• Korean Chemical Engineering Research
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• 제60권2호
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• pp.249-254
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• 2022

최근 반도체와 같은 정보통신 기술의 발전과 함께 사물인터넷(IoT) 기술 발전이 급격히 이루어지면서 센서와 무선 통신 기능을 내장하여 주변 사물 및 환경 조건을 감지 및 분석하여 대응하는 원격 환경 모니터링 기술이 주목받고 있다. 하지만, 기 개발된 원격 환경 모니터링 시스템은 모두 별도의 전원 공급 장치를 필요로 하기 때문에 시·공간적 기기 사용의 제한을 야기하여, 사용자의 불편함을 유발할 수 있다. 따라서, 본 연구에서는 생체 역학적 에너지의 역학적 특성이 고려된 기구학적 설계 기반 전자기 발전 소자(Electromagnetic generator, EMG)를 개발함으로써 이의 에너지 자립형 원격 환경 모니터링 구동을 위한 전원 공급 장치로써 활용한다. 낮은 진동 주기 및 큰 진폭 변화의 역학적 특성을 지닌 생체 역학적 에너지를 효과적으로 이용하기 위해 자석의 기구학적 배치를 통한 깨지기 쉬운 힘의 평형을 유도하는 Levitation-EMG (L-EMG)를 설계했다. 이를 통해, L-EMG는 외부 진동에 민감하게 반응하여 자석과 코일 간의 효과적인 상대 움직임을 야기하여 고품질 전기 에너지 공급을 가능하게 했다. 뿐만 아니라, 실제 환경 감지 센서와 무선 통신 모듈의 필요 전력을 최소화하기 위한 마이크로 컨트롤러(Micro control unit, MCU)를 구성하였으며, 내장기능 중 저전력모드(Sleep mode)를 접목하여 소비전력의 최소화 및 이의 구동시간 증가를 달성했다. 최종적으로 사용자의 편의성을 극대화하기 위해 휴대폰 어플리케이션을 구축하여 손쉽게 주변 환경 모니터링을 가능하게 했다. 따라서, 이번 연구는 생체역학적 에너지를 이용한 에너지 자립형 원격 환경 모니터링 구축 가능성을 검증할 뿐만 아니라, 더 나아가 별도의 외부 전원 없이 주변 환경 모니터링이 가능한 설계 방안을 제시할 수 있다.

• Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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• 제19권6호
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• pp.816-824
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• 2006

This study was conducted to evaluate the shoot height at which the yield and nutritive value of wormwood (Artemisia montana) is optimized in order to provide information on its potential to support animal production (Experiment 1). A second objective was to determine how the essential oil (EO) concentration in wormwood hay and silage differ (Experiment 2). In Experiment 1, Artemisia montana was harvested at five different shoot heights (20, 40, 60, 80 and 100 cm) from triplicate $1.8{\times}1.8m$ plots. Dry matter (DM) yield was measured at each harvest date and the harvested wormwood was botanically separated into leaf, stalk and whole plant fractions and analyzed for chemical composition and in vitro dry matter digestibility (DMD). Values for total digestible nutrients (TDN), digestible energy (DE) and metabolizable energy (ME) were subsequently calculated using prediction equations. Dry matter yields of stalk and whole plant increased linearly (p<0.001) and leaf yield increased quadratically (p<0.01) with shoot height, whereas the leaf/stalk ratio decreased linearly (p<0.001). As shoot height increased, there was a linear increase (p<0.001) in leaf DM, ether extract (EE) and neutral detergent fiber (NDF) contents and a quadratic increase (p<0.05) in leaf acid detergent fiber (ADF) and nitrogen free extract (NFE) contents, and stalk and whole plant DM (p<0.001), organic matter (OM, p<0.01 and p<0.05), NDF (p<0.001 and 0.05) and NFE (p<0.05) contents. However, there were decreases in leaf crude protein content (CP, quadratic, p<0.001) and stalk and whole plant EE content (linear, p<0.001), CP (quadratic, p<0.05) and ash (quadratic, p<0.05) contents. Digestibility of DM and TDN, and DE and ME value in leaves were not affected by increasing shoot height, but these measures linearly decreased (p<0.001) in stalk and whole plant. In Experiment 2, the hay had higher DM and CP concentrations, but lower EE concentration than the silage. Essential oil (EO) content in wormwood silage (0.49 g/100 g DM) was higher (p<0.05) than that in wormwood hay (0.32 g/100 g DM). Wormwood hay contained 25 essentail oils (EO) including camphor (10.4 g/100 g), 1-borneol (11.6 g/100 g) and caryophyllene oxide (27.7 g/100 g), and wormwood silage had 26 EO constituents including 3-cyclohexen-1-ol (8.1 g/100 g), trans-caryophyllene (8.6 g/100 g) and ${\gamma}$-selinene (16.8 g/100 g). It is concluded that the most ideal shoot height for harvesting wormwood is 60 cm based on the optimization of DM yield and nutritive value. Wormwood silage had a greater quantity and array of EO than wormwood hay.

