X-선을 이용한 영상은 진단에 필수적인 요소지만 영상에서의 noise발생이 불가피하다. 이를 보완하기 위해 환자의 피폭선량은 낮추면서 영상의 질은 높여주는 total variation (TV) 알고리즘이 제시되었다. 본 연구의 목적은 시뮬레이션을 통해 부가 여과판의 두께에 따라 방사선 영상 촬영 시 영상의 화질에 미치는 영향 을 확인하고, TV 알고리즘의 유용성을 평가하는 것이다. 부가 여과판의 두께변화에 따른 각 알고리즘 적용 시 Geant4 Application for Tomographic Emission (GATE) 시뮬레이션 영상을 이용하여 Polymethylmethacrylate (PMMA) 팬텀의 실제 크기, 모양과 재질을 동일하게 하고 대조도 대 잡음비 (contrast to noise ratio, CNR)과 변동계수 (coefficient of variation, COV)값을 비교하였으며 그 결과 TV 알고리즘 적용 시 CNR 값이 가장 높고 COV 값이 가장 낮다는 것을 확인할 수 있었다. 또한, 모든 알고리즘에서 0 mmAl을 사용할 경우 가장 우수한 CNR과 COV값을 얻을 수 있었다.

Skull X-ray 영상에서 노이즈의 발생은 불가피하며, 이는 영상 화질과 진단 정확도를 저하시키고 디지털 영상 장치의 특성상 오류를 증가시킨다. 이러한 노이즈는 선량을 증가시키면 쉽게 감쇠되긴 하지만 환자가 받는 피폭선량이 더 큰 문제를 야기할 수 있다. 그래서 선량문제를 해결하고 동시에 노이즈를 줄이기 위해 저선량에서 노이즈 감소 알고리즘이 활발히 연구되고 있는데, 초기에 개발되고 널리 사용되어진 median filter와 Wiener filter는 노이즈 감소 효율이 떨어지고 영상경계에 대한 정보가 많이 손실된다는 단점이 있다. 본 연구의 목적은 이전 노이즈 감소효율의 문제점을 보완할 수 있는 total variation (TV) 알고리즘을 sku ll X-ray 영상에 적용하여 정량적으로 평가하고 비교를 하는 것이다. 이를 위해 Siemens사의 X-ray 장치를 사용하여 성인 skull을 모사할 수 있는 팬텀을 통해 다양한 관전압과 관전류량을 사용하여 실제 skull X-ray 팬텀 영상을 획득하였다. 또한, 각각의 팬텀 영상에 noisy image, median filter, Wiener filter, TV 알고리즘을 적용하였을 때의 대조도 대 잡음비 (CNR)와 변동계수 (COV)를 비교 측정했다. 실험 결과 TV 알고리즘을 적용하였을 때, 모든 조건에서 CNR와 COV 특성이 우수함을 확인할 수 있었다. 결론적으로 이번 연구를 통해 TV 알고리즘을 사용하여 영상의 질을 높일 수 있는지에 대해 확인해 보았고, 이론적으로 CNR 값은 관전류량이 증가할수록 노이즈가 감소함으로 인해 증가하는 것을 알아볼 수 있었다. 반면에, COV는 관전 류량이 증가할수록 감소하였으며 관전압이 증가하였을 때 noise는 감소하고 투과량이 증가하여 COV가 감소하는 것을 알아볼 수 있었다.

본 연구의 목적은 시간 분해능이 향상된 비지역적 평균 (fast non local means, FNLM) 노이즈 제거 알고리 즘을 모델링하여 광학 현미경 영상에서의 적용 가능성을 확인하는 것이다. 이를 위해 실제 흰쥐 (mouse)의 첫째어금니 치아를 사용하여 영상을 획득한 후 기존에 널리 사용되고 있는 노이즈 제거 알고리즘과 제안 하는 FNLM 알고리즘을 각각 적용하여 비교하였다. 정량적 평가는 대조도 대 잡음비 (contrast to noise ratio, CNR), 변동계수 (coefficient of variation, COV), 그리고 최근에 개발된 no reference 기반의 방법인 natural ima ge quality evaluator (NIQE)와 Blind/referenceless image spatial quality evaluator (BRISQUE)를 사용하였다. 결과적으로 모든 정량적 평가 인자에서 제안하는 FNLM 노이즈 제거 알고리즘이 가장 우수한 값을 나타내었다. 특히나 치아의 전체적인 형태학적 영상을 분석할 수 있는 NIQE와 BRISQUE 인자는 원본영상에 비하여 각각 1.14와 1.12배 향상됨을 확인할 수 있었다. 결론적으로 소동물 치아 광학 현미경 영상에서의 FNLM 노이즈 제거 알고리즘의 유용성 및 가능성을 증명하였다.

