FEMS 적용을 위한 LSTM 기반의 식품공장 에너지 소비 예측 모델의 최적화

이형아(Hyung-Ah Lee),김동주(Dong-Ju Kim),조우진(Woo-Jin Cho),구재회(Jae-Hoi Gu) 한국환경에너지공학회 2023 열환경공학 Vol.18 No.1

There is an increasing need for reducing greenhouse gas emissions and improving the efficiency of energy consumption. In particular, energy consumption in the domestic industrial sector accounts for a large portion of the total energy consumption and is on a steady increase; therefore, it is required to prepare measures to increase the efficiency of energy consumption. One of the measures can be FEMS, which has functions such as real-time monitoring of energy use, energy consumption analysis, and control of various facilities, is attracting attention. Prediction of energy consumption among the various functions is an important first step in properly designing energy supplies and factory operations. In this paper, a study on energy consumption prediction was conducted for the purpose of application to FEMS. Machine learning technique was used to obtain predicted values by training the predictive model using available data, and LSTM algorithm was applied. To select a model suitable for the target food factory, the validity of the prediction model according to the combination of hyper parameters and variables was analyzed with CvRMSE and R 2 . By applying the optimal combination, the average error rate and accuracy of the prediction were confirmed through comparison between the predicted and measured values

사업단계별 건설업 발주자 안전보건역할 프로세스 분석

오아라 ( Oh Ah-ra ),이형도 ( Lee Hyung Do ),원정훈 ( Won Jeong-hun ) 한국구조물진단유지관리공학회 2018 한국구조물진단유지관리공학회 학술발표대회 논문집 Vol.22 No.1

This paper investigates the safety and health role processes that the client should perform at each phase of the construction project. Since the client is one of the top decision makers in the whole construction project, the client should give roles and responsibilities for safety and health of workers. Advanced system of occupational safety and health management led by the client was analyzed in order to actively participate in occupational accident prevention activities according to the client’s authority. The role of the client in the overall construction work such as planning, design and construction process was derived.

충무로 르네상스 프로젝트 -충무로 인쇄골목 활성화를 위한 영상문화시설 공간 디자인에 관한 연구-

김도아(주저자) ( Do Ah Kim ),박가현(주저자) ( Ga Hyun Park ),이형은(주저자) ( Hyung Eun Lee ),이진민(공동저자) ( Jin Min Rhie ),장미정(공동저자) ( Mi Jeong Jang ) 숙명여자대학교 산업디자인연구소 2015 숙명디자인학 연구 Vol.21 No.-

본 연구는 사회적 문제와 공간디자인간의 융합 프로젝트를 통해 한 공간의 리노베이션으로써 현대 사회에서 문제로 인식되어 강조 되고 있는 사회적 이슈를 다루고 그 사회적인 문제를 해결할 수 있는 프로젝트를 시도했다. 이 프로젝트에서는 충무로의 지역과 역사를 중점적으로 분석해 충무로의 대표 산업인 인쇄와 영화 산업이 쇠퇴되어 있다는 것을 문제점으로 지적해 그에 대한 해결방안을 모색해 본 결과 리노베이션을 적용한 영상문화시설을 도출해 내었다. 충무로라는 지역의 문제점을 사회문화적 측면과 물리적 환경 측면에서 바라보고 각각의 해결방안을 공간디자인을 적용해 풀어내 지역재생을 도모하고자 한다. 디자인 컨셉은 충무로의 영화산업에서 도출하였으며 공간 계획과 이에 맞는 프로그램은 ‘영상문화시설’이라는 목적에 맞게 구성해보았다. 최종 결과물로는 ‘충무로 르네상스’라는 이름으로 충무로 지역 분석부터 도면, 3D, 모형을 제작하였으며 결과물은 총 A3 20장으로 정리하여 가인 인테리어 공모전에 제본 형태로 제출하였다. Through a convergence project between social problems and space design, the study conducted a project to deal with social issues that loom large in the modern society by renovating a space and solve such social problems. In this project, the study identified the sluggish printing and movie industries, which have been the district’s two most representative industries, as problems through an in-depth analysis of the geographics and history of Chungmuro, and suggested the renovation of visual culture facilities as a viable solution to address the problems. This study strives to revitalize the Chungmuro area by viewing it from viewpoints of social culture and physical environment and applying space design to each solution. The concept of the design was derived from the movie industry of Chungmuro, and the space planning and programs were developed to serve an intrinsic purpose as a ‘visual culture facility.’ As the end results of the project named as ‘Chungmuro Renaissance,’ the analysis of geographics of the area was conducted, and the drawings, 3D layouts and models were produced, and the results were summarized into 20 A4 pages, which was bound into a book and then submitted to the Gain Interior Competition.

