• 전기학회논문지
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• 제60권3호
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• pp.639-647
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• 2011

In this paper, we introduce a design methodology of data-centroid Radial Basis Function neural networks with extended polynomial function. The two underlying design mechanisms of such networks involve K-means clustering method and Particle Swarm Optimization(PSO). The proposed algorithm is based on K-means clustering method for efficient processing of data and the optimization of model was carried out using PSO. In this paper, as the connection weight of RBF neural networks, we are able to use four types of polynomials such as simplified, linear, quadratic, and modified quadratic. Using K-means clustering, the center values of Gaussian function as activation function are selected. And the PSO-based RBF neural networks results in a structurally optimized structure and comes with a higher level of flexibility than the one encountered in the conventional RBF neural networks. The PSO-based design procedure being applied at each node of RBF neural networks leads to the selection of preferred parameters with specific local characteristics (such as the number of input variables, a specific set of input variables, and the distribution constant value in activation function) available within the RBF neural networks. To evaluate the performance of the proposed data-centroid RBF neural network with extended polynomial function, the model is experimented with using the nonlinear process data(2-Dimensional synthetic data and Mackey-Glass time series process data) and the Machine Learning dataset(NOx emission process data in gas turbine plant, Automobile Miles per Gallon(MPG) data, and Boston housing data). For the characteristic analysis of the given entire dataset with non-linearity as well as the efficient construction and evaluation of the dynamic network model, the partition of the given entire dataset distinguishes between two cases of Division I(training dataset and testing dataset) and Division II(training dataset, validation dataset, and testing dataset). A comparative analysis shows that the proposed RBF neural networks produces model with higher accuracy as well as more superb predictive capability than other intelligent models presented previously.

• 자원리싸이클링
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• 제29권2호
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• pp.62-68
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• 2020

2000년대에 접어들면서 선택적 촉매 환원(SCR) 촉매에 대한 광범위한 수요가 점차 증가하고 있다. SCR 촉매는 환경보호를 위해 질소산화물(NOx)의 배출 방지에 사용 된다. 일반적으로 SCR 촉매의 주성분은 TiO₂(70~80 %), WO₃(7~10 %), V₂O₅(~1 %) 등으로 구성되어있다. SCR 폐촉매는 대개 매립되어 폐기 되는데, 분해도가 극히 낮아 매립지에 영구적으로 남아있게 된다는 문제점을 가지고 있다. 따라서 환경을 보호하고 페촉매에 함유되어 있는 유가금속의 회수를 위하여 새로운 첨단기술의 개발이 필요하다. 이러한 SCR 폐촉매의 처리를 위해 침출 및 액-액 추출과 같은 습식제련법이 설계되고 개발되었다. 첫 번째 단계에서 SCR 폐촉매로부터 바나듐과 텅스텐을 선택적으로 침출한 후, 액-액 추출 공정에 의해 처리되었다. 바나듐과 텅스텐의 선택적 추출을 위해 D2EHPA, PC 88A, TBP, Cyanex 272, Aliquat 336과 같은 다양한 상용 용매추출제를 이용한 실험을 수행하였다. 바나듐과 텅스텐의 추출 및 분리를 위해 세정(scrubbing) 및 탈거(stripping) 연구가 수행되고 최적화 되었다. 3상의 생성을 억제하기 위해 iso-decanol 시약을 사용하여 최적화 하였다.

• 에너지공학
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• 제23권2호
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• pp.42-48
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• 2014