본 연구에서는 Geant4 application for tomographic emission (GATE) 시뮬레이션 프로그램을 통해 설계 된 male adult mesh (MASH) 팬텀의 영상을 획득한 후 다양한 필터링 인자가 설정된 FNLM 노이즈 제거 알고리즘을 적용함으로써 그에 따른 영상 특성의 경향성을 알아보고자 한다. 이를 위해 GATE 시뮬레이션 프로그램을 통해 인체를 모사할 수 있는 MASH 팬텀을 설계하였다. 또한, 설계된 MASH 팬텀을 기반으로 MAT LAB 프로그램을 통해 복부영상을 획득한 후 0.005의 σ 값을 갖는 Gaussian noise를 추가하여 열화영상을 모델링하였다. 모델링 된 열화영상으로부터 제안하는 FNLM 노이즈 제거 알고리즘의 필터링 인자를 각각 0.005, 0.01, 0.05, 0.1, 0.5, 1.0 으로 설정하여 적용하였으며, 정량적 평가를 위해 FNLM 노이즈 제거 알고리즘이 적용된 영상들로부터 각각의 coefficient of variation (COV), signal to noise ratio (SNR) 그리고 contrast to noise ratio (CNR)을 측정하였다. 결과적으로, 0.05의 필터링 인자가 적용된 영상에서 가장 개선된 COV, SNR 그리고 CNR 값을 보였다. 특히, COV는 설정된 필터링 인자가 증가함에 따라 감소하였으며, 0.05 값 이후부터 거의 일정한 값을 나타내었다. 또한, SNR 및 CNR의 경우 필터링 인자가 증가함에 따라 증가하였으며, 0.05 값 이후부터 감소하는 경향을 보였다. 결론적으로, 열화 영상으로부터 FNLM 노이즈 제거 알고리즘 적용 시 적합한 필터링 인자를 설정해야 함이 증명되었다.

X-선 영상에서 필터를 통한 여과의 역할은 영상 형성에 유용한 광자를 이용해 환자의 피폭량을 낮춤과 동시에 영상의 대조도를 높이는 것이다. 영상을 형성하는 데 있어서 저에너지 X-선은 환자 조직의 최초 몇 cm 부위에서 흡수되고 고에너지 부분만을 통과하여 형성되므로, 방사선 여과는 여과물질을 삽입하여 저에 너지 X-선을 여과물질로 하여금 흡수시켜 환자의 피폭량을 낮추고 영상의 질을 높인다. 본 연구의 목적은 시뮬레이션을 통해 이상적인 환경에서 부가 필터가 방사선 영상 촬영 시 영상의 화질에 미치는 영향을 확 인하고, 실제 방사선 영상을 촬영할 경우와 비교하는 것이다. 이를 위해 시뮬레이션 프로그램인 Geant4 Ap plication for Tomographic Emission (GATE)를 이용해 Polymethylmethacrylate (PMMA) Phantom의 실제 크기, 모양과 재질을 모사하고 부가 필터의 사용유무 및 필터의 두께에 따른 촬영 조건을 설정하여 시뮬레이션 결과 영상을 얻어냈다. 또한, Digital Radiography (DR)장비로 실제 PMMA Phantom을 필터가 없는 경우와 필터가 있을 때 그 두께를 변화시키며 촬영했다. 시뮬레이션의 결과 영상과 실제 실험을 통해 얻은 영상을 각각 Image J 프로그램을 이용해 Contrast-to-noise ratio (CNR) 평가를 실행한 뒤, 시뮬레이션 결과 영상과 최종적으로 도출된 두 영상의 변화 추이를 비교 측정했다. 실험 결과 DR장비와 시뮬레이션 영상 모두 CN R이 감소하는 추세를 보였으며, 이는 결국 영상에서의 대조도 감소로 인해 나타난 결과였다. 이론적으로 관전압 (kVp)이 증가하면 대조도가 감소하고, 이를 통해보았을 때 필터는 저에너지부의 X-선을 흡수하면서 전체적인 선량을 감소시키지만, X-선의 평균에너지를 증가시키는 역할을 한다는 것을 알아볼 수 있었다.

