평지밭과 경사밭의 비점오염물질 배출특성 비교

김기철 ( Kicheol Kim ),최용훈 ( Yonghun Choi ),서지연 ( Jiyeon Seo ),신현준 ( Hyunjun Shin ),김태유 ( Taeyoo Kim ),원철희 ( Chulhee Won ),최중대 ( Joongdae Choi ) 한국농공학회 2009 한국농공학회 학술대회초록집 Vol.2009 No.-

This study was focused on analyse a nonpoint source characteristics from flat slope field and steep slope field. We performed storm water monitoring for obtain flow data and concentration data. Eleven times rainfall events were occurred. We calculated EMC(event mean concentration) and pollutants loads using data we obtained. As a result, steep slope field has more discharge than flat field. SS value has a largest variation and T-N has a least variation. There is a runoff differences even though each events has similar rainfall. We assume that not only amount of rainfall, but also rainfall duration times, intensity, antecedent dry days can affect to Run-off.

On-Chip Debug를 이용한 Windows 환경의 Time-critical S/W Fault Injection Test

김기철(Kicheol Kim),박민기(Minki Park),성기태(Gitae Seong),이진환(Jinhwan Lee) 한국자동차공학회 2020 한국자동차공학회 부문종합 학술대회 Vol.2020 No.7

Automobile’s convenient services and functions are increased recently. That cause increase of Software(S/W) size and S/W complexity. To keep safety and reliability from S/W fault, Fault Injection(FI) is used in S/W testing. Fault Injection Test(FIT) is performed with defect-caused conditions. However, in Automotive systems, Fault injection test is difficult to keep injection continuously and set fault conditions on intended timing. In this paper, Firstly, we address fault injection test method environment for AUTomotive Open System Architecture(AUTOSAR) platform. To keep fault injection, we proposed On-Chip Debug(OCD) in updating or overwriting fault values. Then, we address time-critical test methods and compare timing difference and accuracy between C/C++ time-measurement functions in Windows environment.

내장된 자체 테스트를 위한 저전력 테스트 패턴 생성기 구조

김기철(Kicheol Kim),강성호(Sungho Kang) 大韓電子工學會 2010 電子工學會論文誌-SD (Semiconductor and devices) Vol.47 No.8

본 논문에서는 내장된 자체 테스트 기법 (BIST, Built-In Self Test)을 적용 할 때 저전력 테스트가 가능한 패턴 생성기를 제안하였다. 테스트 시 WSA (Weighted Switching Activity)가 많이 발생하는 노드인 heavy nodes의 선택 알고리듬을 제안하였으며, heavy nodes에 천이를 발생시키는 입력부 곧 heavy inputs을 찾는 알고리듬을 나타내었다. 고장 검출율을 높이는 최적의 heavy nodes의 수를 결정하고 선택된 입력부에 변형된 LFSR의 출력을 인가하여 테스트 시 발생하는 천이를 줄였다. 제안하는 패턴 생성기는 몇 개의 AND 게이트와 OR 게이트를 LFSR에 추가하여 적은 하드웨어 오버헤드로 간단히 구현된다. ISCAS 벤치 회로에 적용한 실험을 통해 제시하는 방법이 기존의 기법에 비해 평균 소비 전력을 감소시키면서 고장 검출율을 상승시키는 것을 검증하였다. In this paper we propose a new pattern generator for a BIST architecture that can reduce the power consumption during test application. The principle of the proposed method is to reconstruct an LFSR circuit to reduce WSAs of the heavy nodes by suppressing the heavy inputs. We propose algorithms for finding heavy nodes and heavy inputs. Using the Modified LFSR which consists of some AND/OR gates trees and an original LFSR, BIST applies modified test patterns to the circuit under test. The proposed BIST architecture with small hardware overhead effectively reduces the average power consumption during test application while achieving high fault coverage. Experimental results on the ISCAS benchmark circuits show that average power reduction can be achieved up to 30.5%.

