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환경,경제의 상생기반 구축 및 잠재력 활성화 : 중장기 환경전망 및 대응전략 -KEI 통합환경모형(Integrated Assessment Model) 연구
강성원,김민준 한국환경정책평가연구원 2014 기후환경정책연구 Vol.2014 No.-
본 연구는 ‘중장기 환경전망 연구(강성원 외, 2013)’의 후속연구로서, ‘중장기 환경전망연구(강성원 외 2013)’에서 제시한 1국 통합환경모형 구축 로드맵에 따라 한국의 통합환경모형을 구축하고자 하였다. 통합환경모형은 모형을 구성하는 각 부문의 모듈이 구조형 방정식인 거대모형과, 배출부문을 제외한 부문 모듈이 축약형 방정식인 단순모형 두 가지 모형으로 구성된다. 본 연구에서는 거대모형 구축을 위해서는 각 부문별 모형의 연계 방식을 점검하였고, 단순모형 구축을 위해서는 배출부문의 배출량 전망 기능을 비산업부문으로 확장하였다. 강성원 외(2013)에서 구축한 로드맵에 따르면, 1년차에는 거대모형을 구성하는 부문별 모형간의 연계방식 및 부문별 모형 조정 작업을 구체화하여 거대모형의 청사진을 도출해야 한다. 이를 위해서 본 연구에서는 배출부문과 기후변화 부문, 배출부문과 영향부문의 대기질 모형, 배출부문과 영향부문의 수질 모형 간의 연계방식을 점검하였고, 연계를 위한 배출부문 조정 작업을 파악하였다. 점검 결과 기후변화 부문은 IPCC의 RCP 시나리오에서 제공하는 추정치로 전환하기로 하였고, 영향부문의 대기질 모형 및 수질 모형과 배출 부문 간에는 자료의 공간적·시간적 해상도 차이가 커서 이를 연계하는 별도의 모듈 구축이 필요함을 파악하였다. 기후변화 부문의 경우, 기후변화가 전 지구적인 배출량에 영향을 받는 현상이어서 국내의 온실가스 배출량이 미치는 영향은 미약하다. 따라서 기후변화 현상은 한국의 통합환경모형 내에서 내생적으로 결정된다고 보기 어렵다. 따라서 기후변화 정보를 직접 산출하는 기후변화 부문을 구축하는 대신, IPCC에서 제공하는 RCP 시나리오의 기후정보 추정치를 활용하기로 하였다. 영향부문의 경우, 프로그램이 공개되어 있고 국내 문헌에서 자주 언급되는 대기질 모형 CMAQ, 수질 모형 QUAL2K 및 WASP를 통합환경모형 부문별 모형 후보로 선정하였고, 이들 모형과 배출부문을 구성하는 일반균형모형과의 연계가능성을 점검하였다. 검토 결과 두 부문 모형과 배출부문 모형을 연계하는 연계모듈이 별도로 필요하고, 배출부문은 오염원별로 세분된 국가 배출량 추정기능을 구비해야 함을 파악하였다. 대기질 모형을 운용하기 위해서는 배출원-기초지자체별로 세분된 연간배출량 자료가 필요하였고, 동시에 좌표 수준의 개별 점 오염원의 위치, 점 오염원의 물리적 특성, 좌표 수준의 식생 및 지목정보가 필요하였다. 그리고 수질 모형을 운용하기 위해서는 수력학적 특성이 일정한 소구역 단위로 분할된 비점 오염원 수질오염물질 배출 부하량, 개별 점 오염원 수준으로 분할된 점오염원 수질오염물질 배출 부하량, 좌표 수준 개별 점 오염원의 위치정보가 필요하였다. 반면, 배출부문을 구성하는 일반균형모형으로는 광역지자체의 연간배출량까지는 추정이 가능하나, 그 이상으로 지역적으로 세분된 배출량은 추정 불가능한 것으로 파악되었다. 따라서 통합환경모형을 구축하기 위해서는 배출부문은 배출원별로 국가 및 광역자치단체 배출량을 추정할 수 있도록 조정되어야 하고, 배출부문의 추정치를 수질 및 대기질 모형의 분석단위로 분할하고 점 오염원의 좌표 수준의 위치 정보를 생성하는 연계모듈이 별도로 필요함을 확인하였다. 특히 통합환경모형은 중장기 전망을 목적으로 하므로, 연계모듈은 이들 지역적으로 세분된 배출량 및 배출원의 위치에 대한 중장기 전망을 수행하는 난제를 소화해야 함을 파악하였다. 단순모형 구축과 관련해서는 배출부문의 배출량 추정 기능을 기존의 산업배출량에서 비산업 배출량으로 확장하였다. 구체적으로 본 연구에서는 강성원 외(2013)에서 활용한 배출부문 일반균형모형에 가계의 차량운용 및 주거에너지 소비와 관련된 온실가스 배출량 및 가계의 차량운용에서 발생하는 대기오염물질 배출량 추정 기능을 강화하였다. 이렇게 강화된 모형으로 2030년까지 온실가스 배출량 및 대기오염물질 배출량을 전망하였고, 정책실험의 일환으로 탄소세 도입 시파급효과를 점검하였다. BAU 시나리오에서는 온실가스 배출량은 연 1.8%, 대기오염물질 배출량은 연 3.2~3.3%, 수질오염물질 배출부하량은 연 1.9~2.1%로 증가할 것으로 전망되었다. 탄소세는 2020년 이후 온실가스 배출량을 BAU의 70%로 유지하는 수준으로 도입하였고, 생산자에만 과세하는 경우와 가계의 소비 과정에서 발생한 온실가스에도 과세하는 경우를 비교 분석하였다. 그 결과 가계의 소비 과정에서 발생한 온실가스에 탄소세를 부여하면 총배출량 감축 성과에는 큰 변화가 없지만, 소비조합을 저탄소화하는 효과는 존재함을 확인하였다. 또한 탄소세는 대기오염물질 배출량을 BAU의 2.9~12.6% 감축하는 효과는 있었으나, 수질오염물질 배출부하량을 억제하는 효과는 미미하였다. 