소규모 이더넷 스위치에서 개선된 적응적 전력 제어 메커니즘

김영현,이성근,고진광,Kim, Young-Hyeon,Lee, Sung-Keun,Koh, Jin-Gwang 한국전자통신학회 2013 한국전자통신학회 논문지 Vol.8 No.3

이더넷은 전 세계적으로 가장 널리 배치되어 사용되는 가입자망 네트워킹 기술이다. 이더넷의 에너지 효율성을 향상시키기 위해 IEEE 802.3az WG에서 LPI 기반의 EEE 규격을 확정하였다. 본 논문은 소규모 이더넷 스위치에서 EEE 를 기반으로 에너지 효율을 향상시킬 수 있는 개선된 적응적 전력 제어 메커니즘을 제안한다. 본 메커니즘의 특징은 일정기간 유입되는 트래픽 양을 측정하여 다음 주기의 트래픽 특성을 예측하고, 해당 트래픽 부하에 최적의 threshold 값을 조정한다. 성능분석 결과는 본 논문에서 제안한 메커니즘이 기존 방법에 비해서 평균 패킷 지연은 약간 증가시키지만 에너지 소비율을 상당히 감소시키므로 전반적으로 성능을 향상시키는 것으로 나타났다. Ethernet is the most widely deployed access network protocol around the world. IEEE 802.3az WG released the EEE standard based on LPI mode to improve the energy efficiency of Ethernet. This paper proposes improved adaptive power control mechanism that can enhance energy-efficiency based on EEE from small Ethernet switch. The feature of this mechanism is that it predicts the traffic characteristic of next cycle by measuring the amount of traffic flowing in during certain period and adjusts the optimal threshold value to relevant traffic load. Performance evaluation results indicate that the proposed mechanism improves overall performance compared to traditional mechanism, since it significantly reduces energy consumption rate, even though average packet delay increases a little bit.

영농기 필지논에서의 인 (P) 농도와 산화환원전위 (Eh)의 변화 특성

김영현,김진수,장훈,Kim, Young-Hyeon,Kim, Jin-Soo,Jang, Hoon 한국농공학회 2010 한국농공학회논문집 Vol.52 No.5

The purpose of this study is to investigate characteristics of total phosphorus (TP) and phosphate phosphorous ($PO_4$-P) concentrations in ponded water and redox potential (Eh) in paddy soil during the growing season. The TP and $PO_4$-P concentrations showed twice peak values after basal dressing and tillering fertilization. The ratio of $PO_4$-P to TP showed low values (0.07~0.18), indicating that most of phosphorus is particlulate. The $PO_4$-P concentrations significantly decreased with dissolved oxygen (DO) concentrations. The Eh showed high values (179~636 mV) under non-ponded aerobic condition, but low values (74~112 mV) under ponded anaerobic condition The TP and $PO_4$-P concentrations in ponded water increased shortly after tillering fertilization even if phosphorus was not applied. This may be due to the release of dissolved phosphorus from the bottom sediment and its associated algal and water flea blooms under anaerobic condition. Therefore, proper water management should be needed shortly after tillering fertilization.

논 표면수의 인(P), pH 와 토양 산화환원전위(Eh)의 관계 특성

김영현 ( Young Hyeon Kim ),김진수 ( Jin Soo Kim ),장훈 ( Hoon Jang ) 한국농공학회 2009 한국농공학회 학술대회초록집 Vol.2009 No.-

