토양입단은 물리화학, 생물학적 인자의 종합적 결과로 토양 중 탄소행동과 물질이동 해석에 중요하다. 본 연구에서는 습식체별에 안정한 대입단(>지름 0.25mm)과 토양특성과의 관계를 15개 토양을 대상으로 살펴보았다. 토양은 먼저 깊이 0-10cm에서 통기성을 현장측정한 후 3인치 코아 5반복으로 채취하여 습식체별에 안정한 대입단과 토양이화학성을 분석하였다. 대상토양의 점토함량은 1~33%범위였고 토지이용은 과수, 일년생 밭작물(채소, 옥수수), 초지를 비롯하여 도로변 나지 등이었다. 습식체별에 안정한 대입단은 점토함량 2%이하의 사토에서 함량이 0%로 낮고, 사토를 제외한 토양에서 일년생 작물을 재배하는 밭이 27~35%, 과수원 51%, 초지 75%의 순으로 나타났다. 이는 경운 등의 토양교란정도와 연관이 깊은 것으로 보인다. 습식체별에 안정한 대입단은 양이온치환용량, 유기물함량, 모래, 점토, 미사, 용적밀도, 그리고 교환성 K, Mg와 유의한 상관을 나타내었으나 pH, EC 및 수용성 인 등의 토양특성은 상관이 유의하지 않았다. 특히 교환성 칼슘의 경우, 칼슘 과포화 토양을 제외하였을 때 내수성입단함량과 유의한 상관을 보였다. 따라서, 본 연구는 습식체별에 안정한 대입단은 토지이용과 토양특성을 반영하나 칼슘 과포화도 및 토성간의 차이를 고려해서 파악해야 함을 제안한다 하겠다.
교통수요는 교통정책 및 교통시설 계획의 수립 및 평가에 중요한 영향을 미치게 되므로 교통수요의 예측은 교통연구에서 중요한 부문을 차지하고 있다. 도로밑에 설치된 전자차량감지기(Electronic Vehicle Detector)로부터 자동 수집된 링크 교통량 자료(Traffic Counts)를 주요 입력자료로 이용하여 계획지역의 기종점 통행표(Origin Destination Trip Matrix)를 작성할 수 있는 기법 들이 최근 수년동안 많이 발달하게 되었다. 이러한 새로운 기법들은 가구조사(Home Inteview), 노변면접조사(Road-Side Interview)등을 토하여 조사된 자료를 기초로하는 전통적은 4단계 교통수요추정방법(Conventional 4-Stage Estimation Method)-통행발생(Generation), 통행분포(Distribution), 수단선택(Modal Split), 교통배분(Assignment)-과 비교하여 첫째로 정확도가 높은 링크 교통량 자료를 별도의 조사를 거치지 않고서도 수집이 가능하기 때문에 조사비용이 거의 들지 않아도 되어 경제적이고, 둘째로 전통적인 수요예측방법들에서 요구되어지는 복잡한 모형수립 및 계수조정(Parameter Calibration)이 필요하지 않아 간편하고 셋째로 오래전에 작성된 기종점 통행표를 단순히 링크 교통량 자료만을 이용하여 쉽게 보완할 수 있어 지속적인 자료의 축적(Data Age-ing)이 가능하며 더 나아 가서 소위 연속적인 교통 계획 및 교통시설관리(Continuous Transport Planning and Management)를 가능케 하는 등의 여러 장점 때문에 많은 주목을 받아 오고 최근 몇 년이 꾸준히 실무에 유용하게 적용이 되고 있는 실정이다. 본 연구는 링크 교통량자료를 이용하여 기종점 통행표를 작성하기 위하여 개발된 기존의 여러 기법들 가운데 특히 용량제약조건(Capacity-Restrained Condition)하에서 기존의 방법들을 상호 검토한 후 Wardrop의 교통망 평형원칙(Wardrop's First Network Equilibrium Principle)을 만족하는 새로운 추정기법을 제의하고 이의 시험결과를 논의하는 것을 주요내용으로 한다. 링크 교통량 자료를 이용하여 기종점 통행표를 작성하는 기법들의 근본 목표는 조사된 링크 교통량(Ob-served Traffic Counts)에 가장 근접한 교통망 통행 배정 링크 교통량(Assigned Link Volumes)을 재현(Re-producing)할 수 있는 기종점 통행표들 중에서 최적의 기종점 통행표를 발견하는 것이다. 따라서 교통망에서 통행자의 여행 경로 배정을 가장 잘 반영할 수 있는 현실적인(Realistic) 교통망 통행 배정 모형(Net-work Traffic Assignment Model)의 선택은 중요한 요소가 되며 특히 교통망에 교통체증(Traffic Conges-tion)이 심할 경우 교통망 통행자 평형조건(Network Traffic Equilibrium Condition)을 고려하기 위한 특별한 처리가 요구되어진다. 본 연구는 Whllumsen(Hall, Van Vliet and Willumsen, 1980)에 의하여 개발된 ME2(Maximum Entropy Matrix Estimation)기법에서 반복식 추정방법(Sequential Estimation Method)을 사용할 경우 Wardrop의 평형조건을 만족하는 기종점 통행표를 구할 수 없다는 단점을 극복하기 위한 방안으로서 엔트로피 극대화문제와 교통망 평형 조건(Entropy Maximisation and Network Equilibrium Condition)의 두 문제를 동시에 해결할 수 있는 새로운 수식모형과 이를 풀기 위한 알고리즘(Simultaneous Solution Algorithm)을 제의하였다. 제의된 수식모형과 알고리즘을 예제 교통망(Example Network)을 이용한 시험하고 그 결과를 ME2 의 반복식 추정 방법으로부터 구한 기종점 통행표와 비교 검토하였다.
