AHP를 활용한 가축분뇨 처리시설 및 관련기술 평가지표 가중치 설정

김재환,조승희,곽정훈,최동윤,정광화,천동원,이성현,김진호,소규호,박치호,Kim, J.H.,Cho, S.H.,Kwag, J.H.,Choi, D.Y.,Jeong, K.H.,Cheon, D.W.,Lee, S.H.,Kim, J.H.,So, K.H.,Park, C.H. 한국축산환경학회 2011 축산시설환경학회지 Vol.17 No.suppl.

본 연구는 '가축분뇨의 관리 및 이용에 관한 법률'에 의거 '08년부터 농촌진흥청에서 수행하고 있는 '가축분뇨 처리시설 및 관련기술 평가' 사업의 효과나 평가 절차 및 방법 등에 대해 점검해 보고, 각 평가항목 간의 AHP (Analytic Hierarchy Process, 계층분석법)를 통하여 가중치의 타당성 검토와 제도운영의 개선방안을 마련하고자 직접적 이해관계자인 평가를 받은 30개 업체의 전문가를 대상으로 우편 설문조사를 실시하여 분석하였다. 본 평가사업의 종합평가 결과는 시설업체 및 축산농가 등에 가축분뇨 처리시설에 대한 신뢰성 확보에 도움이 되었으며, 평가의 주요 항목인 '업체의 능력', '기술력', '시설의 처리효율', '시설의 편이성', '경제성'에 대해서는 평가결과의 객관성 측면에서 70% 이상이 보통 이상이라 응답하고 있으나 객관적 평가 또는 매우 객관적이라 응답한 비율은 각각 46.4%, 46.4%, 57.1%, 53.6%, 35.7%로써 경제성 평가분야가 가장 낮아 이에 대한 보완이 필요함을 나타내었다. 또한 가축분뇨 처리시설에 대한 종합평가시 평가 항목간 합리적 가중치를 부여하기 위하여, AHP를 실시한 결과 공법 선택의 기준 중 기술성과 경제성에 대한 가중치는 0.425, 0.575로서 경제성의 비중이 높았다. 기술성 요소로 대표되는 '기술의 현장 적용성'과 '시설의 관리 용이성' 및 '처리 효율성'에 대한 가중치는 각각 0.226, 0.375, 0.399로서 '처리 효율성'이 가장 높았으며, '기술의 현장 적용성'이 가장 낮게 평가 되었다. 이러한 결과를 바탕으로 현재의 가중치와 비교해 보면 현재는 기술성 특히 처리효율에 대해 과대 평가되고 있어 개선이 필요하다. 따라서, 추후 가축분뇨 처리시설 종합평가시 AHP를 이용한 각 항목별 가중치를 적용한 기술성 평가를 종합적으로 고려할 경우 평가의 객관성 확보와 평가사업의 신뢰도를 높이는데 크게 기여할 것으로 판단되며, 향후 다수의 계층적 요인과 기술 수요자도 포함하여 분석 범위를 확대할 필요가 있다. The objective of this study was to suggest strategies for improving "Livestock Manure Treatment Systems and Related Technologies Assessment Program". Analytic Hierarchy Process (AHP) was used to evaluate reasonableness of applied weight value for assessment and improve program management strategies. Results of mail survey collected from animal manure treatment technology specialists of 30 companies nationwide were used for AHP. Company's ability, technological prowess, facility's convenience, economic feasibility are four important aspects of assessment program evaluation using AHP. More than 70% of the respondents said they were overall satisfied with the objectivity of assessment program regarding above four evaluation aspects. However, only 36% of them answered that they were very satisfied with the objectivity of assessment program in terms of economic feasibility. The evaluation results revealed that the assessment program needs to be made up for the weak points regarding economic feasibility. The AHP weight calculation results showed that the current assessment program overestimates the technological prowess, especially livestock manure treatment efficiency. It suggests that the weight value of current assessment program in terms of technological prowess needs to be determined carefully. The current assessment program combined with AHP weight value determination approach will be very useful to improve objectivity and reliability of assessment.