비행 시뮬레이터를 이용한 조종사의 비행단계별 작업부하(Workload)분석에 관한 연구

김기철(Kim, Kicheol),이종선(Lee, Jongsun) 대한산업공학회 2000 대한산업공학회 추계학술대회논문집 Vol.2000 No.11

지표피복과 경사도의 변화에 따른 유출과 토양유실량 분석

김태유 ( Taeyoo Kim ),원철희 ( Chulhee Won ),최용훈 ( Yonghun Choi ),김기철 ( Kicheol Kim ),신현준 ( Hyunjun Shin ),서지연 ( Jiyeon Seo ),신민환,최중대 ( Joongdae Choi ) 한국농공학회 2009 한국농공학회 학술대회초록집 Vol.2009 No.-

경사진 농경지의 농업 활동은 강우 기간 중에 토양의 불완전한 피복 때문에 토양 유실을 일으키는 원인이 된다. 토양유실은 호소 및 하천의 수질에 영향을 주고, 농업 생산력을 저하시키는 원인이 된다. 본 연구에서는 경사지 토양에서 지표 피복에 의한 효과를 측정하기 위해 경사도 (5%, 10%, 20%)와 강우강도 (30 mm/h, 60 mm/h), 그리고 지표 피복 유ㆍ무(나지, 볏짚1겹)에 따라 실내인공강우시험을 실시하였다. 실험결과 직접 유출량은 경사도가 5%에서 20%로 증가할수록 지표 피복의 유ㆍ무에 상관없이 모두 증가하는 추세를 보였다. 또한 볏짚을 피복한 시험포의 직접 유출량은 나지 상태의 시험포보다 적게 나타났다. 이는 볏짚을 피복할 경우, 토양 입자들 간의 표면막힘현상(Surface sealing)이 발생하지 않아 침투능이 증가하였기 때문으로 판단된다. 유사발생량은 피복 시험포에서 발생한 유사량이 나지 시험포에서 발생한 유사량에 비해 59 ~88%까지 저감되는 효과를 보였다. 이는 볏짚의 피복이 강우의 타격에너지에 의한 토립자의 이탈을 감소시키고, 토양으로의 침투량을 증가시키는 반면, 직접유출량과 이에 포함되어 유출되는 유사량을 감소시키는 효과를 보여주는 결과라 판단된다. 본 연구에서 볏짚의 피복은 토양침투량을 증가시키고, 직접유출률과 유사발생량은 현저히 감소시키는 결과를 보여주었다. 따라서 경사지 농경지에서의 토양유실을 저감하기 위해서는 볏짚과 같은 피복재를 개발하여 보급하면 큰 효과를 얻을 수 있을 거라 판단된다.

인공강우에 의한 지표피복재의 성능 비교

신현준 ( Hyunjun Shin ),원철희 ( Cheolhee Won ),최용훈 ( Yonghoon Choi ),김기철 ( Kicheol Kim ),김태유 ( Taeyoo Kim ),서지연 ( Jiyeon Seo ),최중대 ( Joongdae Choi ) 한국농공학회 2009 한국농공학회 학술대회초록집 Vol.2009 No.-