전산화 단층촬영 장치의 정 도관리 항목 중 하나인 환자 피폭선량 피폭 시험은 의료법 제38조 특수의료 장비 설치 및 운영에 따라 1년마다 측정을 시행하고 기록을 보관해야 한다. 선량 측정을 위해 사용되고 있는 CT-Dose 팬텀은 정확한 선량 측정이 가능하지만 가격이 비싸다는 단점이 있다. 따라서 본 연구를 통해 기존의 CT-Dose 팬텀을 3D프린터로 유사하게 제작하여 기존의 팬텀과 비교 분석하고 유용성을 알아보았다. 기존의 CT-Dose팬텀과 동일한 팬텀을 제작하기위해 PLA 필라멘트를 이용하여 FFF 방식의 3D프린터를 이용하였으며, CTDIw 값을 산출하기 위해 팬텀의 주변부와 중앙부에 이온챔버를 삽입하여 각 10번씩 측정 하였다. 측정결과 주변부는 CT-Dose팬텀 30.44 ± 0.31 mGy, 중앙부는 29.55 ± 0.34 mGy CTDIw값은 30.14 ± 0.30 mGy로 측정되었고, 3D프린터를 이용하여 제작된 팬텀은 주변부 30.59 ± 0.18 mGy, 중앙부 29.01 ± 0.04 mGy, CTDIw값은 30.06 ± 0.13 mGy로 측정되었다. SPSS 통계 프로그램의 Mann- Whiteney U-test를 사용하여 분석한 결과 중앙부의 결과 값은 통계적으로 유의한 차이가 있었지만 주변부와 CTDIw의 결과 값은 통계적으로 유의한 차이를 나타내지 않았다. 결론적으로, 3D프린터를 이용하여 제작된 팬텀으로 기존의 CT-Dose 팬텀과 유사한 선량측정 성능을 보였으며, 본 연구를 통해 3D프린터를 이용한 저비용의 팬텀 제작의 가능성을 확인할 수 있었다.

The quality standards of solid refuse fuel (SRF) define the values for 12 physico-chemical properties, including moisture, lower heating value, and metal compounds, according to Article 20 of the Enforcement Rules of the Act on Resource Saving and Recycling Promotion. These parameters are evaluated via various SRF Quality Test Methods, but problems related to the heavy metal content have been observed in the microwave acid digestion method. Therefore, these methods and their applicability need improvement. In this study, the appropriate testing conditions were derived by varying the parameters of microwave acid digestion, such as microwave power and pre-treatment time. The pre-treatment of SRF as a function of the microwave power revealed an incomplete decomposition of the sample at 600 W, and the heavy metal content analysis was difficult to perform under 9 mL of nitric acid and 3 mL of hydrochloric acid. The experiments with the reference materials under nitric acid at 600 W lasted 30 minutes, and 1,000 W for 20 or 30 minutes were considered optimal conditions. The results confirmed that a mixture of SRF and an acid would take about 20 minutes to reach 180 oC, requiring at least 30 minutes of pre-treatment. The accuracy was within 30% of the standard deviation, with a precision of 70 ~ 130% of the heavy metal recovery rate. By applying these conditions to SRF, the results for each condition were not significantly different and the heavy metal standards for As, Pb, Cd, and Cr were satisfied.

