• 제목/요약/키워드: Transfer efficiency

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Effects of Cadmium and Arsenic on Physiological Responses and Copper and Zinc Homeostasis of Rice

  • Jung, Ha-il;Chae, Mi-Jin;Kim, Sun-Joong;Kong, Myung-Suk;Kang, Seong-Soo;Lee, Deog-Bae;Ju, Ho-Jong;Kim, Yoo-Hak
    • 한국토양비료학회지
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    • 제48권5호
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    • pp.397-403
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    • 2015
  • Heavy metals reduce the photosynthetic efficiency and disrupt metabolic reactions in a concentration-dependent manner. Moreover, by replacing the metal ions in metalloproteins that use essential metal ions, such as Cu, Zn, Mn, and Fe, as co-factors, heavy metals ultimately lead to the formation of reactive oxygen species (ROS). These, in turn, cause destruction of the cell membrane through lipid peroxidation, and eventually cause the plant to necrosis. Given the aforementioned factors, this study was aimed to understand the physiological responses of rice to cadmium (Cd) and arsenic (As) toxicity and the effect of essential metal ions on homeostasis. In order to confirm the level of physiological inhibition caused by heavy metal toxicity, hydroponically grown rice (Oryza sativa L. cv. Dongjin) plants were exposed with $0-50{\mu}M$ cadmium (Cd, $CdCl_2$) and arsenic (As, $NaAsO_2$) at 3-leaf stage, and then investigated malondialdehyde (MDA) contents after 7 days of the treatment. With increasing concentrations of Cd and As, the MDA content in leaf blade and root increased with a consistent trend. At 14 days after treatment with $30{\mu}M$ Cd and As, plant height showed no significant difference between Cd and As, with an identical reduction. However, As caused a greater decline than Cd for shoot fresh weight, dry weight, and water content. The largest amounts of Cd and As were found in the roots and also observed a large amount of transport to the leaf sheath. Interestingly, in terms of Cd transfer to the shoot parts of the plant, it was only transported to upper leaf blades, and we did not detect any Cd in lower leaf blades. However, As was transferred to a greater level in lower leaf blades than in upper leaf blades. In the roots, Cd inhibited Zn absorption, while As inhibited Cu uptake. Furthermore, in the leaf sheath, while Cd and As treatments caused no change in Cu homeostasis, they had an antagonist effect on the absorption of Zn. Finally, in both upper and lower leaf blades, Cd and As toxicity was found to inhibit absorption of both Cu and Zn. Based on these results, it would be considered that heavy metal toxicity causes an increase in lipid peroxidation. This, in turn, leads to damage to the conductive tissue connecting the roots, leaf sheath, and leaf blades, which results in a reduction in water content and causes several physiological alterations. Furthermore, by disrupting homeostasis of the essential metal ions, Cu and Zn, this causes complete heavy metal toxicity.

CFD를 활용한 선박고온도차발전용 WHRU의 열유동 해석에 관한 연구 (A Study on the Thermal Flow of Waste Heat Recovery Unit (WHRU) for Ship's Organic Rankine Cycle Power Generation System using CFD Method)

  • 황대중;박상균;지재훈;방은신;오철
    • 해양환경안전학회지
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    • 제27권5호
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    • pp.647-655
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    • 2021
  • IMO에서는 선박으로부터 온실가스 감축을 위해 선박의 에너지효율 증진에 관한 논의를 진행하고 있다. 현재, 선박으로부터 발생되는 폐열을 이용한 ORC 발전 시스템을 적용함으로써 선박으로부터 높은 에너지 변환 효율을 기대할 수 있다. 이 기술은 물보다 더 낮은 온도 범위에서 증발하는 프레온 또는 탄화수소 계통의 유기 매체를 작동 유체로 사용한다. 이를 통해 상대적으로 낮은 저온에서 증기(기체)를 생성 및 동력을 발생시킬 수 있다. 본 연구에서는 유기 랭킨 사이클인 ORC 발전 시스템에서 냉매와 폐열 사이 열·유동해석(Analysis of Heat flow)을 3D 시뮬레이션 기법을 이용하여 구조물의 내·외부에 흐르는 유체가 온도 변화, 속도 변화, 압력 변화 및 질량 변화를 통해서 구조물에 어떤 영향을 미치는지를 분석하고자 하며, 동 연구는 이 기법을 이용하여 ORC 발전 시스템에서 냉매와 선박 주기관의 배기가스로부터 일어나는 열교환기의 열전달을 해석하였다.

