본 연구에서는 전하 이동 특성을 가지는 분자[쿠마린(C)-DNP]의 흡수 스펙트럼을 정확하게 예측하기 위해 장거 리 보정 밀도 범함수 이론 (long-range corrected density functional theory, LC-DFT)인 LC-BLYP의 범위 분리 매개변수 (μ)를 여러 가지 피팅 방법을 이용하여 최적화하였다. 기체 상태의 Koopmans 이론을 기반으로 최적화된 μ값은 실험적 흡수 피크에 비해 청색 이동(blue-shift)되는 경향성을, 반대로 용매 환경에서 최적화된 μ값은 과도하게 적색 이동 (red-shift)이 되는 경향성을 보였다. 반면, 실험적 데이터에 맞춰 조정된 μ값은 흡수 스펙트럼의 피크 위치와 세기를 가 장 고정확도로 재현하였으며, 특히 C-DNP와 C-OH 분자에서 나타나는 최대 흡수 피크 에너지의 차이를 잘 예측하였 다. C-DNP의 HOMO와 LUMO 전자 분포는 모든 μ값에서 일정한 모양(shape)을 가지고 있었으며, HOMO에서 LUMO 의 전이는 C에서 DNP로의 분자 내 전하 이동(Intramolecular Charge Transfer, ICT)임을 보였다.

With the continuous development of science and technology, unmanned ship has gradually become a hot spot in the field of marine research. In practical applications, unmanned ships need to have long-range navigation and high efficiency, so that they can accurately perform tasks in the marine environment. As one of the key technologies of unmanned ship, path planning is of great significance to improve the endurance of unmanned ship. In order to meet the requirements, this paper proposes a path planning method for long distance unmanned ships based on reinforcement learning angle precedence ant colony improvement algorithm. Firstly, canny operator is used to automatically extract navigation environment information, and then MAKLINK graph theory is applied for environment modelling. Finally, the basic ant colony algorithm is improved and applied to the path planning of unmanned ship to generate an optimal path. The experimental results show that, compared with the traditional ant colony algorithm, the path planning method based on the improved ant colony algorithm can achieve a voyage duration of nearly 7 km for unmanned ships under the same sailing environment, which has certain practicability and popularization value.

North Korea continues to upgrade and display its long-range rocket launchers to emphasize its military strength. Recently Republic of Korea kicked off the development of anti-artillery interception system similar to Israel’s “Iron Dome”, designed to protect against North Korea’s arsenal of long-range rockets. The system may not work smoothly without the function assigning interceptors to incoming various-caliber artillery rockets. We view the assignment task as a dynamic weapon target assignment (DWTA) problem. DWTA is a multistage decision process in which decision in a stage affects decision processes and its results in the subsequent stages. We represent the DWTA problem as a Markov decision process (MDP). Distance from Seoul to North Korea’s multiple rocket launchers positioned near the border, limits the processing time of the model solver within only a few second. It is impossible to compute the exact optimal solution within the allowed time interval due to the curse of dimensionality inherently in MDP model of practical DWTA problem. We apply two reinforcement-based algorithms to get the approximate solution of the MDP model within the time limit. To check the quality of the approximate solution, we adopt Shoot-Shoot-Look(SSL) policy as a baseline. Simulation results showed that both algorithms provide better solution than the solution from the baseline strategy.

During and after the construction of LILW disposal facilities, the decrease of groundwater head potential has been monitored. In addition, an increase of the electrical conductivity (EC) has been observed in several monitoring wells installed along the coastal coastline. Monitoring activity for groundwater head potential and hydrogeochemical properties is important to reduce the uncertainty in the evaluation of groundwater flow characteristics. However, the data observed in the monitoring wells are spatial point data, so there is a limit to the dimension. Several researchers evaluated groundwater head potential changes and seawater intrusion (SWI) potential for disposal sites using groundwater flow modeling. In case of groundwater flow modeling results for SWI, there is a spatial limit in directly comparing the EC observed in the monitoring wells with the modeling results. In a recent study, it was confirmed that the response of the long-range ground penetraiing radar (GPR) system was severely attenuated in the presence of saline groundwater. In order to reduce the spatial constraint of the groundwater monitoring wells for SWI, the characteristics of SWI within the disposal facility site by using the the results of a recent study of the long-range GPR system were investigated and evaluated in this study.