가축분뇨 공공처리시설의 경제적 적정규모 설정

김재환,박치호,곽정훈,최동윤,정광화,정의수,정연배,유용희,Kim, J.H.,Park, C.H.,Kwag, J.H.,Choi, D.Y.,Jeong, K.H.,Chung, U.S.,Chung, Y.B.,Yoo, Y.H. 한국축산환경학회 2008 축산시설환경학회지 Vol.14 No.1

본 연구는 공공부문의 효율적 투자를 위하여 장기비용함수에 의한 가축분뇨공공처리시설의 적정규모를 산출하고자 수행하였다. 분석에는 2007년도 환경부에서 수집된 52개소의 자료를 이용하였다. 현재의 주어진 여건하에서의 경제적 적정규모는 분석대상 시설평균 $146m^3$/일의 $1.5{\sim}1.6$배에 달하는 $180{\sim}200m^3$/일 인 것으로 산출되었다. 이는 향후 규모 확대의 가능성을 시사하고 있어 공공부문의 투자효율 극대화와 자연순환농업의 조기 달성을 위해서는 가축사육 과밀(양분초과)지역을 우선 대상으로 하되, 지역 내 자원화시설 등 관련 시설과의 연계성과 경제적 적정규모를 고려하여 시설투자 계획을 수립해야 할 것으로 사료된다. The objective of this study was to estimate the optimum scale of PLMTP (Public Livestock Manure Treatment Plant) for the efficient management of public sector by long-run cost function. An economic analysis was performed using the survey of 52 PLMTP records collected by Ministry of Environment in 2007. The main results obtained in this study can be summed up as follows. The optimum scale under given environmental conditions turned out to be $180{\sim}200m^3$/day which is almost $1.5{\sim}1.6$ times of the average scale of sample plants, $146m^3$/day. This gap between the optimum and current scale suggests that there remains the possibility of further expansion of scale.

개별농가와 연계한 가축분뇨 공공처리시설의 처리용량 확대 가능성에 관한 연구

김재환,김정호,박치호,곽정훈,최동윤,정광화,정의수,유용희,정만순,Kim, J.H.,Kim, J.H.,Park, C.H.,Kwag, J.H.,Choi, D.Y.,Jeong, K.H.,Chung, U.S.,Yoo, Y.H.,Chung, M.S. 한국축산환경학회 2009 축산시설환경학회지 Vol.15 No.3

The objective of this study is to predict the expansion possibility of treatment capacity in public livestock manure treatment plant (PLMTP) integrated individual farmhouses. According to the treatment efficiency and cost reducing effect, expansion possibility was examined using three cases; (i) decrease of influent concentration from 20,000 mg/L BOD to 1,000 mg/L BOD, (ii) maintenance of low concentration influent with minimum revising existing facilities (BIOSUF) and (iii) maintenance of low concentration influent without revising existing facilities (liquid corrosion method, LCM). In BIOSUF, the treatment capacity increased from 130 ton/day to 300 ton/day. Also, LCM resulted in expansion of treatment capacity from 210 ton/day to 250 ton/day while that of designed concentration influent decreased from 210 ton/day to 190 ton/day. The treatment costs were 14,674 won/ton and 9,929 won/ton for BIOSUF and LCM, respectively. After some revisions, it will be changed to 7,221 won/ton and 8,277 won/ton. Therefore, it must be considered that the livestock manure treats to low concentration and flows into PLMTP for the efficient operation and reducing treatment cost. 가축분뇨 공공처리시설 유입수의 농토변경에 따른 처리효율과 비용절감 효과를 검토하기 위하여 다음을 전제조건으로 분석하였다. 첫째 유입수질을 고농도 (BOD 20,000 mg/L)에서 저농도 (BOD 1,000 mg/L 이하)로 변경한다. 둘째, 기존 시설의 개 보수를 최소화하면서 유입수 전량을 저농도로 유입시킬 경우(BIOSUF) 셋째, 시설의 개 보수 없이 유입수의 일부를 저농도로 유입시킬 경우 (액상부식법)를 검토하였다. 처리용량 확대에 있어서, BIOSUF 공법의 경우는 저류조 등 일부시설을 증설한다면, 현재의 설계 유입물량 130톤/일에서 2.3배인 300톤/일을 유입시킬 수 있을 것으로 산출되었다. 액상부식법의 경우는 설계 유입물량 210톤/일을 190톤/일로 감소시키는 대신 저농도의 유입물량을 60톤까지 확대함으로써 250톤/일 처리가 가능할 것으로 분석되었다. 톤당 처리비의 경우는, BIOSUF 공법은 유입수 농도 변경 전에는 14,674원/톤이었으나 변경 후에는 7,221원/톤으로 50.8%가 감소되었으며, 액상부식법은 당초 9,929원/톤이었으나, 변경 후에는 약 16.6%가 감소된 8,277원/톤으로 산출되어 비용절감 효과가 있는 것으로 분석되 었다. 따라서 가축분뇨 공공처리시설의 운영쵸율을 높이고 양축농가의 처리비용 경감을 위해서는 가축분뇨 (슬러리)를 농가단위에서 저농도로 처리한 후 공공처리시설로 유입하는 체계의 강구가 필요하다.