디지털트윈 기반의 스마트공장에서 랜섬웨어 공격과 피해 분석을 위한 정보보안 실습콘텐츠 시나리오 개발 (Development of Information Security Practice Contents for Ransomware Attacks in Digital Twin-Based Smart Factories)

  • 남수만;이승민;박영선
    • 정보보호학회논문지
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    • 제31권5호
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    • pp.1001-1010
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    • 2021
  • 스마트공장은 운영 기술에 최신 정보 기술이 융합된 복합 체계이다. 스마트공장은 복합 기술의 융합으로 기존 공장에 비해 제조 능력 향상, 맞춤형 생산, 자원 절감 등을 목표로 두고 있다. 이처럼 스마트공장은 개방된 환경으로 공장의 효율성을 증가시킬 수 있음에도, 기존 정보 기술의 취약점이 그대로 전이되어 공장의 보안 수준은 낮다. 게다가 스마트공장의 보안 전문가의 부재로 피해 발생 시 업무연속성계획의 대응 및 복구가 미흡한 실정이다. 상기 문제에 대응하기 위해, 우리는 실제와 유사한 디지털트윈 기반의 스마트공장에서 랜섬웨어 공격을 발생 시켜 피해를 분석하는 정보보안 실습 콘텐츠를 제안한다. 우리의 정보보안 콘텐츠에서는 디지털트윈의 실습 환경 구축을 위해 물리적 기기들을 가상 머신 또는 시뮬레이션 모델로 전환하는 기술을 소개한다. 이 콘텐츠는 구현된 디지털트윈에서 정해진 시나리오에 따라 두 가지 유형의 랜섬웨어 공격을 발생한다. 이 발생된 공격이 성공적으로 완료될 경우 23대의 가상 요소 중 최소 8대와 5대에서 각각 피해를 본다. 그리하여 우리의 제안 콘텐츠는 가상세계의 스마트공장에서 두 가지 유형의 랜섬웨어를 발생시켜 이의 피해를 직접 확인한다.

망분리 환경에서 파일형식 변환을 통한 안전한 파일 전송 및 포렌식 준비도 구축 연구 (Secure File Transfer Method and Forensic Readiness by converting file format in Network Segmentation Environment)

  • 한재혁;윤영인;허지민;이재연;최정인;홍석준;이상진
    • 정보보호학회논문지
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    • 제29권4호
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    • pp.859-866
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    • 2019
  • 최근의 사이버 보안 위협은 특정 표적을 대상으로 하는 특징이 있으며 보안을 강화시키기 위한 지속적인 노력에도 불구하고 APT 공격에 의한 피해 사례는 계속 발생하고 있다. 인터넷망과 업무망이 분리된 망분리 환경은 외부 정보의 유입을 봉쇄시킬 수 있으나 업무의 효율성과 생산성을 위해서는 현실적으로 외부 정보의 유입을 모두 통제할 수는 없다. 이에 망연계 시스템 등 보안 정책을 강화시키고 파일 내부에 포함된 불필요한 데이터를 제거할 수 있도록 CDR 기술이 적용된 솔루션을 도입하더라도 여전히 보안 위협에 노출되어 있다. 본 연구는 망분리 환경에서 망간 파일을 전송할 때 파일의 형식을 변환하여 전송함으로써 문서삽입형 악성코드의 보안 위협을 방지하는 방안을 제안한다. 또한 포렌식 준비도를 고려하여 문서파일이 원활한 사고대응을 위한 정보를 보관할 수 있는 기능을 포함하여 망 분리 환경에서 활용할 수 있는 시스템을 제안한다.

제로 에너지 건축물을 위한 자립형 저전력 IoT 센서 모듈 개발에 대한 연구 (A Study on Development of Independent Low Power IoT Sensor Module for Zero Energy Buildings)

  • 강자윤;조영찬;김희준
    • 한국정보전자통신기술학회논문지
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    • 제12권3호
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    • pp.273-281
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    • 2019
  • 국가 총에너지 소비량 중 건축물에서 소비하는 에너지는 전체의 10% 이상을 차지고 있다. 이러한 이유로 우리나라는 2025년부터 제로에너지 건물 의무화 정책을 채택하였고, 결국 건축물 에너지 절감 기술에 대한 연구가 요구되고 있다. 건축물 중 빌딩의 에너지 소비 형태를 분석해보면 조명 및 냉난방 에너지가 전체 에너지 소비량의 60% 이상을 차지하고 있는데, 이는 태양광 취득률 및 창문의 개폐 운용과 직접적인 연관이 있다. 본 논문에서는 건축물에너지 관리시스템에 취득 정보를 전송하기 위한 창호용 저전력 IoT 센서 모듈을 개발하기 위해 연구를 진행하였다. 이 모듈은 외부 환경 및 창문 개폐 상태 정보를 실시간으로 빌딩 에너지 관리 시스템에 전송하여 능동적으로 에너지 절감 조치를 취할 수 있게 네트워크를 구성하였다. 모듈에 사용되는 전력은 하베스트 에너지 중 태양광 발전을 이용한 독립적인 전원으로 설계하였다. 전원은 Buck 컨버터를 적용하여 MPPT 제어를 통해 리튬이온 배터리에 4V로 충전하는 방식으로 효율은 약 85.87%이다. 통신은 WiFi 방식을 적용하여 실시간으로 전송할 수 있도록 구성하였다. 모듈의 소비전력 저감을 위해 하드웨어 및 소프트웨어 측면에서 분석하여 저전력 IoT 센서 모듈을 구현에 대한 연구를 진행하였다.

