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이산화탄소 원료 공급의 불확실성을 고려한 미세조류 기반 바이오 디젤 공급 네트워크 최적화 (Optimization of Microalgae-Based Biodiesel Supply Chain Network Under the Uncertainty in Supplying Carbon Dioxide)

  • 안유찬;김정환;한지훈
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제58권3호
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    • pp.396-407
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    • 2020
  • 전세계적으로 화석 연료가 고갈 되면서 화석 연료를 대체할 수 있는 자원이 필요한 실정이며, 대체 자원으로는 바이오 연료가 각광을 받고 있다. 바이오 연료는 바이오 매스로부터 생산되는데 바이오 매스는 바이오 연료 및 바이오 화학제품 생산이 가능한 재생 가능 자원이다. 특히, 화석 연료를 대체하기 위하여 이산화탄소와 바이오 매스를 이용하여 바이오 연료(바이오 디젤)를 생산하는 연구가 주목을 받고 있다. 바이오 매스를 기반으로 하여 바이오 디젤을 생산하기 위해서는 바이오 디젤 생산에 필요한 원료(예, 이산화탄소, 물)와 잠재적인 바이오 매스 리파이너리 용량 및 설치 위치, 생산된 바이오 디젤의 수요 도시까지의 공급을 모두 고려하는 공급 네트워크 개발이 필요하다. 바이오 매스를 이용한 바이오 디젤 공급 네트워크에 대하여 많은 연구가 수행이 되었지만, 미세조류 기반 최적의 바이오 디젤 생산 전략에 상당히 영향이 있는 이산화탄소 공급량에 대한 불확실성을 고려한 연구는 거의 수행되지 않았다. 미세조류 기반 바이오 디젤을 생산 시 상당히 중요한 원료로 이용되는 이산화탄소는 화력발전소에서 발생하는 배출 가스로부터 포집하여 사용하기 때문에 이산화탄소 공급량의 불확실성은 최적의 바이오 디젤 네트워크를 구축하는데 큰 영향이 있다. 따라서, 본 연구에서는 이산화탄소 공급량의 불확실성을 고려하는 최적 공급 네트워크 설계를 결정하기 위해 2단계 확률 모델을 개발한다. 이 모델의 목표는 이산화탄소 공급량 불확실성을 고려하고 각 지역의 디젤 요구량을 충족시키면서 총 네트워크 비용을 결정하는 것이다. 이 모델은 대한민국의 디젤 수요량의 10%를 충족시키는 사례 연구를 평가하였다. 확률론적 모델(연간 갤런당 12.9 미국 달러)에 의해 결정된 최적의 바이오 디젤 공급 비용은 결정론적 모델(연간 갤런당 10.5 미국달러)의 결과보다 약간(26%) 높다. 이산화탄소 공급량이 변동되는 경우(확률론적 모델)는 바이오 디젤 공급 네트워크 전략에 상당한 영향을 미쳤다.

유유아(乳幼兒) 및 성장기아동을 위한 영양식품 개발에 관한 연구 -(4) F-P-5, F-P-6 및 F-P-7의 영양학적, 생화학적 검토 및 그 저장성- (Development of Protein-rich Food Mixtures for Infants and Growing Children in Korea -(4) Nutritional and Biochemical Evaluation of Formulas F-P-5, F-P-6, F-P-7 and storage stability of F-P-4-)

