수소 에너지는 높은 에너지 효율로 열과 전기를 생산하면서도 온실가스와 미세먼지 등 유해물질 배출이 없는 친환경 에너지로서, 전 세계적으로 탄소중립으로의 전환을 위한 핵심으로 주목받고 있다. 특히 스마트 수소에너지는 경제적이고 지속 가능하며, 안전한 미래 스마트 수소에너지 서비스로써 수소 에너지의 기반 시설이 디지털로 통합되어 '데이터' 기반으로 안정적으로 운영되는 서비스를 의미한다. 본 논문에서는 데이터 기반 수소 충전소 수요예측 모델 구현을 위해 강원도 내 설치되어 있는 수소 충전소 3곳(춘천, 속초, 평창)을 선정, 수소 충전소의 수요공급 데이터를 확보하였고, 머신러닝 및 딥러닝 알고리즘 7개를 선정하여 총 27종 입력 데이터(기상데이터+수소 충전소 수요량)로 모델을 학습하였고, 평균 제곱근 오차(RMSE)로 모델을 평가하였다. 이를 통해 본 논문에서는 최적의 수소 에너지 수요공급을 위한 머신러닝 기반 수소 충전소 에너지 수요 예측 모델을 제안한다.
본 연구에서는 농업 분야 에너지 자립 시스템 기술도입의 일환으로 농산부산물 기반 SOFC 열병합발전 시스템의 공정 모사 모델을 구축하고 열교환망 최적화를 진행하였다. 0.3 ton/d급 농산부산물 반탄화 연료 가스화기 실험 결과를 기반 농산부산물 SOFC 열병합발전 시스템 모델을 구축하여 4~20 kW급 SOFC 발전 용량별 열교환망 최적화를 진행하였다. 현재 시스템상에서 8 kW급 농산부산물 기반 SOFC 열병합발전 시스템이 최적으로 도출되었으며, 본 연구 결과를 기반으로 추후 상용 설비 설계 시 기초자료로 활용이 가능할 것으로 판단된다.
The accelerated pace of climate crisis due to continuous industrialization and greenhouse gas emissions necessitates sustainable solutions that simultaneously address mitigation and adaptation to climate change. Naturebased Solutions (NbS) have gained prominence as viable approaches, with Green Infrastructure being a representative NbS. Green Infrastructure involves securing green spaces within urban areas, providing diverse climate adaptation functions such as removal of various air pollutants, carbon sequestration, and isolation. The proliferation of Green Infrastructure is influenced by the quantification of improvement effects related to various projects. To support decision-making by assessing the climate vulnerability of Green Infrastructure, the U.S. Department of Agriculture (USDA) has developed i-Tree Tools. This study proposes a comprehensive evaluation approach for climate change adaptation types by quantifying the climate adaptation performance of urban Green Infrastructure. Using i-Tree Canopy, the analysis focuses on five urban green spaces covering more than 30 hectares, considering the tree ratio relative to the total area. The evaluation encompasses aspects of thermal environment, aquatic environment, and atmospheric environment to assess the overall eco-friendliness in terms of climate change adaptation. The results indicate that an increase in the tree ratio correlates with improved eco-friendliness in terms of thermal, aquatic, and atmospheric environments. In particular, it is necessary to prioritize consideration of the water environment sector in order to realize climate change adaptive green infrastructure, such as increasing green space in urban areas, as it has been confirmed that four out of five target sites are specialized in improving the water environment.
우리나라는 최근 온실가스 감축, 저출산 고령화 문제 해결, 생산성 향상 등을 위해 스마트워크를 서서히 도입하고 있다. 우리나라의 경우 ICT 인프라의 발달과 스마트 기기의 확산으로 스마트워크 유형 중 하나인 모바일 오피스가 가장 많이 도입되고 있으나, 중소기업의 모바일 오피스 도입률은 대기업의 절반 수준에 그치고 있으며, 중소기업의 스마트워크 도입에 있어 가장 큰 장애요인의 하나가 보안 문제인 것으로 나타났다. 따라서 본 연구에서는 중소기업이 스마트워크의 한 유형인 모바일 오피스를 도입하고자 할 때 우선적으로 고려해야 할 정보보호 요소를 분석하고자 하였다. 선행연구 분석을 통해 모바일 오피스 정보보호 요소를 단말기, 응용프로그램 및 플랫폼, 네트워크, 서버, 사용자 등 5개 영역으로 구분하여 각각 세부항목을 정리하였다. AHP를 활용한 조사 결과 상위계층에서는 '사용자'가 가장 중요한 항목으로 도출되었으며, 24개의 하위 요소 중에서는 '데이터 암호화', '무선랜 통제', '퇴사 시 단말 회수' 등이 중요한 모바일 오피스 정보보호 요소인 것으로 나타났다.
