본 연구는 K연구원의 상향식 R&D과제기획 차원의 신규 연구기획과제 선정 평가를 위한 평가도구 개발에 목적을 두고 진행하였다. 이를 위해 CIPP모형과 연구기획평가를 위한 선정평가 및 평가지표에 관한 선행연구를 중심으로 R&D과제기획 선정평가 항목과 문항을 개발 한 후, 2회에 걸친 델파이 조사를 실시하였다. 개발된 평가도구는 13명의 전문가를 대상으로 설문조사를 실시하여 내용타당도, 합의도 및 수렴도를 검증하였다. 최종 선정된 R&D과제기획 선정평가 도구는 8개 항목에 총 21개 문항으로, 상황평가 5 문항, 투입평가 2문항, 과정평가 8문항, 산출평가 6문항으로 구성되었다. 개발된 평가 도구는 상향식 기획 과정상의 문제점을 해소하고 연구자들의 기획역량을 제고하는 데 기여할 것이다. 또한, 선정 평가 시 평가에 대한 일관성과 효율성 제고에 기여할 것이다.

PURPOSES : This study establishes a methodology for evaluating traffic safety in response to the introduction of one-way traffic using surrogate safety measures and analyzes the impact of one-way traffic safety through a case analysis. METHODS : The SSAM(Surrogate Safety Assessment Measure) was used to analyze traffic conflicts (TTC(Time to Collision) and PET(Post Encroachment Time)), which are safety indicators. The SSAM input variable dataset was constructed using a VISSIM(Verkehr In Städten - SIMulationsmodell) simulation. RESULTS : Introducing one-way traffic rather than the pending issue (two-way operation) improved traffic safety as the possibility of TTC or PET was reduced. In addition, the analysis results showed that the average TTC time and average PET time increased with the introduction of the one-way system. It is anticipated that the avoidance action time taken by the driver to avoid dangerous situations will also increase, which will help improve traffic safety. CONCLUSIONS : As an alternative to solving traffic safety and communication problems occurring at the study site, it was determined that a one-way system would be effective. Furthermore, a one-way system that allows two-lane roads on both sides to move one-way and allows parking in pockets on both sides of the road would be appropriate.

PURPOSES : This paper proposes an artificial neural network (ANN)-based real-time traffic signal time design model using real-time field data available at intersections equipped with smart intersections. The proposed model generates suitable traffic signal timings for the next cycle, which are assumed to be near the optimal values based on a set of counted directional real-time traffic volumes. METHODS : A training dataset of optimal traffic signal timing data was prepared through the CORSIM Optimal Signal Timing program developed for this study to find the best signal timings, minimizing intersection control delays estimated with CORSIM and a heuristic searching method. The proposed traffic signal timing design model was developed using a training dataset and an ANN learning process. To determine the difference between the traditional pre-time model primarily used in practice and the proposed model, a comparison test was conducted with historical data obtained for a month at a specific intersection in Uiwang, Korea. RESULTS : The test results revealed that the proposed method could reduce control delays for most of the day compared to the existing methods, excluding the peak hour periods when control delays were similar. This is because existing methods focus only on peak times in practice. CONCLUSIONS : The results indicate that the proposed method enhances the performance of traffic signal systems because it rapidly provides alternatives for all-day cycle periods. This would also reduce the management cost (repeated field data collection) required to increase the performance to that level. A robust traffic-signal timing design model (e.g., ANN) is required to handle various combinations of directional demands.