미분탄의 연소 또는 열분해 과정으로부터 발생하는 tar-soot는 복사 열전달 및 질소산화물의 추가적인 발생 원인이라는 관점에서 의미 있게 다루어지고 있다. 최근 저열량탄이 증가함에 따라 시멘트의 원료로 재활용되던 석탄회에서 다량의 미연분과 tar-soot가 포함되어 오히려 다시 반입되는 사례가 빈번해지고 있다. 따라서 본 연구에서는 저열량탄 사용 확대에 따른 혼탄연소 조건에서 tar-soot의 배출특성을 살펴보기 위해 반응기로써 LFR(Laminar Flow Reactor)을 적용하였으며, 연료로는 현재 국내발전소에서 사용 중인 역청탄 2종(MOUNTAIN, MACARHTUR)과 아역청탄(KPU)을 이용하여 단탄별 tar-soot 배출특성과 혼소비에 따른 배출특성을 화염의 구조 변화와 함께 측정하였다. 휘발분이 많은 아역청탄의 soot cloud 길이는 역청탄에 비해 길었지만 전체적인 화염 길이는 짧아졌다. 단탄별 실험결과에서는 역청탄의 tar-soot 발생량이 아역청탄의 발생률보다 높았으며 역청탄 중 휘발분 함량이 많은 MOUNTAIN탄이 상대적으로 휘발분 함량이 적은 MACARHTUR탄의 tar-soot 발생률보다 높았다. 혼소시에는 단탄의 연소특성과는 다른 새로운 특성을 나타내었으며 저열량탄과 혼소되는 역 청탄의 종에 따라 tar-soot 발생량이 지배되는 것을 확인하였으나 혼소비에 따른 평균적 특성이 아닌 완전히 차별되는 배출특성을 나타냄에 따라 석탄의 등급에 따라 최적의 혼소비를 찾아서 연소시키는 것이 tar-soot 발생량을 줄일 수 있는 방법임을 의미한다.

• 한국식품과학회지
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• 제52권2호
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• pp.138-143
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• 2020

본 연구에서는 다양한 만성 대사성 질환에 기초적 유발 기전인 산화적 스트레스 및 염증에 대한 폴리페놀 함유 블랙 초크베리의 보호 효과를 살펴보았다. 블랙 초크베리는 DPPH, ·OH, 및 NO 등 다양한 라디컬 소거능을 나타냈다. 내독소인 LPS에 의해 활성화된 대식세포 내 ROS 증가는 폴리페놀 함유 블랙 초크베리에 의해 감소하였다. 이는 블랙 초크베리가 전사인자인 NRF2의 핵 내 이동 및 이로 인해 조절되는 SOD에 의한 ROS 소거능 및 NOX2에 의한 ROS 생성 저하에 의한 것으로 나타났다. 블랙 초크베리의 염증 보호 효과는 활성화된 대식세포에서 증가하는 NF-κB의 핵 내 이동에 따른 COX-2, iNOS와 같은 염증 매개인자 관련 효소와 TNF-α, IL-6, IL-1β와 같은 염증성 사이토카인의 저하에 의한 것으로 나타났다. 결론적으로 블랙 초크베리의 산화적 스트레스 및 염증 보호 효과는 항산화 효소 관련 전사 인자인 NRF2 조절 기전 및 염증 관련 전사 인자인 NF-κB와 관련 유전자 발현의 조절을 통하여 나타났다. 추후 블랙 초크베리 내 기능성 물질에 대한 심도 있는 기전 연구를 통해 천연물 유래 기능성 소재로서의 역할을 할 것으로 판단된다.

• 한국환경농학회지
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• 제40권4호
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• pp.330-334
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• 2021

BACKGROUND: More recently, it has been shown that atmospheric ammonia (NH₃) plays a primary role in the formation of secondary particulate matter by reacting with the acidic species, e.g. SO₂, NOx, to form PM2.5 aerosols in the atmosphere. The Jeonbuk region is an area with high concentration of particulate matter. Due to environmental changes in the Saemangeum reclaimed land with an area of 219 km², it is necessary to evaluate the impact of the particulate matter and atmospheric ammonia in the Jeonbuk region. METHODS AND RESULTS: Atmospheric ammonia concentrations were measured from June 2020 to May 2021 using a passive sampler and CRDS analyzer. Seasonal and annual atmospheric ammonia concentration measured using passive sampler was significantly lower in Jangjado (background concentration), and the concentration ranged from 11.4 ㎍/m³ to 18.2 ㎍/m³. Atmospheric ammonia concentrations in Buan, Gimje, Gunsan, and Wanju regions did not show a significant difference, although there was a slight seasonal difference. The maximum atmospheric ammonia concentration measured using the CRDS analyzer installed in the IAMS near the Saemangeum reclaimed land was 51.5 ㎍/m³ in autumn, 48.0 ㎍/m³ in summer, 37.6 ㎍/m³ in winter, and 32.7 ㎍/m³ in spring. The minimum concentration was 4.9 ㎍/m³ in spring, 4.2 ㎍/m³ in summer, and 3.5 ㎍/m³ in autumn and winter. The annual average concentration was 14.6 ㎍/m³. CONCLUSION(S): Long term monitoring of atmospheric ammonia in agricultural areas is required to evaluate the formation of fine particulate matter and its impact on the environment. In addition, continuous technology development is needed to reduce ammonia emitted from farmland.