2020년 1월 23일 이후 중국에서 신종 코로나바이러스 감염증(COVID-19)으로 인한 봉쇄 조치가 전국으로 확대 되고 있었다. 그러나, 한국에서는 2020년 2월 1-2일에 PM10 질량농도 일평균 최대 88-98 μg m−3의 고농도 연무가 발생하였다. 이 기간에 동아시아 지역은 850 hPa 기온 아노말리가 양(+), 동서류 아노말리는 음(-)으로 온난하고 정체적인 기단의 영향을 받고 있었다. 동아시아 지역의 인위적 배출량 감소에 따른 한국의 PM10 장거리 수송의 영향을 분석하기 위하여 WRF-Chem을 활용하였다. WRF-Chem에 인위적 배출량을 변화 없이 적용한 BASE와 인위적 배출량을 50%로 감소시켜 적용한 CTL의 PM10을 한국의 지상 측정값과 민감도 분석을 수행하였다. CTL에서 PM10의 IOA는 0.71로 BASE의 0.67보다 높게 나타났다. 이것은 중국의 COVID-19 봉쇄 조치로 인해 인위적 배출량이 감소한 것으로 분석된 다. 또한, 한국 이외의 지역 배출량을 0으로 설정한 BASE_ZEOK와 CTL_ZEOK를 모의하여 BASE와 CTL에서의 장 거리 수송 기여도의 변동을 분석하였다. CTL은 BASE와 비교하여 배출량이 50%로 감소하였지만 PM10 장거리 수송 기여도는 10-20% 감소한 것으로 나타났다. 동아시아 지역의 배출량 감소에 따라 풍하측 한국의 PM10 장거리 수송 기 여도 변동이 선형적으로 반응하지 않는 것은 종관 기상 변동이 영향을 주는 것으로 보인다. 2월 1-2일 한국의 고농도 PM10 연무 사례에 대한 CTL에서 PM10 에어로졸 성분의 장거리 수송 기여도는 기타 무기물이 80-90%로 가장 높았고, 질산염은 30-60%, 황산염은 0-20%, 암모늄은 30-60%를 나타내고 있었다. 중국의 봉쇄 조치로 인하여 교통 및 물류 수 송이 감소하면서 2차 에어로졸이 감소한 것으로 보인다.

Development of a long-range artillery intercept system to counter the threat of enemy long-range artillery is in progress. This intercept system is a complex combination of several components. In addition, the ability to engage simultaneously is emphasized due to the characteristic of having to respond to numerous enemy bullets. In this study, the performance according to the arrangement of the detection asset and missile launchers, which are key components of the system, is analyzed. A simulation experiment was performed assuming the enemy attack at various azimuth and launch angles. As a result of the analysis, the radar seems to provide sufficient detection capability in any situation, but in the case of the launcher, the effect of the enemy's launch angle can be critical. It is recommended to place both radar and launchers behind the protection target.

In weapon assignment studies to defend against threats such as ballistic missiles and long range artillery, threat assessment was partially lacking in analysis of various threat attributes, and considering the threat characteristics of warheads, which are difficult to judge in the early flight stages, it is very important to apply more reliable optimal solutions than approximate solution using LP model, Meta heuristics Genetic Algorithm, Tabu search and Particle swarm optimization etc. Our studies suggest Generic Rule based threat evaluation and weapon assignment algorithm in the basis of various attributes of threats. First job of studies analyzes information on Various attributes such as the type of target, Flight trajectory and flight time, range and intercept altitude of the intercept system, etc. Second job of studies propose Rule based threat evaluation and weapon assignment algorithm were applied to obtain a more reliable solution by reflection the importance of the interception system. It analyzes ballistic missiles and long-range artillery was assigned to multiple intercept system by real time threat assessment reflecting various threat information. The results of this study are provided reliable solution for Weapon Assignment problem as well as considered to be applicable to establishing a missile and long range artillery defense system.