이는 탄소세로 인해서 산출이 증가하는 산업이 주로 경공업이고, 이들 산업이 산출량 증가에 따른 수질오염물질 배출부량 증가량이 상대적으로 많기 때문으로 파악되었다. In this report, we build up a Korean Integrated Assessment Model following IAM roadmap from Kang et al. (2013). According to Kang et al. (2013) roadmap, our IAM has two versions-The Big model and The Simple model. The Big model consists of structural form equations for four modules-Emission-Cycle-Climate Change- Effect-consisting IAM. The Simple model shares Emission module with The Big model, but for other modules, it has reduced form equations mimicking The Big model counterpart. For The Big model, this report checked the links between modules. And for The Simple model, this report expanded the emission forecasting from industrial emission to non-industrial emission. For The Big model, the roadmap requires to map out linking strategy between modules and list up required adjustments of each module for the linking in the first year. We checked if the output of one module can be used as input data for other modules, and if not, what adjustments should be done to match them. We focused on the links between Emission and Climate Change, Emission and Air Quality in Effect module, and Emission and Water Quality in Effect module. Regarding Climate Change module, we decided to replace the module with IPCC RCP scenario climate estimates. Since Climate Change is global phenomenon, Korean GHG emission wouldn``t have much effect on Korean Climate. The Korean Climate, therefore, couldn``t be determined endogenously within Korean IAM model. So, we replaced Climate Change module with reliable forecasts. In Effect module, we choose widely used in Korean environmental researches and open-source models as our potential candidates-CMAQ air quality model, QAUL2K water quality model, and WASP water quality model. And we checked if these models can be linked with our Emission module based on national CGE model. We found that standalone linking modules connecting air quality model and CGE model, and water quality model and CGE model are needed respectively. And the Emission model should be modified to produce National and Large Cities and Locals emission estimates from each emitter in official pollution statistics. Both air quality model and water quality model needs emission data disaggregated to very finely determined grid, and exact location of point emitters. But CGE model cannot produce smaller than Large Cities and Locals level emission estimates. So, a linking module which can disaggregate emission