22Cr-12Ni-5W 슈퍼 오스테나이트계 스테인레스강의 고온산화 및 내식성에 미치는 결정립 크기의 영향

이승대(S. D. Lee),이종문(J. M. Lee),강창룡(C. Y. Kang),김재환(J. H. Kim),이도훈(D. H. Lee) 한국동력기계공학회 2004 한국동력기계공학회 학술대회 논문집 Vol.- No.-

The effect of grain size on corrosion resistance and high temperature oxidation behavior of 22Cr-12Ni-5W super austenitic stainless steels for desulfurization equipment in a heat power station are considered in this paper. The high temperature oxidation resistance at 600℃~800℃ was excellent from all specimens and specimen of the smallest grain size was the most excellent. Because increasing of diffusion course through the grain-boundly was promoted nucleation and growth of Cr₂O₃ film. In the result of anodic polarization test in the 0.5M H₂SO₄ solution, the typical passive state curves was showed from all specimens. Corrosion resistance of the specimen which has the largest grain size was most excellent.

파력발전 통합성능평가 WECAN프로그램 개발동향 소개

박지용(J.Y. Park),하윤진(Y.J. Ha),박세완(S.W. Park),김길원(G.W. Kim),김경환(K.W. Kim),김현성(H.S. Kim),한익승(I.S. Han),오재원(J.W. Oh),이정희(J.H. Lee),천호정(H.J. Cheon),김재환(J.H. Kim),이훈기(H.K. Lee) 한국해양환경·에너지학회 2022 한국해양환경·에너지학회 학술대회논문집 Vol.2022 No.11

파력발전 통합성능평가를 위한 WECAN 프로그램 개발방향 고찰

박지용(J.Y. Park),김경환(K.H. Kim),하윤진(Y.J. Ha),박세완(S.W. Park),김길원(K.W. Kim),김정석(J.S. Kim),이정희(J.H. Lee),오재원(J.W. Oh),노찬(C. Roh),최장영(J.Y. Choi),장강현(G.H. Jang),천호정(H.J. Cheon),김재환(J.H. Kim) 한국해양환경·에너지학회 2020 한국해양환경·에너지학회 학술대회논문집 Vol.2020 No.7

본 연구에서는 대표적인 파력발전장치 형태인 진동수주형과 가동물체형 파력발전장치를 대상으로 파력발전 통합성능 평가를 위한 WECAN프로그램 개발에 관한 연구를 수행하였다. 파력발전장치 개발을 위해 각 설치환경을 고려하여 적절한 설계를 진행하고 해당 설계안에 대해 발전성능과 안전성을 평가하게 되는데, 기존 연구에서 각 에너지변환단계를 서로 구분하여 해석함으로써 해당 시뮬레이션 결과가 에너지변환단계가 종합하여 연동된 실험 및 실증시험 결과와 차이를 보여 왔다. 따라서 이러한 문제점을 극복하기 위해 파력발전장치를 시스템기술로 접근하여 각 에너지변환단계를 통합하여 해석하고, 최적설계와 최적제어방안 도출을 위해 WECAN(Wave Energy Converter ANalysis) 프로그램을 개발하려 한다. 본 연구를 통해 WECAN 프로그램 개발을 위한 각 에너지변환단계별 해석기술과 단계별 개발방향을 설명하며, 적용 범위와 구현방안에 대해 언급하였다. 해당 프로그램의 연구개발 이후 단계별로 WECAN-DO, WEC-HILS 등의 프로그램을 개발할 예정이며, 이를 통해 국내 파력발전장치 성능평가 및 설계기술을 한 단계 끌어올리고, 앞선 기술을 통해 파력발전장치의 상용화를 선도하려 한다. In this study, we conducted a study on the development of the WECAN program for the integrated performance analysis of wave energy converter for both the oscillating water column type and activated-body type. The design of wave energy converters is conducted considering each installation environment and then, the power generation performance and safety analysis for the design are evaluated. In this process, existing studies have been analyzed by classifying each energy conversion step by step, and have shown differences from experimental and open sea test results. Therefore, in order to overcome this problem, we are developing a WECAN (Wave Energy Converter ANalysis) program by conducting integrated performance analysis approaching the wave energy converter as a system technology and we will derive an optimal design and an optimal control plan for the wave energy converter. In this study, the analysis technology for each energy conversion step and the development direction for each step are described for the WECAN program, and the application scope and implementation plan are mentioned. We also plan to develop WECAN-DO, WEC-HILS and other programs step by step after the R&D of this program. As a result, the performance evaluation and design technology of the domestic wave energy converter will be taken to the next level, and the commercialization of the wave energy converter will be led by these leading technologies.