본 연구에서 초기재령 콘크리트의 단면 내 수화도와 온도 및 습도분포를 구하는 3차원 유한요소 해석 프로그램을 개발하기 위한 수화도에 따른 재료 모델을 제시하고, 수치해석 절차에 관하여 정립하였다. 재료물성이 급격히 변화하는 초기재령 콘크리트의 거동을 모사하는 과정에서 온도 및 습도에 관련된 재료 물성이 수화도에 따라 결정하였다. 또한 수분거동 연구는 경화한(mature) 콘크리트에 대해서는 여러 연구자에 의해 수행되었지만, 초기재령 콘크리트의 전달계수, 수분용량에 관한 연구는 제대로 정립되지 않은 실정이다. 또한 일반적으로 보통콘크리트에서 무시되는 수분감소항은 고강도 및 고성능 콘크리트의 자기건조(self-desiccation)와 관련된 자기수축(autogenous shrinkage)을 유발하고, 이는 구조물의 장기 내구성 및 사용성 측면에서 중요한 관심사이다. 따라서 본 연구는 초기재령 콘크리트의 온도 및 수축에 의한 응력을 평가하기 위하여, 고강도 및 고성능 콘크리트를 포함한 초기재령 콘크리트의 온도 및 수분거동을 적절히 표현하는 수학적 재료 모델을 제시하고, 콘크리트의 단면 내 수화도와 온도 및 습도분포를 결정하는 3차원 유한요소 해석 프로그램을 개발하였다. 개발된 해석프로그램을 이용한 수치해석 결과는 실험결과와의 비교를 통하여 그 타당성을 검증하였다.
자동차용 리튬이온전지(lithium-ion batteries)의 성능향상 및 효과적인 셀 설계를 위한 준 2 차원 (pseudo-2-dimension) 해석 모델을 개발하였다. 전지 내부에 리튬, 리튬이온, 전자의 거동 및 계면에서 전해질과 활물질의 리튬이온 농도와 전기적 포텐셜 차이에 의한 전기화학 반응량 등을 계산할 수 있는 $Newman^{(1,2)}$ 모델을 기반에 변수 추정을 위한 최적화 기능을 추가하였다. 이 전기화학모델을 이용해 설계 변수, 재료의 물성 값 등의 의한 충/방전 특성을 계산할 수 있으며, 위치와 시간에 따른 전위, 농도, 생성전류량 등을 알 수 있다. 역으로 최적화 기능을 이용하여 실험에서 얻은 충/방전 곡선과 계산 값의 오차를 최소화하는 방법으로 측정이 어려운 물성값 추정이 가능하며 이를 이용하여 셀 성능 열화에 영향을 주는 변수 및 열화도를 예측할 수 있다. SB 리모티브에서 측정된 열화 과정의 방전 곡선들을 이용하여 최적화 해석을 수행하여 전지의 반복수명열화가 음극 및 양극활물질의 반응면적 및 전해질에 확산계수의 열화에 의한 것임을 알 수 있었다.
보리가루로부터 ${\beta}-Glucan$을 추출, 정제하여 그의 소화관내 생리적 기능성을 알아보기 위해 반투막을 이용한 in vitro실험을 수행하였다. 보리가루로부터 ${\beta}-Glucan$을 6.2%의 수율로 정제하였으며 그의 순도를 확인한 결과 총 식이섬유 81.6%, 수용성 식이섬유 72.9%, 불용성 식이섬유 8.7%, 수분 8.5%, 단백질 2.5%, 회분 7.4%였다. ${\beta}-Glucan$ 제품의 수분보유력은 1g의 건조물당 6g이었다. 투석막을 이용하여 ${\beta}-Glucan$ 제품의 glucose 흡수 지연효과를 살펴 본 결과 ${\beta}-Glucan$을 3% 첨가한 경우 투석 30분이 경과되었을 때 glucose retardation index가 13.5%였고 시간이 경과할수록 그 효과는 감소하여 투석 2시간 후에는 그 효과가 거의 없는 것으로 나타났다. Bile acid 흡수 지연 효과를 살펴 본 결과 투석 30분이 경과되었을 때 bile acid retardation index는 ${\beta}-Glucan$이 1, 3, 5% 첨가된 경우 각각 3, 12, 18% 수준으로 같은 시간이 경과되었을 때의 glucose 흡수 지연 효과보다 더 크게 나타났으며 시간이 경과할수록 그 효과가 감소하였다.