MKL-SVM 기반의 건전성 예측 및 관리기술(PHM)에 관한 연구

임채영(Chae-Young Lim),여채온(Chae-Eun Yeo),조우진(Woo-Jin Cho),이형아(Hyung-Ah Lee),구재희(Jae-Hoi Gu) 한국환경에너지공학회 2022 한국열환경공학회 학술대회지 Vol.2022 No.2

최근 폴랜트 산업에서는 IIoT(Industrial internet of things), AI(Artificial intelligence), 빅데이터 PHM(Prognostics and Health Management) 그리고 Digital Twin 등의 기술을 기반으로, 폴랜트 설비의 건전성상태를 실시간으로 모니터링하고 이로부터 고장여부 진단은 물론 고장까지 시간을 미리 예측하는 관리기술의 중요성이 강조되고 있다. 본 논문에서는 플랜트 설비(펌프, 압축공기, 보일러, 모터, 변압기)의 고장예지 및 사전 결함을 예측하는 건전성 예측 및 관리기술(Prognostics and health management, PHM) 의 고도화를 위해 기계학습 기반의 MKL-SVM 알고리즘을 제안한다. 제안된 MKL-SVM 알고리 즘과 CNN(Convolutional Neural Network)모델을 비교하여 성능평가를 하였으며, 제안된 방법으로 검증한 실험에서 사전 결함 예측 가능성이 지속적으로 개선되었음을 검증하였다. 또한, DeepLearning과 효용성 검증실험을 통해 제안하는 방법이 효율적임을 확인하였다.

IoE 기반 식품가공공장의 에너지 소비 모니터링 플랫폼

임채영(Chae-Young Lim),여채은(Chae-Eun Yeo),이형아(Hyung-Ah Lee),안성율(Sung-Yul An),구재회(Jae-Hoi Gu) 한국통신학회 2022 한국통신학회 학술대회논문집 Vol.2022 No.6

에너지소비 플랫폼을 위한 IoE(Internet of Energy) 시스템 설계 및 구현

임채영(Chae-Young Lim),여채은(Chae-Eun Yeo),이형아(Hyung-Ah Lee),안성율(Sung-Yul An),구재회(Jae-Hoi Gu) 한국통신학회 2022 한국통신학회 학술대회논문집 Vol.2022 No.6

에너지 다소비 공정에 적합한 에너지 사용 분석 시스템 설계 및 구현

여채은(Chae-Eun Yeo),조우진(Woojin Cho),임채영(Chae-Young Lim),김동주(Dongju Kim),이형아(Hyung-Ah Lee),구재희(Jae-Hoi Gu) 한국환경에너지공학회 2023 한국열환경공학회 학술대회지 Vol.2023 No.1

국내 경제 성장은 상당한 에너지 사용이 필수적인 제조업 기반 수출을 중심으로 이루어지고 있다. 대부분의 중소기업형 에너지 다소비 업종은 에너지를 많이 사용하는 공정과 설비를 갖고 있으나, 에너지 관리 및 절감 기술 도입 측면에서 상당히 낙후되어 있다. 이에 제조 공장의 효율적인 관리를 위한 맞춤형 공장에너지관리시스템 (FEMS) 도입이 늘고 있다. 따라서 본 논문에서는 에너지 사용량을 실시간으로 수집하고 단위 공정별 에너지 사용 분석 결과를 적용함으로써 에너지 사용 분석 결과를 제공하는 식품공장 맞춤형 FEMS를 개발하고자 한다. 이에 식품가공공장 S 기업에서의 주요 에너지 사용 공정 별 에너지 절감을 위한 energy balance flow를 구축하고, 이를 기반으로 과다 에너지 사용량, 배출 에너지 회수량, 그리고 에너지 절감량의 임계치를 분석할 수 있는 에너지 사용 분석 시스템을 구축하였다. 실시간 데이터 수집 및 본 연구에서 적용된 에너지 사용 분석 방법은 공정 단위에서의 에너지 사용 현황 파악과 에너지 절감을 위한 가이드라인을 제시해준다.