estimates from CGE model to be used in air quality model and water quality model, provide location of point emitters, and predict the evolution of the composition of emission and the location of point emitters in the medium and long term is required. For The Simple model, we expanded the emission forecast coverage from industrial emission to household emission-especially the emission from household auto-drive and housing. With this model, we estimated GHG , Air pollutants, and Water pollutants emission up to 2030. We also analyzed the effect of carbon tax. Without carbon tax, GHG emission would increase by 1.8%/yr, Air pollutants emission would increase by 3.2~3.3%/yr, Water pollutants emission by 1.9~2.1%/yr Our carbon tax was set to keep GHG emission under 70% of BAU emission from 2020 on. In this report, we concentrated on the effect of the carbon tax on household emission. We found that the carbon tax on household wouldn``t make much difference in total emission, but it would promote low-carbon household consumption. Also we found that carbon tax would cut down Air pollutant emission by 2.9~12.6% of BAU emission, but it wouldn``t cut down Water pollutant emission much. This results may suggest that the carbon tax would promote less energy intensive industries, which tends to have higher water pollutant emission.
강성황 가톨릭상지대학 사회개발·산업기술연구소 1999 論文集 Vol.29 No.-
볼트로 체결되어 있는 구조물에서 볼트에 가해지는 체결 토오크에 따라 결합 접촉면의 부재 내부에 발생하는 응력 분포변화를 유한 요소해를 이용하여 확인하였다. 또한 유한 요소해석과 진동 실험을 통하여 체결 토오크에 따른 결합 강성을 고찰하고 반정점각의 변화를 규명하였다. 결합부의 체결력이 증가함에 따라서 구조물의 고유 진동수는 증가하다가 일정한 값에 수렴한다. 이는 결합부의 강성이 체결력 증가와 함께 변화하고 있음을 의미한다. 체결력의 증가와 함께 반정점각(α)이 정적인 유한요소 해석과 동적 실험을 통해서 같이 증가함을 알 수 있다. The member stiffness in a bolted connection has a direct influence upon safe design with regards to both static and fatigue loading. Osgood and Mischke used a constant half-apex angle(α=30˚, 45˚) to obtain the member stiffness in a bolted connection. They didn't consider the stiffness variation under the clamping torque. The purpose of this study is to identify the relationship between the clamping torque variation and the joint stiffness in a bolted connection. The dynamic experiment and the finite element method are performed. The finite element method uses spring elements for a bolted connection considering clamping torque variation. The results shows that the structures with bolted joints converge to a constant frequency according to the increase of clamping torque. The half-apex angle changes as the clamping torque.