2020년 중국의 COVID-19 폐쇄는 한국의 풍상측에 위치한 중국의 대기오염 배출량을 감소시켰다. 몽골 북부로 부터 중국 동부를 거쳐 한반도에 이르는 지역에서는 2020년 1~2월에 기온 아노말리가 양(+)으로 온난하였고, 2020년 1월에는 동서류 아노말리가 음(−)으로 정체적인 특징을 보였다. 2019년 12월~2020년 3월에 한국 중부 서쪽의 석모리와 파도리에서 중국 배출량 감소의 영향에 따라 PM10, NO2, O3 농도 변동이 나타났다. 파도리에서 PM10, O3 월평균 농도와 최근 4년의 월평균 농도의 비는 2019년 12월과 비교하여 중국의 COVID-19 폐쇄 이후인 2020년 1~3월에 각각 0.7~4.7%, 9.2~22.8%로 감소하였다. 2020년 1월 중국의 춘절 기간에는 석모리와 파도리에서 PM10, NO2, O3 농도가 최근 4년의 춘절 기간과 마찬가지로 감소하였다. 그러나 2020년 1월 평균 농도가 최근 4년 1월과 비교하여 감소한 것은 중국 춘절 전후의 기간에도 배출량이 감소하였던 것과 관련 있다. 2020년 1~3월 석모리의 PM10, NO2, O3 농도의 비 ( /M)는 각각 70.8~89.7%, 70.5~87.1%, 72.5~97.1%이었고, 파도리에서도 각각 79.6~93.5%, 67.7~84.9%, 83.7~94.6% 로 추정 월평균(M)보다 월평균(Os)이 감소하였다. 2020년 1월에 몽골 북부로부터 중국 동부와 한반도에 이르는 지역의 온난화로 인한 광화학 반응으로 최근 4년과 비교하여 AOD가 높게 나타났으나 2020년 3월에는 풍상측인 중국에서 2차 에어로졸을 생성하는 전구물질 배출 감소로 최근 4년과 비교하여 낮은 AOD 분포를 보였던 것으로 분석되었다.

The charge transfer (CT) excitation energy calculations of H2N-(CH=CH)3-X and the H2N-H.....H-X structures with the various electron acceptors (-X) were performed with comparing the accuracy of various calculation methods, such as B3LYP, long-range corrected (LC)-BLYP, and EOM-CCSD. Both intra-molecular and inter-molecular systems showed a tendency for CT excitation energy to decrease as the electronic accepting property increases, and LC-BLYP showed the best accuracy in both inter- and intra-molecular CT excitation energy. In this study, it was confirmed that unexpectedly larger range separation parameter(μ) values of LC-BLYP showed better results of CT excitation energy.

북한은 2019년 5월 4일 원산 북방 호도반도 일대에서 단거리 발사체 수발을 발사하였고, 이어서 5월 9일에는 평안북도 신오리 지역에서 단거리로 추정되는 미사일을 발사하는 등 ′19년 들어서 총 13회나 발사하였다. 북한의 단거리 방사 포 및 미사일은 240·300㎜ 방사포와 KN-02, 스커드 C형 미사일로 사거리가 약 70-300㎞ 이내로 우리가 보유한 레이더로는 탐지가 제한되어 대응이 다소 어려움으로 장기적으로 장사정포요격체계를 개발하여 대비하여야 하겠다. 북한의 단거리 미사일 방어를 위해서는 이스라엘에서 운용하고 있는 아이언돔 시스템의 무기체계와 장거리 미사일 방어를 위해서는 고고도 타격체계인 THAAD체계가 필요하다. 북의 장·단거리 미사일 방어를 위해서는 아이언돔이나 사드와 같은 유사한 무기체계를 조기에 도입하거나, 자체 개발하여 대응 할 수 있다면 효과적인 방어망을 구축할 수 있을 것이다. 북한의 단거리 및 장거리 미사일로 단거리는 한반도내 있으며, 장거리는 멀리 동아시아 주변국 및 미국 등 우방국을 위협함으로 한국형미사일방어를 위한 탄도탄미사일방어(BMD) 및 킬체인(Kill Chain) 체계를 조기에 구축하여 북의 무모한 기습이나 도발에 대비하여야 한다. 이를 위해 국방 과학연구소(ADD)나 한국과학기술원(KAIST)과 협업하여 자체 기술력 확보로 언제 있을지 모를 도발에 상시 대비할 수 있는 체계를 갖추어야 하겠다.