  • 권태완;최홍식;김숙희;이현금
    • Journal of Nutrition and Health
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    • 제3권3호
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    • pp.129-135
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    • 1970
  • 우리나라 유유아 및 성장기아동을 위한 영양식품 개발을 목표로 시작한 일련의 연구 중 시제품 F-P-4가 단일 완전식품 및 다목적 식품으로서 가장 우수하였다. 본 연구는 F-P-4 보다 영양가를 향상시키면서도 제품의 가격을 저하시킬 수 있는 가능성을 구명하기 위하여 이를 기준으로 새로이 F-P-5, F-P-6 및 F-P-7을 조제하고, 재차 화학적 성분분석, 동물사육시험, 유유아 급식시험을 실시하므로서 시제품에 대한 영양학적 생화학적 검토와 함께 그 저장성을 검토하였다. 1. F-P-5, F-P-6 및 F-P-7의 단백질 함량은 구성 원료의 배합비에 다소 변동이 있으나 F-P-4의 경우와 마찬가지로 약21%이였다. 2. 흰쥐에 급식, 7주간 사육한 결과 F-P-4, F-P-5 및 F-P-6군은 그 성장도가 서로 비슷하고 FER이 다같이 0.20이었으나, F-P-7군은 FER이 0.16으로 가장 낮고 타군에 비하여 성장도 떨어졌다. 3. F-P-4, F-P-5 및 F-P-6를 $3{\sim}12$개월 되는 유유아에게 30일간 급식한 결과 잘 먹었고 전반적으로 체온, 대변의 성상, 체중증가 등이 정상이었고 발육도 좋았다. 그리고 Hemoglobin 함량은 급식 전에는 정상치보다 다소 낮았으나, 30일 급식 후에는 0.6{\sim}2.2g%$가 증가하여 정상범위에 이르렀고, 혈청 albumin 및 총단백질량도 급식 후에는 전반적으로 증가하는 경향을 보였다. 한편 BUN도 대체로 소아표준치의 정상범위내에 있었다. 4. F-P-4를 8개월간 $25^{\circ}C,\;65{\sim}80%$의 상대습도에서 polyethlene film (0.04mm)으로 포장 저장한 결과 비타민 C와 생균수가 감소, POV, TBA value가 증가하였으며, spectral reflectance intensity, organoleptic quality에도 역시 변화가 있어서 식용할 수 있는 범위는 2개월 이내로 판정되었다. 따라서 저장성을 높이기 위한 제품 및 포장에 대한 검토가 필요하다. 5. F-P-5와 F-P-6 제품은 F-P-4에 비하여 그 영양가는 비등하되, 약 10%의 원료비의 절약이 예상된다. 원료배합 공정까지를 고려할 때 F-P-5가 가장 우수한 제품으로 밝혀졌다. 6. 식물성 혼합물인 F-P-7은 유아를 위한 단일 완전식품으로서는 불충분하나, F-P-4보다 20%나 원료비가 낮으므로 성장기 어린이를 위하여 값싼 보충식품으로 활용할만하다고 생각된다.

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비부착 압축 프리스트레싱을 도입한 중공박스 거더의 거동 (Behavior of Hollow Box Girder Using Unbonded Compressive Pre-stressing)

  • 김성배;김장호;김태균;어철수
    • 대한토목학회논문집
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    • 제30권3A호
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    • pp.201-209
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    • 2010
  • 일반적으로 PSC 거더 교량은 철근 콘크리트 부재와 달리 전단면을 사용하여 외부하중을 저항한다. 또한 설계와 시공의 용이성, 구조적 안전성, 경제성, 유지관리의 편리성 등의 장점 때문에 30 m 이하의 중/소 경간 교량에 많이 적용되고 있다. 그러나, 최근 전세계적으로 환경, 미관 등에 관심이 높아짐에 따라, 교량의 경간은 점점 길어지는 추세이다. 이러한 추세는 케이블 교량뿐만 아니라 PSC 교량에서도 나타난다. 본 연구는 시대적 흐름에 맞춰 PSC 거더를 50 m 이상의 장경간에 적용하기 위한 연구의 일환으로 상부에 H형 강재가 도입된 중공 박스 합성거더를 개발하였다. 개발된 거더는 타설 전 상부에 H형 강재에 미리 비부착 압축 프리스트레스를 주어 거더의 성능저하 시 프리스트레스력을 제거하여 성능을 회복시키는 방법이다. 개발된 거더는 실제 교량에 사용하기위한 필수적인 정적실험을 3점 재하로 4단계로 구분하여 수행하였다. 1차 하중은 균열발생시점까지로 하였으며, 하중 제거 후 미리 상부강재에 도입된 프리스트레스력을 제거하여 거더의 성능회복력을 확인하였다. 그 후, 거더가 파괴될 때까지 하중을 재하하였다. 실험 결과, 18.7 mm의 잔류변형이 발생하였으나, 상부 강재의 PS 제거에 의해 7.7 mm로 회복되었다. 즉, 상부 H형 강재에 도입된 비부착 압축프리스트레스의 제거에 의한 거더 하연의 추가 압축응력으로 하중 증가에 따른 잔류변형을 약 60%가량 회복시키는 성능향상을 보였다. 상부에 H형 강재를 시공함으로써 추후 보수보강을 용이하게 할 수 있고, 비용도 절감할 수 있다.

