 내에 설치된 개별 소자코일에 대한 코일효과를 측정하였다. 코일효과의 선형성과 해석적인 민감도 식을 기반으로 각 소자코일에 인가해야 할 최적 소자전류를 도출하였다. 확립된 최적 소자기법의 성능 검증을 위하여, 도출된 최적 소자전류를 축소 함정의 소자코일에 인가하여 발생하는 소자 전 후의 자기장 왜곡신호를 측정하고 분석하였다. 시험결과 소자 후 자기장 왜곡신호의 크기는 소자 전에 비해 95 % 정도 감소함을 확인하였다.