정화조(Septic tank) 시스템에서의 슬러지 지속적 축적은 처리 효율 저하와 유지관리 비용 증가를 초래한다. 그러나 기존 활성슬러지 모델(activated sludge models, ASM)은 세균의 영양단계에 초점을 두고 있어, 상위 포식자에 의해 유도되는 슬러지 저감 메커니즘을 정량적으로 설명하는 데 한계가 있다. 본 연구는 ASM3의 저장–성장 틀을 기반으로, 윤충(rotifer biomass, )과 섬모충(ciliate biomass, XC)의 생태역학을 통합한 확장 모델을 제안한다. 이를 위해 세균 군집을 일반 박테리아와 필라멘트성 박테리아로 구분하고, 이를 선택적으로 섭식하는 포식자를 도입하여 총 16개의 상태변수와 13개의 공정으로 구성하였다. 포식 과정에서는 기근 조건에서의 호흡 및 유지대사 등, 내부 저장물질(XSTO)에 의해 매개되는 동적 과정을 수리적으로 구조화하였다. 총부유물질(XSS)의 질량수지식을 전개⋅분석한 결과, 기존의 내생호흡 경로 외에도 포식 단계에서 발생하는 추가적인 탄소 무기화가 슬러지 저감의 핵심 메커니즘임을 이론적으로 도출하였다. 특히 윤충의 필라멘트성 박테리아 섭식은 슬러지 벌킹 완화 가능성을 시사한다. 본 연구는 포식–피식 상호작용을 반영하여 슬러지 생성 및 감량 메커니즘을 재해석할 수 있는 이론적 틀을 제시한다. 제안된 모델의 반응식 및 계수의 예측 정확성은 향후 파일럿 규모 실험과 장기 운전 데이터를 통해 단계적으로 검증할 예정이며, 이를 통해 다양한 운전 조건과 포식자 군집 변화에 따른 슬러지 제거수율 변동을 예측하고, 저에너지⋅저슬러지 운전 전략 수립을 위한 기반을 제공하고자 한다.

본 연구에서는 농업시설에서 활용되고 있는 안개분무시스 템의 냉각 효과를 모의할 수 있는 CFD 모델을 개발하고, 자연 환기식 우사에서 측정한 냉각 효과를 통해 CFD 모델을 적용 가능성을 평가하였다. 현장 실험 결과, 안개분무시스템 가동 시 복도 내 기온은 최대 약 2.5°C 감소하였으며, 상대습도는 평균적으로 약 7% 증가하였다. 이는 이론적으로 달성 가능한 최대 냉각 효과의 약 36%에 해당하였다. 개발된 CFD 모델은 노즐에서 분사된 물방울의 이동 경로와 증발 과정을 잘 모의 하였으며, 실내 평균 기온과 상대습도의 변화 경향이 실측값 과 유사하게 나타나 CFD 모델의 신뢰성이 확인되었다. CFD 모델의 결과로부터 실내에서의 증발 냉각 과정을 살펴보면, 공간적인 냉각 효과는 불균일하게 나타났으며, 최대 4°C 이상 의 온도 편차가 확인되었다. 특히, 물방울의 분포는 분사 영역 에 국한되어 나타났으며, 분사된 물방울 중 약 20% 이상은 외 부로 유출되거나 벽체에 퇴적되어 손실되는 것으로 확인되었 다. 따라서 순환팬 등 보조장치의 운영을 병행하면, 분무 된 물 방울의 공간적 분포를 확장하고, 균일화하여 축사 내부 냉방 효과를 극대화 하는 데 효과적일 것으로 사료된다. 또한 본 연 구에서 개발된 CFD 모델을 활용하여 노즐의 배치와 분무 특 성을 최적화하여 안개분무시스템의 성능을 개선할 수 있는 방 안을 도출하는 데 기여할 수 있을 것으로 판단되며, 기존에 경 험에 기반한 설치와 운영 방법에 가이드라인을 제시하는 주요 한 모델로 활용할 수 있을 것으로 기대한다.