비료수요(肥料需要)에 대(對)한 전망(展望) (Estimation of Fertilizer Demand)

  • 오왕근;이춘수
    • 한국토양비료학회지
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    • 제15권1호
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    • pp.2-15
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    • 1982
  • 식량생산(食糧生産) 위주(爲主)로 1996년(年)까지의 국내화학비료(질소(窒素), 인산(燐酸), 가리(加里))수요(需要)를 추정(推定)하였다. 1982년(年)과 1986년도(年度)의 수용(需要)는 정부(政府)에서 수립(樹立)한 경제개발(經濟開發) 5차(五次) 5개년(五個年) 계획상(計劃上)의 생산량(生産量)과 면적(面積)에 준(準)하여 추정(推定)하였고, 1991년(年)과 1996년도(年度)의 수요(需要)는 직접식량(直接食糧)으로서의 곡물소비가 점차(漸次) 감소(減少)하고 육류소비(肉類消費)가 증가(增加)되어서 우리의 소비성향(消費性向)이 선진국(先進國)의 그것에 접근(接近)하여 지리라고 생각하여, 대두(大豆)와 옥수수등(等) 사료용(飼料用) 곡물(?物)의 재배면적(栽培面積)과 초지면적(草地面積) 확대(?大)될 것으로 본 추정(推定)이다. 1. 1982, 1986, 1991, 1996년도(年度)의 년도별(年度別) 질소(窒素), 인산(燐酸) 및 가리(加里)의 수요합계(需要合計)는 각각(各各) 105만(万), 111만(万), 128만(万), 및 191만(万)M/T이다. 2. 농지(農地)를 최대한(最大限)으로 확대(?大)하고 비료(肥料)의 수요공급(需要供給)을 크게 증대(增大)하는 것으로 본 1996년도(年度)에도 곡물(?物)의 자급(自給)은 어려운 실정(?情)이다. 3. 농토(農土)를 개량(改良)하고 지력배양(地力培養)을 한다면 단위면적당(?位面積?) 수량(收量)을 증가(增加)시킬 가능성(可能性)은 뚜렷하며 이 가능성(可能性)이 뚜렷하며 이 가능성(可能性)이 실현(?現)될 때 우리나라의 식량자급(食糧自給)은 성취(成就)될 수 있다. 이 성취(成就)는 비료(肥料)의 수요(需要)를 크게 증가(增加)시켜 본(本) 연구(硏究)에서의 추정량(推定量)을 초과(超過)할 수도 있을 것이다. 4. 최근(最近) 수개년간(?個年間)의 국내(?內) 비료소비량(肥料消費量)이 85만(万)M/T내외(內外)로 크게 감소(減少)된 것은 작물별(作物別) 적정(適正) 시비(施肥)가 되지 못했기 때문으로 볼 수 있으며, 농산물(農産物)의 가격(?格) 보장(保障)과 아울러 적절(適切)한 시비(施肥)가 요망(要望)된다.

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가정간호 사업에 대한 의사, 간호사, 진료관련부서 직원 및 환자의 인식 비교 (A Study on Differences of Opinions on Home Health Care Program among Physicians, Nurses, Non-medical personnel, and Patients.)

