• 제목/요약/키워드: Energy security

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물안보 관점에서의 에너지, 식량 연계 최적화 방안 접근 (The optimization of energy and food interdependencies in view of water security)

  • 이을래;박상영
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2018년도 학술발표회
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    • pp.461-461
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    • 2018
  • 우리나라를 포함하여 전 세계적으로 기후변화로 기인하는 기상변동성 증가 등의 원인으로 물, 식량, 에너지의 시공간적 불균형이 발생할 것으로 전망되고 있다. 특히 미국 캘리포니아 2012-2015 대가뭄, 우리나라의 2013-2015 대가뭄 등 물부족의 위험 가능성이 증폭됨에 따라, 이와 관련된 에너지와 식량 등의 연계자원들도 기존의 방법과 같이 관리되고 활용하는 것에 한계점이 도달하고 있다. 기후변화와 같이 기상학적 스트레스 증가와 더불어, 국제적으로 인구증가 및 도시화가 확대될 것으로 전망되며, 한국, 미국, 중국, 인도 등에서 물안보에 대한 우려가 현실로 다가오고 있으며, 세계경제포럼(world economic forum)의 "전 지구적 위험도 인지 조사"에서도 물, 식량, 에너지 위기에 대한 심각성을 강조하고 있다. 물, 식량 그리고 에너지는 서로 밀접한 연관성을 가지고 있으며, 개별 분야에서의 문제는 그 자체의 위기로 그치지 않고 다른 타 분야의 위험도를 증폭시키는 원인으로 작용하게 된다. 과거와 다르게 교통, 물류 등의 발달로 물, 식량 및 에너지의 국가간 의존도가 더욱 증가하는 방향으로 전개되고 있으며, 세 가지 자원의 연계성 강화는 결국 상호위기를 선제적으로 대응할 수 있는 방법으로 전망된다. 따라서 물안보 및 물복지 실현을 위한 물과 에너지의 저비용, 고효율의 최적화 방안은 상당히 중요한 요인이 될 수 있다. 이를 위해 본 논문에서는 자원간 Trade-off, 평가 등 에너지소비를 줄이고 에너지 효율성을 증가하며 에너지 절약형 기술에 개발에 중점을 두는 방안을 찾아야 한다. 또한 원예시설 및 관개 기술의 개선에 따른 물과 에너지 소비량 비교 분석, 시설원예 산업의 에너지 생산성 및 절약형 기술 등 에너지-물-식량 분야의 상호연결을 정량화하고 최적화하는 방안들을 지속적으로 모색해야 할 필요가 있다.

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카메라를 이용한 차량 번호판 조사를 통한 효율적 주차 관리 (Efficient Parking Management through The Investigation of Car License Plate Using Camera)

  • 이강호;신성윤;최병석
    • 한국컴퓨터정보학회논문지
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    • 제18권11호
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    • pp.145-151
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    • 2013
  • 본 논문에서는 주차 시설 이용 현황 중 하나인 차량 번호판 조사를 수행하도록 한다. 차량 번호판 조사는 주차 차량이 얼마나 오랫동안 주차해 있었는지를 파악한다. 또한 주차 회전율 과 평균 주차 지속 시간 등의 파악에 매우 편리한 방법이다. 관찰자가 없이 카메라를 이용하여 조사 시간 간격을 주어 조사하도록 한다. 조사 시간 간격을 각 주차된 차량에 부여하여 평균 주차 지속 시간을 결정하도록 한다. 또한 주차면 1개당 1시간당 주차 차량 대수인 주차 회전율을 조사한다. 이렇게 구해진 주차 지속 시간은 주차 시설을 비효율적으로 사용하고 있는 부분을 찾아내는데 중요하다. 주차 회전율 또한 주차장의 효율성을 검토하는 중요한 요소이다. 실험을 통하여 주차장의 주차 지속 시간과 주차 회전율을 파악했다.