호박꽃과실파리, Bactrocera scutellata (Hendel) (Diptera: Tephritidae),는 호박 등 박과식물의 해충으로 야외 트랩실험을 통해 호박꽃과실파리 수컷이 cue lure와 raspberry ketone에 유인되는 것이 확인되었으며, 전자현미경 관찰을 통해 호박꽃과실파리의 촉각(antennae)과 작은턱수염(maxillary palps)에 각각 다른 형태의 냄새감각기들이 존재한다는 것을 확인하였다. 이 결과를 바탕으로 Bactrocera 속 과실파리들의 parapheromone 성분들인 cue lure, raspberry ketone, methyl eugenol, 및 zingerone 등의 물질들이 촉각과 작은턱수염 중 어떤 감각기관에 의해 감지되는지 알아보기 위해 이 물질들과 식물 냄새성분인 3-octanone에 대한 호박꽃과실파리의 eleltroantennogram (EAG) 및 electropalpogram (EPG) 반응을 측정하였다. 그 결과 cue lure 및 raspberry ketone은 작은턱수염에서 큰 EPG 반응을 보였으나 촉각에서는 EAG 반응을 나타내지 않았다. 이와는 대조적으로 호박꽃과실파리의 기주식물인 호박에서 방출되는 냄새 성분 중 하나인 3-octanone은 촉각에서 큰 EAG 반응을 나타내었으나 작은턱수염에서는 아주 작은 EPG 반응만을 나타내었다. 이러한 결과는 호박꽃과 실파리 수컷에 강한 유인력을 나타내는 cue lure와 raspberry ketone이 촉각이 아니라 작은턱수염에 존재하는 냄새감각세포들에 의해 감지된다는 것을 의미하며 이것은 호박과실파리 등 아직 강력한 유인제가 알려져 있지 않은 다른 과실파리류의 유인제 개발에 유용한 정보가 될 것이다.

구제역은 갈라진 발굽을 갖고 있는 가축과 야생동물에서 발병하는 매우 치명적이고 전염성이 높은 질병이며 막대한 경제적 손실을 초래하는 병원균들 중 하나이다. 상대적으로 예측도가 높은 대기 확산 모델의 경우 공기 전파에 대한 구제역 바이러스의 위해성 관리방안을 결정하는데 주요 역할을 담당할 수 있는 유용 가능한 수단으로 여러 나라에서 활용되어 왔다. 하지만 현재까지 대기 확산 모델링을 이용하여 국내에 발생한 구제역의 방안으로 적용되지 않았다. 본 연구는 대기 확산 모델인 CALPUFF 모델을 사용하여 2010년 4월 강화군에서 시작되어 2010년 6월에 종식된 구제역 사태를 통해 구제역 바이러스의 공기 중 장거리 확산 가능성에 대해 연구하였다. 모델링 결과 공기 중의 바이러스 생존력은 24℃이하의 낮은 온도조건에서 더욱 전파 가능성이 높은데 공기 확산 당시의 온도는 24℃이하로 적합한 환경이었다. 또한 상대습도도 60% 이하로 바이러스 생존 상태에 최적을 이루는 환경이었음을 확인 가능하였다. 이 결과만으로 공기를 통한 전염가능성을 단정할 수는 없지만, 향후 추가적인 연구를 통하여 공기감염이 확인된다면, 이에 대한 정부차원의 대책수립이 필요할 것으로 판단된다.