  • 김용순;임영신;전춘영;이정자;박지원
    • 대한간호
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    • 제29권2호
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    • pp.48-65
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    • 1990
  • The government has adopted a policy to introduce Home Health Care Program, and has established a three stage plan to implement it. The three stage plan is : First, to amend Article 54 (Nurses for Different Types of Services) of the Regulations for Implementing the Law of Medical Services; Second, to tryout the new system through pilot projects established in public hospitals and clinics; and third, to implement at all hospitals and equivalent medical institutions. In accordance with the plan, the Regulation has been amend and it was promulgated on January 9,1990, thus establishing a legal ground for implementing the policy. Subsequently, however, the Medical Association raised its objection to the policy, causing a delay in moving into the second stage of the plan. Under these circumstances, a study was conducted by collecting and evaluating the opinions of physicians, nurses, non-medical personnel and patients on the need and expected result from the home health care for the purpose of help facilitating the implementation of the new system. As a result of this study, it was revealed that: 1. Except the physicians, absolute majority of all other three groups - nurses, non-medical personnel and patients -gave positive answers to all 11 items related to the need for establishing a program for Home Health Care. Among the physicians, the opinions on the need for the new services were different depending on their field of specialty, and those who have been treating long term patients were more positive in supporting the new system. 2. The respondents in all four groups held very positive view for the effectiveness and the expected result of the program. The composite total of scores for all of 17 items, however, re-veals that the physicians were least positive for the- effectiveness of the new system. The people in all four groups held high expectation on the system on the ground that: it will help continued medical care after the discharge from hospitals; that it will alleviate physical and economic burden of patient's family; that it will offer nursing services at home for the patients who are suffering from chronic disease, for those early discharge from hospital, or those who are without family members to look after the patients at home. 3. Opinions were different between patients( who will receive services) and nurses (who will provide services) on the types of services home visiting nurses should offer. The patients wanted "education on how to take care patients at home", "making arrangement to be admitted into hospital when need arises", "IV injection", "checking blood pressure", and "administering medications." On the other hand, nurses believed that they can offer all 16 types of services except "Controlling pain of patients", 4. For the question of "what types of patients are suitable for Home Health Care Program; " the physicians, the nurses and non-medical personnel all gave high score on the cases of "patients of chronic disease", "patients of old age", "terminal cases", and the "patients who require long-term stay in hospital". 5. On the question of who should control Home Health Care Program, only physicians proposed that it should be done through hospitals, while remaining three groups recommended that it should be done through public institutions such as public health center. 6. On the question of home health care fee, the respondents in all four groups believed that the most desireable way is to charge a fixed amount of visiting fee plus treatment service fee and cost of material. 7. In the case when the Home Health Care Program is to be operated through hospitals, it is recommended that a new section be created in the out-patient department for an exclusive handling of the services, instead of assigning it to an existing section. 8. For the qualification of the nurses for-home visiting, the majority of respondents recommended that they should be "registered nurses who have had clinical experiences and who have attended training courses for home health care". 9. On the question of if the program should be implemented; 74.0% of physicians, 87.5% of non-medical personnel, and 93.0% of nurses surveyed expressed positive support. 10. Among the respondents, 74.5% of -physicians, 81.3% of non-medical personnel and 90.9% of nurses said that they would refer patients' to home health care. 11. To the question addressed to patients if they would take advantage of home health care; 82.7% said they would if the fee is applicable to the Health Insurance, and 86.9% said they would follow advises of physicians in case they were decided for early discharge from hospitals. 12. While 93.5% of nurses surveyed had heard about the Home Health Care Program, only 38.6% of physicians surveyed, 50.9% of non-medical personnel, and 35.7% of patients surveyed had heard about the program. In view of above findings, the following measures are deemed prerequisite for an effective implementation of Home Health Care Program. 1. The fee for home health care to be included in the public health insurance. 2. Clearly define the types and scope of services to be offered in the Home Health Care Program. 3. Develop special programs for training nurses who will be assigned to the Home Health Care Program. 4. Train those nurses by consigning them at hospitals and educational institutions. 5. Government conducts publicity campaign toward the public and the hospitals so that the hospitals support the program and patients take advantage of them. 6. Systematic and effective publicity and educational programs for home heath care must be developed and exercises for the people of medical professions in hospitals as well as patients and their families. 7. Establish and operate pilot projects for home health care, to evaluate and refine their programs.

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심부 천연가스의 지질학절 부존 환경 특성과 생산관련 현안 문제점 분석 연구 (An Analytical Study of Geologic Characteristics and Production- Related Problems of Beep Natural Gas Resources)