소각시설에서의 폐기물 저위발열량은 소각로의 연소성능 및 특성 파악 측면에서 핵심적 요소로 작용하는 인자이다. 기존 저위발열량 측정 방법은 시료 채취를 통하여 발열량계 측정, 원소분석법 등을 적용하도록 규정하였으며, 소량의 시료를 바탕으로 함에 따라 폐기물의 불균질성 등을 충분히 반영하지 못하여 결과의 객관성이 부족한 문제점을 야기하여 왔다. 이에 환경부는 저위발열량 산정 관련 지침의 개정을 통하여 산정방법의 객관화를 추진하였다. 그러나 개정된 지침의 생활폐기물 저위발열량 산정식은 일반･고온 소각시설에 적용되는 산정 방법이다. 현재 국내에는 17개소의 열분해(가스화)･고온용융 소각시설이 운영되고 있으며 투입 보조연료, 연소로 운전 온도, 잔재물 배출 특성 등 일반소각방식과 달리 열분해･용융 처리방식의 공정 특성을 반영한 산정식의 필요성이 제기되었다. 이에 본 연구에서는 국내 열분해･고온용융 소각시설에서의 열정산을 통하여 열분해･고온용융 처리방식의 특성이 반영된 저위발열량 산정방법의 산정계수와 최종 산정식을 도출하였다. 또한 도출된 산정식을 바탕으로 대상 시설에서의 투입 폐기물에 대한 저위발열량을 산정･평가하였다. 입･출열 특성 분석결과 출열에너지 중 증기 흡수열이 약 77.1%로 가장 많은 비율을 차지하였으며, 배출가스 보유열은 약 15.3%, 그 밖의 기타 출열에너지는 약 7.6% 수준으로 나타났다. 이러한 열정산 결과를 바탕으로 저위발열량 산정식의 상수값과 최종 산정식을 도출하였으며, 미연 및 방열손실 계수(α)는 1.098, 부가 입열량 계수(β)는 1.189, 배출가스 열손실 계수(γ)는 0.002의 상수값을 도출하였다. 아울러 도출된 열분해･고온용융 시설 LHVw 산정식을 적용을 적용한 저위발열량 산정 결과 11개호기 평균 약 2,160.8 kcal/kg 수준으로 나타났다. 산정식 도출결과는 현재 운영 중인 시설에서의 실측데이터를 적용한 결과로, 국내 열분해･용융 시설에 적용가능한 객관적이고 정형화된 저위발열량 산정방법일 것으로 사료된다. 또한 본 연구의 결과는 향후 저위발열량 산정방법 개정 등을 위한 소각시설에서의 주요 모니터링 인자 도출 및 관리방안 마련을 위한 기초자료로 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

The amount of sewage sludge that is emitted is gradually increasing every year. However, since 2012, because of the London Protocol, the oceanic dumping of sewage sludge has been prohibited. Therefore, for recycling organic waste, either the ground disposal method has to be used or technological solutions that develop energy from such waste have to be identified. Heat is generated when the sewage sludge has decomposed by aerobic microbes. In this study, to dehydrate sewage sludge, heat was applied and the drying efficiency was evaluated according to the air flow rate (AFR) and the proportional mixing of the returned sludge. For the experiments, returned sludge that was dried to 40% moisture content was used; consequently, the highest temperature was obtained when the moisture content was 30% and, for maintaining aerobic conditions, the optimal AFR was 200 ml/min·kg. During biodrying for 14 days, the highest temperature of reactor was 46℃, which was maintained at higher than 40℃ for 5-7 days; moreover, 18.8% of moisture was eliminated. These results show that using biodrying for treating sewage sludge has economic potential compared to hot-air drying; moreover, with additional treatment, biodrying can be one of the methods for producing Bio Solid Refuse Fuel (Bio-SRF).

중재적 시술은 매우 낮은 관전류를 사용함에도 불구하고 장시간 방사선 피폭으로 인해 시술자뿐만 아니 라 환자의 방사선 노출에 의한 위험도가 크다. 이에 본 연구의 목적은 뇌혈관 중재적 시술 시 시술자가 받는 선량을 측정하고 의료 방사선으로부터의 노출을 효율적으로 차단할 수 있는 차폐물질과 차폐방식을 찾아 시술자가 받는 피폭선량을 화질에 영향을 미치지 않는 범위 내에서 최소화 할 수 있는 방법을 찾는 것이다. 결과적으로, Nano Tungsten 물질로 새롭게 고안한 차폐방식을 사용하였을 때 시술자 측에서 평균 7.95% 선 량이 감소되는 것을 확인할 수 있었다. 또한, 본 연구에서 고안한 차폐체를 사용하였을 때 PSNR의 결과는 38.44 dB로 측정되었으며 이는 Nano Tungsten이 영상의 화질에 큰 영향을 끼치지 않는 것으로 확인할 수 있 었다. 결론적으로, Nano Tungsten 차폐물질은 화질에 영향을 미치지 않는 범위 내에서 시술자뿐만 아니라 환 자의 선량을 상당히 줄일 수 있음을 알 수 있었다. 위의 물질을 사용할 경우 최근 차폐물질의 이슈로 부각되 고 있는 인체 및 환경의 유해성 및 경제성에 관련한 문제점들을 해결할 수 있을 것으로 기대된다.