Background: Monitoring and control of PM2.5 are being recognized as key to address health issues attributed to PM2.5. Availability of low-cost PM2.5 sensors made it possible to introduce a number of portable PM2.5 monitors based on light scattering to the consumer market at an affordable price. Accuracy of light scatteringe-based PM2.5 monitors significantly depends on the method of calibration. Static calibration curve is used as the most popular calibration method for low-cost PM2.5 sensors particularly because of ease of application. Drawback in this approach is, however, the lack of accuracy. Methods: This study discussed the calibration of a low-cost PM2.5-monitoring device (PMD) to improve the accuracy and reliability for practical use. The proposed method is based on construction of the PM2.5 sensor network using Message Queuing Telemetry Transport (MQTT) protocol and web query of reference measurement data available at government-authorized PM monitoring station (GAMS) in the republic of Korea. Four machine learning (ML) algorithms such as support vector machine, k-nearest neighbors, random forest, and extreme gradient boosting were used as regression models to calibrate the PMD measurements of PM2.5. Performance of each ML algorithm was evaluated using stratified K-fold cross-validation, and a linear regression model was used as a reference. Results: Based on the performance of ML algorithms used, regression of the output of the PMD to PM2.5 concentrations data available from the GAMS through web query was effective. The extreme gradient boosting algorithm showed the best performance with a mean coefficient of determination (R2) of 0.78 and standard error of 5.0 ㎍/㎥, corresponding to 8% increase in R2 and 12% decrease in root mean square error in comparison with the linear regression model. Minimum 100 hours of calibration period was found required to calibrate the PMD to its full capacity. Calibration method proposed poses a limitation on the location of the PMD being in the vicinity of the GAMS. As the number of the PMD participating in the sensor network increases, however, calibrated PMDs can be used as reference devices to nearby PMDs that require calibration, forming a calibration chain through MQTT protocol. Conclusions: Calibration of a low-cost PMD, which is based on construction of PM2.5 sensor network using MQTT protocol and web query of reference measurement data available at a GAMS, significantly improves the accuracy and reliability of a PMD, thereby making practical use of the low-cost PMD possible.
Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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제37권8호
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pp.962-968
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2013
화석연료의 고갈에 따른 연료유의 가격상승과 세계온난화에 따른 그린하우스가스(Green House Gas, GHG)등의 문제가 주목받고 있다. 이러한 이유로 해상운송사업은 연료의 소비를 줄이고 환경보호를 위해 온실가스를 줄이기 위한 친환경선박(Green ship) 기술에 대하여 관심을 보이고 있다. 선박의 전력시스템은 안전한 운항을 위한 가장 주요한 요소 중 하나이다. 이러한 이유로 선박 설계에 있어 대부분의 선박은 바우 스러스터(Bow thruster, B/T), 크레인 등의 장비사용에 따른 피크부하로 인하여 큰 용량의 발전기를 사용하고 있다. 이러한 이유로 선박의 항해에 있어 대부분의 선박의 발전기는 저부하 운전구간에서 운전되게 된다. 50%또는 그 이하의 운전율인 저부하 운전에서는 발전기의 운전효율이 저하하게 되어 많은 연료유를 소비하며 발전기 수명에 좋지 않은 영향을 미치게 된다. 본 논문에서는 입출항이 비교적 많이 있는 컨테이너선박에 이차전지 적용방안에 대하여 연구하였다. 그 결과 이차전지를 적용하여 항해 중 발전기 운전율을 높이므로 연료 소비를 줄일 수 있음을 확인하였다.