강성산(姜成山) 고구려발해학회 2016 고구려발해연구 Vol.55 No.-
본문에서 발해 5경 즉 上京龍泉府, 中京顯德府, 東京龍原府, 南京南海府, 西京鴨淥府와 관련되는 문헌사료를 중점적으로 정리해본 결과 발해 5경 명칭의 출현 시기는宣 王 대 이후로 추정된다고 결론지었다. 발해 5경에 관한 체계적 사료는 『신당서』발해전에서 확인 할 수 있는데 그것은 張建章의 『渤海國記』를 인용한 결과인 것 이다. 『발해국기』는 835년 이후에 성립된 저술로서 당나라 幽州에서 파견된 사신 장건장이 833년부터 834년까지 약 일 년 동안 발해에 머물러 있으면서 보고 들은 것을 적어둔 현지조사 보고서라고 할 수 있다. 『신당서』발해전에는 당나라 천보 연간에 발해에서 도성을 상경으로 옮기였다고 하는 기록이 나오는데 과연 “고금제도를 받아들였다”는 발해에서 당나라에 앞서 상경을 비롯한 5경이 설치하였다고 볼 수 있는지는 『신당서』보다 앞서 성립하는 제 사료를 검토해 볼 필요가 있다. 『舊唐書』에는 발해5경에 대한 언급이 전혀 없고 『신당서』에 편입된 지리지에는 가탐도리기를 인용하면서 발해의 지명 즉 渤海長領府, 渤海王都, 丸都縣城, 顯州등을 언급한곳이 있다. 현주에 관해서는 『武經總要』에서 『皇華四達記』를 인용하면서 天寶이전에 발해에서 도읍지로 정한 곳이라 하였다. 『삼국사기』에서도 『賈耽古今郡國志』를 인용하면서 발해국 南海, 鴨淥, 扶餘, 柵城 四府는 모두 고구려 옛 땅이라고 하였다. 『삼국사기』에서 인용한 『가탐고금군국지』도 신당서 지리지에서 인용한 가탐도리기도 원명은 『고금군국현도사이술』이다. 이 저서는 801년에 성립된 것이나 발해도성, 책성부와 같이 발해와 관련되는 지명정보는 762년경에 발해와 신라로 파견된 당나라사신 한조채가 전했다는 연구가 있다. 그러므로 가탐도리기를 통해서는 8세기 60년대쯤에 발해에 5경의 명칭이 없었다는 것 을 확인할 수 있다. 797년에 성립된 『續日本紀』에서 발해 사신들이 일본에 건너간 기록을 확인해보면 739년에 若忽州都督 胥要德, 758년에 木底州 刺史 揚承慶, 759년에 玄菟州 刺史 高南申이 일본사신으로 파견됐다는 기록이 있으며 777년에 발해사신 史都蒙 일행이 발해 남해부에서 출발했다는 기록이 남아있다. 일본에 남아있는 8세기 후반의 기록에서도 발해5경의 명칭이 없으며 『신당서』발해전에서 나오는 남경남해부도 남경이라는 기록은 없고 다만 남해부라는 명칭만 보인다. 주의 명칭도 『신당서』 발해전에서 나오는 “龍州”, “慶州”등 한 글자 주명과는 달리 “낙홀주”, “목저주”, “현도주”처럼 두 글자 주명이 보인다. 즉 일본에 남아있는 사료를 통해서 적어도 8세기 30년대부터 70년대까지 발해에는 『신당서』발해전에서의 경부주 명칭을 확정하지 못하였다고 볼 수 있다. 이상으로 제 사료를 정리해본 결과 발해 제3대왕 문왕 大欽茂 시기에 5경의 명칭이 출현했다고 보기에는 무리가 있다. 대흠무 사후 발해에서는 한동안 혼란상태를 겪으며 818년 10대발해왕 선왕 大仁秀의 시기에서야 비로소 해북 제 부를 통솔하고 군현을 정비하기 시작 하였다. 발해5경의 설치는 방 5,000리라는 광활한 영토를 장악하고 나서 각지에 산재하고 있는 靺鞨 제 부족을 통제하기 위하여 세운 5개소의 정치적 중심지의 명칭이 아니었을까 한다. 『신당서』발해전의 5경은 820년 전후 즉 선왕대 이후에 발해에서 불렸던 명칭으로 판단되며 8세기 후반기 대흠무 시기의 상경, 동경 등 명칭은 후세에서追 記한것으로 추정된다.
강성인,김영문 한국정보통신설비학회 2019 한국정보통신설비학회 학술대회 Vol.2019 No.08
There are various foreign products used for the traffic analysis and slope safety check using the drones on the present highway, but it is difficult to transmit the images acquired by the drone to the central control center using the domestic communication network. Especially, real-time communication environment could not be established, and foreign drones have limitations in operation. In order to overcome these difficulties, this study first analyzed trends of industrial drones and special sensors based on government policy, law, system analysis, and drone technology trend analysis. Second, it designed of optimal drone platform and real-time communication environment system for traffic analysis and slope safety check on highway, Third, an industrial drone platform was built to establish a real-time communication environment with a central control center, Fourth, it confirmed stability and usability through field operation using drone with special sensors, Lastly, it contributed to suggest guidelines for expanding the drone business by suggesting the utilization plan for expanding the drone infrastructure.