PURPOSES : Most Red bus1) (metropolitan bus) routes to Seoul need to increase supply by increasing the number of buses and number of trips because of the high level of congestion in buses, which also accommodate standing passengers. Due to the recent Itaewon disaster, people have been banned from standing on Red buses due to concerns over the excessive use of public transportation, adding to the inconvenience of passengers, such as increased travel time. However, some routes incur a large deficit owing to excess vehicles and trips relative to the number of passengers, thereby increasing the financial burden of Gyeonggi. Therefore, in this study, a reasonable operation plan is required based on the demand on Red bus routes. METHODS : Using accurate data from smart cards and a Bus Management System, the model was applied to consider bus usage, bus arrival distribution, waiting time, and operating conditions, such as actual bus usage time and bus dispatch interval. RESULTS : As a result of applying the model, buses between 7:00 and 9:00 and 16:00 and 18:00 were very crowded because of standing passengers, and passenger inconvenience costs decreased because of the longer waiting times for bus stops in Seoul. Currently, there are 15 buses in operation for the red bus G8110. However, considering the annual transportation cost, transportation income, and support fund limit, up to 12 buses can be operated per day. The G8110 route was analyzed at 23.6 million won for passenger discomfort cost, as 15 buses operated 97 times per day on weekdays. However, when establishing optimal scheduling, 12 buses per day operated 75 times per day, with a 19.7 million won passenger discomfort cost. CONCLUSIONS : As all red buses run from the starting point, passengers at the bus stop wait for more than an hour before entering Seoul, and the passenger discomfort cost of using demand-responsive chartered buses decreases only when commuting from Jeongja Station and Namdaemun Tax Office stops. Currently, many people commuting from Gyeonggi-do to Seoul are experiencing significant inconvenience owing to the ban on standing in Red buses; a suitable level of input can be suggested for the input and expansion of chartered buses.

PURPOSES : The purpose of this study was to evaluate the performance of a titanium dioxide (TiO2) asphalt surface treatment agent for reducing NOx on the roadside at laboratory and full scales. METHODS : To verify the NOx reduction performance of TiO2 and silicon-based resin-applied surface treatment agents at the lab scale, a bed flow photo reactor test (ISO standard) and a mixed tank photo reactor test designed to apply real-scale construction materials were conducted. Subsequently, the full-scale NOx reduction performance was verified using a full-scale demonstration facility, and the field construction capability of the TiO2 asphalt surface treatment agent was verified through actual road site application. RESULTS : The bed flow photoreactor and mixed tank photoreactor methods showed the same trend in the NOx removal performance. Evaluation of the NOx removal performance of the TiO2 surface treatment agent revealed that the NO removal rate was approximately 13% at the laboratory scale and 15% at full scale. CONCLUSIONS : Through this study, it was determined that the asphalt surface treatment agent applied with TiO2 will have a sufficient NOx reduction effect in an actual road site. In the future, it will be necessary to analyze the continuity of the effect according to traffic volume through continuous monitoring in the field.

PURPOSES : In this study, we aimed to evaluate the transition temperature (Tt) of asphalt binders using molecular dynamics simulations, which can provide a more accurate assessment of the mechanical properties of a material at the molecular level and can be applied to material development and design. METHODS : Unlike conventional macro- or meso-level simulations, we utilized MD simulations to evaluate the Tg of asphalt binders based on material composition and aging degree as input variables. In this analysis, 11 temperatures ranging from 434 K to 233 K at 20 K intervals were utilized, and the bulk volume and density were calculated through MD simulations. RESULTS : The MD simulation successfully predicted the Tg of the asphalt binder, and the molecular-level properties and interactions determined in this study can be applied not only to material development but also to the determination of constitutive equations or contact models used in continuum mechanics or discrete element methods. The calculated Tg was slightly different depending on the aging of the asphalt binder; however, it was found to accurately reflect the transitional characteristics. CONCLUSIONS : This study demonstrated the potential of MD simulations as valuable tools for material development and design in the construction industry. The results indicate that the use of MD simulations can lead to more accurate and efficient material development and design by providing a more detailed understanding of material properties and interactions at the molecular level.

Porous ceramics are used in various industrial applications based on their physical properties, including isolation, storage, and thermal barrier properties. However, traditional manufacturing environments require additional steps to control artificial pores and limit deformities, because they rely on limited molding methods. To overcome this drawback, many studies have recently focused on fabricating porous structures using additive manufacturing techniques. In particular, the binder jet technology enables high porosity and various types of designs, and avoids the limitations of existing manufacturing processes. In this study, we investigated process optimization for manufacturing porous ceramic filters using the binder jet technology. In binder jet technology, the flowability of the powder used as the base material is an important factor, as well as compatibility with the binder in the process and for the final print. Flow agents and secondary binders were used to optimize the flowability and compatibility of the powders. In addition, the effects of the amount of added glass frit, and changes in sintering temperature on the microstructure, porosity and mechanical properties of the final printed product were investigated.