농업 인구의 비중이 매년 점점 감소하고 있어 농촌의 고령화 현상은 점점 심각해질 것으로 보인다. 농업 인구의 노령층 증가와 청년층 축소가 진행되고 있고 농업 인구의 고령화가 점점 심각해지고 있어서 농업인력이 부족하다. 농업 인력의 부족은 농업 농촌의 문제가 될 것이고 대책방안의 마련이 필요하다. 그리고 기존의 시설재배는 단위면적당 생산/수확량에 집중되어 있었다. 하지만, 지금은 생산량뿐만 아니라 작물의 품질도 좋아야 가격경쟁력을 확보할 수 있다. 그래서 작물의 생산성을 높이면서 에너지는 절감 시킬 수 있는 ICT기반 시설원예의 첨단화 스마트 온실 보급을 정책적으로 도입해야 한다. 이에 스마트 온실을 통하여 농작물 및 온실 환경에 대한 모니터링을 하고 농작물의 생장 환경을 제어할 수 있는 복합형 알고리즘을 이용한 사물인터넷 기반의 데이터를 확보하면서 스마트팜 서비스를 위한 시스템의 개발이 필요한 것으로 보인다.따라서 본 연구에서는 작물의 근권환경부의 생장환경 데이터를 무선으로 수집하고 수집한 데이터를 스마트폰으로 모니터링 할 수 있는 스마트팜 융합서비스 시스템의 개발을 목적으로 한다.
본 논문은 과학논문을 통해 30년 후인 2050년까지 가축과 동물성식품의 동향을 예측하면서 미래 동물생명산업 발전 전략으로써 ICT-기반 스마트축산 기술의 필요성을 검토하였다. 전 세계적으로 가축사육과 동물성식품 소비는 인구증가, 고령화, 농촌인구 감소, 도시화 및 소득증가에 대한 반응으로 빠르게 변화하고 있다. 기후변화는 가축 환경, 생산성과 번식효율성을 바꿀 수 있다. 가축생산은 온실가스 배출 증가, 토지 황폐화, 수질오염, 동물복지 및 인간의 건강 문제로 이어질 것이다. 이러한 문제를 해결하기 위해 동물생명산업의 다양한 측면에서 4차 산업혁명과 융합된 ICT-기반 스마트축산을 활용하여 기후변화 대응, 생산성 향상, 동물복지, 동물성식품 영양품질 개선, 동물의 질병예방을 위한 선제적인 미래 대응전략이 필요하다. 미래 동물생명산업은 지속 가능성과 생산효율성을 향상시키기 위해 자동화를 통합해야 한다. 디지털 시대에 IoT와 빅 데이터를 사용하는 지능형 정밀가축사양, ICT-기반 스마트축산은 동물생명산업의 다양한 소스로부터 데이터를 수집, 처리 및 분석할 수 있다. 축사 내부와 외부의 환경 매개 변수를 정밀하게 원격 제어할 수 있는 디지털 시스템으로 구성되어있다. ICT-기반 스마트축산은 인터넷과 휴대폰을 통한 원격 제어를 위해 센싱 기술을 사용하여 동물의 행동복지 및 사양관리를 모니터링 할 수 있다. 농가가 필요로 하는 광범위한 정보의 수집, 저장, 검색 및 보급에 도움이 될 수 있고 새로운 정보서비스를 제공할 수 있다.
Regarding the green environment, it is important to boost the spread of environmentally friendly vending machines and to operate the vehicles for their inventory replenishments while minimizing emissions of greenhouse gases. In general, the vending machine management company lacks capability to operate the supply chain effectively in an integrated way under the dynamic, complex, and stochastic environment. This paper presents a decision support system, termed DSSVM, for the operations of the general and smart vending machine supply chains with stock-out-based, one stage item substitution in a green logistics environment. The DSSVM supports the estimation of item demand and substitution probabilities, determination of operation parameters, supply chain analysis, what-if analysis, and $CO_2$ analysis for which various analytical models are employed.