본 연구에서는 농촌지역에서 발생하는 탁수를 저감시키고자 하였다. 탁수의 저감은 지표를 피복하여 빗물의 유출수량과 유사의 발생량을 감소시키는 방법을 이용하였다. 2008년 연구에의해 피복재의 저감율은 나지의 경우보다 우수한 것으로 증명되어 다양한 피복재의 성능을 본 연구에서 평가하였다. 지표피복재는 종이멀칭지+PAM, 볏짚+PAM, 볏짚+톱밥+PAM 그리고 볏짚+왕겨+PAM의 4종을 이용하였으며, 인공강우실험을 통하여 표면유출량 및 유출계수, 최초 유출시간, 유출수내 SS농도, 토양 유실량 등을 비교하였다. 실험은 인공강우기를 이용하여 실내에서, 각각의 피복소재별로 10 %, 20 %의 경사도와 30 mm/hr, 60 mm/hr의 강우강도 조건에서 수행하였다. 실험에 이용된 토양의 입도분석 결과 토성은 양질사토(Loamy Sand)로 나타났다. 피복소재별 경사도와 강우강도에 따른 실내 인공강우 실험의 결과는 다음과 같다. 강우시작 후 각 소재에 따른 유출의 시작은 1~30 분 사이로 다양하게 나타났으며, 볏짚+왕겨+PAM의 초기 유출시간이 가장 늦어 강우시 침투능이 좋은 것으로 판단되었다. 표면유출량은 30 mm/hr의 강우강도의 10% 경사도에서 0.3~17 L의 범위로 나타났으며, 볏짚+왕겨+PAM의 소재가 가장 적은 값을 보였다. 동일 강우강도의 경사도 20 %에는 멀칭지+PAM의 소재에서 가장 큰 유출을 보였다. 60 mm/hr의 강우강도와 10%의 경사도의 조건에서 표면유출량은 볏짚+톱밥+PAM의 소재에서 가장 적었으며, 볏짚+PAM 소재에서 가장 많았다. 강우강도 30mm/hr조건에서 유출계수는 0.01~0.557의 범위로 조사되었으며, 볏짚+왕겨+PAM 소재에서 가장 낮은 나타났다. 강우강도 60 mm/hr의 조건에서는 0.305~0.532의 범위로서, 유출계수만 기준했을 때, 볏짚+톱밥+PAM 소재의 성능이 우수하였다. 유사량의 경우 30 mm/hr의 강우강도에서는 경사도와 소재에 따라 큰 변화를 보이지 않았으나, 60 mm/hr의 강우강도에서는 1.103~11.408 g의 범위로서 소재와 경사도에 따라 큰 차이를 보였다. 표면유출수의 SS 농도는 30 mm/hr의 강우강도 조건에서는 멀칭지+PAM에서 가장 낮은 값을 보였으며, 볏짚+PAM 소재에서 가장 높은 값을 보였다. 하지만 60 mm/hr 강우강도에서는 일정한 경향이 없었다. 이상의 연구에 기초할 때, 30 mm/hr의 강우강도에서는 의미 있는 결과를 얻을 수 있었으나, 60 mm/hr의 강우강도에서는 특이점이 없었다. 하지만 저감효과는 바라볼 수 있어 향후 연구 개발을 통해 성과를 기대해 볼 수 있다. 본 연구의 결과는 농촌 지역의 탁수를 저감하는데 주요한 자료로 이용이 가능할 것으로 판단된다.

에코빌리지의 흙탕물 저감효과 평가

박운지 ( Woonji Park ),최용훈 ( Yonghun Choi ),우원희 ( Wonhee Woo ),김기철 ( Kicheol Kim ),신민환 ( Minhwan Shin ),임경재 ( Kyoungjae Lim ) 한국농공학회 2023 한국농공학회 학술대회초록집 Vol.2023 No.0

한강상류 비점오염관리지역의 흙탕물 저감을 위한 대부분의 저감대책들은 지정지역 단위로 필지별 저감시설을 설치하고 독립적·개별적인 저감사업을 진행해 오고 있어 유기적이고 복합적인 저감효과를 기대하기 어렵다. 흙탕물 저감효과를 극대화하기 위해서는 소유역 단위의 맞춤형 관리방안 마련이 필요하다. 이에 홍천군은 소유역 단위의 흙탕물 관리방안으로“에코빌리지 시범조성 계획”을 추진하였으며, 에코빌리지는 비점저감효과를 극대화하기 위해 소유역 특성에 맞추어 계단밭, 완충식생대등의 저감시설을 단지화·체계화하여 조성한 곳이다. 그동안 계단밭 등 개별 저감사업에 대한 효율 연구는 계속적으로 진행된바 있으나, 에코빌리지와 같이 소유역에 저감시설 단지화 조성 후 영향을 분석하거나 저감효율을 평가한 연구는 전무하다. 이에 본 연구에서는 자운지구내 솔무치유역에 위치한 에코빌리지의 비점오염 저감효과를 평가하고자 하였으며, SWAT 모형을 활용하여 저감시설 설치 전·후의 흙탕물 발생량을 비교·분석하였다. SWAT 모형의 모의 기간은 2013년부터 2023년 7월까지이며, 솔무치유역 말단 지점에서 모니터링한 실측 유량(N=516) 및 SS(N=29) 농도 측정결과 자료를 활용하여 유량 및 SS 농도에 대해서 보·검정을 실시하였다. 모의 결과에 대한 적합성 검토는 결정계수(Coefficient of determination, R²)와 유효지수(Nash-Sutcliffe efficiency. NSE)를 활용하였다. SWAT 모델의 유량 보·검정 결과 결정계수(R²)는 0.849, NSE는 0.795로 나타났으며, 수문모의에 대한 모형효율 평가결과 NSE 및 R² 모두 Very Good으로 평가되었다. SS 농도에 대한 보·검정 결과에서도 R² 0.870, NSE 0.858로 높은 값을 보였으며, 모두 Very Good으로 모의치가 실측치를 잘 반영하는 것으로 나타났다. 에코빌리지내 다양한 저감시설 설치에 따른 효과를 분석한 결과, 시설을 적용한 농경지에서 에코빌리지 시설조성을 통해 연간 평균 21.8 ton의 유사가 감소하는 것으로 나타났으며, 40%의 저감효과를 보이는 것으로 분석되었다. 전체 소유역을 대상으로 살펴보면 저감시설 조성전 연간 흙탕물 발생량은 706.1 ton, 조성 후 발생량은 623.3 ton으로 에코빌리지 조성을 통해 전체 소유역 대비 11.7%의 저감효과가 있는 것으로 평가되었다.