유기성 폐기물 중 하나인 하수슬러지는 하수처리시설 중 1차 침전지와 생물학적 처리 단계에서 대량 발생한다. 이러한 하수슬러지는 재활용, 소각, 매립, 그리고 해양투기 방식으로 처리되어 왔으며, 국내에서는 발생량의 절반이상이 해양투기에 의해 처리되어왔다. 하지만 2012년 런던협약에 의해 해양투기가 금지됨에 따라 하수슬러지 처리에 관한 문제가 급부상 하였고, 최근에는 고형연료로의 재활용에 대한 많은 연구가 이루어지고 있다. 하지만 고형연료의 요구함수율을 충족시키기 위하여 탈수슬러지의 추가적인 건조과정이 필요하다. 하지만 높은 수분을 함유하고 있어 건조과정이 길어지고 고형연료로써 가치가 떨어져 경제적으로 어려움이 있다. 따라서, 본 연구에서는 하수슬러지의 건조방법 중 하나인 Bio-drying공법을 사용하였으며, 무분별하게 폐기되는 한약재 부산물을 혼합하여 적용하였다. Bio-drying은 생분해성 폐기물이 퇴비의 초기 단계를 통해 빠르게 가열되어 폐기물 흐름에서 수분을 제거하여 전체 중량을 감소시키는 과정이다. Bio-drying 공정에서 강제통풍뿐만 아니라 생물학적 열에 의해 건조 속도가 증가한다. 유기물의 호기성 분해를 통해 자연적으로 이용 가능한 생물학적 열의 주요 부분은 혼합 된 슬러지와 관련된 표면 및 결합수를 증발 시키는데 이용된다. 이 열 발생은 보충화석 연료가 필요 없고 최소한의 전력 소비로 Biomass의 수분 함량을 감소시킨다. 이에 본 연구에서는 Bio-drying을 통하여 하수슬러지와 한약재 부산물을 비율에 따라 혼합하여 Bio-drying의 20일 동안의 건조효율을 살펴보았다. 또한, 혼합물의 특성분석을 통하여 고형연료로써의 이용가능성을 평가해보았다.

폐기물 해양투기 방지를 위한 국제협약인 런던협약･의정서에 따라 2012년 가축분뇨의 해양배출이 전면금지 되었으며, 국내 가축분뇨 발생량은 2011년 128,621 ㎥/일에서 2014년 175,651 ㎥/일로 점차 증가하고 있는 실정이다. 또한 가축분뇨를 육상처리 시 발생하는 메탄가스로 인한 악취문제나 처리되지 못한 영양염류 및 고농도의 유기물이 하천으로 배출되어 부영양화를 일으키는 등의 문제가 대두되고 있다. Biochar는 혐기성 상태의 환경에서 분뇨와 같은 바이오매스를 열분해 시켜 생성한 고형물질이다. 최근 연구에 따르면 Biochar를 토양에 적용할 경우 주변의 이산화탄소를 장기간 저장하고 중금속을 흡착하며 토양 내 수분보유능력을 증가시키는 등 친환경 소재로써의 가치가 평가되고 있다. 따라서 본 연구에서는 수분함량이 높아 재활용이 어려운 가축분뇨를 열수가압탄화반응(Hydrothermal Cabonization, HTC)방법으로 Biochar를 제조하여, 중금속 흡착제로서의 사용가능성을 평가하고자 하였다. Biochar는 Stainless재질의 500 mL 용량의 반응기를 사용하였으며 온도, 반응시간, 입경에 따른 생성수율을 도출하고 각각의 원소분석, 삼성분 및 중금속 함량분석 등의 물리·화학적분석을 통한 특성분석을 수행하였다. 이 결과 원료와 비교하여 Biochar의 탄소성분은 약 25 % 증가했고 중금속 함량은 감소하는 경향을 보였다. 또한 흡착능력을 알아보기 위해 요오드 흡착성능을 분석한 결과, 원료 대비 약 52.4 %의 흡착성능 증가를 확인하였다.