파력발전장치의 WECAN Level 1 통합성능해석 프로그램 개발

하윤진(Y.J Ha),박지용(J.Y Park),김경환(K.H Kim),박세완(S.W Park),김길원(K.W Kim),김정석(J.S Kim),이정희(J.H Lee),오재원(J.W Oh),노찬(R. Chan),최장영(J.Y Choi),장강현(G.H Jang),천호정(H.J Cheon),김재환(J.H Kim) 한국신재생에너지학회 2021 한국신재생에너지학회 학술대회논문집 Vol.2021 No.7

본 연구에서는 진동수주형과 가동물체형 파력발전장치에 대하여 통합성능해석을 위한 WECAN Level 1 프로그램 개발하였다. 본 프로그램은 파력발전장치 설계 시 그 설계된 파력발전장치의 연간발전량을 해석할 수 있는 프로그램이며, 각 에너지변환단계를 통합하여 해석할 수 있고 연간발전량을 수십초 내에 해석할 수 있는 프로그램이다. 본 프로그램과 유사한 프로그램으로는 NREL에서 개발한 WEC-Sim, DNV-GL에서 개발한 WaveDyn이라는 프로그램이 있으며, 이 중 WEC-Sim은 매트랩 코드 기반으로 공개되어 있고 범용적인 활용이 가능하도록 구성되어 있다. 다만 본 프로그램의 경우에는 2차 및 3차 에너지변환 단계에서 단순히 효율만을 고려하고 있으며 1차 에너지변환 단계의 경우 진동 수주형 파력발전장치를 제외한 가동물체형 파력발전장치만을 해석할 수 있도록 구성되어 있다. 따라서 WECAN Level 1 프로그램은 이러한 한계를 극복하고자 개발되었으며, 상대적으로 다양한 파력발전장치 종류를 해석할 수 있도록 확장하고자 하였다. 본 연구에서는 기존의 파력발전장치 통합성능해석 프로그램과 비교하여 자단점을 분석하고 향후 개발방향을 소개하고자 하며, 이를 통하여 국내 파력발전장치의 성능평가 및 설계기술을 고도화하고 파력발전장치의 상용화를 선도하고자 한다.

돼지 SLA class 3 영억 내 C4B 및 BAT2의 cSNP 동정 및 이를 이용한 유전자형 분석

김재환 ( J. H. Kim ),임현태 ( H. T. Lim ),서보영 ( B. Y. Seo ),이상호 ( S. H. Lee ),이재봉 ( J. B. Lee ),유채경 ( C. K. Yoo ),정은지 ( E. J. Jung ),전진태 ( J. T. Jeon ) 한국동물자원과학회 2007 한국축산학회지 Vol.49 No.5

EOF와 SVD을 이용한 아프리카 지역에서관측된 OMI HCHO 자료의 검증

김재환 ( J H Kim ),백강현 ( K H Baek ),김소명 ( S M Kim ) 대한원격탐사학회 2014 大韓遠隔探査學會誌 Vol.30 No.4

