우리나라의 축산업은 1980년대 이후로 전업화 및 대규모화가 진행됨에 따라 급격히 성장하였으나, 이와 동시에 늘어나는 가축분뇨의 처리문제가 크게 대두 되었다. 2016년 국내 가축분뇨 발생량은 46,988 천 톤에 해당하며, 이중 양돈 분뇨가 18,464 천 톤으로 전체 발생량의 42.3%를 차지하였다. 일반적으로 국내 대부분의 양돈 농가는 슬러리 형태의 돈사 구조이며, 발생하는 분뇨의 성상은 액상 형태이다. 슬러리(액상 가축분뇨)는 액비화 시, 공기를 주입하여 호기성 미생물의 유기물 분해를 유도하기 때문에 액비화 효율을 높이기 위해서는 폭기 방법에 대한 연구가 선결되어야 한다. 따라서 본 연구는 액비화 효율 개선을 위해 기존 폭기 방식과 순산소(산소농도 95%) 처리 시 액비의 이화학 특성 변화의 차이를 분석하여 향후 양질 액비를 만드는 기술 개발의 기초자료로 이용하고자 수행하였다. 시험에 이용된 반응기는 폴리에틸렌(PE) 소재로 약 1.5m3 규모로 제작 하였으며, 순산소에 의한 액비화 효율을 평가하기 위해 무폭기(대조구), 일반폭기, 순산소로 처리구를 설정하였다. 일반 폭기의 경우 ‘가축분뇨 처리시설 표준설계도’에 근거하여 반응기 내에 약 30 L/m3･min의 공기를 주입하도록 설계하였으며, 순산소 처리구는 6 L/m3･min의 공기를 주입한 후 비교 실험을 수행하였다. 액비화 과정 중 온도변화를 관찰한 결과, 액비화 개시 온도는 25℃였으며, 실험 개시 48시간 후에 순산소 처리구의 온도가 47℃ 일반폭기가 32℃ 비폭기가 30℃로 상승하여 순산소 처리구의 유기물 분해가 더 빨리 진행되는 것을 관찰할 수 있었다. 액비화 과정 중 암모니아 발생농도를 관찰한 결과, 순산소 처리구의 경우 액비화 개시 5일 이후에 는 160 ppm으로 가장 높은 암모니아 발생량을 관찰할 수 있었으나, 점차 감소하여 20일 이후에는 검출되지 않았다. 하지만 일반 폭기구의 경우 액비화 개시 20일 까지 약 440 ppm의 암모니아 농도가 검출되었다. 일반적으로 순산소는 유기성 질소의 질산화를 촉진시켜 암모니아 기화를 방지한다고 알려져 있으며, 본 실험에서도 이와 같은 결과를 관찰할 수 있었다. 이를 액비 내 총켈달 질소(TKN)의 농도 변화와 비교 분석한 결과, 실험이 끝난 후 순산소 처리구의 액비 내 질소함량은 0.078%, 일반 폭기구는 0.059%로 조사되어 위 실험과 일치하는 결과를 얻을 수 있었다.

As drones gain more popularity these days, drone detection becomes more important part of the drone systems for safety, privacy, crime prevention and etc. However, existing drone detection systems are expensive and heavy so that they are only suitable for industrial or military purpose. This paper proposes a novel approach for training Convolutional Neural Networks to detect drones from images that can be used in embedded systems. Unlike previous works that consider the class probability of the image areas where the class object exists, the proposed approach takes account of all areas in the image for robust classification and object detection. Moreover, a novel loss function is proposed for the CNN to learn more effectively from limited amount of training data. The experimental results with various drone images show that the proposed approach performs efficiently in real drone detection scenarios.