  • 장승룡
    • 한국석유지질학회:학술대회논문집
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    • 한국석유지질학회 2001년도 제8차 학술발표회 발표논문집
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    • pp.28-46
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    • 2001
  • 천연가스는 탄화수소가스와 질소$(N_2)$, 황화수소$(H_2S)$ 및 이산화탄소$(CO_2)$ 등의 혼합체로서 연소 시 공해물질이 거의 발생하지 않는 무공해 청정연료이며(Beggs, 1984), 현재 환경 문제가 전 세계적으로 급격히 대두되는 시점에서 천연가스는 그 청정성으로 인하여 사용량이 급증하고 있는 실정이다. 과거 Hubbert의 연구(Hubbert, 1974)에 의하면 천연가스는 매우 급속히 고갈되는 자원으로 평가되었으며 이러한 평가는 1980년대에 가스 가격 인상과 사용량의 제한을 유도하였다. 그 후, 지질학적 기반을 바탕으로 한 천연가스 자원 연구에서 Hubbert의 평가에 포함되지 않았던 가스 자원이 규명되었는데 이러한 새로운 가스자원은 비재래 가스 (Unconventional Gas), 기존 저류층의 추가 매장량과 심부 지역에 존재하는 심부 천연가스 (Deep Natural Gas) 등이다. 이러한 새로운 매장량의 추가로 인하여 천연가스의 미래는 밝아졌으며, 저렴한 가격의 안정된 가스 공급을 보장받게 되었다. 심부 천연가스는 15,000 ft $(4,572{\cal}m)$ 이상의 지하에 존재하는 천연가스로서 미국 지질 조사소인 U.S. Geological Survey(USGS)의 1995년 연구 결과로 볼 때, 1,412조 입방피트의 기술적으로 회수 가능한 천연가스 가운데 114조 입방피트가 심부 퇴적 분지에 존재하는 천연가스인데 이러한 심부 가스는 광범위하게 분포되어 있고 다양한 지질학적 환경을 가짐을 알 수 있다 (Kuuskraa, 1998). 심부 가스는 1995년 미국의 전체 천연가스 공급량 가운데 $6.7\%를 차지하였으며 2015년까지 $18.7\%로 증가할 전망이다 (Cochener & Brandenburg, 1998). 그러나 심부가스 개발은 성공률이 낮은 사업인데 그 이유는 투자비가 비싸고 개발하더라도 높은 비율의 비 생산정 (dry hole)이 발생하기 때문이며 그 결과 이러한 심부가스를 경제적으로 개발하기 위하여는 많은 기술적 도전을 극복하여야 한다. 본 논문에서는 이러한 낮은 성공률을 가지는 심부 가스의 개발 성공률을 증가시키기 위하여 심부 가스가 존재하는 지역의 지질학적 부존 환경 및 조성상의 특성과 생산시 소요되는 생산비용을 심도에 따라 분석하고 생산에 수반되는 기술적 문제점들을 정리하였으며 마지막으로 향후 요구되는 연구 분야들을 제시하였다. 또한 참고로 현재 심부 가스의 경우 미국이 연구 개발 측면에서 가장 활발한 활동을 전개하고 있으며 그 결과 다수의 신뢰성 있는 자료들을 확보하고 있으므로 본 논문은 USGS와 Gas Research Institute(GRI)에서 제시한 자료에 근거하였다.

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산업부산물 구형골재를 사용한 폴리에스테르 폴리머 콘크리트의 특성(III) (아토마이징 제강슬래그를 충전재와 잔골재로 사용) (Characteristics of Polyester Polymer Concretes Using Spherical Aggregates from Industrial By-Products (III) (Using an Atomizing Steel Slag as a Filler and Fine Aggregate))

  • 황의환;김진만
    • 공업화학
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    • 제26권1호
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    • pp.104-110
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    • 2015
  • 폴리머 콘크리트는 보통 포틀랜드 시멘트 콘크리트에 비하여 가격이 8~10배 비싼 것으로 알려져 있다. 그러므로 폴리머 콘크리트 제품 생산에 있어서 생산비의 대부분을 차지하는 폴리머 결합재의 사용량을 절감하는 것이 매우 중요하다. 폴리머 결합재의 절감기술을 개발하기 위하여 철강 산업에서 발생되는 제강 산화공정 슬래그와 환원공정 슬래그를 사용하여 아토마이징 공법으로 표면이 매끄러운 구형의 골재를 제조하였다. 폴리머 콘크리트 제조에 일반적으로 사용되는 탄산칼슘(충전재)과 강모래(잔골재) 대신 구형의 아토마이징 산화공정 슬래그와 환원공정 슬래그를 사용하면 최밀 충전효과와 볼베어링 효과로 작업성이 향상되어 폴리머 결합재의 절감효과를 기대할 수 있다. 폴리머 콘크리트 복합재료의 물성을 조사하기 위하여 폴리머 결합재의 첨가율과 아토마이징 제강 환원슬래그의 대체율에 따라 다양한 배합의 폴리머 콘크리트 공시체를 제조하였다. 시험결과, 아토마이징제강 슬래그의 대체율이 증가됨에 따라 공시체의 압축강도는 증가되었으나 휨강도는 폴리머 결합재의 첨가율에 따라 최대값이 다르게 나타났다. 내열수성시험에서 압축강도, 휨강도, 밀도 및 세공의 평균직경은 감소되었으나 총세공량과 공극률은 증가되었다. 탄산칼슘과 강모래대신 구형의 아토마이징 제강 산화슬래그와 아토마이징 제강 환원슬래그를 사용하여 만든 폴리머 콘크리트는 작업성이 현저히 개선되어 종래의 제품보다 폴리머 결합재의 사용량을 19.0% 절감할 수 있는 것으로 나타났다.

