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기계학습 기반 모델을 활용한 시화호의 수질평가지수 등급 예측
김수빈,이재성,김경태,KIM, SOO BIN,LEE, JAE SEONG,KIM, KYUNG TAE 한국해양학회 2022 바다 Vol.27 No.2
해양환경을 정량적으로 평가하기 위해 수질평가지수(water quality index, WQI)가 사용되고 있다. 우리나라는 해양수산부고시 해양환경기준에 따라 WQI를 5개 등급으로 구분하여 수질을 평가한다. 하지만, 방대한 수질 조사 자료에 대한 WQI 계산은 복잡하고 많은 시간이 요구된다. 이 연구는 기존의 조사된 수질 자료를 활용하여 WQI 등급을 예측할 수 있는 기계학습(machine learning, ML) 기반의 모델을 제안하고자 한다. 특별관리해역인 시화호를 모델링 지역으로 선정하였다. AdaBoost와 TPOT 알고리즘을 모델 훈련을 위해 사용하였으며, 분류 모델 평가 지표(정확도, 정밀도, F1, Log loss)로 모델 성능을 평가하였다. 훈련하기 전, 각 알고리즘 모델의 최적 입력자료 조합을 탐색하기 위해 변수 중요도와 민감도 분석을 수행하였다. 그 결과 저층 용존산소(dissolved oxygen, DO)는 모델의 성능에서 가장 중요한 인자였다. 반면, 표층 용존무기질소(dissolved inorganic nitrogen, DIN)와 표층 용존무기인(dissolved inorganic phosphorus, DIP)은 상대적으로 영향이 적었다. 한편, 최적 모델의 시공간적 민감도와 WQI 등급 별 민감도를 비교한 결과 각 조사 정점 및 시기, 등급 별 모델의 예측 성능이 상이하였다. 결론적으로 TPOT 알고리즘이 모든 입력자료 조합에서 성능이 더 우수하여 충분한 자료로 훈련된 최적 모델은 새로운 수질 조사 자료의 WQI 등급을 정확하게 분류할 수 있을 거라 판단된다.
보육기관에서 유아기 아동의 식품 알레르기 인지 및 관리 현황
김수빈(Soo Bin Kim),김정희(Jung Hee Kim) 대한지역사회영양학회 2017 대한지역사회영양학회지 Vol.22 No.4
Objectives: The purpose of this study was to investigate the awareness and nutritional management of food allergy (FA) by preschooler’s faculty members in child care centers. Methods: A questionnaire survey was conducted among faculty members of child care centers in Seoul. The questionnaire was designed to identify the prevalence of food allergies, requirements of food allergy support and differences in food management depending on the presence of allergic diseases. After excluding incomplete responses, the data of 171 faculties in 137 child care centers (95.0%) were used for statistical analysis. Results: According to the 137 collected questionnaires, 96 child care centers asked parents about their children’s allergic disease and 151 children from 66 child care centers had food allergies. A reported 89 children from 43 child care centers had food restrictions. However, 9 child care centers (21.0%) were not aware of food restriction for children with food allergies. Only 6 child care centers (14.0%) supplied substitute foods with the same amount and type of nutrients. Forty eight faculties (28.1%) received training about food allergies. Although there were some differences according to institution type, most of the faculty members wanted food allergy-related support. Conclusions: This study identified a lack of food allergy training for faculty members in child care centers. For proper management, it is necessary for faculty members of child care centers to be educated on overall food allergies. Food allergy-related support such as menus without allergenic ingredients, guidelines on emergency care for food allergies and anaphylaxis should be provided for faculty members in child care centers.
메탄올을 작동유체로 사용한 저온용 가변열전도도 히트파이프의 열적 특성
김수빈(Soo Bin Kim),장석필(Seok Pil Jang) 한국추진공학회 2018 한국추진공학회 학술대회논문집 Vol.2018 No.12
This paper investigates the thermal characteristics of a low-temperature variable conductance heat pipe (VCHP) using methanol as the working fluid. For the purpose, the maximum heat transfer performance of a VCHP is theoretically obtained under the capillary limit. Also, the active condenser length of VCHP is theoretically calculated using both thermal resistance model and flat front theory. Based on the theoretical results, a VCHP is fabricated and experimentally tested in a deep-space simulator. The experimental results show that the maximum heat transfer performance of VCHP is 102.4W at the condenser temperature of 0℃. Moreover, the evaporator temperature is constantly maintained regardless of the temperature swing at the condenser section from 100K to 390K.
등방성 윅 내 원주 방향 작동 유체 채움 특성이 실린더형 히트파이프의 열성능에 미치는 영향
김수빈(Soo Bin Kim),장석필(Seok Pil Jang) 대한기계학회 2020 大韓機械學會論文集B Vol.44 No.9
본 연구에서는 등방성 윅 내 원주 방향 작동 유체 채움 특성이 실린더형 히트파이프의 열성능에 미치는 영향을 이론 및 실험적으로 분석하였다. 수직 방향 체적력 및 모세관력의 평형식으로부터 원주 방향 채움 한계 조건을 이론적으로 유도하였으며, 이를 바탕으로 각 성능 인자들이 원주 방향 채움 특성에 미치는 영향을 분석하였다. 이론 결과는 히트파이프 직경 증가에 따라 히트파이프의 최대 열전달 성능이 무한하게 증가하지 않으며, 최적의 열전달 성능을 가지는 히트파이프 직경 및 윅 형상이 존재하는 것으로 나타났다. 또한, 히트파이프가 원주 방향 채움 한계 조건을 만족하지 못하는 경우 윅 상단에 부분적으로 빈 공간이 발생하며, 이로 인해 증발부에 불균일한 온도 분포가 발생하는 것을 실험적으로 관찰하였다. In this study, we analytically and experimentally investigated the effect of circumferential filling characteristic of working fluid in isotropic wick on the thermal performance of cylindrical heat pipes. The circumferential filling criterion is theoretically derived from the balance equation between the normal body force and the capillary force. Moreover, the effects of various parameters on the circumferential filling characteristics were analyzed based on the derived criterion. The theoretical results indicated that the maximum heat transfer rate of heat pipe did not increase infinitely with increasing pipe diameter; on the contrary, there was an optimum diameter and wick shape to maximize their heat transfer performance. In addition, we experimentally observed that when the heat pipe did not satisfy the circumferential filling criterion, an empty space partially occurred at the top of the wick, causing the nonuniform temperature distribution at the evaporator surface.