Germinated brown rice (GBR) has received considerable attention over the last decade as a means of enhancing the nutritional value and health-promoting functions of rice. The effect of germination on the physicochemical and textural properties of brown rice (BR) was investigated in different rice varieties (Samkwang, Misomi, Chindeul, and Hyeonpum). Cooking properties, such as water absorption, expanded volume, and soluble solids were significantly increased by germination in all rice varieties. Textural properties (hardness, toughness, adhesiveness, and stickiness) of cooked samples were determined using a texture analyzer. Hardness and toughness were decreased by germination, whereas stickiness and adhesiveness increased significantly. These results revealed that germination leads to improvements in the cooking and eating properties of BR. In Rapid Visco Analyzer (RVA), significant reductions were observed for peak viscosity, break down, set back, and final viscosity after germination. Although the amylose content of Misomi was slightly decreased by germination, that of other varieties increased significantly. Germination induced no noticeable change in the average chain length of amylopectin in Misomi, Chindeul and Hyeonpum, but led to a significant increase in Samkwang.

국가 전략적 차원에서 전체 사회기반시설물에 대해 미래에 필요한 유지보수 예산 파악하는 것은 매우 중요한 부분이다. 그러나 현 재 국내에서는 전체 대규모 시설물에 적용할 수 있는 유지보수비용 예측 기법이 거의 전무한 실정이다. 본 연구에서는 현재 국내에서 가용한 자 료와 적용 가능한 예측모델을 토대로 우리나라 전체 향후 SOC 시설물에 대한 향후 유지보수 투자 규모를 예측하였다. 실제 지출비용과 비교하 여 가장 적합한 예측모델을 선정하고 관리주체에서 과거에 지출한 유지보수비용 자료를 이용하여 일부 모델은 개발하여 교량, 터널, 포장, 항 만, 댐, 공항, 상수도, 하천, 항만 등의 사회기반시설물에 대한 최적의 미래 유지보수 비용을 산출하였다. 앞으로 10년간 총 비용예측결과, 8종의 사회기반시설물에 대하여 약 23조원이 필요한 것으로 나타났으며, 가장 비용이 크게 발생하는 시설물은 도로포장, 도로교량으로 나타났다.

The Goal of research is that budget maintenance of Bridge Shoes in Highway were estimated in network-level bridges. We determined the life cycle of Bridge Shoes with HBMS(Highway Bridge Management System) data by the survival analysis probability model. We developed the method that predicted cost of maintenance in all bridge shoes of the highway bridge in Korea.

This study evaluates climate simulations performed over the CORDEX Phase 2 East Asia domain with a Regional Climate Model (RCM), Consortium for Small-scale Modelling (COSMO)- Climate Limited-area Modelling (CLM) (CCLM), driven by the European Centre for Medium- Range Weather Forecast (ECMWF) Reanalysis (ERA)-Interim reanalysis. We focus on examining the influence of spectral nudging on East Asian climate simulations by comparing a control simulation to a simulation including spectral nudging. Spatio-temporal climatology of temperature and precipitation is well reproduced by CCLM with distinct regional patterns of systematic biases. Improvement of CCLM performance on East Asian climate simulation is identified when applying a spectral nudging technique. The use of spectral nudging alleviates systematic biases existing on horizontal winds and geopotential heights during summer and winter. Stronger reduction in systematic biases is found at lower troposphere during summer, partly explaining improvement of summer precipitation over the northeast Asia. Bias and RMSE analysis shows considerable improvement occurring in both climatology and inter-annual variability of summer precipitation and winter temperature over South Korea. Results from a Taylor diagram analysis reveal that CCLM reproduces the observed spatial patterns reasonably well for both summer and winter, and that spectral nudging improves spatial pattern simulations of horizontal winds and geopotential height at 850hPa during summer.

본 연구에서는 비용예측모델과 성능예측모델을 이용하여 네트워크 레벨에서 향후 교량과 터널 유지관리 비용과 성능을 예측할 수 있는 방법론은 개발하였다. 현재 국내의 시설물 유지관리 관련 연구는 대부분 단일 시설물에 집중되어 있어 도로망차원의 네트워크 레벨 분석 에는 적용하기 어렵다. 따라서 시설물군 단위로 유지관리 계획을 수립해야하는 실무주체에게 유의한 정보를 제공하지 못하고 있는 실정이다. 본 연구의 예측모델은 시설물의 성능에 현재 시특법에 의해 평가하고 있는 상태외 사용성과 기능성을 포함하였으며, 기본 분석과 확장 분석을 통해 각 시설물의 조치 시기와 연간 예산을 추정할 수 있다. 또한 사례 분석을 통해 기술적 타당성을 검증하였다. 본 연구의 방법론이 활성화된 다면 다수의 시설물의 비용대비 미래 성능을 파악할 수 있으며, 효과적인 중장기 예산 수립을 할 수 있을 것으로 판단된다.

