The optimal design of steel plate girders has traditionally relied on meta-heuristic techniques, such as Genetic Algorithms (GA), to handle discrete design variables and complex non-linear constraints, including shear buckling and section classification. However, these methods suffer from high computational costs as they require repetitive re-optimization for every new load condition. To address this limitation, this study proposes a highly efficient Sequential Multi-Agent Reinforcement Learning (MARL) framework based on the Agent-Environment Cycle (AEC) architecture. Unlike parallel one-shot approaches, the proposed model effectively learns the dependencies between design variables by determining them sequentially. Furthermore, to maximize cost efficiency during the inference phase, we introduce an Adaptive Inference Chain combined with a deterministic DCR-based Shrink-Refine algorithm. Experimental results on 100 diverse load cases demonstrate that the proposed method achieves an average cost reduction of 8.2% compared to the GA baseline while maintaining 100% feasibility. With an inference time reduced to approximately 76 ms, the model demonstrates significant potential for real-time automated design. Additionally, an in-depth analysis of cases where the Demand-Capacity Ratio (DCR) fell short of the target clarifies the exploration limits within the discrete design space and validates the robustness of the algorithm.

This study evaluated the sensory characteristics of Pacific oysters, Magallana gigas shucked by high-pressure processing under various pressure – holding time conditions. Oysters harvested from Tongyeong and Yeosu aquaculture areas were subjected to seven high pressure processing (HPP) treatments consisting of combinations of 200, 220, and 240 MPa with holding times of 0, 60, 120, 180, 300, 420 and 600 seconds, using seawater as the pressure-transmitting medium. Manually shucked raw oysters were included as the control group. Sensory attributes, including color, shape, odor, salty taste, fishy taste, texture, and overall preference, were assessed by a trained sensory panel using a seven-point sensory scale. The results demonstrated that increases in pressure level and holding time generally led to a decline in several sensory quality parameters. In particular, treatments at 240 MPa or extended holding times resulted in decreased scores for color uniformity, odor acceptability, and texture firmness compared with the control. Conversely, oysters treated at 200 – 220 MPa with holding times up to 180 seconds showed sensory qualities comparable to manually shucked raw oysters. Among all conditions, treatment at 220 MPa for 180 seconds was considered an appropriate condition for maintaining sensory quality during high-pressure oyster shucking. Overall, these findings indicate that excessive HPP conditions may deteriorate the sensory properties of raw oysters whereas optimized moderate processing parameters can yield shucked oysters with sensory qualities comparable to manually processed products. This provides a scientific basis for determining appropriate industrial HPP conditions for oyster shucking applications.

A needle-free automatic injection syringe is a device that delivers drugs into the skin and tissues using a high-speed fluid jet without using an injection needle. This technology is attracting attention as an efficient means of vaccine delivery in the veterinary and livestock fields that reduce the risk of cross-infection and require mass vaccination. In particular, animal vaccination provides various advantages over conventional needle injection methods in terms of worker safety, inoculation speed, and maintenance cost. Among these drivers, Jet Injector Nozzle's flow path design is very important in needleless automatic injection syringes. This paper was conducted to solve the problem of pressure loss at the nozzle discharge side of the existing Jet Injector in designing the flow path of the animal vaccine-free automatic injection syringe nozzle. To this end, CAE was performed and the optimum design of the flow path required by the company was performed, and a large flow rate was possible in the optimal shape design, but this focuses on the nozzle flow path, which requires a review of design additions of cylinders and motors on the rear side.