• 대한기계학회논문집A
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• 제36권9호
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• pp.1065-1071
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• 2012

풍력발전기의 안정적인 전력생산은 정격풍속 이상에서 피치제어와 스톨제어와 같은 일정속도제어로 이루어지고 있다. 최근, 효율적인 전력생산을 위하여 정격풍속 이하의 변동풍속 조건에서 최대 출력을 얻기 위한 가변 속도제어가 적용되고 있는 추세이다. 기존의 피치제어기에서는 지글러-니콜스 계단응답법에 의한 제어기 최적화가 이루어지고 있으나, 가변 속도제어의 요구로 보다 정확한 최적화가 필요하게 되었다. 본 연구에서는 기존의 지글러-니콜스 계단응답법을 개선하기 위하여 라틴 하이퍼큐브 샘플링을 통한 신경망모델을 구축하고, 구축된 PID 제어 계수 신경망모델에 유전자 알고리즘을 적용하여 피치제어기를 최적화하였다. 유전자 알고리즘으로 구한 최적해가 지글러-니콜스 계단응답법의 초기해 보다 평균제곱근 오차가 13.4% 향상되었고, 응답특성을 나타내는 상승속도와 정착시간은 각각 15.8% 및 15.3%으로 개선되었다.

• 한국자기학회지
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• 제26권1호
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• pp.1-6
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• 2016

Pd은 단일 원소 금속 중에서 자기 감수율이 가장 크고 외부 환경에 따라 강자성 특성을 보이기도 한다. 본 논문은 자성 연구에 가장 적합한 FLAPW 방법을 사용하여 5-ML과 9-ML Pd(111) 박막의 자성을 계산하였다. 전자간 교환-상관 상호작용을 고려하기 위해 LDA와 GGA를 도입하여 두 계산 결과를 비교하였다. LDA 계산은 덩치 Pd이 상자성 상태가 바닥 상태임을 예측하여 실험과 일치하는 반면, GGA 계산은 덩치 Pd이 강자성을 갖는 것으로 잘못 예측하여 Pd 자성에 대해서는 LDA 계산이 더 신뢰할 수 있음을 알았다. 5-ML Pd(111) 박막에 대한 LDA 계산 결과에 의하면 상자성 상태가 바닥인 덩치 Pd과는 다르게 강자성 상태가 더 안정적이었다. 박막의 중앙에 위치한 Pd이 가장 큰 자기모멘트($0.273{\mu}_B$)를 가지며 중앙 Pd 층의 |m| = 1 상태가 덩치의 그것과 큰 차이가 있어 5-ML Pd(111) 박막의 강자성을 유발하는 데 주요 역할을 함을 알 수 있었다. 9-ML Pd(111) 박막은 상자성 상태가 강자성 상태에 비해 안정하였으나 두 상태 사이의 총에너지 차이가 거의 없고 유한한 자기모멘트를 안정적으로 가지는 것으로 계산되어 강자성 상태가 준 안정적임을 보였다.