제4차 산업혁명시대 인문사회학적 쟁점과 과제에 관한 연구 (A Study on Issues and Tasks of Humanity and Social Science in a Fourth Industrial Revolution Era)

  • 김진영;허완규
    • 디지털융복합연구
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    • 제16권11호
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    • pp.137-147
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    • 2018
  • 융합, 초연결, 인공지능을 특성으로 한 4차 산업혁명 시대에 대한 대비와 정책마련을 위해 본 논문은 개별적으로 논의되고 있는 인문사회학적 쟁점들을 통합적으로 정리하였다. 그 결과, 인공지능기술(무인) 측면에서는 노동의 의미와 형태의 변화를 논의하면서 전통적 일자리의 감소, 프로젝트형 근로관계, 기본소득 및 로봇세에 대한 이슈에서부터 인공지능기술의 법적 책무와 자동화된 불평등 이슈까지 정리하였다. 초연결과 빅데이터 기술(무선 & 무한) 측면에서는 보안과 사이버 해킹 문제, 프라이버시 침해 문제가 부각되었다. 블록체인과 생명공학(무정부) 기술에서는 향후 중앙집권의 약화 및 개방화 사회로의 변화와 더불어 빅데이터를 기반으로 한 부의집중화, 디지털격차, 생명공학 기술의 윤리적 문제 등이 논의되었다. 공유경제(무소유) 측면에서는 시민윤리와 인간의 상품화라는 문제점이 부각되었다. 마지막으로 가상현실(무감각)기술의 발전은 사이버증후군, 대인기피증, 문제회피, 상상력 억압 등의 부작용과 이에 대한 법적 질서의 필요성이 논의되고 있다.

과학 빅데이터를 위한 엔디엔 테스트베드 분석: 현황, 응용, 특징, 그리고 이슈 (Analysis on NDN Testbeds for Large-scale Scientific Data: Status, Applications, Features, and Issues)

  • 임헌국;신광천
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제24권7호
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    • pp.904-913
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    • 2020
  • 데이터 볼륨과 복잡도가 빠르게 증가함에 따라 과학 빅데이터를 다루는 데이터 집적 과학은 네트워크를 통해 보다 효과적인 데이터 저장 및 분배를 위한 새로운 기술을 발견하는 것을 필요로 한다. 최근 네임드 데이터 네트워킹 커뮤니티와 데이터 집적 과학 커뮤니티는 함께 과학 실험 빅데이터의 분배 및 관리에 있어서 혁신적인 변화를 꾀하였다. 본 논문 에서는 기후과학 및 고에너지물리 데이터 등과 같은 과학 빅데이터를 위한 현존하는 엔디엔 테스트베드들에 대한 분석이 처음으로 이루어진다. 과학 빅데이터를 위한 엔디엔 테스트베드들을 현황, 엔디엔 기반 응용, 특징 측면에서 묘사하고 토의한다. 마지막으로 과학 빅데이터를 위한 엔디엔 테스트베드 네트워크를 확립함에 있어서, 함정에 빠질 수 있는 다양한 이슈들을 엔디엔 테스트베드들에 대한 묘사 그리고 특징들로 부터 도출하여, 분석 제시한다.

X-Ray 어레이 검출 모듈 신호처리 시스템 개발 (Development of X-Ray Array Detector Signal Processing System)

  • 임익찬;박종원;김영길;성소영
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제23권10호
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    • pp.1298-1304
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    • 2019
  • 9.11 테러 이후 미국을 비롯한 선진국들의 해운물류 안전 보안체계가 크게 강화되었다. 해운물류의 검색에는 강력한 방사선을 투과하여 컨테이너의 내부를 확인하는 컨테이너 검색기 시스템을 주로 사용하는데, 국내에서는 전량 도입품을 적용하여 운용 중이며 국산화 개발에 대한 요구가 증가하고 있다. 이에 본 논문에서는 컨테이너 검색기 시스템의 핵심 구성요소인 X-Ray 어레이 검출 모듈 신호처리 시스템을 개발하여 제안한다. 아날로그 및 디지털 신호처리부를 통합형 하드웨어로 제작하였으며, X-선 데이터의 실시간 수집과 분석을 위해 FPGA 로직과 소프트웨어를 구현하여 시험하였다. 구현된 시스템은 기존 항만에서 사용되는 도입품 대비 해상도와 소비전력 면에서 우세하다.