식품가공공장 에너지관리시스템 개발에 관한 연구

구재희(Jae-Hoi Gut),김동주(Dong-ju Kim),임채영(Chae-Young Lim),여채은(Chae-Eun Yeo),이형아(Hyung-Ah Lee),조우진(Woo-Jin Cho) 한국환경에너지공학회 2022 한국열환경공학회 학술대회지 Vol.2022 No.2

국내 에너지소비량 중 산업부문이 137,444천toe(2019) 61 .9%로 대부분을 차지하고 있으며 제조업 이 127,431천 toe(2019)로 산업부문의 92 . 7%가 소비하고 있다. 제조업종 중 음식류 제조업이 1,929 천toe(2019)로 전체 제조업종의 1. 5%를 소비하고 있다. 제조업의 설비별 에너 지 사용은 보일러용 에너지 소비량이 29.5%와 열사용/열이송 설비가 19 . 4%로 48.9%를 사용하고 있다. 제조업의 열 에너 지 사용량 절감이 보일러용 및 열사용에 대한 에너지 관리물 통해 에너지 철감 및 온실가스 감축이 필요하다. 에너지 다소비 업종 중 매우 다양한 제품을 생산하는 식품가공업종의 공통적인 에너지 사용패턴 분석과 관리물 통해 공통적 인 에너지 절감 요소를 도출하여 업종 맞춤형 에너지 관리시스템의 개발이 필요하다. 이러한 식품가공업종의 열에너지의 소비패턴을 분석하여 에너지 절감을 위해 식품공장 맞춤형 에너지 소비 분석, 예측 및 절감 기술개발이 필요하다. 본 연구에서는 식품공장의 열에너지 생산/공급 공정인 보일러와 열에너지 사용공정인 식품가공공정의 에너지 소비구조 및 소비패턴 분석, 에너지 소비량 예측, 생산량 연계한 필수 인프라 선정. 에 너지 소비 베이스라인 산정방법 개발 및 데이터분석을 통한 에너지 소비 공정제어 기술을 포함한 식품공장 맞춤형 에너지관리시스템 개발을 수행하고 있으며 이에 대한 연구내 용을 정리하였다. 식품공장 맞춤형 에너지관리시스템은 유사한 식품공장 또는 유사한 에너지 소비패턴의 제조업에 확대보급이 가능한 기술을 개발·보급하여 제조업의 에너지 소비량 절감과 이에 따른 온실가스몰 감축하여 탄소중립 목표 달성에 기여하고자 한다.

식품가공공장 에너지관리시스템 개발에 관한 연구

구재희(Jae-Hoi Gu),김동주(Dong-ju Kim),임채영(Chae-Young Lim),여채은(Chae-Eun Yeo),이형아(Hyung-Ah Lee),조우진(Woo-Jin Cho) 한국환경에너지공학회 2022 한국열환경공학회 학술대회지 Vol.2022 No.2