최근 4차산업과 급격한 디지털화, 세계 경제성장률의 하락 등으로 노 동시장은 급격하게 변화하고 있으며 이로 인해 청년 실업률은 매우 높은 상태이다. 또한, 인구구조와 산업구조의 재편에 따라 청년층의 취업여건 은 나아지지 않고, 기업은 신입보다 경험을 가진 인력을 채용하고 있다. 이에 따라 본 연구는 해외 주요국(독일, 덴마크, 영국, 프랑스, 호주)의 청년 일경험 지원정책에 대해 살펴보고 일경험 프로그램을 종합적으로 비교함으로써 우리나라의 청년 일경험 정책에 관한 시사점을 도출하였 다. 분석결과 주요국의 청년 일경험 프로그램은 목적을 달리하여 운영되 고 있고, 대상자의 근로능력 수준에 따라 적합한 프로그램을 연계하고 있다. 또한, 단계별 프로그램과 대상에 따른 프로그램으로 구성되어 있고 운영은 직접 운영과 민간위탁 방식으로 구분되었다. 이러한 비교분석 결 과를 바탕으로 정책적 시사점을 제시하였다.

바이오디젤은 중립연료로써 친환경 연료로 알려져 있으며, 육상에서는 일정 비율을 의무 혼합하는 정책을 시행하고 있다. 본 연구에서는 바이오디젤의 선박 연료로써의 사용 가능성을 검증하기 위해 선박용 경유와 바이오디젤의 혼합비율 0 %, 5 %, 10 %, 20 %에 대해 성분 분석, 금속 부식성 실험, 저장 안정성 실험을 수행하였다. 성분 분석은 ISO 8217:2017 기준에 따라 밀도, 동점도, 인화점 등 총 8가지를 평가하였으며, 180일 동안 상온과 가혹 조건(60 ℃)에서 금속 부식성 실험과 저장 안정성 실험을 통해 바이오디젤 신뢰성을 검증 하였다. 연구 결과, 성분 분석은 바이오디젤 모든 혼합비율에서 ISO 8217:2017 기준을 만족하였으며, 바이오디젤 비율에 따라 동점도, 밀 도, 산값은 혼합비율이 높아질수록 높게 나타났으며, 황분은 혼합비율이 높아질수록 낮게 나타났다. 금속 부식성은 탄소강, 철, 알루미늄, 니켈의 경우 부식이 거의 발생하지 않았으나, 구리의 경우 60 ℃ 환경 바이오디젤 20 % 혼합에서 산소가 풍부한 바이오디젤의 영향으로 부식이 발생하였다. 저장 안정성은 모든 바이오디젤 혼합비율을 180일 동안 상온과 가혹 조건에서 저장한 결과, 변색, 슬러지 발생, 연료 분리가 육안으로 확인되지 않았다.

The preliminary study was conducted on the use of navigation instruments and programs conducted in the previous demonstration and experiment of the training ship SAEBADA, real-time sharing and accuracy of land and sea information, and the development of real-time effective information transmission and reception and management system programs. Based on this, this study used the training ship CHAMBADA, which is similar in length to the tonnage of the fishing boat. The purpose is to present errors in ship situation-specific information data, alarm systems for marine information, and land and ship transmission and reception programs collected using intelligent information management systems to find out whether they can be applied and used in fishing boats. It plans to conduct research on direct and indirect safety and ship’s stability when the intelligent information management system operates in real time in the operation of ships considering the characteristics of small fishing boats and the characteristics of fishing.