본 연구에서는 내연적 시간적분법과 비선형 정적해석에서 발생하는 선형 시스템을 효율적으로 해결하기 위한 자체 솔버 프로그램 을 개발하고 이를 평가하였다. 희소행렬 연산에 유용한 반복법과 전처리기(preconditioner) 알고리즘을 구현하였으며, 자체 개발을 통 해 프로그램 코드의 수정 및 활용을 용이하게 하였다. 또한 메모리 사용량 절감 및 계산 효율성 향상을 위해 CSR(compressed sparse row) 형식 기반의 행렬 및 벡터 연산을 구현하였다. 개발된 솔버 성능 검증을 위해 Voronoi-cell 격자 모델 기반 선형시스템을 대상으 로 개별 반복법 알고리즘을 적용하였다. 아울러 선형/비선형 정적 구조 거동을 모두 고려하여 관련 대칭/비대칭 시스템 행렬을 도출 하고 이를 활용하였다. 보의 처짐 문제를 대상으로 각 반복법의 결과를 수렴성, 계산 시간, 행렬의 대칭성 및 크기에 따라 비교 분석하 였다. 이를 통해 자체 개발한 반복법 솔버의 수치적 성능을 검증하였고 내연적 구조해석 등에 수반되는 선형 시스템의 근사해 계산에 개발 코드를 효과적으로 활용할 수 있음을 확인하였다.

본 연구는 민간기업과는 다른 특성을 보이는 공공기관 HRD의 평가지표 도출이 필요하다는 문제의식에 서 출발하였으며, 공공기관 HRD 체계의 타당한 평가 준거 개발을 목적으로 한다. 이를 위해 CIPP 모형을 활용하여 공공부문 HRD체계와 과정 준거를 개발했던 연구사례를 분석하고, 국내 공공기관 인적자원개발 실무자 6인 대상의 심층 인터뷰를 실시하여 15개 평가영역, 41개 평가항목, 56개 평가지표로 구성된 평가 준거 초안을 도출하였다. 평가준거 초안에 대한 타당성을 확보하고자 학계, 실무, 컨설팅 전문가 12인을 대상으로 2차의 델파이 조사를 거쳐 평가 준거를 확정하였다. 최종적인 평가 준거는 요구분석, 기관장 리더 십, HRD 인력 전문성, 경영성과 등 15개 영역, 37개 항목, 45개 지표로 도출되었다. 본 연구는 공공기관의 양면적 성격을 반영한 공공기관 HRD 체계의 평가 준거를 제시했다는 데 의의가 있다. 본 연구는 다양한 공공기관의 사업 특성을 감안한 평가 준거 보완이 필요하다는 점을 제언하였다.

The quantified analysis of damages to wastewater treatment plants by natural disasters is essential to maintain the stability of wastewater treatment systems. However, studies on the quantified analysis of natural disaster effects on wastewater treatment systems are very rare. In this study, a total disaster index (DI) was developed to quantify the various damages to wastewater treatment systems from natural disasters using two statistical methods (i.e., AHP: analytic hierarchy process and PCA: principal component analysis). Typhoons, heavy rain, and earthquakes are considered as three major natural disasters for the development of the DI. A total of 15 input variables from public open-source data (e.g., statistical yearbook of wastewater treatment system, meteorological data and financial status in local governments) were used for the development of a DI for 199 wastewater treatment plants in Korea. The total DI was calculated from the weighted sum of the disaster indices of the three natural disasters (i.e., TI for typhoon, RI for heavy rain, and EI for earthquake). The three disaster indices of each natural disaster were determined from four components, such as possibility of occurrence and expected damages. The relative weights of the four components to calculate the disaster indices (TI, RI and EI) for each of the three natural disasters were also determined from AHP. PCA was used to determine the relative weights of the input variables to calculate the four components. The relative weights of TI, RI and EI to calculate total DI were determined as 0.547, 0.306, and 0.147 respectively.

