KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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제11권10호
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pp.4717-4737
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2017
Today, smart grids, smart homes, smart water networks, and intelligent transportation, are infrastructure systems that connect our world more than we ever thought possible and are associated with a single concept, the Internet of Things (IoT). The number of devices connected to the IoT and hence the number of traffic flow increases continuously, as well as the emergence of new applications. Although cutting-edge hardware technology can be employed to achieve a fast implementation to handle this huge data streams, there will always be a limit on size of traffic supported by a given architecture. However, recent cloud-based big data technologies fortunately offer an ideal environment to handle this issue. Moreover, the ever-increasing high volume of traffic created on demand presents great challenges for flow management. As a solution, flow aggregation decreases the number of flows needed to be processed by the network. The previous works in the literature prove that most of aggregation strategies designed for smart grids aim at optimizing system operation performance. They consider a common identifier to aggregate traffic on each device, having its independent static aggregation policy. In this paper, we propose a dynamic approach to aggregate flows based on traffic characteristics and device preferences. Our algorithm runs on a big data platform to provide an end-to-end network visibility of flows, which performs high-speed and high-volume computations to identify the clusters of similar flows and aggregate massive number of mice flows into a few meta-flows. Compared with existing solutions, our approach dynamically aggregates large number of such small flows into fewer flows, based on traffic characteristics and access node preferences. Using this approach, we alleviate the problem of processing a large amount of micro flows, and also significantly improve the accuracy of meeting the access node QoS demands. We conducted experiments, using a dataset of up to 100,000 flows, and studied the performance of our algorithm analytically. The experimental results are presented to show the promising effectiveness and scalability of our proposed approach.
This research aims to evaluate the concept of eco-efficient water infrastructure and provides a list of case studies in order to help understand the applicability of eco-efficient water infrastructure to Asia and the Pacific. A set of indicators have been explored to assess eco-efficiency in water infrastructure for the region on a micro and macro scale. The core idea of eco-efficiency, 'more value with less impact (on the environment)', has proven to be applicable in management of water infrastructure. The fundamental elements in eco-efficient water infrastructure should encompass physical infrastructure and non-physical infrastructure, which is more needed particularly in Asian countries. The case studies have demonstrated the applicability of the concept of eco-efficient water infrastructure. The Republic of Korea has provided the case of the eco-friendly approaches to enhance dam management and its innovative solutions how to use water more efficiently through state-of-art technologies. The experiences of Singapore are some of the best evidence to establish eco-efficient water infrastructure, for instance, the NEWater project via application of cutting edge technologies (recycled water) and institutional reform in water tariff systems to conserve water as well as enhance water quality. A list of indicators to assess eco-efficiency in water infrastructure have been discussed, and the research presents a myriad of project cases which are good to represent eco-efficiency in water infrastructure, including multipurpose small dams, customized flood defense systems, eco-efficient ground water use, and eco-efficient desalination plants. The study has presented numerous indicators in five different categories: 1) the status of water availability and infrastructure; 2) production and consumption patterns of freshwater; 3) agricultural products and sources of environmental loads; 4) damages from water-caused natural disaster; and 5) urban water supply and sanitation. There are challenges as well as benefits in such indicators, since the indicators should be applied very carefully in accordance with specific socio-economic, political and policy contexts in different countries in Asia and the Pacific Region. The key to success of establishment of eco-efficient water infrastructure in Asia primarily depends on the extent to which each country is committed to balancing its development of physical as well as non-physical water infrastructure. Particularly, it is imperative for Asian countries to transform its policy focus from physical infrastructure to non-physical infrastructure. Such shift will help lead to implementation of sustainable in Asian countries.
본 연구에서는 유리(glass)와 석영(quartz)을 재질로 사용하여 MEMS(micro-electro mechanical systems) 공정을 통해 전기영동(electrophoresis)을 위한 microchip을 제작하였다. UV 광이 실리콘(silicon)을 투과하지 못하는 점에 착안하여, 다결정 실리콘(polycrystalline Si, poly-Si) 층을 채널 이외의 부분에 증착시킨 광 차단판(optical slit)에 의해 채널에만 집중된 UV 광의 신호/잡음비(signal-to-noise ratio: S/N ratio)를 크게 향상시켰다. Glass chip에서는 증착된 poly-Si 층이 식각 마스크(etch mask)의 역할을 하는 동시에 접합표면을 적절히 형성하여 양극 접합(anodic bonding)을 가능케 하 였다. Quartz 웨이퍼에 비해 불순물을 많이 포함하는 glass 웨이퍼에서는 표면이 거친 채널 내부를 형성하게 되어 시료용액의 미세한 흐름에 영향을 미치게 된다. 이에 따라, HF와 $NH_4F$ 용액에 의한 혼합 식각액(etchant)을 도입하여 표면 거칠기를 감소시켰다. 두 종류의 재질로 제작된 채널의 형태와 크기를 관찰하였고, microchip electrophoresis에 적용한 결과, quartz과 glass chip의 전기삼투 흐름속도(electroosmotic flow velocity)가 0.5와 0.36 mm/s로 측정되었다. Poly-Si 층에 의한 광 차단판의 존재에 의해, peak의 S/N ratio는 quartz chip이 약 2배 수준, glass chip이 약 3배 수준으로 향상되었고, UV 최대흡광 감도는 각각 약 1.6배 및 1.7배 정도 증가하였다.