지난 해에 국내에서 1년간 발생한 가축분뇨의 양은 총 46,233천톤으로서 1일 단위로 환산하면 하루에 약 12만 6천 6백톤 이상에 달한다. 이 양은 음식물 쓰레기를 비롯한 여타 유기성 폐기물 발생량에 비해 볼 때 훨씬 많은 양이어서 단일 품목으로는 최다 발생량을 기록하는 것으로 볼 수 있다. 다행스럽게도 가축분뇨는 퇴비화나 액비화 방법에 의해 유기성 비료자원으로서 토양으로 환원되어질 수 있는 관계로 영양물질 순환사이클에 의해 순조롭게 처리되어 왔다. 그러나 지속적으로 감소하고 있는 농경지 면적 감소 문제와 더불어 최근 들어 대두된 악취문제나 방류수질 기준 강화 그리고 지역단위 오염총량제 등과 같은 제한적 요소들에 의해 가축분을 이용한 자원화방법을 다각화해야 할 필요성이 높아졌다. 지금까지 가축분뇨는 퇴비화나 액비화 외에도 바이오가스 발생원으로 이용되어 왔다. 하지만 바이오가스화의 경우 시설비 부담완화와 발효 후 혐기소화액 처리문제 등을 해결할 수 있는 방안에 대한 연구가 더 필요한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 가축분을 직접 연소원으로 사용하는 에너지 자원화기술을 개발하기 위한 방법을 설정하고 그 효과를 분석하였다. 우분과 톱밥 등의 유기성 물질을 원료로 하여 펠릿형태를 비롯한 입상화 형태로 연소물을 가공하는 방식을 적용하였다. 우분을 전 처리하는 방법에 따라 최종 가공 연소물의 열량가에 차이가 발생하였다. 우분을 건식 혐기소화 하였을 경우 열량가가 낮아지는 결과를 보였다. 신선 우분과 건식 소화 후 채취한 우분의 수분을 완전히 제거한 다음에 측정한 고위발열량은 각각 3,836 kcal/kg와 1,956 kcal/kg 로서 혐기소화 후 우분의 열량가가 더 낮았다. 우분을 톱밥과 혼합하여 퇴비화 하였을 경우에는 퇴비화가 진행됨에 따라 열량가가 낮아졌다. 톱밥과 혼합 후 퇴비화를 개시한 시료와 1차 부숙된 시료 그리고 2차 부숙(완숙)단계에 들어간 시료의 고위발열량은 각각 3,829 kcal/kg, 3,787 kcal/kg, 3,686 kcal/kg 인 것으로 나타났다. 또한 신선우분을 물리적 가압방법에 의해 압착하여 수분을 감소시킨 우분은 동일한 건물량을 기준하여 측정한 신선우분에 비해 고위발열량이 높아지는 결과를 보였다.

The Goal of research is that budget of maintenance were estimated in network-level bridges. We determined the life cycle of exchangeable bridge element with HBMS(Highway Bridge Management System) data and In-depth Inspection Results by the survival analysis probability model. We developed the method that predicted cost of maintenance in all of the highway bridge in korea considering a characteristics of failures.

Radon exhalation rates have been determined for samples of concrete, gypsum board, marble, and tile among building materials that are used in domestic construction environment. Radon emanation was measured using the closed chamber method based on CR-39 nuclear track detectors. The radon concentrations in apartments of 100 households in Seoul, Busan and Gyeonggi Provinces were measured to verify the prediction model of indoor radon concentration. The results obtained by the four samples showed the largest radon exhalation rate of 0.34314 Bq/m2·h for sample concrete. The radon concentration contribution to indoor radon in the house due to exhalation from the concrete was 31.006 ± 7.529 Bq/m3. The difference between the prediction concentration and actual measured concentration was believed to be due to the uncertainty resulting from the model implementation.