• 한국식품과학회지
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• 제53권5호
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• pp.544-552
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• 2021

본 연구에서 in vitro를 통해 백작약 열수 추출물의 total polyphenol, total flavonoid 함량, DPPH 및 ABTS radical 소거능 측정으로 높은 항산화능을 확인했으며, 백작약 열수 추출물 투여로 인한 AST, ALT, ammonia 및 MPO 수치의 호전을 확인하였다. 또한 간 조직을 이용한 western blot 실시 후 모든 인자에서 유의적인 차이를 확인하였다. 이 결과를 토대로, 백작약 열수 추출물이 TAA로 인한 산화적 스트레스를 Nrf2/Keap1 경로의 활성화를 통해 SIRT1/AMPK/NF-kBp65를 조절하였으며, 섬유화 관련 단백질의 발현을 억제함으로써 간섬유증에 대한 백작약 열수 추출물의 긍정적인 효과가 있음을 제시하였다. 따라서 선행 연구를 통해 TAA로 유발한 급성 간손상 동물 모델에서 간보호 효과를 나타낸 백작약 열수 추출물이 TAA로 유발한 간섬유증 동물 모델에서 산화적 스트레스 억제와 간 기능 개선을 나타냈으며 향후 후보 소재로서 가능성이 있다고 판단된다.

• 한국환경농학회지
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• 제40권3호
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• pp.211-218
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• 2021

BACKGROUND: Fine particulate matter (PM_2.5) is produced by chemical reactions between various precursors. PM_2.5 has been found to create greater human risk than particulate matter (PM₁₀), with diameters that are generally 10 micrometers and smaller. Ammonia (NH₃) and nitrogen oxides (NOx) are the sources of secondary generation of PM_2.5. These substances generate PM_2.5 through some chemical reactions in the atmosphere. Through chemical reactions in the atmosphere, NH₃ generates PM_2.5. It is the causative agent of PM_2.5. In 2017 the annual ammonia emission recorded from the agricultural sector was 244,335 tons, which accounted for about 79.3% of the total ammonia emission in Korea in that year. To address this issue, the agricultural sector announced the inclusion of reducing fine particulate matter and ammonia emissions by 30% in its targets for the year 2022. This may be achieved through analyses of its emission characteristics by monitoring the PM_2.5 and NH₃. METHODS AND RESULTS: In this study, the PM_2.5 concentration was measured real-time (every 1 hour) by using beta radiation from the particle dust measuring device (Spirant BAM). NH₃ concentration was analyzed real-time by Cavity Ring-Down Spectroscopy (CRDS). The concentrations of ozone (O₃) and nitrogen dioxide (NO₂) were continuously measured and analyzed for the masses collected on filter papers by ultraviolet photometry and chemiluminescence. CONCLUSION: This study established air pollutant monitoring system in agricultural areas to analyze the NH₃ emission characteristics. The amount of PM_2.5 and NH₃ emission in agriculture was measured. Scientific evidence in agricultural areas was obtained by identifying the emission concentration and characteristics per season (monthly) and per hour.