SWAT 모형을 활용한 흙탕물 거동특성 평가

박운지 ( Woonji Park ),최용훈 ( Yonghun Choi ),우원희 ( Wonhee Woo ),김기철 ( Kicheol Kim ),신민환 ( Minhwan Shin ),임경재 ( Kyoungjae Lim ) 한국농공학회 2023 한국농공학회 학술대회초록집 Vol.2023 No.0

한강상류 비점오염원관리지역의 흙탕물 발생 원인은 대부분 상류지역의 고랭지 농업에 의한 것으로, 고랭지 농업은 경작 기간이 짧아 대부분 나지로 방치되어 강우시 고농도의 탁수를 발생시켜 하천 환경의 오염뿐만 아니라 상·하류 지역사회간의 갈등 문제도 유발한다. 상류유역에 위치한 고랭지밭에서 강우시 배출되는 흙탕물로 인해 하류지역 주민들은 심각한 피해를 호소하므로 상·하류 지역간 갈등을 해소하기 위해서라도 상류지역에서 발생한 흙탕물의 거동을 파악하는 것은 매우 중요하다. 하지만, 상류부터 하류 사이에는 많은 유입 지류하천이 존재하고 있어, 실측을 통해 흙탕물의 거동을 파악하기에는 한계가 있다. 이러한 한계를 극복하고 흙탕물의 거동을 파악하기 위해서는 강우시 실측 모니터링과 모델링을 활용한 흙탕물 거동 특성 평가가 필요하다. 현재, 한강상류 비점오염관리지역 중 하나인 자운지구에서 발생한 흙탕물은 내린천을 거쳐 소양호까지 영향을 미치고 있으나, 상류유역에서 발생한 흙탕물이 하류유역에 미치는 영향을 정량적으로 평가하고 흙탕물의 거동 특성을 파악한 연구는 전무하다. 따라서 본 연구에서는 자운지구를 포함한 내린천유역을 대상으로 강우시 실측 모니터링을 수행하고 SWAT 모델을 활용하여 흙탕물의 거동특성을 평가하였다. SWAT 모형의 모의 기간은 2013년부터 2023년 7월까지이며, 모의 결과에 대한 적합성 검토는 결정 계수(Coefficient of determination, R²), Nash-Sutcliffe efficiency(NSE)를 활용하였다. 유량 및 SS에 대한 적합도 검정은 대부분 GOOD 등급 이상으로 모의치가 실측치를 잘 반영하는 것으로 나타났다. 흙탕물 거동특성 분석을 통해 상류유역에 해당하는 자운지구에서 발생한 유사가 하류지역인 내린천까지 이동하고 있는 것으로 모의가 되었으며, 내린천 전체의 유사 이동량은 52,476 ton/year이며, 이중 자운지구에서 발생한 유사량은 3,757 ton/year로 7.2%의 기여도가 있는 것으로 분석되었다. 강우시 상류에서 발생한 다량의 흙탕물로 인해 하류지역 주민들은 심각한 피해를 호소하므로 상·하류 지역간 갈등 해소를 위해 보다 명확한 평가가 이루어질 필요가 있으며, 이에 지속적인 모니터링과 모델링 평가를 통한 흙탕물 거동특성 분석이 필요할 것으로 판단된다.