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        정수장 전염소 공정제어를 위한 침전지 잔류염소농도 예측 머신러닝 모형

        김주환,이경혁,김수전,김경훈,Kim, Juhwan,Lee, Kyunghyuk,Kim, Soojun,Kim, Kyunghun 한국 수자원 학회 2022 한국수자원학회논문집 Vol.55 No.-

        본 연구는 정수장의 수처리 공정에서 계측되고 있는 수량 및 수질데이터의 활용과 수처리 공정제어의 지능화를 위한 것으로 정수장에서 전염소 공정이 수반되는 처리공정에서 침전지 유출수 잔류염소농도 안정화를 위하여 이를 추정할 수 있는 모형을 구축하고자 하였다. 정수장 침전지 유출수의 잔류염소농도를 예측하기 위하여 중회귀모형과 인공지능 알고리즘 중 다층퍼셉트론 신경망, 랜덤포레스트 및 장단기기억(Long Short Term Memory; LSTM) 모형을 활용하였고 그 결과를 비교, 평가하였다. 모형의 입력변수로는 전염소 공정이 도입된 정수장에서의 잔류염소농도, 수온, 탁도, pH, 전기전도도, 유량, 알칼리도 등이 사용되었고 전염소에 따른 침전지의 안정적 운영을 위해 요구되는 침전지 잔류염소농도를 출력변수로 구성하였다. 적용 결과에서는 랜덤포레스트 모형이 가장 양호한 결과를 보여 주었으며 다음으로 LSTM, 다층퍼셈트론 신경망 순으로 나타났다. 수학적 모형인 중회귀모형은 적합도 측면에서 가장 낮은 결과를 보여 주었는데, 이는 수량과 수질데이터의 수치적인 규모나 차원의 차이뿐만 아니라 계절별 수질특성에 따라 염소소비 특성이 매우 다양하게 반응하기 때문으로 판단된다. 따라서 정수장 수처리 공정에서 인공지능 알고리즘의 적용을 위해서는 랜덤포레스트와 같이 의사결정 트리구조의 도입과 적용이 타당한 것으로 나타났다. 본 연구에서 분석된 결과를 근거로 전염소 공정이 도입된 정수장 수처리 공정에서 염소주입량을 실시간으로 예측 가능하게 함으로써 침전지 유출수에서 잔류염소농도를 일정하게 유지하는데 기여할 수 있을 것으로 기대된다. The purpose of this study is to predict residual chlorine in order to maintain stable residual chlorine concentration in sedimentation basin by using artificial intelligence algorithms in water treatment process employing pre-chlorination. Available water quantity and quality data are collected and analyzed statistically to apply into mathematical multiple regression and artificial intelligence models including multi-layer perceptron neural network, random forest, long short term memory (LSTM) algorithms. Water temperature, turbidity, pH, conductivity, flow rate, alkalinity and pre-chlorination dosage data are used as the input parameters to develop prediction models. As results, it is presented that the random forest algorithm shows the most moderate prediction result among four cases, which are long short term memory, multi-layer perceptron, multiple regression including random forest. Especially, it is result that the multiple regression model can not represent the residual chlorine with the input parameters which varies independently with seasonal change, numerical scale and dimension difference between quantity and quality. For this reason, random forest model is more appropriate for predict water qualities than other algorithms, which is classified into decision tree type algorithm. Also, it is expected that real time prediction by artificial intelligence models can play role of the stable operation of residual chlorine in water treatment plant including pre-chlorination process.

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        해운선사 안전관리 평가지표 개발에 관한 연구(2) : 안전경영 지표 평가항목 개발

        김주환,김화영,Kim, Joo Hwan,Kim, Hwa Young 해양환경안전학회 2015 해양환경안전학회지 Vol.21 No.6

        본 연구는 '해운선사 안전관리 평가지표 개발에 관한 연구'의 후속연구로서 선행연구에서 도출한 '안전관리 평가지표'의 '안전가점' 지수에 해당하는 안전경영 지표의 평가항목을 개발하고, 적정성을 평가하는데 목적이 있다. 이를 위해 해상화물운송사업장에서 일하는 안전관리 담당자를 대상으로 의견을 수렴하여 안전경영 지표별 11개의 평가항목을 개발하였다. 식별된 11개 평가항목에 대한 적정성 검토를 위해 설문조사를 실시하고, 사업형태별(내항해상화물운송, 외항해상화물운송), 사업규모별(보유선박수)로 응답자의 적정성 인식의 차이를 통계적 기법을 활용하여 분석하였다. 그 결과, 평가항목에 대한 적정성 인식의 차이는 사업형태와는 무관하였다. 그러나 사업규모에 따라서는 소(小) 중(中) 대(大) 3개의 그룹 간 평가항목의 적정성에 인식의 차이가 존재했다. 따라서 향후 안전경영 지표를 활용하여 선사를 평가할 경우, 사업형태별로 동일하게 평가하되 사업규모별로는 보유선박수에 따라 그룹화하여 평가하는 것이 타당하다는 결론을 얻었다. This paper is a follow-up research of 'A study on the development of Safety Management Evaluation Index for Shipping Company'. It aims to develop the evaluation items of Safety Management Index(hereafter called as 'SMI') applicable to 'Safety Advantage Point', which is suggested as the sub-index of 'Safety Management Evaluation Index' function in the preceding research and also verify their adequacy. For that purpose, firstly, the 11 evaluation items were developed after collecting the practical opinions from safety management personnels in Korean shipping companies. Secondly, the survey was carried out for the verification of the adequacy of the 11 evaluation items. And lastly, its results was analysed, whether it has statistical meanings of differences in adequacy awareness amongst safety managers grouped depending on business type(coastal, ocean-going) and business capacity(number of owned-operating ships). As a result, there was no relevance between their adequacy awareness and business type of their companies. However, a difference in their adequacy awareness existed depending on their companies' business capacity(small, medium and large sized). In conclusion, when the safety management level of shipping companies is evaluated by SMI, the same indices can be applicable to both coastal and ocean-going shipping companies by a grouping of companies' business capacity.