차량에서 배출되는 대기 오염 물질의 빅 데이터에 대한 병렬 데이터 처리 모델의 강화 및 성능 최적화에 관한 연구
강성인,조성윤,김지환,김현정 한국인터넷방송통신학회 2020 한국인터넷방송통신학회 논문지 Vol.20 No.6
도로이동 오염원 대기환경 빅데이터는 상시 교통량 조사장비인 AVC, VDS, WIM, DTG를 활용한 차종, 속도, 하중 등 실시간 교통류 데이터와 GIS를 활용한 도로형상(오르막, 내리막, 회전구간) 데이터를 연계한 교통류 데이터로 구성되어 있다. 또한, 일반적인 데이터와 달리 단위시간 당 데이터가 많이 발생하고, 다양한 포맷을 가지고 있다. 특히, 이들 상세 교통류 정보로 수집되는 대용량의 실시간 데이터들은 약 총 740만 건/시간 이상이 수집되어 저장 및 가공되 기 때문에 효율적으로 데이터를 처리할 수 있는 시스템이 필요하다. 따라서 본 연구에서는 도로이동 오염뭔 대기환경 빅데이터 시각화를 위한 오픈소스 기반의 데이터 병렬처리 성능 최적화 연구를 수행한다. Road movement pollutant air environment big data is a link between real-time traffic data such as vehicle type, speed, and load using AVC, VDS, WIM, and DTG, which are always traffic volume survey equipment, and road shape (uphill, downhill, turning section) data using GIS. It consists of traffic flow data. Also, unlike general data, a lot of data per unit time is generated and has various formats. In particular, since about 7.4 million cases/hour or more of large-scale real-time data collected as detailed traffic flow information are collected, stored and processed, a system that can efficiently process data is required. Therefore, in this study, an open source-based data parallel processing performance optimization study is conducted for the visualization of big data in the air environment of road transport pollution.
Zigbee를 이용한 휴대형 헬스케어 시스템 구현에 관한 연구
강성인,김관형,Kang, Sung-In,Kim, Gwan-Hyung 한국정보통신학회 2007 한국정보통신학회논문지 Vol.11 No.9
헬스케어는 정보통신기술을 활용하여 원거리에서 대상자들의 건강상태에 대한 모니터링과 홈 기반의 보건의료 서비스를 제공하는 것이라 할 수 있다. 따라서 헬스케어 서비스는 응급상황 대처를 위한 경보서비스와, 진료자 및 가족에게 대상자와 댁내 환경을 모니터링 할 수 있는 원격지원 서비스로 분류할 수 있다. 여기서, 일반적인 유선 기반의 고정형 생체계측 시스템에서는 두 가지 서비스를 위해서, 실시간으로 높은 신뢰성을 갖는 데이터를 전송하는데 한계가 있다. 그러므로 대상자가 공간적으로 구속을 받지 않고 자유롭게 이동하면서 생체신호 계측 및 응급경보가 가능하도록, 무선 네트워크 환경에서 구현되는 휴대용 헬스케어 시스템을 구현하고자 한다. Recently there are some trends to construct smart home system infrastructure depending upon the development of Information and Communication Technology. Also requirements of the Ubiquitous Healthcare Systems at home which can monitor the status of health continuously are increased rapidly comparing with hospitals. Healthcare service can be divided into two categories. The first one is Alarm Service that can be used for the emergency status and the other one is Remote Support Service which can monitor the patient including home environments and give those diagnosis information to medical office or to his family. Generally wired networks and fixed healthcare measuring system have some limits to transmit reliable realtime based information for both categories described above comparing with portable monitoring system. Getting over the inefficiency we will design and implement portable healthcare system under the wireless Zigbee network environments.