스마트 시티용 IoT/LPWA 기반 저전력 태양광 패널 모니터링 시스템에 관한 연구 (A Study on IoT/LPWA-based Low Power Solar Panel Monitoring System for Smart City)

  • 팜민쭝;비나야감 마리아판;차재상
    • 한국ITS학회 논문지
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    • 제18권1호
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    • pp.74-82
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    • 2019
  • 4차 산업혁명을 통해 지능형 연결 사회를 기반으로 한 스마트 시티가 형성되고 있다. 스마트 시티에서 태양 에너지를 비롯한 신재생 에너지의 사용이 증가하고 있으나, 신재생 에너지의 모니터링 및 관리의 어려움으로 인한 시스템 수요가 증가하고 있다. 또한 환경 및 물리적 요인에 대한 데이터를 수집하고 모니터링하기 위한 무선 센서네트워크 기반 IoT 기술이 접목되고 있으나, 실시간 측정을 위한 안정적인 전원 공급이 필수적인 상황이다. 이에 본 논문에서는 LoRaWan을 비롯한 IoT 기술 기반의 스마트 시티에 적용할 수 있는 효율적인 태양 에너지 기반 전력 관리 기법에 대하여 제안하였으며, 이를 기반으로 태양광 패널 시스템의 오동작 방지 및 모니터링을 수행할 수 있다. 제안한 기술을 통해 태양광 패널 시스템에서 생성된 전력을 최대로 출력하여 각 그리드에 분배할 수 있으며, Simulink 기반 시스템 모델링과 실시간 에뮬레이션을 기반으로 효율성을 입증하였다.

충북지역 산업체 기술수준과 산학협력에 관한 시사점 (Implications on the Technical Level of Industries and Industry-Academia Cooperation in Chungbuk Province)

  • 남재우;임성수
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제20권7호
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    • pp.520-527
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    • 2019
  • 본 연구에서는 충북지역 제조업체의 기술 수준과 역량을 진단하여 지역 대학과의 산학협력 효율화에 대한 시사점을 도출하였고 그 결과는 다음과 같다. 첫째 충북지역 산업체들은 중숙련, 고숙련 기업이 75%이며 생산제품의 수명주기는 중 장년기에 접어들은 것으로 조사되었다. 또한 산업체는 마케팅판매기술과 경영 및 관리기술 등의 역량을 과도하게 평가하고 있었다. 따라서 지역 대학들은 산업체의 신산업 육성을 위해 기술이전 및 사업화를 지원하고, 교육과 세미나를 통해 현실 이해와 미래예측 능력을 증진시켜야 할 것이다. 둘째, 충북지역 대학들은 평생교육과정과 같은 일반 교육 프로그램을 우선 제공하여 산업체의 실제적 요구에 부응하지 못했다. 산업체들은 필요인력 배출과 기술교육 등 실무 교육 프로그램을 필요로 했으며, 이외에도 시험, 분석 등의 지식과 인프라 제공, 공동연구 등 기술개발 참여를 기대하고 있었다. 따라서 대학은 수요조사를 통해 맞춤형 협력 프로그램을 준비하고 산업체와 다양한 연결점을 마련해야 할 것이다. 셋째, 충북지역 산업체들의 보유기술은 지역전략산업과 관련성이 매우 낮은 것으로 조사되었다. 이는 산업체와 지자체 간 비전이 공유되지 않은 것으로 대학은 다양한 지역사회 주체들을 조직화할 수 있는 플랫폼 역할을 수행해야 할 것이다.

해수 이용 LNG 재기화 공정의 딥러닝과 AutoML을 이용한 동적모델링 (AutoML and Artificial Neural Network Modeling of Process Dynamics of LNG Regasification Using Seawater)