      • SCIESCOPUSKCI등재

        성견에서 조직유도재생술과 구연산, 테트라싸이크린으로 치근면 처치한 경우 치주조직의 치유에 미치는 영향

        김주환,김종여,정진형,Kim, Ju-Hwan,Kim, Jong-Yeo,Chung, Chin-Hyung 대한치주과학회 1994 Journal of Periodontal & Implant Science Vol.24 No.1

        The ultimate goal of periodontal therapy is to fully reconstruct the periodontal attachment apparatus. Commonly used techniques for treatment of infrabony defects include a combination of root planing, curettage and root treatment. To prevent the apical migration of epithelial cells, the technique of guided tissue regeneration is used. The aim of this study is to compare the effects of root treatment with Citric acid & Tetracycline and Guided tissue regeneration in dogs. Experimental periodontitis was induced by the ligation of orthodontic elastic threads in the upper right and left premolars 3, 4 of five adult dogs for 6 weeks. 4 types of procedures were performed as follows; 1) Control graup : Mucoperiosteal flap 2) Experinental I : GTR used Gore-tex(R) membrane 3) Experinental II : Root treatment with citric acid (PHl) 4) Experinental III : Root treatment with tetracycline HCl (50mg/ml) There after, dogs were serially sacrificed at the 1, 2, 4, 5, 8 weeks, and the specimens were prepared, and stained with hematoxylin-eosin for the light microscopic evaluation. The results of this study were as follows; 1. Junctional epithelium reached to the notch through the furcation area in control group at 8 weeks. 2. In the aspects of the inflammatory cell infiltration, control group showed severe aggregation than experimental group I, II, III through the experimental period 3. New cementum was observed over the notch from 5 weeks in experimental group II 4. In the aspects of the amount of new bone formation, experimental group was better than control group, but there was not significant differences among the experimental group, I, II, III

      • KCI등재

        이기종 유사홀로그램 시스템 간 콘텐츠 자동 가시화 기법

        김주환,조동식,Kim, Ju-Hwan,Jo, DongSik 한국정보통신학회 2020 한국정보통신학회논문지 Vol.24 No.11

        최근 실감 콘텐츠 체험 기회를 제공하기 위한 유사홀로그램(hologram-like)시스템은 공연, 전시, 교육 등에 활발히 적용 및 서비스되고 있다. 이러한 유사홀로그램 시스템을 구성하는 방법은 피라미드형, 반투명 대형 단일 스크린 형태 등 설치될 장소, 사용 목적, 체험자 인원, 콘텐츠의 형태 등에 따라 다양한 크기, 투영 면수 등으로 구성할 수 있다. 본 논문에서는 형태가 서로 다른 이기종의 유사홀로그램 시스템에서 구동되는 실감 콘텐츠 제작을 용이하게 하기 위해 하드웨어 구성에 맞추어 즉석에서 자동적으로 가시화할 수 있는 기법을 제시한다. 본 논문의 결과에 따르면 유사홀로그램 시스템의 구성에 따라 콘텐츠를 매뉴얼하게 재가공하는 노력이 필요 없이 콘텐츠 개발자는 유사홀로그램 시스템에 투영되는 콘텐츠만을 개발하면 즉석에서 자동으로 보정된 가시화가 진행됨을 알 수가 있었다. Recently, a hologram-like system to provide a realistic experience has been serviced in performances, exhibitions, education. The constructing method for the hologram-like system can be configured in various forms such as a pyramid-typed, a semi-transparent large screen form. However, in various types of hologram-like systems, it is difficult to provide adjustment by changing and revising the content according to the configured hardware characteristics. In this paper, we propose a novel technique that can automatically visualize virtual contents running on heterogeneous hologram-like systems. To change the content to a given hardware configuration, we receive pre-built simple text-based configuration data, and correcting process was performed. According to the results of this paper, we found automatically and easily corrected visualization with the given configuration of the hologram-like system. Also, the problem of reducing the time by manual control in various types of heterogeneous hologram systems was solved.

      • 한탄강(漢灘江) 일대(一帶)의 지표기복(地表起伏)에 관한 정보(情報)

        김주환,Kim, Joo-Hwan 한국동굴학회 2006 동굴 Vol.72 No.-

        The purpose of this study is to clarified the geology and geomorphic characteristics of the Hantan River Basin. In this area, some kind of landforms are developed such as pre-land forms, lava plateau, and present landforms etc. Some river terraces are peculiar features in the area. Some conclusions are as follows : The vicinity of the Hantan River is lava plateau formed from the volcanic activity. Some steptoes are located in the lava plateau. Baekeuiri formation means the river bed boulder beneath the lava formation. The development of drainage patterns are unstable and the bifurcation ratio, the ratio of mean length of the river are lower than the other rivers. The relative height of the terraces is about $5{\sim}25m$ and the terraces are alluvial terraces. In the Jiktang Fall area, bedrock is granite and basalt plateau covered the bedrock. In that point, the old erosion surface is relatively steeper than the horizontal-basalt plateau. Vertical columnar joints are developed and weathering materials creep on the valley wall. The cross section of the landform of the Kosukjung vicinities are somewhat different from the landforms of Jiktang Fall. The bedrock near the Kosukjung is granite that is the same with the Jiktang Fall. But the cross section shows a asymmetrical curve from each side.

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