디지털 데이터 중심의 AI기반 환경인지 생산기술 개발 방향 (Development of AI-based Cognitive Production Technology for Digital Datadriven Agriculture, Livestock Farming, and Fisheries)

  • 김세한
    • 전자통신동향분석
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    • 제36권1호
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    • pp.54-63
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    • 2021
  • Since the recent COVID-19 pandemic, countries have been strengthening trade protection for their security, and the importance of securing strategic materials, such as food, is drawing attention. In addition to the cultural aspects, the global preference for food produced in Korea is increasing because of the Korean Wave. Thus, the Korean food industry can be developed into a high-value-added export food industry. Currently, Korea has a low self-sufficiency rate for foodstuffs apart from rice. Korea also suffers from problems arising from population decline, aging, rapid climate change, and various animal and plant diseases. It is necessary to develop technologies that can overcome the production structures highly dependent on the outside world of food and foster them into export-type system industries. The global agricultural industry-related technologies are actively being modified via data accumulation, e.g., environmental data, production information, and distribution and consumption information in climate and production facilities, and by actively expanding the introduction of the latest information and communication technologies such as big data and artificial intelligence. However, long-term research and investment should precede the field of living organisms. Compared to other industries, it is necessary to overcome poor production and labor environment investment efficiency in the food industry with respect to the production cost, equipment postmanagement, development tailored to the eye level of field workers, and service models suitable for production facilities of various sizes. This paper discusses the flow of domestic and international technologies that form the core issues of the site centered on the 4th Industrial Revolution in the field of agriculture, livestock, and fisheries. It also explains the environmental awareness production technologies centered on sustainable intelligence platforms that link climate change responses, optimization of energy costs, and mass production for unmanned production, distribution, and consumption using the unstructured data obtained based on detection and growth measurement data.

중성자선과 감마선 동시측정이 가능한 휴대용 계측시스템 개발에 관한 연구 (Development of a Portable Detection System for Simultaneous Measurements of Neutrons and Gamma Rays)

  • 김희경;홍용호;정영석;김재현;박수연
    • 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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    • 제43권6호
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    • pp.481-487
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    • 2020
  • Radiation measurement technology has steadily improved and its usage is expanding in various industries such as nuclear medicine, security search, satellite, nondestructive testing, environmental industries and the domain of nuclear power plants (NPPs). Especially, the simultaneous measurements of gamma rays and neutrons can be even more critical for nuclear safety management of spent nuclear fuel and monitoring of the nuclear material. A semiconductor detector comprising cadmium, zinc, and tellurium (CZT) enables to detect gamma-rays due to the significant atomic weight of the elements via immediate neutron and gamma-ray detection. Semiconductor sensors might be used for nuclear safety management by monitoring nuclear materials and spent nuclear fuel with high spatial resolution as well as providing real-time measurements. We aim to introduce a portable nuclide-analysis device that enables the simultaneous measurements of neutrons and gamma rays using a CZT sensor. The detector has a high density and wide energy band gap, and thus exhibits highly sensitive physical characteristics and characteristics are required for performing neutron and gamma-ray detection. Portable nuclide-analysis device is used on NPP-decommissioning sites or the purpose of nuclear nonproliferation, it will rapidly detect the nuclear material and provide radioactive-material information. Eventually, portable nuclide-analysis device can reduce measurement time and economic costs by providing a basis for rational decision making.

Analysis of Chemical Compounds of Gaseous and Particulate Pollutants from the Open Burning of Agricultural HDPE Film Waste

  • Kim, Tae-Han;Choi, Boo-Hun;Kook, Joongjin
    • 인간식물환경학회지
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    • 제24권6호
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    • pp.585-593
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    • 2021
  • Background and objective: Illegal open-air incineration, which is criticized as a leading source of air pollutants among agricultural activities, currently requires constant effort and attention. Countries around the world have been undertaking studies on the emission of heavy metal substances in fine dust discharged during the incineration process. A precise analytical method is required to examine the harmful effects of particulate pollutants on the human body. Methods: In order to simulate open-air incineration, the infrastructure needed for incineration tests complying with the United States Environmental Protection Agency (EPA) Method 5G was built, and a large-area analysis was conducted on particulate pollutants through automated scanning electron microscopy (SEM)-energy-dispersive X-ray spectroscopy (EDS). For the test specimen, high-density polyethylene (HDPE) waste collected by the DangJin Office located in Choongcheongnam-do was used. To increase the identifiability of the analyzed particles, the incineration experiment was conducted in an incinerator three times after dividing the film waste into 200 g specimens. Results: Among the metal particulate matters detected in the HDPE waste incineration test, transition metals included C (20.8-37.1 wt%) and O (33.7-37.9 wt%). As for other chemical matters, the analysis showed that metal particulate matters such as metalloids, alkali metals, alkaline earth metals, and transition metals reacted to C and C-O. Si, a representative metalloid, was detected at 14.8-20.8 wt%, showing the highest weight ratio except for C and O. Conclusion: In this study, the detection of metal chemicals in incinerated particulate matters was effectively confirmed through SEM-EDS. The results of this study verified that HDPE waste adsorbs metal chemicals originating from soil due to its own properties and deterioration, and that when incinerated, it emits particulate matters containing transition metals and other metals that contribute to the excessive production and reduction of reactive oxygen species.