지진은 통제 불가능한 자연재해의 하나로 도로, 통신, 전력, 상하수도, 대규모 구조물 등 사회기반시설에 막대한 손실을 일으킨다. 지진피해를 완벽히 대비할 수 없는 현실을 감안한다면, 재해발생 후 최대한 신속하게 피해를 복구하는 노력이 경주되어야 한다. 본 연구에서는 다양한 사회기반시설물 중에서 상수관망시스템의 지진피해를 모의하고 복구전략을 수립하는 방안을 모색하고자 한다. 재해가 발생한 이후의 비상상황을 모의한 후, 관망 수리분석을 통해 최적의 복구대책 및 복구전략을 수립하기 위한 컴퓨터 기반의 “상수관망시스템 지진복구 모형”을 개발하였다. 모형을 이용한 모의절차는 다음과 같다. 먼저, 지진발생 후 상수관망에서 발생가능한 피해상황(관 파손, 누수, 전력차단으로 인한 펌프운영 중단 등)을 모의한 후, 복구 우선순위와 복구에 필요한 소요인력, 장비 등을 산정한다. 다음으로, 초기 피해상황을 관망 수리해석모형에 반영하여 관의 유량, 가용한 절점의 수요량, 수압 등을 계산한다. 추후로는, 복구전략에 따른 실제 복구진행상황(파손관의 수리, 전력회복에 따른 펌프재가동 등)을 모의한다. 즉 시간대별로 복구상황을 모형에 반영한 후 수리해석을 실시하여 절점별 공급가능량을 계산한다. 효율적인 복구전략의 수립을 위해 다양한 민감도분석을 실시하였다. 즉, 복구 우선순위, 복구에 필요한 소요인력 투입방법, 그리고 재난상황에서의 용수사용량 절감방안 등을 달리한 후, 시뮬레이션을 실시하여 가장 효과적이고 신속한 복구대책을 선정하였다. 본 연구에서 제안한 컴퓨터 기반 시뮬레이션 모형은 상수관망에 발생할 수 있는 다양한 지진피해를 모의하여, 해당 시스템에 가장 효과적인 복구전략을 마련하는데 도움을 준다. 따라서, 실무자들이 신속한 시스템 복구대책 및 복원전략을 마련하기 위한 교육 및 훈련의 수단으로 활용할 수 있을 것으로 기대한다.

1995년부터 전국적으로 실시된 쓰레기 종량제는 쓰레기의 발생량을 30~40%정도 줄이고 재활용품 수거율을 2배 이상 증가시키는 효과를 얻었으나 종량제 봉투가격이 실제 처리의 비용의 29.5% 수준으로 경제적 유인 동기유발 효과가 미흡한 문제점을 갖고 있다. 더욱이 농어촌의 경우 노동력의 노령화 및 환경보존에 대한 인식부족으로 인하여 쓰레기 종량제에 대한 정착에 많은 어려움이 있으며, 대부분 불법투기나 소각에 의해 야적장화되어 이를 처리하기 위한 막대한 지자체의 예산과 인력이 투입되고 있는 실정이다. 또한 충남 지역은 중･소규모 도시들과 농어촌으로 구성되어 있어 폐기물 발생량과 특성이 대도시 지역과 다르다. 이에 본 연구에서는 충남 농어촌지역의 특성을 고려한 폐기물 관리시스템을 수립하고자 농어촌 폐기물 발생현황 및 성상분석을 실시하였다. 폐기물 성상분석은 도시지역과 농촌지역 및 어촌지역 세 곳으로 나눠 각 지역별 500L를 무작위 선별하여 채취하였고 채취된 시료를 이용하여 물리적 조성, 겉보기 밀도, 삼성분 및 발열량 분석을 실시하였다. 5년(‘06~‘11년)간 충남 생활폐기물 발생현황을 조사한 결과 1일･인당 폐기물 발생량은 0.89kg으로 전국 평균치(0.85kg/일･인)와 유사하였으나, 불연성분이 13.59%으로 전국 평균치(6.05%)보다 매우 높게 나타났다. 이는 재활용의 수치에서도 27.84%로 전국 평균치(31.45%)보다 낮게 나타났으며 음식물의 경우는 20.28%로 전국 평균치(28.30%)로 나타나 재활용과 음식물 분리수거가 잘 이루어지지 않는 것을 알 수 있다. 시료 채취 후 수작업에 의해 조사한 폐기물의 물리적 조성 분석 결과, 채취지점별 생활쓰레기 가연성분의 양은 전체의 96.9%(도시지역), 94.1%(농촌지역), 93.0%(어촌지역)을 차지하였고 그 중 플라스틱류(29.56~33.81%)와 종이류(27.09~31.06%)가 많이 비중을 차지하고 있다. 더욱이 어촌지역의 경우 음식물류가 19%를 차지하고 있어 도시지역(9.49%)과 농촌지역(9.96%)에 비해 음식물 분리수거가 잘 이루어지지 않고 있음을 알 수 있다. 불연성분의 경우 역시 3.09%(도시지역), 5.87%(농촌지역), 7.04%(어촌지역)로 농어촌 지역이 도시지역에 비해 분리수거가 잘 이루어지고 있으며 유리가 많은 비중을 차지하고 있다. 폐기물의 섬성분 분석결과 음식물 쓰레기비가 높은 어촌지역의 경우 수분이 36.81%로 가장 높게 나타났으며, 원소 조성별 함량은 탄소, 산소, 회분, 수소, 질소, 황, 염소 순으로 나타났다. 한편 발열량 분석결과는 세지역 모두 저위 발열량이 300kcal/kg을 초과하는 매우 높은 값을 보이고 있으며, 이는 수도권 매립지에 반입되는 생활쓰레기의 저위 발열량보다 다소 높은 값이다. 이처럼 저위발열량이 높은 값을 보이는 이유는 가연성 생활쓰레기 내 수분함량이 높은 음식물 쓰레기의 비가 낮은 반면 플라스틱류가 많은 비중을 차지함으로써 발열량이 높게 나타난 것으로 볼 수 있다.