본 연구는 현재 NASA에서 제공되는 operational OMI HCHO 관측 값에서 에러를 발견하여,월평균 HCHO 자료의 시계열에 4 차 다항식을 피팅함으로써 구한 배경 모수화(parameterization)값을 이용하여 OMI HCHO 자료의 보정을 수행하였다. 보정후의 OMI HCHO는 동태평양과 서태평양 지역에서 -1.48%, 0.65%/year 경향성을 보였으며 이 수치는 GOME(-0.99%, 1.1%/year)과 SCAIMACHY(-0.92%, 0.03%/year)의 경향성과 유사한 결과이며 적절하게 비정상적인 배경 HCHO 농도의 증가가 제거되었음을 나타낸다. 이 자료의 검증과 분석은 EOF와 SVD 통계적 분석 방법을 사용하여 아프리카 지역에서 다양한 위성 관측 값과의 (HCHO, CO, NO2 그리고 firecount) 시공간 변동성의 일치성을 비교 분석함으로써 수행되었다. 아프리카에서 MOPITT CO, OMI NO2, SCIAMAHCY 그리고 OMI HCHO의 EOF와 SVD 분석 결과는 생태계화재(biomass burning)의 시공간 변동성 분포와 매우 높은 일치성을 보여준다. 그러나 OMI HCHO 관측 값은 화재가 가장 강하게 발생하는 지역의 풍하측에서 최대 값이 보이며, 화재 발생이 가장 높은 1월에 다소 낮은 HCHO 값이 보이는 등 시공간적으로 생태계 화제 분포와 차이를 보인다. 이것의 원인으로 우리는 이 지역의 열대우림의 식물활동(biogenic activity)영향으로는 설명할 수 없고, biomass burning 에어로졸에 의한 잘못된 AMF 계산이 OMI HCHO 산출에 사용됨으로써 발생한 오차라는 것을 밝혔다. AMF와 관련된 오차가 적절하게 보정된다면, 아프리카 지역의 HCHO 시공간 변동성은 생태계 화제의 변동성을 따를 것이라 예상된다. 따라서 본 연구는 통계적 기법이 위성 자료를 평가하는데 매우 효율적인 방법임을 제안한다. We have found an error in the operational OMI HCHO columns, and corrected it by applying a background parameterization derived on a 4th order polynomial fit to the time series of monthly average OMI HCHO data. The corrected OMI HCHO agrees with this understanding as well as with the other sensors measurements and has no unrealistic trends. A new scientific approach, statistical analyses with EOF and SVD, was adapted to reanalyze the consistency of the corrected OMI HCHO with other satellite measurements of HCHO, CO, NO2, and fire counts over Africa. The EOF and SVD analyses with MOPITT CO, OMI NO2, SCIAMAHCY, and OMI HCHO show the overall spatial and temporal pattern consistent with those of biomass burning over these regions. However, some discrepancies were observed from OMI HCHO over northern equatorial Africa during the northern biomass burning seasons: The maximum HCHO was found further downwind from where maximum fire counts occur and the minimum was found in January when biomass burning is strongest. The statistical analysis revealed that the influence of biogenic activity on HCHO wasn`t strong enough to cause the discrepancies, but it is caused by the error in OMI HCHO from using the wrong Air Mass Factor (AMF) associated with biomass burning aerosol. If the error is properly taken into consideration, the biomass burning is the strongest source of HCHO seasonality over the regions. This study suggested that the statistical tools are a very efficient method for evaluating satellite data.

낙농농가 형태별 우유생산비에 영향을 미치는 요인분석

김재환(J . H . Kim),F . Thalheimer(F . Thalheimer),정재혁(J . H . Chung),김강식(K . S . Kim) 한국축산학회 1991 한국축산학회지 Vol.33 No.3

The objective of this study was to understand the causal structure between the milk production cost items and to find out informations to improve the dairy farm management system for the reduction of production cost by the analysis of survey of dairy farms done at Livestock Experiment Station in Korea for I year from May 1987 to April 1988. The results obtained are as follows ; 1. Costs of labor and concentrate were the most important factors for the reduction of milk production cost. 2. Implement and building had little effect on the reduction of labor and roughage cost. 3. Under present dairy farm management system. the raising scale had much effect on the reduction of production cost, while roughage area had little.