Pinus densiflora stands are common secondary forest communities on infertile soils in Korea. The stands are results of long severe past biotic pressure such as cutting, burning and grazing. These could be regarded as biotic climax in Korea. Because of their prevalent occurrence, relatively simple species and age composition, and their domestic economic importance, study of their distributional patterns may give some basic knowledge for better utilization of land resources in Korea. To detect distributional patterns and interspecific associations ten pine stands, each of which was homogenious with respect to topography and physiognomy, were subjectively selected from pine stands in Kyunggi Province near Seoul in 1969 and were made object of this study. Four contiguous systematic samples of count for trees, shrubs and seedlings from belt transects were collected from homogeneous areas within ten natural pine stands. The belt transect was 64m or 128m in length, and 1m, 2m or 4m in width. Basic units within the transect ranged from 64 to 256. The data from the contiguous transects were analysed in terms of multiple split-plot experiment. Departure from randomness of stem distribution, i.e., pattern, was tested in terms of variance mean ratio. For the detection of association between species, correlation coefficient was calculated for different block sizes. The values of ${\gamma}$ were tested by the usual t-test. Fine trees within one of the stands showed significant regular distribution through out the blocks. Within other eight stands pines were randomly distributed at basic unit with 4$\times$4m, 2$\times$2m, 2$\times$1m and 1$\times$1m. One significantly clumped distribution at basic unit 2$\times$2m, however, was observed from one of the pine stands. These randomly distributed groups were themselves significantly regularly distributed throughout the blocks for four pine stands. For the other four pine stands, in addition to the random distribution at the basie unit(the primary random group), randomly distributed groups with 32m dimension(the secondary random groups) were also observed. Both the primary and the secondary random groups were significantly regularly distributed at the rest of blocks. Pine seedlings were not distributed randomly thoughout the blocks. Within three of the ten stands they were contagiously distributed. Important shrub species underneath pines such as Querus serrata, Q. acutissima, Leapedeza intermedia, Rhododendron Yedoense var. poukhanenae, Juniperus utilis, Rhododendron mucronulatum var. ciliatum shnwed consistently similar distributional pattern with the pine at each stand. The shrub species pairs; Rhododendron Yedoense var. poukhanenae/Quercus serrata, Rhododendron mucronulatum var. ciliatum/Lespedeza intermedia were significantly negatively associated from 1m to 4m dimensional block sizes but became significantly positively associated from 8m sized blocks on. On the other hand the shrub species pairs; Lespedeza intermedia/Robinia Pseudoacacia, and Lespedeza bicolor var, japonica/Lespedeza intermedia were also significnalty negatively associated from 1m to 8m sized blocks but became significantly positively associated from 16m sized blocks on. The associational pattern between Rhododendron mucronul tun var. poukhanenae and Lespedeza intermedia was not consistent throughout the stands. In some stands negative associations were observed throughout the blocks except NS 32. From these observatons micro-edaphic variation within the pine stands seems not to be great enough to cause distributinal difference of pine trees within the ten pine stands. Among each species and pine seedings, however, the edaphic variation within the pine stands may be great enought to cause distributional variation.