모바일 기반 온실에너지 계산프로그램을 제작하기 위해 먼저 주요 단일 피복재 10종 및 보온재 16종에 대한 열관류율 측정하였다. 또한 피복 및 보온재를 이중 및 삼중으로 다층 설치할 때 열관류율 추정을 위하여 이중 설치시 24조합, 삼중설치 시 59조합에 대한 열관류율을 핫박스를 이용하여 측정하였다. 단일 피복재에서는 PE필름(0.08mm) 대비 PO필름(0.15mm)이 가장 열관류율이 가장 작고 열절감율이 가장 큰 것으로 나타났다. 단일 보온재에서는 열관류율에서는 외피가 있는 5겹의 다겹보온커튼이 가장 보온력이 좋은 것으로 나타났다. 또한 단일자재에 대한 열관류율 값과 열저항값을 이용한 피복 및 보온재의 다층설치시의 총 열관류율 값을 산정하였고 실측 값과의 오차를 보정하는 선형회귀식을 도출하였다. 단일재료의 열관류율값에 의한 피복 및 보온재의 다층설치시 열관류율 추정 모형을 개발한 결과 모형평가지수가 0.90(0.5 이상일 때 양호)으로 나타나 추정치가 실측치를 매우 잘 재현 하고 있는 것으로 나타났다. 또한 시험온실을 통한 실증시험결과 예측된 열절감율이 실측치보다 상대오차 2%로 작게 나타나는 것으로 평가되었다. 이러한 연구결과를 기반으로 모바일 기반의 온실 에너지계산 프로그램을 개발하였다. 이 프로그램은 HTML5 표준 웹 기반 모바일 웹 애플리케이션으로 구현하였으며 N-Screen 지원을 통해 다양한 모바일 장치 및 PC 브라우저에서 동작이 가능하게 제작되었다. 또한 온실 피복(12종) 및 보온재(16종)의 조합별 열관류율 및 난방부하계수를 제공하여 농민이 모바일로 온실 위치, 형태 및 피복·보온재 등을 반영한 최대 주야간 냉난방부하 및 기간 난방부하를 산정할 수 있다. 대상 온실의 에너지 소비량에 대한 평가가 가능하며 온실의 지역 및 형태에 따라 피복 및 보온재의 최적 선택으로 에너지 절감형 온실 설계가 가능할 것으로 판단되었다.
최근 수행된 많은 연구에서 시설 하우스나 식물 공장과 같이 실용적인 원예 시설에 대한 환경 제어 시스템이 다양하게 제시되었다. 그러나 아직까지도 식물의 전 생장 과정에 따른 온 습도 등 제어가 제대로 되지 않아 성장 장해 및 병충해에 노출되어 농가의 적지 않은 피해가 보고되고 있다. 공기 순환팬, 산업용 제습기 등을 활용하여 대책을 마련해 보고 있지만, 기대에 미치지 못하고 있다. 본 논문에서는 주기별 생장 인식 알고리즘을 이용하여 각 식물의 성장 단계를 인식하고 식물의 성장 단계에 따른 최적의 환경을 제공한다. 주기별 식물 생장 인식 자동 제어 모니터링 시스템을 이용하면 식물의 생장에 필요한 최적 환경을 제공하므로 생산성을 높일 수 있다.
Recently, the trend in structural analysis and design is moving towards the development of reliable system. The reliability-based method defines various limit states related to usability and failure, thereby enabling multiple levels of design according to the importance of a structure. Meanwhile, an actual structure is composed of a set of several elements, and particularly, a frame type is composed of a system in which the members are connected each other. At this time, the actual connection between members is in a semi-rigid condition, not in complete rigid or hinged. This semi-rigid is found in several structures, especially in agricultural facilities designed with lightweight materials. In this study, a system reliability analysis technique for frame structure was established, and applied to an analysis of the semi-rigid connection. Various conditions of correlation were applied to reflect the connectivity between members, and through this, the limitations of existing structural analysis method and the behavioral characteristics of structure were analyzed. The failure probability of the frame member component and the overall structure system was significantly different in consideration of the semi-rigid connection. In addition, it was evaluated that the behavior of structure can be more accurately analyzed if the correlation according to the position of members in a system is further investigated.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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