우리나라 폐기물관리법상 의료폐기물은 소각 또는 멸균분쇄 후 소각하도록 되 어 있으나, 멸균분쇄 후 소각하는 경우는 미미하다. 의료폐기물은 멸균분쇄 하 더라도 위해성이 남아 있다는 전제하에 잔재물을 소각해야 한다는 법률규정 때문에 멸균분쇄는 불필요한 과정으로 인식되어 대부분 의료폐기물 전용소각 장에서 소각되고 있다. 그러다보니 의료폐기물 전용소각장의 처리용량이 부족 해지고, 이를 해결하기 위하여 법정한도를 초과해서 처리하는 것을 허용하는 경우도 있으며, 감염정도가 낮은 일회용기저귀는 폐기물관리법 특례를 적용하 여 의료폐기물에서 제외하여 일반폐기물 소각장에서 처리하고 있다. 국내 폐기물관리법은 기계적 처분 방식인 고압증기멸균법 및 마이크로웨이브 멸균법 등이 규정되어 있지만 아직 활성화 되지 못하고 있다. 이는 의료폐기물 처리에 대해 어떠한 방식을 통해서라도 자원을 재활용해야 한다는 당위성에 대한 인식이 부족하기 때문이다. 멸균분쇄 후 남은 잔재물을 소각하지 않고 재활용하기 위해서는 개정되어야 할 규정 들이 많이 있다. 의료폐기물은 발생지인 의료기관이 자가처리 방식으 로 멸균분쇄하여 일반폐기물로 배출하여 재활용하는 것이 가장 바람직한 방법 이다. 따라서, 해외 선진 국가들과 마찬가지로 우리나라도 의료폐기물 재활용, 특히 소재 자체가 활용도가 매우 높은 일회용기저귀에 대해서는 반드시 재활 용 및 재생원료로 사용될 수 있도록 연구, 검토되어야 할 것이다.

Aluminum alloys are widely utilized in diverse industries, such as automobiles, aerospace, and architecture, owing to their high specific strength and resistance to oxidation. However, to meet the increasing demands of the industry, it is necessary to design new aluminum alloys with excellent properties. Thus, a new method is required to efficiently test additively manufactured aluminum alloys with various compositions within a short period during the alloy design process. In this study, a combinatory approach using a direct energy deposition system for metal 3D printing process with a dual feeder was employed. Two types of aluminum alloy powders, namely Al6061 and Al-12Cu, were utilized for the combinatory test conducted through 3D printing. Twelve types of Al-Si-Cu-Mg alloys were manufactured during this combinatory test, and the relationship between their microstructures and properties was investigated.

박새는 도시생태계 내 환경변화를 측정할 수 있는 생물지표종이자 대표적인 식충성 조류로 건전성 유지와 같은 중요한 역할을 맡고 있다. 연구자들은 박새과 조류의 번식생태 파악을 위해 인공새집 조사방법을 활용하고 있으나, 공간적･시간적 한계로 거시적 관점의 연구를 진행하기에는 어려움이 있다. 본 연구는 전문가 중심으로 수행된 기존 인공새집 모니터링이 갖는 한계를 벗어나고자 시민참여 인공새집 모니터링 프로젝트를 설계하였다. ‘수원시 앞마당 조류 모니터링단’은 시민조사원 들의 자발적인 참여를 통해 경기도 수원시 내 녹지공간에 인공새집을 설치하고 박새과 조류의 번식생태를 관찰하는 프로젝트이 다. 2021년 2월 9일부터 2월 22일까지 온라인 설문조사를 통해 참가자를 모집하였고, 시민조사원은 2021년 2월 23일부터 8월 31일까지 인공새집 설치부터 관찰까지 직접 수행하였다. 비전문가인 시민조사원들의 진입장벽을 낮추고 일관된 데이터를 수집하기 위해 모니터링 과정 전반에 대한 온라인 교육을 수행하였고 모바일 애플리케이션을 이용하여 인공새집 관찰기록을 수집하였다. 시민참여 인공새집 모니터링 프로젝트에는 98명의 시민조사원이 참여하였고 배포된 206개의 인공새집 중 175(84.95%)개가 수원시 내 녹지공간에 설치되었다. 설치된 인공새집 중 위치 좌표 생성 오류가 발생한 2건을 제외한 173(83.98%)개를 대상으로 시민과학 프로젝트 결과를 확인했다. 시민조사원으로부터 수집한 인공새집 관찰기록은 총 987회 이며, 최솟값은 1회, 최댓값은 26회, 평균은 5.71±4.37회로 나타났다. 월별 인공새집 관찰 횟수는 2월 70회(7.09%), 3월 444회(44.98%), 4월 284회(28.77%), 5월 133회(13.48%), 6월 46회(4.66%), 7월 6회(0.61%), 8월 4회(0.41%)로 조사되었 다. 설치된 173개의 인공새집 중 57개(32.95%)에서 조류의 이용을 관찰할 수 있었고 박새 12개소(21.05%), 곤줄박이 7개소 (12.28%), 미동정 조류 38개소(66.67%)로 확인되었다. 본 연구는 박새과 조류의 번식생태를 조사방법으로 활용되는 인공새집 모니터링에 시민의 참여 가능성을 처음으로 검토한 연구로 향후 시민과학을 접목한 생태모니터링 설계의 기초자료로 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