From the beginning of 1990s , also in the shipping industry, especially liner shipping industry competition has been more intensive and difference of the service quality among shipping companies has been learned . On the other hand, a shipping company has some limitations to do its international mission for itself just by broadening service area. For this reason, the necessity for the global strategi alliance among the shipping companies, which is orginally aimed at sharing of facilities and organixation, has been developed. Through strategic alliance, liner shipping companies do not need to input the additional capitals to increase the material assets such as vessel capacity and spread the risk by the enlargement of the market. Also, they can secure the competitive edge through efficient utilizaton of assets. The purpose of strategic alliance of Hanjin Shipping Ltd., can be summarized as follows ; broadening of service area, cost reduction through vessel sharing, realization of rationalized shipping service by terminal and equipment or facilities sharing. Liner strategic alliances are agreement among liner companies to pol their equipment , andterminals for joint operations and services in which each alliance partner continues to serve its market using jointly operated or used inland feeders,inland terminals, port terminals, and mainline fleets of ship as well as joint pools of containers and equipment. Strategic alliances are generally more formal agreements than consortia and impose longer term and far reaching obligation on their members. It also acts as one in developing and advancing the strategic aims of the alliance members. The most important objective for liner strategic alliances is cost reduction and improvement in capital asset utilization. Main aims of strategic alliance drawn in this paper, can be enumerated follows : 1. improvements in service frequency and quality : 2. improvements in vessel and equipment utilization and thereby reductions in fixed and variable cost ; 3. improvements in market shares and high value cargo booking ; 4. reductions in intermodal storage and port terminal throughput costs ; 5. improvements in negotiating powers with ports and feeder transport providers ; 6. reduction in financial and other fixed costs such as insurance; 7. coordination and integration of MIS and EDI systems and service for greater efficiency and market penetration ; and, 8. improvements in logistic chain management and economic of scale by equipment depot, terminal, and vessel sharing.
본 연구는 강우로 인한 도시 배수구역에서의 유출 및 수질 산정을 위한 주요인자들이 모의해석 결과치에 주는 영향을 분석하였다. 적용대상유역으로서 남가좌, 산본 배수구역과 미국의 Gray Haven, Kings Creek 배수구역 등의 4개 지역을 선택하였다. 실측치를 토대로 각 영향인자들의 최적치를 주요 유역영향인자들을 포괄적으로 수용하고 있는 SWMM모형으로 산정하고, 이를 기준값으로 하여 이들이 계산 결과치에 주는 민감도를 분석하였다. 유출영향 인자로서 불투수면적은 첨두유출량 및 유출용적에 가장 큰 영향을 줌을 알 수 있었다. 한편 지표면 저류 깊이는 완만한 경사의 유역에서 첨두유량 및 유출용적에 상당한 영향을 주었다. 한편, 오염농도 및 오탁부하량에 영향을 주는 주요매개변수로서는 단위면적, 오염축적의 정도를 나타내는 오염축적계수와 오염축적을 지속적으로 가능하게 하는 연속 무강우 일수 등이 큰 민감도를 보여주었다. 이는 비점원 오염물의 절대 축적량이 하천수질에 직접적인 영향을 주고 있음을 의미한다. 한편 강우초기의 수질에 영향을 주는 변수로서는 강우강도와 오염물질의 이송능력을 나타내는 이송계수 및 지수들의 영향이 상당하였다. 따라서 도시유역에서의 유출 및 수질 모의를 위하여서는 충분한 유역자료의 수집과 분석이 선행되어야 하며, 특히 불투수지역의 정확한 불리와 유역별 비점원 오염물의 축적량의 합리적 산정 과정에 많은 노력을 기울여야 할 것이다.
식물 플랑크톤의 인위적인 용승조건 하에서 생리적 적응 (shift-up)을 알아보기 위하여, 안정동위원소인 $^{15}N-KNO_3$를 이용하여 실험실에서 Dunaliella tertiolecta의 질산염 흡수 능력을 측정하였다. 그 결과 예상과는 달리 최대 질소비 질산염 흡수 속도 $(V_{NO3})$와 초기 질산염 농도 사이에는 유의성 있는 상관관계가 나타나지 않았다. 그러나 최대 질산염 운반 속도 $(\rho_{NO3})$와 $25\;{\mu}M$ 이하의 초기 질산염 농도 사이에는 강한 상관성이 나타났으며, 이는 배양 세포의 생리적인 상태에 의한 영향에도 기인한다. $\rho_{NO3}$의 증가는 주로 입자성 유기 질소 농도의 증가와 함께 부분적으로는 $V_{NO3}$의 증가에 기인한다. 식물 플랑크톤 개체군이 심하게 shift-down되었을 경우 질산염 흡수의 생리적 적응은 높은 초기 질산염 농도에서 주목할 만큼 저해되었다. 최대 $V_{NO3}$ 또는 $\rho_{NO3}$이 나타나는 시기는 초기 질산염 농도와 관련이 있다. 높은 초기 질산염 농도에서는 $V_{NO3}$와 $\rho_{NO3}$의 최대치가 낮은 초기 질산염 농도에서보다 $1\~2$일 정도 늦게 나타났다. 이는 Zimmerman et al. (1987)의 shift-up 모델에서의 예측과 상반되는 결과이다. Shift-up 과정은 명백히 내부적인 시간순서와 초기 질산염 농도에 의하여 조절되지만, $V_{NO3}$의 크기는 질산염 농도의 변화에 거의 영향을 받지 알았다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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