본 연구는 2014년도에 개발된 문화재 복원용 에폭시 수지를 이용해 충전제에 따른 물성변화에 대해 알아보고, 복원제로서의 적용 가능성을 판단해보고자 하였다. 개발된 수지와 9종의 충전제가 혼합된 퍼티의 물성 결과를 바탕으로 기존 재료들과의 비교를 통해 에폭시 퍼티의 안정성, 우수성 및 적용성에 대해 분석하고 대체 재료로서의 가능성을 확인해 보았다. 물성 측정 결과 접착력과 색상변화량, 경도는 석회, 마모율과 경화 시간은 마이크로 바룬, 인장 강도와 압축 강도는 규조토, 비중은 석고와 백색 무기안료 혼합 충전제가 각각 배합된 재료가 가장 우수한 결과 값을 나타내었다. 특히 마모율에서는 석회를 제외한 모든 재료가 기존 재료에 비해 약 2.5 ~ 20배 정도의 높은 값을 보여 매우 우수한 절삭력을 가진 재료로 판단된다. 또한 경화 시간에서는 약 0.5 ~ 9배를 증진시켜 빠른 경화 시간으로 작업에서의 편리성이 증진되었으며, 수축 및 변형도 일어나지 않고 손에 묻어나는 현상도 개선되어 유물에 대한 안전성도 확보할 수 있었다. 황변현상은 약 0.5 ~ 27배의 낮은 변화량을 보여주어 변화량을 개선하고, 유물과의 이질감 및 재처리로 발생되는 유물의 피로도를 줄여줄 수 있는 재료로 판단된다.
하나로 원자로에서 조사된 최대 선출력이 121 kW/m이고, 63 at%의 평균 연소도를 갖는 $U_3Si-Al$ 원심 분무 고출력 핵연료를 EPMA를 이용하여 파단면 관찰 및 반응층에 대한 핵분열 생성물을 분석 하였다. 조사된 고출력 $U_3Si-Al$ 핵연료를 EPMA로 화학 조성을 분석하기 위해 선행조건은 방사능 허용 한도가 $3{\times}10^{10}Bq$ 이하로 제한되는 EPMA 기기에 부합 될 수 있게 시험 시편을 최소화 하기 위한 작업이다. 시험 조건에 부합될 수 있는 시편의 제조를 위해 핵연료 천공 장치를 제작하였으며, 천공 장치를 사용하여 ${\Phi}1.57{\times}2mm$의 크기를 갖는 시료를 만들었다. 천공 된 시료를 파단 시편과 연마 시편으로 제조하여 파단면의 관찰 및 반응층(Inter-reaction layer)과 산화층에 대한 EPMA 분석을 수행하였다. 두께가 $16{\mu}m$인 반응층에 대한 평균값은 $UO_2$를 표준 시편으로 calibration한 경우의 조성은 $U_{2.84}$ Si $Al_{14}$ 이였으며, 시험 시편으로 calibration한 경우의 조성은 $U_{3.24}$ Si $Al_{14.1}$ 였다. 또한 반응층에서 핵분열 생성물의 조성을 분석하였으며, 반응층에서의 금속 석출물(metallic precipitates)의 생성은 확인할 수 없었다. 시험 시편의 산화층 조성은 $Ai_2O_3$ 임을 확인했다.
본 연구의 목적은 니켈티타늄 전동파일의 피로파절에 있어서 표면 결함의 역할을 규명하고자 fatigue tester에서 반복적 인 fatigue force를 부여한 후 파절된 단면을 주사전자현미 경으로 관찰하여 파절 역학을 규명하는 것이다. 총 45개의 #30/.04 taper와 21 mm의 HEROShaper 니켈-티타늄 전동파일을 15개씩 3개의 군으로 분류하였다. 제 1군은 결함이 없는 새 HEROShaper파일, 제 2군은 제조과정에서 metal rollover나 machining marks와 같은 표면결함을 갖는 HEROShaper파일, 제 3군은 임상에서 4- 6개의 구치부 근관의 확대에 사용한 HEROShaper 파일을 사용하였다. 모든 파일들은 회전속도(300 rpm)와 pecking distance (3 mm)가 일정하게 맞춘 fatigue tester에서 파절될 때까지 시간을 측정한 후 통계분석을 통해 각 군간의 유의성을 분석하였고, 파절 단면의 farctographic analysis를 통해 파절역학을 규명하고자 하였다 실험결과 평균 파절시간에 있어서 group 1과 2, group 1과 3사이에는 통계학적으로 유의할 만한 차이가 있었으나 (p<0.05), group 2와 3사이에는 통계학적인 차이가 없었다. Fractographic analysis 결과 대부분의 파절면에서 microvoid와 dimple 소견을 갖는 ductile fracture양상이 관찰되었다. 또한 brittle fracture가 일어난 파절면에서는 파절선 전방에 수 많은 striation들이 관찰되었고 transgranular 및 intergranular cleavage 소견도 보였다. 표면결함이 있는 제 2, 3 군의 파절단면에서는 모든 시편에서 표면결함이 관찰되었다. 이와 같은 결과로 미루어 보아 표면결함이 반복 피로파절에서 미세균열의 기시점으로 중요한 역할을 하며 fractography분석법은 Ni-Ti 파일의 파절역학을 규명하는데 유용함을 알 수 있었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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