현재 기존 철송 시스템에 있어서 문제점인 출발지와 목적지 사이 발생하는 복잡한 작업 프로세스(job process)를 간소화하여 철송 운임비감소와 물류운송의 체계 개선 및 활성화에 기여할 수 있는 시스템으로 DMT(Dual Mode Trailer) 시스템을 들 수 있다. 이에 본 기술의 국내적용 및 개발을 위해 기술동향 조사 및 국내 적용시 고려사항, 국내 적용 접합 모델 도출 등 기술성을 분석하였다.

크레인 시스템은 항만 터미널 등의 산업현장에서 무거운 물체를 이송하는데 사용되는 장비로서 그 정확성과 신속성을 동시에 만족시키기 위한 연구가 활발히 진행되고 있다. 본 논문은 적응제어기의 일종인 모델매칭 기법을 이용하여 복잡한 3 자유도 비선형 크레인의 제어 시스템에 대한 연구를 제안한다. 피드백 선형화(feedback linearization)를 통해 비선형 크레인 모델을 선형화한 후 PD 제어기를 적용하여 선형 공칭 모텔을 구한다. 이 모델은 시스템 섭동을 갖는 실시간 시스템 모델과 함께, 리아푸노브(Lyapunov) 이론을 적용하여 실시간 섭동에 의해 발생되는 제어오차를 감소하기 위한 보조 제어규칙의 산출에 이용된다. 또한 리아푸노브 안정성이론을 적용하여 구성한 크레인 제어시스템의 안정성 해석을 실시한다. 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 제안한 알고리즘의 타당성을 검증하며 기존의 제어방식과 비교 분석하여 그 우수성을 입증한다.

본 논문에서는 항만 자동화를 위해 새로이 제안된 리니어 모터 기반 컨테이너 이송시스템에 지능제어기법을 이용하여 그 정밀도를 향상시키고자 한다. LMCTS(Linear Motor-based Container Transfer System)는 스케일의 거대함 때문에 일반 리니어 모터에서 중요시 되지 않는 정지마찰력과 디텐트럭(detent force)이 정밀제어에 큰 문제가 된다. 특히, 컨테이너 적제유무에 따라 시스템 자체가 급격히 변하므로 기존의 PID형 제어기로는 좋은 성능을 얻기 어렵다. 따라서 본 논문에서는 같은 구조를 갖는 두 개의 DR-FNN(Dynamically- constructed Recurrent Fuzzy Neural Network)를 제어기와 에뮬레이터로 구성하여 이러한 문제를 해결하고자 하였다.