광역방제기의 송풍팬은 방제성능을 좌우하는 핵심 부품으로서 구조적으로 안전성이 확보되어야 한다. 따라서, 대풍량 축류식 송풍기의 알루미늄 축류팬의 안전한 운용을 위해, 축류팬 블레이드에 대해 3차원 전산유동해석과 구조상호해석을 실행하여 축류팬의 요구수명을 만족할 수 있는 개선된 축류팬을 제시하고자 하였다. 이에 제1 보에서는 유동해석과 구조해석을 통하여 기존의 일체형 모델의 안전성을 검토하였는데, 그 결과 축류팬의 기계적 강도가 다소 미흡하여 무한수명을 보장할 수 없음이 판단되어 개선 설계가 절실히 요구되었다. 제2 보의 개선된 설계에서는 축류팬의 각 블레이드를 허브에 조립하여 응력을 분산시킴으로써 등가응력 수준을 반감시킬 수 있었다. 개선모델의 경우 유동저항에 의한 압력분포와 원심력으로부터 예측된 최대 등가응력(74.21MPa)이 소재 항복강도의 1/2 이하로 저감되었고, 내구수명해석을 통해 알루미늄 합금 소재의 무한 피로한도를 보장할 수 있을 것으로 예상되었다. 또한 제1 모드 고유 진동수가 105.62 Hz로서 공진현상은 발생하지 않을 것으로 예상되어 안전한 설계임을 확인할 수 있었다.

광역방제기의 송풍팬은 장비의 안전성과 방제성능을 좌우하는 핵심 부품으로서 구조적으로 안전성이 확보되어야 한다. 본 연구에서는 광역방제기에 사용되는 축류식 송풍기의 안전한 운용을 위해, 알루미늄 축류팬 블레이드에 대한 3차원 전산유동해석과 구조상호해석을 실행하여 축류팬의 요구수명을 만족할 수 있는 개선된 축류팬을 제시하고자 하였다. 이에 제1 보에서는 유동저항과 회전력에 의해 발생하는 최대등가응력 값을 구조해석을 통하여 축류팬 재질의 기계적 피로강도와 비교하여 기존모델의 안전성을 검토하고자 하였다. 송풍기 작동 시 발생하는 최대 등가응력값(138.68 MPa)은 축류팬 알루미늄 소재(AC3A, 413.0-F)의 항복강도(145 MPa)에 근접한 값으로 축류팬의 기계적 강도가 다소 미흡하였고, 내구수명은 1.24~11.15×106 회(최대 90시간)으로 분석되었다. 따라서 피로강도의 산포를 고려할 때, 관행기존 설계의 축류팬에 대한 무한수명을 보장할 수 없으며 개선 설계가 요구되었다.

기상 예보는 에너지 산업과 같은 다양한 산업 활동에 필수적인 정보를 제공한다. 본 연구의 목적은 에너지 산업을 대상으로 장기 기상 예보에 활용될 수 있는 GIS 기반의 프로토타입 시스템을 개발하는 것이다. 이를 위해 먼저 기상 및 기후 정보의 활용에 있어 GIS가 갖는 함의를 살펴보았다. 이어 현재 기상청에서 제공 중인 장기 예보 서비스에 대한 현황 분석 등을 토대로 활용 시스템의 발전 방향을 논의하였다. 여기에서는 에너지 산업을 고려하여 정보 자체의 발전 방안과 정보의 서비스 방식에 대한 개선 방안을 함께 검토하였다. 이를 토대로 장기 예보 정보의 활용을 위한 프로토타입 시스템을 데스크톱 GIS를 기반으로 개발하였다. 본 연구에서 개발된 시스템을 통해 GIS는 장기 예보 정보의 관리에서 서비스까지의 전 과정에서 매우 효과적이고 효율적인 기반이 될 수 있음을 확인하였다.