머신러닝 기법을 이용한 납축전지 열화 예측 모델 개발 (Building battery deterioration prediction model using real field data)

  • 최근호;김건우
    • 지능정보연구
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    • 제24권2호
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    • pp.243-264
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    • 2018
  • 현재 전세계 배터리 시장은 이차전지 개발에 박차를 가하고 있는 실정이지만, 실제로 소비되는 배터리 중 가격 대비 성능이 좋고 재충전을 통해 다시 재사용이 가능한 납축전지(이차전지)의 소비가 광범위하게 이루어지고 있다. 하지만 납축전지는 복합적 셀(cell)을 묶어 하나의 배터리를 구성하여 활용하는 배터리의 특성상 하나의 셀에서 열화가 발생하면 전체 배터리의 손상을 가져와 열화가 빨리 진행되는 문제가 존재한다. 이를 극복하기 위해 본 연구는 기계학습을 통한 배터리 상태 데이터를 학습하여 배터리 열화를 예측할 수 있는 모델을 개발하고자 한다. 이를 위해 실제 현장에서 배터리 상태를 지속적으로 모니터링 할 수 있는 센서를 골프장 카트에 부착하여 실시간으로 배터리 상태 데이터를 수집하고, 수집한 데이터를 이용하여 기계학습 기법을 적용한 분석을 통해 열화 전조 현상에 대한 예측 모델을 개발하였다. 총 16,883개의 샘플을 분석 데이터로 사용하였으며, 예측 모델을 만들기 위한 알고리즘으로 의사결정나무, 로지스틱, 베이지언, 배깅, 부스팅, RandomForest를 사용하였다. 실험 결과, 의사결정나무를 기본 알고리즘으로 사용한 배깅 모델이 89.3923%이 가장 높은 적중률을 보이는 것으로 나타났다. 본 연구는 날씨와 운전습관 등 배터리 열화에 영향을 줄 수 있는 추가적인 변수들을 고려하지 못했다는 한계점이 있으나, 이는 향후 연구에서 다루고자 한다. 본 연구에서 제안하는 배터리 열화 예측 모델은 배터리 열화의 전조현상을 사전에 예측함으로써 배터리 관리를 효율적으로 수행하고 이에 따른 비용을 획기적으로 줄일 수 있을 것으로 기대한다.

멸종위기종 붉은점모시나비의 서식지 복원구상 (Habitat Restoration Initiative for Endangered Species Parnassius bremeri (Lepidoptera: Papilionidae) in Korea)

  • 김도성;박성준;신영규;박두상
    • 한국조경학회지
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    • 제39권6호
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    • pp.98-109
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    • 2011
  • 나비서식지 복원구상은 종 보전을 위한 중요한 요인의 하나로, 나비의 생태, 서식지 경관, 작업방법, 비용분석 등에 대한 검토를 필요로 한다. 본 연구는 멸종위기종 붉은점모시나비의 서식지 복원을 위하여 요구되는 인자들을 지난 3년간 수행된 연구결과의 검토 및 나비의 성충과 유충의 존재 또는 부재를 조사하는 방법을 통하여 서식지 면적 추정 등의 방식으로 서식지 요건을 분석하였다. 그 결과 국내에서 발견된 붉은점모시나비의 서식지는 유충과 성충이 관찰되는 패치를 기준으로 최소 $300m^2$이상의 크기로 다수의 패치가 필요한 것으로 판단되었다. 따라서 붉은점모시나비 서식지 디자인에서는 기존의 서식지 환경과 유사한 곳에 5개 이상의 패치에 먹이식물과 흡밀식물이 계획되어야 한다. 그리고 나비의 이주를 활발하게 하기 위하여 이주에 방해되는 수목의 제거, 패치간 거리의 최소화, 그리고 징검다리 패치의 추가가 필요하다. 패치연결성 분석결과, 패치간의 거리가 약 600m 이상 떨어질 경우 성공적인 이주가 어려우므로, 각 패치간의 거리는 300m이내에 분포하도록 하는 것이 적절하며, 서식지 크기는 단일 패치에서는 $10,000m^2$이상, 다수의 패치 네트워크에서는 5개 이상의 패치가 인접하고, 각각의 패치는 $1,600m^2$이상으로 전체 패치면적은 $8,000m^2$이상이 필요할 것으로 추정된다. 또한, 단일 서식지보다는 다수의 패치가 인접하여 네트워크를 형성하는 것이 서식지 순환 발생패턴에서 바람직한 것으로 나타났다. 이 연구는 나비의 서식지 복원에 관한 적정한 서식지 요건을 제시하고자 하였으며, 앞으로 진행될 생물종의 복원에 있어서 모델이 될 것으로 기대한다.