• 농업과학연구
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• 제41권4호
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• pp.327-334
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• 2014

최근 육성된 고품질 벼 품종인 보람찬, 호품 및 호농을 공시하여 질소 시비량(9, 18 kg/10a) 및 출수 직후 차광처리(50, 70%)에 의한 등숙기 일조부족이 광합성 특성 변화와 수량 및 수량구성형질 등에 미치는 영향을 검토한 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 등숙기 차광처리에 의해 Fv/Fm 및 SPAD값은 차광률이 높을수록 그 감소율이 적었으며, 질소 시비량을 증가에 따른 유의적인 변화는 없었다. 다른 품종과 달리 호농의 경우 18 kg 처리시 자연광에서 자란 시료에서도 감소율이 완만하게 나타났다. 2. 등숙기 차광처리에 의해 천립중과 수량은 차광에 따라 감소하였고, 차광률에 따라 더 높은 감소율을 보였다. 천립중은 세 품종 중 보람찬이 가장 많이 감소하는 경향을 보였다. 차광 70% 처리시 질소 시비량의 증수에 따라서 감소율이 더 급격히 나타나 등숙기 일조부족에 질소질 비료의 추가시용은 비효율적임을 알 수 있었다. 3. 등숙기 차광처리시 백미 단백질 함량은 증가하였고 50% 차광 보다 70% 차광에서 높았으며, 호농이 보람찬과 호품에 비해 단백질 함량의 변화가 적었다. 4. 등숙기 차광처리시 아밀로스 함량 변화는 감소하는 경향을 보였으며, 호농이 보람찬과 호품에 비해 변화가 적었다. 5. 등숙기 차광처리에 따른 쌀의 품위 분석 결과 보람찬과 호품은 차광에 의해 완전립 비율이 차광율 70%일 때 64.8-70.9%로 크게 감소하였는데 이는 분상질립의 증가로 인한 것으로 판단된다.

• 한국조경학회지
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• 제44권4호
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• pp.45-56
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• 2016

본 연구는 현재 시행 중인 "녹색건축물 조성지원법"의 녹색건축 인증제도의 평가 기준에 대한 분석을 하였다. 아울러 2012년 11월부터 2015년 11월까지 3년간 녹색건축통합운영시스템(G-SEED)에서 인증 받은 총 78개의 건축물에 대한 분석을 하였다. 이 분석의 결과를 토대로, 현재 시행 중인 녹색건축 인증제도에 대해 네 가지의 논점을 도출하였다. 논점 1, 조경분야의 평가항목인 생태분야는 이산화탄소 저감에 확실한 성과를 보이는 항목이다. 이에 생태분야는 8개의 건축물에서 필수평가 항목으로 평가되어야 한다. 논점 2, 조경분야는 전문성이 매우 뛰어난 분야이다. 타 분야에서 조경분야를 평가한다는 것은 올바른 평가를 저해하는 요소이다. 그러므로 생태분야의 평가는 조경전문가에 의한 평가를 하여야 한다. 그리고 타 항목 중 "기존대지의 생태학적 가치"의 평가와 같은 조경분야와 밀접한 항목의 평가는 조경분야에서도 평가에 참여하여야 한다. 논점 3, 조경 식재에 의한 에너지 저감 및 온도저감의 우수성은 많은 선행연구에서 밝혀졌다. 이에 조경 식재의 에너지 저감에 대한 평가항목이 추가되어야 한다. 논점 4, 유지 관리분야에 수목관리항목이 신설되어야 한다. 2013년 "녹색건축조성지원법"이 제정 시행된 녹색건축인증제도는 건축물의 이산화탄소 저감을 위한 실효적인 제도임에 틀림없다. 이 법은 특별법의 성격으로 건축법의 우위에 있어, 건축물을 건축하기 위해서는 꼭 지켜야 하는 법이다. 이러한 법 체제 아래 건축분야에서는 이 법과 관련된 많은 연구 및 다양한 제품의 생산으로 건축의 또 다른 먹거리 창출에 기여하고 있다. 그러나 조경 분야에서는 "녹색건축조성지원법"에 대해 건축 분야에 비해 관심이 저조하였던 것이 주지의 사실이다. 녹색건축인증제도에 대한 조경분야의 지속적인 연구가 수행되어야 할 뿐만 아니라, 조경 산업계에서도 더욱 큰 관심을 가져 이와 관련된 제품의 생산 등으로 조경의 업역 확대가 이루어져야 할 것으로 사료된다.