국내 축산 농가의 규모가 점차 대형화 되어 감에 따라 단위 지역에서 발생하는 가축분뇨의 양도 증가하고 있는 추세이다. 2013년 말 통계자료를 기준하여 분석하면 국내에서 1년간 발생한 가축분뇨 총량은 47,235천톤에 이른다. 이 중의 80.7에 해당하는 42,129천톤이 퇴비화방법으로 처리되었고 8.5%에 이르는 3,997천톤이 액상 비료화 하는 방법에 의해 처리되어 비료자원으로서 순환되었다. 최근 들어 국내에서도 가축분뇨를 혐기소화하는 시설이 지속적으로 증가하고 있다. 이에 따라 혐기소화 과정에서 발생되는 혐기소화액이나 혐기소화 공정에서 발생되는 슬러지의 적정 처리기술의 개발 및 보급에 대한 기술수요가 발생하고 있다. 특히 최근 몇 년 사이에 가축분뇨 혐기소화 분야에서도 건식 혐기소화에 대한 관심이 높아지고 있으며 파일롯 반응조 형태를 비롯한 실험적 기술들이 개발되고 있는 상황이다. 건식 혐기소화 과정에서 발생하는 혐기소화 슬러지는 전 처리 과정 없이 곧 바로 퇴비화 처리가 가능하다는 특성이 있다. 따라서, 본 연구에서는 습식 혐기소화 과정과 건식 혐기소화 과정에서 발생한 소화슬러지를 대상으로 하여 퇴비화를 수행하였을 때의 특성변화 현상을 분석하였다. 대조군으로 사용한 신선 가축 분에 비해 부숙온도가 10℃ 이상 낮게 유지되었으며 유기물 변화, 고형분 분해 등을 비롯한 여타 퇴비화 특성관련 요소의 변화정도에서 차이를 보였다. 그러나 혐기소화 잔재물에 대한 퇴비화 방식에 따라 퇴비화 효과가 다르게 나타나는 관계로, 본 연구를 통하여 혐기소화 시설에서 발생하는 소화잔재물에 대한 적정 퇴비화 조건을 구명하고자 하였다.

The Goal of research is that budget of maintenance were estimated in network-level bridges. We determined the life cycle of exchangeable bridge element with HBMS(Highway Bridge Management System) data by applying the survival analysis probability model. We predicted all of the highway bridge’s conditions in korea depending on budget scenario by the probability model.

The Goal of research is that decision-making in bridge and tunnel maintenance were estimated by prediction models of condition and value engineering. We developed the software that can be calculated asset values and it’s condition depending on budget scenario by the bridge and tunnel prediction model. It can be determined an optimal budget of facilities and it’s values using prediction model of cost and condition.

It is necessary to introduce a Reoprt Card that utilized in the developed countries for improved aging domestic Infrastructure. To do that, by improving to match the domestic environment, it is necessary to make a reliable accurate evaluation. Korean evaluation grade is, in consideration of both the life cycle of Infrastructure, should comprehensively evaluated by physical and environmental and social point of view is made .

본 연구에서는 온라인 네트워크를 이용하여 화산재해 대응 국제협력 네트워크 기반 구축의 방안에 대해 제시하였다. 백두산은 2002년 이후 화산활동 재개 가능성에 대해 주목받고 있는 화산이다. 지리적으로는 중국과 북한령에 해당하나 실제 화산분화가 이루어질 경우 우리나라는 물론 아시아 지역의 여러 국가에 피해가 있을 것으로 예측되고 있다. 이와 같이 화산활동으로 인한 재해발생 상황에 대응해야하는 필요성이 있음에도 불구하고 국내에는 화산 전문가가 부족한 실정이며, 국제적인 활동 및 국제적 네트워크 구축 또한 미비한 상황이다. 이에 홈페이지를 통한 다양한 서비스를 제공함으로서 국제협력 네트워크 기반구축이라는 연구수행 목적을 달성하기 위한 하나의 활용 도구로서 온라인 네트워크를 개발하였다. 온라인 네트워크의 주요 기능으로는 화산폭발 및 위기상황 시 전문가들이 모여 논의 할 수 있는 공간 제공, 평상 시 자유롭게 의견을 교류할 수 있는 공간 제공, 화산 재해 대응 및 방재 관련 컨텐츠 제공을 들 수 있다. 이러한 온라인 네트워크를 통해 국제적으로 유기적인 연계 및 정보 공유와 더불어 단순한 국내 네트워크를 벗어나 해외 전문가들과의 최신정보 및 기술교류를 활성화하고, 국내 전문가의 역량을 세계적으로 홍보하며, 국제적 네트워크 형성 및 정보 교류의 장이 될 수 있을 것으로 기대된다.