How effective has the Wairau River erodible embankment been in removing sediment from the Lower Wairau River?

  • Kyle, Christensen
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2015년도 학술발표회
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    • pp.237-237
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    • 2015
  • The district of Marlborough has had more than its share of river management projects over the past 150 years, each one uniquely affecting the geomorphology and flood hazard of the Wairau Plains. A major early project was to block the Opawa distributary channel at Conders Bend. The Opawa distributary channel took a third and more of Wairau River floodwaters and was a major increasing threat to Blenheim. The blocking of the Opawa required the Wairau and Lower Wairau rivers to carry greater flood flows more often. Consequently the Lower Wairau River was breaking out of its stopbanks approximately every seven years. The idea of diverting flood waters at Tuamarina by providing a direct diversion to the sea through the beach ridges was conceptualised back around the 1920s however, limits on resources and machinery meant the mission of excavating this diversion didn't become feasible until the 1960s. In 1964 a 10 m wide pilot channel was cut from the sea to Tuamarina with an initial capacity of $700m^3/s$. It was expected that floods would eventually scour this 'Wairau Diversion' to its design channel width of 150 m. This did take many more years than initially thought but after approximately 50 years with a little mechanical assistance the Wairau Diversion reached an adequate capacity. Using the power of the river to erode the channel out to its design width and depth was a brilliant idea that saved many thousands of dollars in construction costs and it is somewhat ironic that it is that very same concept that is now being used to deal with the aggradation problem that the Wairau Diversion has caused. The introduction of the Wairau Diversion did provide some flood relief to the lower reaches of the river but unfortunately as the Diversion channel was eroding and enlarging the Lower Wairau River was aggrading and reducing in capacity due to its inability to pass its sediment load with reduced flood flows. It is estimated that approximately $2,000,000m^3$ of sediment was deposited on the bed of the Lower Wairau River in the time between the Diversion's introduction in 1964 and 2010, raising the Lower Wairau's bed upwards of 1.5m in some locations. A numerical morphological model (MIKE-11 ST) was used to assess a number of options which led to the decision and resource consent to construct an erodible (fuse plug) bank at the head of the Wairau Diversion to divert more frequent scouring-flows ($+400m^3/s$)down the Lower Wairau River. Full control gates were ruled out on the grounds of expense. The initial construction of the erodible bank followed in late 2009 with the bank's level at the fuse location set to overtop and begin washing out at a combined Wairau flow of $1,400m^3/s$ which avoids berm flooding in the Lower Wairau. In the three years since the erodible bank was first constructed the Wairau River has sustained 14 events with recorded flows at Tuamarina above $1,000m^3/s$ and three of events in excess of $2,500m^3/s$. These freshes and floods have resulted in washout and rebuild of the erodible bank eight times with a combined rebuild expenditure of $80,000. Marlborough District Council's Rivers & Drainage Department maintains a regular monitoring program for the bed of the Lower Wairau River, which consists of recurrently surveying a series of standard cross sections and estimating the mean bed level (MBL) at each section as well as an overall MBL change over time. A survey was carried out just prior to the installation of the erodible bank and another survey was carried out earlier this year. The results from this latest survey show for the first time since construction of the Wairau Diversion the Lower Wairau River is enlarging. It is estimated that the entire bed of the Lower Wairau has eroded down by an overall average of 60 mm since the introduction of the erodible bank which equates to a total volume of $260,000m^3$. At a cost of $$0.30/m^3$ this represents excellent value compared to mechanical dredging which would likely be in excess of $$10/m^3$. This confirms that the idea of using the river to enlarge the channel is again working for the Wairau River system and that in time nature's "excavator" will provide a channel capacity that will continue to meet design requirements.

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