본 연구의 목적은 예비 지구과학교사들이 지질도에서 단층을 판별하는 동안 그들이 사용하는 내용 지식과 문제해결 과정을 분석하는 것이다. 이를 위해 연구자들은 시선 추적기(Tobii Pro Glasses 2 모델)를 활용하여 예비 지구과학교사들 (N=12)이 단층 해석에 대한 문제를 해결하는 동안 그들의 시선 고정 시간, 시선 경로에 대한 자료를 수집하여 분석하였다. 그 결과는 다음과 같다. 첫째, 그들은 정단층, 역단층, 주향이동단층 등에 대한 개념은 인지하고 있지만, 대부분의 예비 지 구과학교사들은 지질도에서 단층 해석에 필요한 절차적 지식은 인지하고 있지 않다. 둘째, 예비 지구과학교사들은 지질도에 서 단층을 해석하기 위해 지질 단면도를 그리지 않았고, 3차원적 정보가 아니라 지질도에서 수집한 2차원적 정보를 바탕으 로 단층을 판별하였다. 그러므로 차후 교육 현장으로 진출하는 예비 지구과학교사들이 자연현상에 대한 이해와 더불어 그 자연현상을 이해하는데 필요한 절차적 지식을 학습할 수 있도록 교수학습환경을 개선할 필요가 있다. 그리고 본 연구의 결 과는 차후 새로운 교육과정을 구성하거나 교사 교육에 대한 자료를 개발하는데 실질적으로 도움을 줄 수 있을 것이다.

In this study, machine learning models are proposed to predict the Vickers hardness of AlSi10Mg alloys fabricated by laser powder bed fusion (LPBF). A total of 113 utilizable datasets were collected from the literature. The hyperparameters of the machine-learning models were adjusted to select an accurate predictive model. The random forest regression (RFR) model showed the best performance compared to support vector regression, artificial neural networks, and k-nearest neighbors. The variable importance and prediction mechanisms of the RFR were discussed by Shapley additive explanation (SHAP). Aging time had the greatest influence on the Vickers hardness, followed by solution time, solution temperature, layer thickness, scan speed, power, aging temperature, average particle size, and hatching distance. Detailed prediction mechanisms for RFR are analyzed using SHAP dependence plots.