본 연구에서는 실규모 MLE(Modified Ludzack-Ettinger) 공법 하수처리시설을 대상으로 송풍량 성능을 평가⋅최적화하기 위해 데이터 기반 유입수 성상 분석 프레임워크와 수학적 모델 기반 디지털 트윈(DT, digital twin)을 개발하였다. 국내 기존 하수처리시설 모니터링 체계는 활성슬러지 모델 구동에 필수적인 CODcr 분획 자료가 부족하고, 처리장에서 수행되는 일 1회 채수만으로는 유입수의 시간적 변동성을 반영하기 한계를 가지고 있다. 이를 보완하기 위해 생물반응조 유입수를 대상으로 24시간 채수를 수행하여 계절별 유입 특성을 평가하였다. 또한 이차침전지 처리수를 대상으로 탄소성 및 질소성 생물학적 산소요구량 실험을 진행하였을 때, 잔류 암모니아 1 ㎎/L는 약 4.82 ㎎/L의 NOD(nitrogenous oxygen demand)를 유발하는 것을 파악하였다. 유입수 유기물 성상 및 분획을 추정하기 위해 다항 회귀와 다층 퍼셉트론 기반 모델을 결합하여 적용하였다. 2차 다항 회귀 모델은 TCOD(total COD) 예측에서 R2 0.848의 높은 성능을 보였으나, 비선형성이 큰 용존성 분율 예측에는 한계가 있었다. 이에 MLP(Multi-Layer Perceptron) 모델을 도입한 결과, FCOD(filtered COD)는 R2 0.748, FFCOD(flocculated filtered COD)의 R2 0.698 그리고 VSS(volatile suspended solid) R2 0.933로 신뢰성 있는 예측 정확도를 확보하였다. 예측된 유입수 분획 데이터를 DT 입력값으로 적용하고 7일간의 실제 운영 자료로 검증한 결과, DT 모델은 MAE(mean absolute error) 0.314 ㎎/L, R2 0.721로 질산화 거동을 적절히 재현하였다. 암모니아 기반 송풍 제어(ABAC) 시뮬레이션에서 실제 공급 송풍량이 안정적 질산화를 위한 요구량 대비 평균 13.1% 부족한 것으로 분석되었다. 종합적으로, 본 연구의 데이터 기반 DT 프레임워크는 공정 안정성 및 운전 이해를 정량적으로 평가할 수 있는 지표를 제공하며, 하수처리시설 운영자의 의사결정을 지원하는 진단 도구로서 활용 가능함을 시사한다.

기후변화로 기상 조건의 변동성이 증가함에 따라, 하수처리장 유입 부하의 변동성 또한 전반적으로 확대되고 있다. 특히 합류식 하수관거 시스템을 사용하는 도시 지역에서는 강수 및 기온 변화에 따라 유입 부하 변동이 더욱 두드러지게 나타난다. 이에 따라 기존에 활용되는 계절 기반 분류 방법은 예외적인 유입 부하 패턴을 충분히 포착하는 데 한계를 가진다. 본 연구는 기상 자료와 유입 수질 자료를 통합하여 군집화 기반으로 하수처리장 유입 부하 패턴을 분류하는 것을 목적으로 한다. 유입 부하 변동 특성을 효과적으로 나타낼 수 있는 최적의 군집화 조건을 도출하기 위해 다양한 실험 조건에서 여러 군집화 알고리즘의 성능을 비교ㆍ분석하였다. 9년간의 일 단위 기상 자료와 유입 수질 자료를 활용하여 다양한 입력 변수 및 파라미터 조건에서 4개 군집화 알고리즘의 성능을 평가하였다. 분석 결과, 학습에 활용된 특징 변수의 수가 증가할수록 군집 간 상대적 거리인 분리도는 전반적으로 감소하여 분류 성능이 저하되는 경향을 보였다. 반면, 기상 변수를 포함하면 군집 성능이 일관되게 향상되었다. 결과적으로, 강수량의 비대칭적 분포 특성으로 인해 밀도 기반 및 분포 기반 알고리즘은 군집 경계 형성을 저해하여 성능이 저하되었고, 거리 기반 알고리즘은 강수 변수를 포함할 때 분리도가 증가하며 실루엣 지수(Silhouette Index, SI) 높게 나타났다. 이러한 결과는 적절히 선택된 군집화 조건이 기존의 계절 분류를 넘어 예외적인 유입 부하 패턴을 효과적으로 구분할 수 있음을 시사한다. 본 연구는 기상 자료와 수질 자료를 통합한 유입 부하 군집화가 기존 접근법보다 정교한 분류를 가능하게 하며, 선제적 운영과 공정 수준 예측 성능 향상에 기여할 수 있는 정량적 근거를 제시한다.