안전주입 실패를 동반한 제어봉구동장치 관통부 파단 사고 실험 기반 국내 안전해석코드 SPACE 예측 능력 평가 (Evaluation of SPACE Code Prediction Capability for CEDM Nozzle Break Experiment with Safety Injection Failure)

  • 남경호
    • 한국안전학회지
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    • 제37권5호
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    • pp.80-88
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    • 2022
  • The Korean nuclear industry had developed the SPACE (Safety and Performance Analysis Code for nuclear power plants) code, which adopts a two-fluid, three-field model that is comprised of gas, continuous liquid and droplet fields and has the capability to simulate three-dimensional models. According to the revised law by the Nuclear Safety and Security Commission (NSSC) in Korea, the multiple failure accidents that must be considered for the accident management plan of a nuclear power plant was determined based on the lessons learned from the Fukushima accident. Generally, to improve the reliability of the calculation results of a safety analysis code, verification is required for the separate and integral effect experiments. Therefore, the goal of this work is to verify the calculation capability of the SPACE code for multiple failure accidents. For this purpose, an experiment was conducted to simulate a Control Element Drive Mechanism (CEDM) break with a safety injection failure using the ATLAS test facility, which is operated by Korea Atomic Energy Research Institute (KAERI). This experiment focused on the comparison between the experiment results and code calculation results to verify the performance of the SPACE code. The results of the overall system transient response using the SPACE code showed similar trends with the experimental results for parameters such as the system pressure, mass flow rate, and collapsed water level in component. In conclusion, it can be concluded that the SPACE code has sufficient capability to simulate a CEDM break with a safety injection failure accident.

임베디드 엣지 플랫폼에서의 경량 비전 트랜스포머 성능 평가 (Performance Evaluation of Efficient Vision Transformers on Embedded Edge Platforms)

  • 이민하;이성재;김태현
    • 대한임베디드공학회논문지
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    • 제18권3호
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    • pp.89-100
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    • 2023
  • Recently, on-device artificial intelligence (AI) solutions using mobile devices and embedded edge devices have emerged in various fields, such as computer vision, to address network traffic burdens, low-energy operations, and security problems. Although vision transformer deep learning models have outperformed conventional convolutional neural network (CNN) models in computer vision, they require more computations and parameters than CNN models. Thus, they are not directly applicable to embedded edge devices with limited hardware resources. Many researchers have proposed various model compression methods or lightweight architectures for vision transformers; however, there are only a few studies evaluating the effects of model compression techniques of vision transformers on performance. Regarding this problem, this paper presents a performance evaluation of vision transformers on embedded platforms. We investigated the behaviors of three vision transformers: DeiT, LeViT, and MobileViT. Each model performance was evaluated by accuracy and inference time on edge devices using the ImageNet dataset. We assessed the effects of the quantization method applied to the models on latency enhancement and accuracy degradation by profiling the proportion of response time occupied by major operations. In addition, we evaluated the performance of each model on GPU and EdgeTPU-based edge devices. In our experimental results, LeViT showed the best performance in CPU-based edge devices, and DeiT-small showed the highest performance improvement in GPU-based edge devices. In addition, only MobileViT models showed performance improvement on EdgeTPU. Summarizing the analysis results through profiling, the degree of performance improvement of each vision transformer model was highly dependent on the proportion of parts that could be optimized in the target edge device. In summary, to apply vision transformers to on-device AI solutions, either proper operation composition and optimizations specific to target edge devices must be considered.