본 연구는 제방 시설물에 대한 사용자 관점에서의 성능 평가에 관한 논문이다. 현재 국내의 제방 시설물은 평균 내구수명이 30년이 경과하여 매우 노후된 실정이며, 1, 2종을 제외한 기타 시설물의 경우는 정확한 현황 파악이 어렵고 거의 방치되고 있는 실정이다. 매년 장마 및 태풍 발생 시 제방의 붕괴로 인해 많은 재산 및 인명 피해가 발생하고 있어 이에 대한 대처가 필요한 실정이나, 제방에 대한 종합적인 평가 기준이 전무한 실정이다. 현재 안전진단지침에 따른 기존 제방 시설물 평가의 경우 상태와 제방 붕괴 관점에서 등급을 평가하며, 복합한 과정을 거치기 때문에 모든 시설물 평가에 적용하기 어렵다. 또한, 보다 합리적인 평가를 위해서는 제방의 붕괴되었을 경우의 피해 농경지, 기후 조건, 통행 여건, 인접 가구수, 관광지 접근성 등 사용자 입장에서 보다 다양한 평가지표가 필요하다. 본 연구에서는 피해정도, 환경, 사용자 편의 관점에서의 제방 시설물의 성능을 평가할 수 있는 새로운 지표를 개발하여 제방의 성능을 합리적으로 평가할 수 있는 등급을 제시하고자 한다. 이를 통해 취약한 시설물에 예산 배정이 우선적으로 이루어질 수 있다면 이용자 안전성 확보, 투자효과 극대화, 지역 경제 활성화 등 많은 기대효과를 얻을 수 있을 것으로 예상된다.

본 연구는 교량 및 터널의 유지관리 투자에 따른 향후 네트워크 레벨의 시설물 성능 수준을 파악할 수 있는 방법론에 관한 연구이다. 시설물의 성능 개선이나 재난방지용 시설 투자 시 관리자 측면에서는 개별 시설물에 대한 효과 측면에 대해서만 연구가 활발하게 진행되어 추정이 가능하나 수십에서 수천 개가 되는 시설물 군을 대상으로 예산 투자 시 시설물군의 미래 성능에 대한 변화는 예측하기 어려운 실정이다. 본 방법론의 목적은 네트워크 차원에서 가능한 최소 정보로 각 예산 시나리오에 따른 시설물군의 미래 성능을 추정할 수 있도록 하고자 함이다. 본 연구의 방법론을 이용하면 교량 및 터널 시설물 군에 대한 유지관리비용 예측 모델과 성능 예측 모델을 바탕으로 관리자가 설정한 예산 투자 시 각 시설물의 향후 10년간 성능이 어떻게 변화하는지 예측할 수 있다. 방법론의 이론적 타당성을 검증하기 위해 59개의 교량과 터널 시설물 사례를 바탕으로 시뮬레이션을 실시하였으며, 이종시설물(교량, 터널)간의 예산 배분시 가장 효과적인 배정 비율을 찾기 위한 Tradeoff 분석도 실시하였다. 본 방법론이 SOC 시설물의 재난 및 방재 시설 투자에 대한 성능 평가 도구로 활용될 수 있다면 각 시설물군 간의 예산 배정 및 우선순위 결정 시 보다 객관적이고 효율적인 의사결정이 가능할 것으로 판단된다.