  • 신용범;유상우;곽동호;이나경;신동일
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제59권2호
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    • pp.209-218
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    • 2021
  • ORV의 열교환 효율 향상 및 운전 최적화를 위한, first principle 기반 모델링 연구들이 수행되어왔지만, ORV의 열 전달 계수는 시간, 위치에 따라 불규칙한 시스템으로, 복잡한 모델링 과정을 거친다. 본 연구는 복잡한 시스템에 대한 데이터 기반 모델링의 실효성을 확인하고자, LNG 재기화 공정의 실제 운전데이터를 이용해, ORV의 해수 유량, 해수온도, LNG 유량 변화에 따른 토출 NG 온도 및 토출 해수 온도의 동적 변화 예측이 가능한, FNN, LSTM 및 AutoML 기반 모델링을 진행하였다. 예측 정확도는 MSE 기준 LSTM > AutoML > FNN 순으로 좋은 성능을 보였다. 기계학습 모델의 자동설계 방법인 AutoML의 성능은 개발된 FNN보다 뛰어났으며, 모델 개발 전체소요시간은 복잡한 모델인 LSTM 대비 1/15로 크게 차이를 보여 AutoML의 활용 가능성을 보였다. LSTM과 AutoML을 이용한 토출 NG 및 토출 해수 온도의 예측은 0.5 K 미만의 오차를 보였다. 예측모델을 활용해, 겨울철 ORV를 이용해 처리 가능한 LNG 기화량의 실시간 최적화를 수행하여, 기존 대비 최대 23.5%의 LNG를 추가 처리 가능함을 확인하였고, 개발된 동적 예측모델 기반의 ORV 최적 운전 가이드라인을 제시하였다.

광우병 위기 이후 도입된 유럽연합의 식품안전정책에 대한 평가 : 사회후생 및 정치경제적 관점 (An Evaluation on the Food Safety Policy of the EU after Mad Cow Disease Crisis : Social Welfare and Political Economic Perspective)

  • 박경석
    • 국제지역연구
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    • 제22권3호
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    • pp.255-292
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    • 2018
  • 이 논문의 목적은 1990년대 발생한 광우병 위기 이후 유럽연합이 식품안전을 강화하기 위해 도입한 정책을 사회후생 및 정치경제적 관점에서 평가하는 것이다. 2002년 일반식품법 도입 이후 입법화된 식품안전과 관련된 공동체 법규들의 주요 특징은 모든 회원국이 반드시 지켜야하는 동시에 식품산업 전반에 적용되는 수평적 규제라는 것이다. 역선택 문제를 해결하거나 식품소비 시 발생하는 부정적 외부효과를 줄이기 위한 식품안전규제는 관련 식품 분야의 구체적인 수요 및 비용 조건에 따라 미세 조정되어야한다는 이론적 연구들에 비추어 볼 때 2002년 이후 강화된 식품안전관련 공동체 법규는 사회후생의 관점에서 과규제된 것이다. 본 연구에서는 정치경제적 관점을 택하여 유럽연합 회원국 정부들뿐만 아니라 식품가공 및 유통업자, 소비자, 농축산업자 등 다양한 이해집단이 공동체 식품안전 규제들을 수용하게 된 배경을 설명하고, 이 규제들이 비회원국, 특히 개발도상국 생산자들에게 보호주의적이었다는 것을 보여준다. 유럽연합의 설립목적이 기본적으로 단일시장을 형성하여 공동의 경제적 이득을 추구하는 것이라면 지나치게 제한적인 식품안전규제의 부정적 영향을 줄이기 위한 정책적 조치가 필요하다.

공공기술사업화의 정책 혁신 방안에 관한 연구 (A Study on the Policy Innovation Plan for Public Technology Commercialization)

  • 윤정근
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제22권2호
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    • pp.212-220
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    • 2021
  • 국가 연구개발 투자는 꾸준히 증가하여 2018년 기준으로 세계 5위에 이르고 있다. 하지만 공공기술사업화는 정부부처간 다양한 협력을 통한 정책모델의 발굴 수준이 부족하며, 기술사업화를 확산시킬 수 있는 성과체계도 제한되어 있는 것이 현실이다. 이러한 측면에서 공공기술사업화의 성과 창출을 위해서는 다부처 정책 협력 강화와 정책 실행력을 높일 수 있는 대안이 마련되어야 한다. 이에 현실적으로 기술사업화의 공급자 관점에서 벗어난 수요자 관점에서의 다양한 정책들이 필요한 시점이다. 본 논문에서는 주요 부처별 국가 연구개발 사업에 대한 현황을 분석하고 사업별 구조, 예산, 형태의 분석을 통한 최적화된 기술사업화 방안을 제시하였다. 특히, 기존에 연구되지 않은 연구개발 투자의 정책 발굴의 문제점을 분석하여 정책 효율화 측면의 대안을 제시하였다. 이와 연계되어 정책의 효과성을 높이기 위한 기업의 Needs 기반에 맞는 정책 발굴 관점과 정책적 데이터의 연계를 통한 성과관리의 중요성이 부각 되었다. 본 연구는 그간 공공기술사업화의 체계적 연구가 부족한 측면에서 공공기술사업화의 문제점을 진단하여 기술 활용 확산을 위한 정책 고도화 제시와 사업화 관점에서의 전략적 방향을 제시하였다는 점에서 의미가 크다고 본다.