• 한국환경농학회지
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• 제32권4호
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• pp.260-267
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• 2013

본 연구는 고추재배시험 기간 동안 축분퇴비의 시용량과 비닐멀칭 유무에 따른 토양 유기탄소의 함량 변화와 토양 탄소의 안정화 정도를 조사하기 위해 실시되어졌다. 고추재배기간 동안 퇴비의 시용과 비닐멀칭 처리에 따라 토양 내 유기탄소 함량의 유의한 증가는 발견되어지지 않았다. 또한 퇴비시용과 비닐멀칭 처리에 의한 토양의 물리적 특성 변화는 관찰되지 않았다. 이러한 결과는 본 연구의 짧은 조사기간과 관련이 있는 것으로 판단된다. 그러나 퇴비의 시용에 의해 쉽게 분해 가능한 형태인 열수추출 가능한 탄소의 함량은 유의하게 감소하는 결과를 나타내었다. 추천량인 20 Mg/ha의 퇴비를 시용하였을 때 지하부의 바이오매스 함량이 최대를 나타내었다. 이상의 결과를 미루어 볼 때 장기적으로 추천량의 퇴비를 지속적으로 시용한다면 토양 유기탄소의 함량 증대와 안정화 정도를 향상시킬 수 있을 것으로 판단된다.

• Applied Biological Chemistry
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• 제16권3호
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• pp.128-136
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• 1973

수도(水稻) 신품종(新品種) IR-667 에 대(對)한 Zn 시용효과를 배수불량답(排水不良沓)과 유효 Zn이 낮은 토양(土壤)에서 재래품종(在來品種)인 진흥(振興)과 비교(比較)하여 시험(試驗)한 결과(結果)는 다음과 같다. 1. IR-667 의 생육(生育)에 있어서 Zn 시용(施用)은 배수(排水) 양호(良好)한 답(沓)보다 배수불량답(排水不良沓)에서 비효가 컸다. $ZnCl_2$의 시용효과는 IR-667 이나 진흥(振興)에서 다같이 유의성(有意性)있게 수량(收量)이 증가(增加)하였다. 2. 배수불량(排水不良)한 토양(土壤)에서 수도체(水稻體)의 Zn 함량(含量)은 진흥(振興)보다 IR-667 이 많았다. Zn 시용구(施用區)의 IR-667 의 Zn 함량(含量)은 약(約) 200ppm 이였으나 무시용구(無施用區)에서는 30ppm 이였다. 즉 배수불량(排水不良)한 답(沓)에서는 IR-667 의 Zn 함량(含量)이 약(約) 30ppm 일지라도 Zn 시용효과를 갖어 올수 있다는 것을 알았다. 3. Straw 와 Grain 의 Zn-65 흡수(吸收)는 Zn 시용구(施用區)보다 무시용구(無施用區)에서 많았다. 그리고 Zn 무시용구(無施用區)에 있어서의 Zn-65 분포(分布)는 Straw 보다 Grain 에 많았다. 4. 토양(土壤) 유효(有效) Zn 함량(含量)이 낮은 파주(坡州), 달성(達城), 칠곡 및 청원(淸原) 토양(土壤)에서 Zn 시용효과가 있었다.