인간 활동으로 광범위한 자연 생태계 변화로 지난 몇 세기 동안 전 세계적으로 생물다양성이 심각하게 위협받고 있다. 생태계의 변화 양상을 파악하는 것은 생물다양성 위협을 파악하고 관리하는 데 필수적이다. 이러한 필요성에 따라 IUCN 의회는 2019년에 생태계의 기능과 유형을 고려한 IUCN Global Ecosystem Typology(GET)를 구성했다. IUCN은 10개의 생태계 군계, 108개의 생태기능별 토지 유형(EFG; Ecological Functional Group)을 전 지구적 범위에서 지도로 제공하고 있다. IUCN GET 생태계의 유형 분류에 따르면 국내 생태계는 Realm (1수준)이 8개, Biome (2수준)이 18개, Group (3수준)은 41개 유형으로 분류된다. IUCN이 제공하는 GET의 경우 전 세계 규모로 제작되었기 때문에 해상도가 낮고 실질적인 토지 현황과 일치하지 않는 경우가 많다. 본 연구는 토지피복지도를 활용하여 국내 IUCN GET 유형 분류의 정확도를 높이고 실질적인 현황 을 반영한 지도를 제작하고자 했다. 이를 위해 ① IUCN GET에서 제공하는 국내 GET 데이터 체계를 검토하고, ② 이를 국내 현황과 비교 분석하였다. 이 과정을 통해 GET의 한계와 활용 가능성을 평가하고 ③ 이후 국가자료를 최대 한 활용하여 국내 현황을 반영한 국내 GET 유형 분류를 수행하였다. 본 연구는 토지피복지도와 기존 국가자료를 최대한 활용하여 국내 GET를 총 25개 유형으로 분류했다(Terrestrial Realm :9, Freshwater: 9 Marine-Terrestrial:5, Terrestrial-Freshwater :1, Marine-Freshwater-Terrestrial:1). 기존 지도와 비교했을 때 수정된 국내 GET의 경우 ‘F3.2 Constructed lacustrine wetlands’, ‘F3.3 Rice paddies’, ‘F3.4 Freshwater aquafarms’, ‘T7.3 Plantations’가 면 적이 가장 많이 축소되었다. 온대 산림(T2.2)의 면적이 가장 많이 늘어났고, ‘MFT1.3 Coastal saltmarshes and reedbeds’, ‘F2.2 Small permanent freshwater lakes’등 3개 유형 또한 수정 후 GET 면적이 증가했다. 해당 과정을 통해 기존 GET에서 모든 EFG의 합이 국토 면적의 8.33배를 차지하던 기존의 지도를, 토지피복지도를 활용하여 총합 이 국토 면적의 1.22 배가 되도록 수정하였다. 이를 통해 유형별 차이가 작고 정확성이 떨어진 기존의 EFG가 본 연구를 통해 개선 및 수정되었음을 확인하였다. 본 연구는 현장 요건을 반영한 데이터를 최대한 활용하여 GET 기준 에 상응하는 한국의 GET 지도를 제작한 것에 그 의의가 있다.

This study investigated the odor emission characteristics of fertilizer manufacturing facilities. The characteristics were evaluated by measuring the odor concentration at the outlet and site boundary of the complex fertilizer and organic fertilizer manufacturing facilities. The evaluation process utilized the air dilution sensory method and PTR-ToF-MS. The complex odor dilution factor ranged from 100 to 120 times at the outlet of the compound fertilizer manufacturing facility. Specifically, the concentrations of Ammonia and Aldehydes were relatively high as designated odor substances. For the organic fertilizer facility, the dilution factor for complex odors was measured up to a maximum of 3,000. And, designated odorants such as Ammonia and Hydrogen sulfide were measured at levels up to parts per million (ppm). The odor contribution assessment of the fertilizer manufacturing facilities showed that the complex fertilizer facility exhibited similar contributions from Aldehydes and Sulfur compounds. On the other hand, the organic fertilizer facility had the highest contribution of over 62% from Sulfur compounds. As odor substances are easily changed and diffused according to weather conditions, it is difficult to obtain representative data according to the measurement time. Therefore, if continuous monitoring of odorous substances is performed using equipment that can be measured in real time without pretreatment, it becomes feasible to identify odor emission sources and regional spatio-temporal distribution. This information would then serve as a basis for analyzing odorant contamination characteristics and establishing appropriate countermeasures.

Gate valves are hydraulic components used to shut-off the water flow in water distribution systems. Gate valves may fail owing to various aspects such as leakage through seats, wearing of packing, and corrosion. Because it is considerably challenging to detect valve malfunctioning until the operator identifies a significant fault, failure of the gate valve may lead to a severe accident event associated with water distribution systems. In this study, we proposed a methodology to diagnose the faults of gate valves. To measure the pressure difference across a gate valve, two pressure transducers were installed before and after the gate valve in a pilot-scaled water distribution system. The obtained time-series pressure difference data were analyzed using a machine learning algorithm to diagnose faults. The validation of whether the flow rate of the pipeline can be predicted based on the pressure difference between the upstream and downstream sides of the valve was also performed.