• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제28권4호
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• pp.13-20
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• 2023

본 논문에서는 데이터의 이상을 탐지하고 예측하는 모델을 통해 VOC 저감 설비에서 실측한 데이터를 분석했다. 이상 탐지 분야에서 안정적인 성능을 보이는 USAD 모델을 이용하여 실시간 데이터의 이상을 탐지하고 이상 원인이 되는 센서를 탐색한다. 또한 자기 회귀 모델을 통해 미래의 이상치를 예측하여 이상이 발생할 시점을 예측하고 경고하는 방법을 제안한다. 실험은 VOC 저감 설비에서 실측한 데이터를 이용하여 시스템의 이상을 탐지할 수 있는지 검증하는 실험을 진행했으며 이상 탐지 실험 결과는 정밀도, 재현율, F1-점수가 각각 98.54%, 89.08%, 93.57%로 높은 성능의 탐지율을 보였다. 센서 별 학습된 모델의 성능은 8개 센서의 정밀도, 재현율, F1-점수를 평균한 결과 각각 99.64%, 99.37%, 99.63%로 높은 성능의 탐지율을 보였다. 또한, 센서 별 탐지 실험에 대한 타당성을 확인하기 위해 구한 해밍 손실은 0.0058로 안정적인 성능을 보였다. 그리고 이상 예측 실험 결과는 평균절대오차 0.0902로 안정적인 성능을 보였다.

• 한국농공학회논문집
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• 제64권6호
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• pp.77-86
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• 2022

Various odor reduction systems are being operated at pig houses to improve livestock odor issues. However, the quantitative evaluation of odor reduction efficiency is not sufficiently conducted. The analysis of factors that affect the reduction efficiency also has not been sufficiently conducted. Therefore, in this study, the reduction efficiency of representative odor reduction facilities (bio-curtain, scrubber) operated by domestic pig houses was evaluated. The odor reduction efficiency was evaluated by sampling the air before and after the odor reduction facility in 6 pig houses. Livestock odors were evaluated for complex odors, ammonia, hydrogen sulfide, and VOC. To find factors for reduction efficiency, temperature, humidity, pH of washing resolution, type of washing water, and ventilation rate was measured. As a result, it was found that the scrubber system had the highest reduction efficiency. The reduction efficiency was found to be affected by the scrubber's washing resolution, filler, operating conditions, and size. Bio-curtains may have problems such as deterioration of fan performance due to ventilation fan load, groundwater pollution, and excessive use of groundwater.

• Journal of Biosystems Engineering
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• 제39권2호
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• pp.76-86
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• 2014

Purpose: The objective of this study was to measure emissions of gases (ammonia ($NH_3$), hydrogen sulfide ($H_2S$) and carbon dioxide ($CO_2$)), volatile organic compounds (VOC) and odor from two shallow pit pig nursery rooms. Gas and odor reduction practices for swine operations based on the literature were also discussed. Methods: This study was conducted for 60 days at a commercial swine nursery facility which consisted of four identical rooms with mechanical ventilations. Two rooms (room 1 (R1) and room 2 (R2)) with different pig numbers and ventilation rates were used in this study. The pig manure from both the R1 and R2 were characterized. Indoor/outdoor temperatures, ventilation rates/duration, $NH_3$, $H_2S$, $CO_2$, and VOC concentrations of the ventilation air were measured periodically (3-5 times/week). Odor concentrations of the ventilations were measured two times on two days. Three different types of gas and odor reduction practices (diet control, chemical method, and biological method) were discussed in this study. Results: The volatile solids to total solids ratio (VS/TS) and crude protein (CP) value of pig manure indicated the pig manure had high potential for gas and odor emissions. The $NH_3$, $H_2S$, $CO_2$ and VOC concentrations were measured in the ranges of 1.0-13.3, 0.1-5.7, 1600-3000 and 0.0-1.83 ppm, respectively. The $NH_3$ concentrations were found significantly higher than $H_2S$ concentrations for both rooms. The odor concentrations were measured in the range of $2853-4432OU_E/m^3$. There was significant difference in odor concentrations between the two rooms which was due to difference in pig numbers and ventilation duration. The literature studies showed that simultaneous use of dietary control and biofiltration practices will be more effective and environmentally friendly for gas and odor reductions from pig barns. Conclusions: The gas and odor concentrations measured in the ventilation air from the pig rooms indicate an acute need for using gas and odor mitigation technologies. Adopting diet control and biofiltration practices simultaneously could be the best option for mitigating gas and odor emissions from pig barns.

• 청정기술
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• 제28권2호
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• pp.131-137
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• 2022

현재 반도체 공정에서 다양한 by-product 및 미사용 가스가 배출되고 있다. 오염물질을 함유한 배기는 일반적으로 유기, 산, 알칼리, 열, 캐비넷 배기 등으로 분류하며, 각각의 배기 특성에 맞는 대기 방지설비에서 처리 후 배출된다. 유기 배기 물질로서 휘발성 유기 화합물(volatile organic compound, VOC)은 산소 함유 탄화수소, 유황 함유 계 탄화수소 및 휘발성 탄화수소를 총칭하는 물질이고, 알칼리 배기의 주요성분은 암모니아(NH₃), 수산화테트라메틸암모늄(Tetramethylammonium hydroxide, TMAH)등이 있다. 본 연구의 목적은 유기와 알칼리 배기가스를 동시에 처리하기 위해 직접 연소 및 로 내 온도를 일정하게 유지하여 연소 특성 파악하고 NO_X 저감률을 분석하고자 진행하였다. VOC는 Acetone, IPA(isopropyl alcohol), PGMEA(propylene glycol methyl ether acetate)을 사용하였으며, 알칼리 배기 대표 물질로는 암모니아를 사용하였다. 실험 변수로는 온도와 당량 비(equivalence ratio, ER)로 배기가스 특성을 살펴보았다. 물질별 단독 및 혼합 연소테스트를 진행하였다. VOC 단독 테스트 결과 당량 비 1.4 조건에서 완전 연소가 일어남을 확인하였다. 암모니아는 당량 비 감소에 따라 산소 및 질소산화물의 농도가 감소하였다. 혼합 연소 운전 결과 배기가스 조성 내 질소산화물의 대부분은 일산화질소였으며 이산화질소는 10 ppm 부근으로 검출되었다. 전체적으로 질소산화물의 농도는 반응온도가 증가하면서 산화반응이 활성화되어 감소하는 경향을 나타나지만 이산화탄소의 농도는 증가하는 경향을 확인하였다. 전기열원을 적용한 무 화염 연소 기술을 적용하였을 때 VOC 및 암모니아 연소가 원활하게 일어남으로써 현재 별도로 운전되는 유기 및 알칼리 배기 시스템보다 경제성 및 공간적인 측면에서 장점이 있다고 판단된다.