This study assessed the feasibility of deploying mobile safety-sign robots to replace human flaggers in highway work zones and determined the optimal Dynamic Message Display (DMD) configurations. The study consisted of two phases. The first phase involved a pilot test on a test road in Yeoju, where the work zone conditions were replicated by following the highway work zone traffic management guidelines. Eight drivers participated in a pilot test. All four driving behavior indicators demonstrated improvements in driving safety under the robotbased scenario compared with the conventional human flagger scenario. The second phase adopted a Virtual Reality (VR)-integrated Driving Simulator (DS) to analyze the driver behavior across various DMD types. Six robot-based scenarios were designed by combining three DMD message types with two display sizes along with one baseline scenario based on existing guidelines for comparison. Twenty drivers participated in this experiment. A rank-based comparative analysis incorporating five evaluation indicators was performed to derive the optimal DMD display type. Scenario 3 (vertical ‘60’ display) and Scenario 6 (horizontal ‘감속60’ display, ‘Reduce speed to 60’ in English) were identified as the optimal DMD display types. These findings establish a foundation for the development of traffic management standards for safety sign robots in highway work zones.

To mitigate power transmission losses between power plants and consumers, Medium-Voltage Direct Current (MVDC) systems, which transmit power as DC and convert it back to AC at the destination, are increasingly being developed. However, these MVDC conversion systems, which are rich in semiconductor devices, generate significantly more heat than conventional transformers. Consequently, the thermal management capabilities of traditional air-cooling methods are proving insufficient, necessitating the adoption of liquid cooling systems. This study aims to optimize the energy efficiency of MVDC liquid cooling systems. Finally, we demonstrated a optimized system that minimizes the pump's power consumption by dynamically adjusting the coolant flow rate to each thermal module based on the automatic control valve system.

무순은 재배 및 유통 과정에서 토양, 용수 및 작업자 등 에 의해 미생물 교차 오염이 발생할 가능성이 높아 미생 물학적 안전성 문제가 지속적으로 제기되고 있다. 본 연구에서는 유통 중인 무순의 미생물 오염도를 조 사하고, 주요 오염 미생물(대장균군, Escherichia coli, Bacillus cereus, Staphylococcus aureus)에 대해 물리적 처 리(자외선, 초음파) 및 화학적 처리(에탄올, 이산화염소수, 차아염소산나트륨, 구연산, 사과산, 식초)를 적용하여 미 생물 저감 효과를 비교하였다. 그 결과, 3% 구연산–사과산 혼합 용액으로 10분간 처 리 시 E. coli, S. aureus, B. cereus가 모두 불검출 수준 으로 감소하였다. 또한 동일 처리 후 수돗물 세척 및 4oC 에서 4일간 저장하는 동안 미생물 재증식은 확인되지 않 았다. 그러나 3% 구연산–사과산 처리 후 1일 이상 저장 시 무순의 신선도가 저하되는 경향이 관찰되었다. 이상의 결과를 종합하면, 무순과 같은 어린잎 채소는 섭취 전까지 냉장(4oC) 보관 후 소비 직전에 3% 구연산 –사과산 혼합 용액으로 10분간 처리하고 수돗물로 세척 하는 방법이 미생물학적 안전성 향상에 효과적인 것으로 판단된다.

Microorganisms perform a crucial function in the biogeochemical processes that maintain soil quality. Nonetheless, the influence of biochar on soil microbial communities and their ecological functions remains poorly understood in black soils. To investigate this, a 2-year field experiment was conducted with four biochar application treatments: 0 t ha− 1 (CK), 6 t ha− 1 (BC6), 12 t ha− 1 (BC12), and 24 t ha− 1 (BC24). Microbial diversity and community composition under each treatment were assessed using high-throughput sequencing techniques. PICRUSt2 and FUNGuild were employed to predict microbial functional profiles. Compared to the control (CK), biochar addition led to notable shifts in both bacterial and fungal community structures. It also significantly enhanced bacterial α-diversity, as reflected by increased Shannon index, OTU counts, and Chao1 richness. However, a gradual decline in bacterial diversity was observed with rising biochar application rates. Taxonomic analysis revealed that biochar treatment significantly elevated the relative abundances of specific bacterial groups—such as Acidobacteria, Chloroflexi, Candidatus_Solibacter, and Bryobacter—as well as fungal groups such as Ascomycota, Zygomycota, Mortierella, Penicillium, and Fusarium. These effects were most evident under the moderate application rate (BC6). These microbial community changes may contribute to maintaining agroecological functions and soil health in biochar-amended soils. Regarding ecological functions, biochar application enhanced soil bacterial metabolic potential and saprotrophic fungal abundance, with more significant effects in the BC6 treatment, while reducing plant pathogenic fungi. This suggests beneficial effects on soil health maintenance and elemental cycling. Therefore, from the perspective of soil microbial community characteristics, biochar application positively influences black soil quality improvement. Considering environmental and economic benefits, a lower biochar application rate (6 t ha⁻1) may represent an optimal strategy for carbon sequestration, soil quality enhancement, and agroecological function maintenance in the studied system.