• 생물환경조절학회지
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• 제22권2호
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• pp.123-130
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• 2013

보일러 배기가스를 이용해 온실 내부의 $CO_2$ 농도를 높여 식물의 생장을 촉진하는 $CO_2$ 시비 시스템의 공급 최적화를 위한 연구를 진행하였다. 다기관의 유로를 사용하는 시비 시스템의 기하학적 변수에 따른 유량균일성 파악을 위해 전산유체역학 기법을 사용하였다. 먼저 PVC 형상을 수정하여, 처음 설비에서 출구유량이 적어 튜브 뒤쪽까지 $CO_2$가 나오지 못했던 문제점을 해결하고 개선된 형상을 결정했다. 그 다음 실험값과 동일하게 맞추기 위하여 실험값과 해석값의 출구 속도를 비교하여 입구 압력을 결정하였다. 이때 여섯 개의 출구에서 나타나는 유량 비균일성은 출구에 Gasket을 부착하여 출구 면적 변화를 통해 유량을 조절할 수 있다고 보았다. 여섯 개의 출구 직경을 각각 변화시킨 3개의 Case 결과가 출구 면적을 모두 동일하게 두었을 때보다 편차가 최대 ${\pm}18%$까지 감소되었다. 비닐 튜브 역시 뒤쪽까지 $CO_2$가 전달되지 못하는 문제점을 해결하기 위하여 출구의 직경을 변화시켜가며 비교하였다. 각각의 출구 직경은 동일하게 하고 입구 면적 대비 출구 면적이 153.4%(D = 10mm), 97.8% (D = 8mm), 54.9%(D = 6mm)이 되도록 3개의 Case로 나누어 유량 균일성 향상 효과를 알아보았다. 그 결과 출구직경이 10mm일 때보다 6mm일 때, 유량 편차가 ${\pm}13%$ 정도 감소되었다. 따라서 출구 면적이 작아질수록 유량 균일성이 향상됨을 파악하였다. 앞서 결정된 최적 PVC 형상과, 비닐 튜브 조건을 조합하여 전체 형상을 해석한 경우 역시 모든 hole에서의 유량이 0.1g/s 이내의 차이를 보이며 높은 균일성을 나타냈다. 이와 같은 방법으로, 다기관의 유로를 이용하여 $CO_2$를 분배시키는 다른 형태의 시비 시스템에서 역시 PVC 배관에서의 압력강하를 최소화시킨 뒤, PVC와 비닐 튜브의 출구 직경을 변화시키는 순서로 각 출구로의 유량을 균일하게 조정할 수 있을 것으로 판단된다.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제38권6호
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• pp.507-517
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• 2010

2006 IPCC 가이드라인에서 제안한 HWP 탄소계정 방법을 이용하여 HWP 내 탄소 저장량을 추정하였고 우리나라 국가 온실가스 인벤토리와 산림 부문에 미칠 영향을 분석하였다. 사용 중에 있는 제재목, 목질보드류, 기타 산업용 목재, 종이 및 판지를 대상으로 하여 목제품 내 탄소저장량의 변화량을 추정하였다. 1970년부터 2008년 동안 사용 중에 있는 목제품 내 이산화탄소 저장량의 연간 변화량은 접근법에 따라 -9,023 Gg $CO_2$/yr에서 4,052 Gg $CO_2$/yr으로 추정되었다. 우리나라는 목제품의 순수입국이기 때문에 탄소 축적 변화 접근법이 가장 유리한 결과를 보였다. 그러나 각 접근법이 목제품의 벌채량 및 교역량, 바이오에너지로의 목재 이용과 재활용에 미치 는 영향은 상이하게 나타나고 있다. 따라서 계정 방법에 대한 우리나라 입장을 결정할 때 국가 온실가스 인벤토리에 대한 영향뿐 아니라 미래에 추진할 산림정책 방향도 고려하여 야기될 수 있는 부정적인 영향을 최소화하는 방법을 선택해야 한다.