Concrete Carbonation is usually measured as discoloration, as it has one of strengths to be economical, and simple and immediately confirm the given results in the spot. And, when Carbonation is measured as Phenolphthalein Solution, it is possible to confirm the scope of alkali through acid and basic reaction. Then, Concrete Basic Reaction is decided according to alkali concentration depending on Potassium Hydroxide Now that Carbonation is gradually produced toward inner side from outer side, with time going by, it doesn’t work, to some adequate depth, in as fast time as compulsory facilitating test. Thus, this research thesis made a comparative analysis on concrete phenomenal discoloration borderline following Phenolphthalein Solution, as part of a bid to measure Carbonation. Also, the thesis measured 'Concrete Alkali Concentration. The result showed that concrete coloring is classified into red and scarlet according to alkali concentration, and into borderline breakpoint of the speckle of scarlet and carbonation reaction. The higher chroma becomes with concrete decolorizing, the higher alkali concentration becomes. Also, it was demonstrated that for long-term concrete discoloration borderline, discoloration degree can be determined by amounts of Potassium Hydroxide. Such result proved that limiting the extent of only red color as alkali, in the process of deciding on the scope of concrete alkali, can be served as an error in measuring service life of Concrete Carbonation.

For the purpose of making the detection range of fish detection system more longer and computerizing the system a parametric sound source, a timer and a digitizing circuit for the Apple II computer have been studied. The parametric sound of 5 KHz generated by passing AND gate two signals from carrier signal generator of 200KHz with modulator of 5KHz. This parametric acoustic source of 5KHz difference frequency had more higher directional resolution of 10 degrees than single frequency sound of 200KHz. Peripheral interface adaptor MC 6821 was adopted for interfacing to the Apple II personal computer. The timer consisted of six decade binary coded decimal counters (74 LS 190), and the digitizing circuit consisted of a sample and hold (LF 398) and an A/D converter(ADC 0808). The timer with 10KHz clock pulse had the measuring time from 0.1msec to 100sec. This time measuring range was satisfactory for the aim of the fish finding acoustic system.

Planetary global localization is necessary for long-range rover missions in which communication with command center operator is throttled due to the long distance. There has been number of researches that address this problem by exploiting and matching rover surroundings with global digital elevation maps (DEM). Using conventional methods for matching, however, is challenging due to artifacts in both DEM rendered images, and/or rover 2D images caused by DEM low resolution, rover image illumination variations and small terrain features. In this work, we use train CNN discriminator to match rover 2D image with DEM rendered images using conditional Generative Adversarial Network architecture (cGAN). We then use this discriminator to search an uncertainty bound given by visual odometry (VO) error bound to estimate rover optimal location and orientation. We demonstrate our network capability to learn to translate rover image into DEM simulated image and match them using Devon Island dataset. The experimental results show that our proposed approach achieves ~74% mean average precision.

본 연구에서는 지진 발생 시, 진앙으로부터 원거리 지역에 위치하거나 연약지반에 위치한 구조물에 영향을 줄 수 있는 장주기 성분 지진에 대한 예측 거리산정식을 분석하였다. 장주기 성분 지진에 관한 대표적인 피해 사례로는 멕시코시티지진(1985), 토카치오키지진(2003), 동일본대지진(2011) 등이 있으며, 일반 지진의 경우에서 볼 수 없는 다른 피해 양상이 나타났다. 이러한 장주기 성분 지진에 대해서는 연구된 바가 거의 없는 실정으로, 본 연구에서는 세계 각지에서 발생한 실제 지진기록에 대한 DB를 구축하고, 이를 분석하여 장주기 성분 지진의 도달거리 범위, 도달거리에 따른 최대지반가속도의 변화 등에 관한 분석을 실시하였다.