본 연구에서는 풍해 위험도 평가 IT 기반 시스템을 이용하여 풍수해저감종합계획에서 바람재해 위험요인 평가의 적용 방안에 대해 검토하였다. 바람재해 위험요인 평가의 경우 지역적 특성을 반영한 바람의 영향에 대해 정량적으로 평가하는 기술이 필요하다. 미국재난관리청(FEMA)에서는 HAZUS-MH를 개발하여, 재해 발생에 따른 피해액 산출 및 피해 예측을 통해 재해피해 경감 정책 개발, 사전대비 계획, 구호 및 복구 계획 수립의 근거를 위한 의사결정지원도구로 활용하고 있고, 대만의 경우 HAZUS-MH를 자국의 상황에 맞게 수정하여 사용하고 있다. 그러나 국외시스템 도입 시 국내 실정에 맞게 수정하기 위해서는 상당한 추가 개발 비용이 들어 도입하기에 어려움이 있다. 매년 반복적인 피해가 발생하고 있으나 과학적인 방법에 의한 위험도 산정 시스템의 부재로 인해 과학적인 재난대처의 한계가 있으며, 자연재해에 대한 선제적 대응 및 방재정책의 효율적인 확립을 위해 국내 실정에 맞는 위험도 평가 시스템 개발이 요구되고 있으며, 풍해 위험도 평가 IIT 기반 시스템은 강풍위험요인 평가 모형, 강풍 취약도 평가 모형, 풍해 위험도 평가 모형, 풍해 위험지표 평가 모형을 기반으로 공간정보 및 시설물 DB를 활용하여 도시 풍해 위험에 대해 정량적으로 평가하고, 피해 규모에 대한 예측 및 분석을 통해 과학적인 내풍저감대책 수립의 기틀을 마련하고 풍수해저감종합계획 수립의 의사결정지원 도구로서 활용될 수 있을 것으로 예상된다. 다만, 현재단계는 시범도시인 여수시 및 강릉시에 대하여 구축되어 있는 실정으로 전국으로의 확대가 필요하다.

본 연구에서는 GIS 분석을 이용하여 관측풍속의 균질화 방법에 대해 검토하였다. 건축구조기준(2009)에 의하면 풍속에 영향을 주는 두 인자로는 지표거칠기와 지형에 의한 영향을 들 수 있다. 지표거칠기의 경우 토지피복지도(LCM)를 활용하여 지표면조도를 구분하였으며, 지형에 의한 영향의 경우 수치고도모형(DEM)을 이용해 정량적으로 평가하여 반영하였다. 태풍 KOMPASU(2010) 때 관측된 종관기상이 유사한 인접 AWS 풍속에 균질화 방법을 적용한 후 균질풍속의 유사성을 조사하여 균질화 방법의 적용성을 검토하였다. 지표거칠에에 의한 영향이 지배적인 경우 균질풍속이 유사하게 나타났으며, 지형에 의한 영향이 지배적인 경우 오차 발생 및 표본 수의 한계로 적정성에 대해 판단하지 못하였다. 다만, 이처럼 연간 관측풍속최고에 기초하여 극한 풍속을 추정하는 경우 균질풍속에 대한 검증이 필요하며, 연간 관측풍속최고가 태풍 기상 규모 이상에 의해서 관측된 경우 균질풍속 타당성 검토는 인접 AWS 균질풍속과의 비교 검토를 통해서만 할 수 있을 것으로 판단된다. 또한, 태풍에 의한 피해 예측의 경우 풍속에 의한 영향을 묘사하기 위해서는 균질화의 역방향 작업이 필요하다. 태풍 시뮬레이션에 의해 도출된 풍속은 개활지에서의 풍속이므로 여기에 각 지역의 지표면 조도와 지형에 의한 영향을 반영하는 절차가 필요하다. 본 연구의 균질화 방법이 태풍에 의한 피해 예측 방법에 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

In this study, We expected a performance for asphalt pavement in bridge decks using survival functions on reliability theory. The sample data were extracted in the Highway Bridge Management System(HBMS). It were 1,132 bridges that were calibrated by a construction report and filtering of inconsistent data. The average life of all the Asphalt Pavement in Bridge Decks was about 12years.