본 연구는 동적 조영증강 MRI 검사 시 조영제의 특성에 대한 기초자료를 제공하고, 이를 통해 신호강도가 최대인 농도 구간을 제시하고자 하였다. 연구방법은 MRI 조영제를 단계적으로 희석한 팬텀을 제작한 다음 영상을 획득하 여, 가돌리늄의 몰 농도에 따른 영상의 신호강도가 어떻게 변화하는지 비교평가 하였다. 연구결과 영상의 신호강도 는, 1000mmol(7.30±0.77) 부터 300mmol(7.39±0.49)까지 평형을 이룬 후 200mmol(26.21±0.33)까지 완만 히 증가하였고 100mmol(140.58±1.52) 부터 급격히 증가하여 20mmol(456.72±1.37)에서 최고치에 이른 다음, 0.0125mmol(17.28±0.79)까지 급격히 감소하였다. 결론적으로 동적 조영증강 MRI에서 가돌리늄 농도가 약 20 mmol 부근으로 희석되는 구간이 신호강도가 최대가 되는 상대적 기준점임을 확인하였으며, 이는 향후 환자 별 혈류 역학을 고려한 개별화된 영상획득 타이밍 최적화 연구의 기초자료로 활용될 수 있을 것이다.

This study aimed to identify the optimal winter storage temperature for preserving bulbil vigor and enhancing the efficiency of spring bulbil cultivation in garlic. Bulbils from the cultivars ‘Daeseo’ and ‘Hongsan’ were categorized into three size grades (#1: <3 mm; #2: 3–4 mm; #3: 4–5.5 mm) and stored for five months (September 2024–February 2025) under four conditions: conventional warehouse storage, 4°C, 15°C, and 25°C. The bulbils were sown in rows in an open field on 20 February 2025 and harvested on 30 May 2025. After curing for 2–3 days and air-drying for about one month, the harvested bulbs were evaluated for the number and characteristics of round bulbs. For both ‘Hongsan’ and ‘Daeseo’, storing bulbils in either a conventional warehouse or at 4°C during winter resulted in higher harvest rates. Larger bulbils consistently produced a greater number of harvested bulbs and heavier bulb weights. In ‘Hongsan’, only the #3 bulbils stored at 25°C yielded a small proportion ( 1. 2%) of multi-clove bulbs, while a ll o ther treatments resulted in single-clove bulbs exclusively. Mean bulb weight was lowest after storage at 25°C and tended to be higher under warehouse storage. In ‘Daeseo’, there was no significant difference in harvest percentage between warehouse and 4°C storage; however, the mean harvest percentage was higher and the variation among replicates was lower at 4°C. Notably, multi-clove bulbs were observed only with warehouse storage (#2: 0.35%; #3: 1.8%), while 4°C storage resulted exclusively in single-clove bulbs. Mean bulb weight increased with bulbil size across all treatments, and conditions that produced more multi-clove bulbs generally also showed heavier mean bulb weights. Overall, for spring cultivation of bulbils, 4°C storage is optimal for enhancing single-clove bulb production in ‘Daeseo’, while conventional winter storage is sufficient for ‘Hongsan’.