• 대한토목학회논문집
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• 제41권4호
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• pp.357-364
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• 2021

본 연구에서는 서로 다른 종류의 TiO₂ 혼입이 시멘트 페이스트의 수화특성 및 질소산화물 제거성능에 미치는 영향에 대해 조사하였다. 상용 제품인 P-25와 NP-400, 폐수 슬러지에서 제조된 GST, 총 세 종류의 TiO₂를 시멘트 무게대비 0, 5, 10, 20 % 첨가하여 시멘트 페이스트의 수화특성 및 질소산화물 제거성능을 분석하였다. 미소수화열 측정결과 TiO₂의 혼입은 시멘트 페이스트의 초기 수화반응에 큰 영향을 미치는 것이 확인되었으며, P-25, NP-400, GST 순으로 더 높은 누적 발열량을 나타내었다. 이로 인해 Rietveld 분석결과 TiO₂ 혼입 샘플에서 더 많은 C-S-H의 생성량이 관찰되었으며, 이는 TiO₂ 혼입 시멘트 페이스트의 28일 압축강도 증가에 영향을 미친 것으로 판단된다. SEM/EDS 분석결과 P-25, GST, NP-400 순으로 페이스트 샘플 표면에 더 많은 Ti 원소의 함량이 관찰되었지만, NO_x 제거 성능은 P-25, NP-400, GST 순으로 우수한 것으로 확인되었다.

• 한국항해항만학회지
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• 제42권6호
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• pp.437-445
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• 2018

국제해사기구(IMO)에서는 해양 환경보호를 위해 황산화물($SO_X$), 질소산화물($NO_X$), 이산화탄소($CO_2$) 등의 선박 배기가스 배출 규제를 강화하고 있으며, 특히 미국, 유럽을 중심으로 배출가스통제구역(Emission Control Area, ECA)을 설정하여 운용하고 있다. 이러한 환경 규제의 대응방법으로서 친환경 고효율 선박에 대한 요구가 커지면서 배출가스를 줄일 수 있는 전기추진시스템 관련 연구 및 기술에 대한 관심이 늘어나고 있다. 컨테이너선과 같은 상선은 경제속도 운항의 이유로 전기추진시스템의 적용대상에서 벗어나 있었으나, 앞으로 배기가스 배출 규제가 강화되고 4차 산업혁명 기술로 대표되는 빅데이터, IoT 기술을 적용한 자동화 시스템이 선박에 적용되기 위해서는 모니터링 및 제어가 쉬운 전기추진시스템이 필요할 것으로 전망된다. 따라서 본 논문에서는 6,800TEU 컨테이너 선박을 대상으로 전기추진시스템을 적용하기 위해서 기존 컨테이너 선박의 부하분석을 통해 부하분석 기반의 발전기 및 배터리 용량 설계를 목표로 연구를 진행하였다. 부하분석기반으로 설계된 시스템은 배터리를 이용한 부하분배제어를 통해 발전기가 높은 효율구간에서 운용할 수 있다는 장점이 있다.

• 한국응용과학기술학회지
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• 제35권4호
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• pp.1307-1319
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• 2018

대기오염에 대한 관심이 증대하면서 대기오염물질의 저감에 관한 많은 연구가 진행되고 있다. 차량용 요소수(Urea solution)를 이용한 디젤 차량의 질소산화물(NOx) 제거는 큰 효과를 나타내고 있다. 요소수의 품질은 국내법으로 엄격히 규정하고 있으나 요소수 내 불순물의 증대는 질소산화물 저감 효과를 감소시키게 된다. 따라서 본 연구에서는 일정 온도와 시간동안 요소수를 가열한 후 요소수의 물성변화를 분석하였다. 또한, 요소수를 보관하는 저장용기와 저장온도의 변화에 따른 요소수 물성변화도 함께 분석하였다. 요소수를 일정시간 가열한 후 요소수 내 뷰렛함량은 증가하고 요소함량은 감소하였으며, 요소함량감소에 따라 밀도와 굴절률도 함께 감소하였다. 철제 및 PET 용기와 일정온도($30^{\circ}C$, $50^{\circ}C$)에서 실시한 저장안정성 시험에서는 물성변화가 나타나지 않았다.