증가하는 기관 손상으로 발생하는 해양사고를 예방하기 위해 기관 정비에 대한 교육 및 훈련의 필요성이 증대되고 있다. 하지만 장비의 크기 및 장소의 제약 등으로 실제 장비를 통한 실습교육은 현실적으로 어렵다. 이러한 해결책으로 가상현실(VR)을 이용한 선박주기관 교육훈련 시스템 개발의 필요성이 증대되고 있다. 본 논문의 목적은 기존의 VR 프로그램과 장비를 이용하여 선박주기관 교육과 훈련에 최적화된 시스템을 개발하는 것이다. 이를 위해 수업용으로 적합한 선박주기관과 교육대상을 선정하여 모델링하고 VR 개발 소프트웨어를 사용하여 시스템을 개발하였다. 개발된 VR 교육·훈련 시스템은 교육과정에서 훈련이나 실습하기 어려운 내용들을 가상현실을 통해 실제와 유사하게 체험할 수 있도록 구성하였다. 본 연구에서는 개발된 VR 교육 장비를 활용하여 한국해양대학교 4학년 학생들을 대상으로 주기관 교육을 실시하였으며, 적은 표본 수이긴 하지만 교육 효과가 있음을 확인하였다. 향후 기관분야에서 VR를 활용한 교육·훈 련 시스템이 도입된다면 선박주기관에 대한 유지·보수 능력이 향상되고 해양사고 저감에도 기여할 수 있을 것으로 판단된다.

Wasted meat & bone has generated as byproducts in the slaughtering process of livestock and also faced with demands for its recycling and environmental protection. Many studies have been conducted to recycle byproducts and carried out mainly on the crushing of bones and the vacuum packing technology of products. In this study, the crushing unit, transporting unit, separated unit and packing unit have designed for development of the crushing and packing systems. Also, to confirm the performance of this system, the experimental verification were carried out the working noise and packing weight.

In this study, we have devised an effective cleaning method of metal objects to be cleaned. The experimental setup of cleaning system was designed to adopt environmentally friendly cleaning agent, vacuum ultrasonic technology, micro-bubbles generator and vacuum drying technology. In order to maximize the cleaning effect, cleaning parameter’s conditions that can affect the strength of the cavitation are suggested. The effectiveness of the cleaning system using an alternative cleaning agent was verified by testing under the specified conditions.

This study was conducted to establish the optimal chemical post-activation conditions in porcine embryonic development after parthenogenesis (PA) and somatic cell nuclear transfer (SCNT) using 4 different chemical compositions (cytochalasin B (CB), cyclohexamide (CHX), demecolcine (DC), 6-dimethylaminopurine (DMAP). Porcine embryos were produced by PA and SCNT and then, cultured for post-activation with CB (7.5 μg/mL), CB (7.5 μg/mL) + CHX (10 μg/mL), CB (7.5 μg/mL) +DC (0.4 μg/mL), and CB (7.5 μg/mL) + DMAP (2 mM). In PA embryonic development, cleavage rates have been significantly higher in CB group (94.7%) and CB+DMAP group (94.1%) than that of CB+CHX and CB+DC group (88.1 and 84.3%, respectively). There have been no significant differences in blastocyst formation rates among the four groups. In cell number of blastocyst was shown in CB group (42.3%) significantly higher than CB+CHX and CB+DC group (40.6 and 40.6%, respectively). In SCNT embryonic development, CB+DMAP group (89.7%) significant differences were found on embryo cleavage rates when compared with other three groups. Blastocyst formation rates in CB+DMAP group (26.9%) were significantly higher when compared with CB, CB+CHX, and CB+DC groups (25.5, 20.2, and 22.1%, respectively). In blastocyst cell number, CB+DMAP group (41.4%) was found higher significant difference compared with other three groups. Additionally, we have investigated survivin expression in early development stages of porcine SCNT embryos for more confirmation. Our results establish that CB group and CB+DMAP group for 4 h during post-activation improves pre-implantation improvement of PA and SCNT embryos.