본 연구는 국내 넙치(Paralichthys olivaceus) 생산량의 약 51%를 차지하는 제주도 지역 양식장을 대상으로 최적 출하 시점을 평가하였다. 일반적으로 양식 현장에서는 운영비, 수익성, 성장 및 폐사율과 같은 생물·경제적 요인을 충분히 고려하지 않고 경험에 의존하여 출하 시점을 결정하는 경우가 많으며, 이는 의사결정의 편향과 비효율로 이어질 수 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해 성장, 사망, 생산 비용, 판매단가 등을 고려한 생물-경제 모델을 개발하였다. 월별 현금흐름을 연 4.5%의 할인율로 할인한 후, 서로 다른 출하 종료 시점 비교를 위해 이를 월 등가 수익(Equivalent Uniform Monthly Worth, EUMW)으로 환산하였다. 분석 결과, 최대 자연사망률(70%)서는 출하 시작 시점이 6~9개월령(체중 0.31~0.63 kg), 종료 시점이 16~21개월령(체중 1.73~2.69 kg)일 때 월 등가 수익이 0.23~0.57백만 원 범위로 나타났다. 반면 최소 자연사망률(24%)에서는 출하 시작 시점이 23~34개월령(체중 3.10~5.26 kg), 종료 시점이 41~43개월령(체중 6.45~6.76 kg)일 때 월 등가 수익이 5.02~6.33백만 원으로 분석되었다. 본 연구는 출하 시점 의사결정 과정에서 정량화의 중요성을 강조하며, 자료 기반 접근법이 입식 전략, 재고 관리 및 출하 계획 최적화를 통해 경제적 지속가능성과 장기적 운영 효율성을 높일 수 있음을 시사한다.

본 연구에서는 도시 배수관망에서 제한된 센서 자원으로 침수 대응 성능을 향상시키기 위한 NSGA-II 기반 수위 센서 최적 배치 프레임워크를 제안하였다. 연구 대상지의 검⋅보정된 EPA-SWMM 모형을 기반으로, 실제 종관기상관측소의 강우 자료로부터 33개의 집중호우 시나리오를 구성하여 노드별 수위비(Depth Ratio)를 산정하고, 관망의 수리적 이질성과 침수 취약성을 정량적으로 분석하였다. 비관측 지점의 단기 수위를 예측하기 위해 Ridge 회귀모형을 적용하였으며, 예측 성능은 선행예측시간(Δt = 5–30분)에 대해 sMAPE와 Accuracy로 평가하였다. NSGA-II를 통해 532개 후보 노드를 탐색 공간으로 설정하여 센서 수(k=1–5)와 위치 조합을 동시에 최적화한 결과, 센서 수가 1개에서 3개로 증가할 때 예측 정확도가 크게 향상되었고, k ≥ 4에서는 정보 포화로 인해 개선 폭이 제한적임이 확인되었다. 또한 도출된 최적 조합은 다양한 Δt 조건에서도 sMAPE ≤ 0.35, Accuracy ≥ 0.998 수준의 안정된 성능을 유지하여 시간적 강건성을 보였다. 본 연구는 센서의 개수와 위치를 동시에 고려하는 정량적 배치 기준을 제시함으로써, 도시 배수관망에서 저비용⋅고효율의 모니터링 체계 구축, 조기 침수 감지 인프라 설계, 및 실시간 도시침수 대응 체계 고도화에 실질적 기초자료를 제공할 수 있을 것으로 기대된다.

Tarragon (Artemisia dracunculus L.) is a medicinal herb traditionally used to treat digestive disorders and stomach ulcers. In this study, the extraction characteristics of the major bioactive compounds of tarragon, estragole, eugenol, and herniarin, were determined using subcritical-water extraction (SWE) and ultrasound-assisted extraction (UAE). Their efficiencies, compared to conventional solvent extraction, were evaluated. For SWE, the highest yields were obtained for estragole (0.66±0.04 mg/g) at 200°C for 5 min, eugenol (0.11±0.00 mg/g) at 200°C for 15 min, and herniarin (3.35±0.09 mg/g) at 190°C for 5 min. For UAE, only herniarin (1.49±0.07 mg/g) was detected, with a maximum yield of <350 W for 10 min. For conventional solvent extraction, eugenol was not detected, for 100% methanol (45°C, 120 min), the highest yield for estragole was 0.37±0.05 mg/g, and for hot water extraction (90°C, 120 min), the yield for herniarin was 1.59±0.04 mg/g. Among the tested methods, SWE had the highest overall efficiency without the use of organic solvents, highlighting its potential as a rapid and eco-friendly technique for effective extraction of bioactive compounds from tarragon.