국내 에너지소비량 중 산업부문이 137,444천toe(2019) 61 .9%로 대부분을 차지하고 있으며 제조업 이 127,431천 toe(2019)로 산업부문의 92 . 7%가 소비하고 있다. 제조업종 중 음식류 제조업이 1,929 천toe(2019)로 전체 제조업종의 1. 5%를 소비하고 있다. 제조업의 설비별 에너지 사용은 보일러용 에너지 소비량이 29.5%와 열사용/열이송 설비가 19 . 4%로 48.9%를 사용하고 있다. 제조업의 열 에너지 사용량 절감이 보일러용 및 열사용에 대한 에너지 관리물 통해 에너지 철감 및 온실가스 감축이 필요하다. 에너지 다소비 업종 중 매우 다양한 제품을 생산하는 식품가공업종의 공통적인 에너지 사용패턴 분석과 관리물 통해 공통적 인 에너지 절감 요소를 도출하여 업종 맞춤형 에너지 관리시스템의 개발이 필요하다. 이러한 식품가공업종의 열에너지의 소비패턴을 분석하여 에너지 절감을 위해 식품공장 맞춤형 에너지 소비 분석, 예측 및 절감 기술개발이 필요하다. 본 연구에서는 식품공장의 열에너지 생산/공급 공정인 보일러와 열에너지 사용공정인 식품가공공정의 에너지 소비구조 및 소비패턴 분석, 에너지 소비량 예측, 생산량 연계한 필수 인프라 선정. 에너지 소비 베이스라인 산정방법 개발 및 데이터분석을 통한 에너지 소비 공정제어 기술을 포함한 식품공장 맞춤형 에너지관리시스템 개발을 수행하고 있으며 이에 대한 연구내용을 정리하였다. 식품공장 맞춤형 에너지관리시스템은 유사한 식품공장 또는 유사한 에너지 소비패턴의 제조업에 확대보급이 가능한 기술을 개발·보급하여 제조업의 에너지 소비량 절감과 이에 따른 온실가스몰 감축하여 탄소중립 목표 달성에 기여하고자 한다.

니켈-크롬 합금 보철물 주위 치은열구 내에서 발견된 니켈 내성 균주에 관한 분자생물학적 연구

채영아,우이형,최부병,최대균,이성복,권긍록,Chae, Young-Ah,Woo, Yi-Hyung,Choi, Boo-Byung,Choi, Dae-Gyun,Lee, Sung-Bok,Kwon, Kung-Rock 대한치과보철학회 1999 대한치과보철학회지 Vol.37 No.6

As a material of metal-ceramic prosthesis, nickel as a form of Ni-Cr alloy has been used for many dental prostheses in many cases. However, several problems in use of the alloy have been revealed (ex : tissue stimulation, skin allergy, hypersensitivity, cytotoxicity and carcinogenecity). Little is known about nickel with respect to the relationship between Ni-prosthesis and gaining of Ni-resistance in oral microorganisms. The present study was undertaken to check wheather use of Ni-prosthesis leads to occurrence of Ni-resistant microorganisms. So this study may suggest the possible relationships between the oral microorganisms and nickel-resistance in oral environment. Bacteria were isolated from the gingival crevicular fluid on the pateints wearing Ni-Cr prosthesis. The isolated bacteria were tested for their Ni-resistance in nickel containing media at different concentration from 3mM to 110mM. E. coli HB101 was used as control. The Ni-resistant bacteria were isolated and biochemically identified. The Ni-resistant bacteria were tested several bio-chemical, molecular-biological tests. Performed tests were ; measuring the growth curve, antibiotic test, growth ability test in liquid media, isolation of the chromosome and plasmid, digestion of DNA by restriction enzyme, electrophoresis of chromosome and plasmid DNA, identification of Ni-resistant genes by the DNA hybridization. The results were as follows: 1) The bacteria isolated from gingival crevicular fluid on the patients wearing Ni-Cr alloy pros-thesis showed nickel-resistance. 2) The isolated microorganisms grew at nickel containing media of high concentrations (60mM-110mM). 3) Based on the biochemical tests, the isolated microorganisms were identified as Enterococcus faecalis(13 cases), Klebsiella pneumoniae(1 case) and Enterobacter gergeviae(1 case). 4) Enterococcus faecalis expressed not only nickel resistance but also the multi-drug resistance to several antibiotics ; chloramphenicol, kanamicin, streptomycin, lincomycin, clindamycin. However, all strain showed the sensitivity against the tetracycline. 5) DNA hybridization result suggest that there is no homology between the previousely known gene of nickel resistance in Klebsiella pneumoniae and chromosomal DNA of Enterococcus faecalis.