논에서 영양물질의 농도특성을 정확히 파악하기 위해서는 영농활동에 따른 체계적인 모니터링을 통한 다양한 측정 자료가 필요하다. 그러나 현재 논에서 토양의 산화환원에 관한 연구 자료는 많지 않기 때문에 그의 특성을 파악하기에는 어려운 실정에 있다. 본 연구의 목적은 충북대학교 부속농장 필지논에서 2008년 영농기간을 중심으로 논에서의 영양물질인 총인(TP), 인산성 인(PO₄-P)과 pH, 산화환원전위(Eh)의 관계특성을 파악함으로써, 논으로부터의 영양물질 유출제어에 관한 기초 자료를 제공하는데 있다. 이 연구는 2008년 6월부터 10월까지 필지논에서 논 표면수의 TP 와 PO₄-P의 농도변화와 pH 와 토양의 산화환원전위(Eh)와의 관계 특성을 파악하였다. 관개기의 논에서 인은 분얼비 시기에 인성분이 시비되지 않았는데도 불구하고 분얼비 직후와 분얼비 1주일 후에 TP농도가 높게 나타났는데 이는 담수의 영향으로 논이 환원상태로 되어, 논바닥에 침전된 철이온에 흡착되어 있던 인이 철이온의 환원으로 함께 용출하기 때문이라고 생각된다. 산화환원전위(Eh)는 높아지면 산화경향을, 낮아지면 환원경향을 나타낸다. 본 연구기간 동안의 산화환원전위(Eh) 값은 비 관개기에 201~405 mV로 높게 나타났고, 관개기에는 93~195 mV로 낮게 나타났다. 논토양의 Eh와 담수의 pH의 관계는 Eh의 증가에 따라 담수의 pH값은 낮아지는 경향을 보였다. 또한 논에 담수를 실시하면 토양의 Eh는 환원경향을 띄어 수소이온(H⁺)이 감소하기 때문에 pH가 증가하는 경향을 나타냈다. 필지논 표면수의 인농도는 분얼비 직후 1주일후까지 TP 와 PO₄-P 농도는 같이 상승하다가 TP농도는 약 2주일까지 더 상승하여 2008년 최대값을 나타냈고 PO₄-P농도는 하강하였는데 이는 논 토양이 환원상태로 되면서 바닥에 있던 입자성 인이 논 표면으로 떠올랐기 때문으로 사료된다. 그 후에 담수가 끝나는 시점까지 농도는 낮아졌다. 강우량이 적은 관개초기에 인의 농도는 비교적 높게 나타났지만 강우량이 많은 여름에는 작물의 생장에 필요한 영양물질 섭취 등으로 인농도가 낮게 나타나 논은 인의 유출을 억제하고 있는 것으로 나타났다. 이와 같이 인의 유출특성 및 산화환원전위(Eh)의 변화에 따른 논에서의 유출부하 특성이 규명된다면, 환경부하가 적은 효과적인 물관리가 가능해 질 것으로 판단된다.

필지논에서 시비조건 변화에 따른 인(P) 농도와 산화환원전위(Eh)의 변화 특성

김영현 ( Young Hyeon Kim ),김진수 ( Jin Soo Kim ),장훈 ( Hoon Jang ) 한국농공학회 2010 한국농공학회 학술대회초록집 Vol.2010 No.-

본 연구의 목적은 충북대학교 부속농장에서 2009~2010년 영농기간을 중심으로 담수된 논에서의 산화환원전위(Eh)의 변화와 시비에 따라 영양물질인 인(P)의 농도변화 특성을 파악함으로써, 논으로부터의 인의 유출제어에 관한 기초 자료를 제공하는데 있다. 이 연구는 동일 논의 시비조건을 다르게 하여 담수의 총인(T-P)과 인산염 인(PO₄-P)의 농도변화 및 토양산화환원전위(Eh)의 특성을 파악하였다. 시비조건은 2009년에 기비, 분얼비, 수비로 3차례, 2010년에는 분얼비를 제외한 2차례 시비하였다. 2009~2010년 관개기의 논에서 인은 분얼비 시기에 인성분이 시비되지 않았는데도 불구하고 T-P농도가 각각 0.68mg/L, 0.48mg/L로 상승하는 경향을 보였다. 이는 담수의 영향으로 논이 환원상태로 되어, 논바닥에 침전된 철이온에 흡착되어 있던 인이 철이온의 환원으로 함께 용출하였고, 또한 많은 일사량과 높아진 수온 때문에 논에 조류(algae)가 발생했기 때문으로 생각된다. 높은 Eh는 산화경향을, 낮은 Eh는 환원경향을 나타낸다. 2009년 Eh 값은 연속적으로 담수되었던 시기에 74~112 mV 가량 나타냈고, 그 이후에는 담수상태가 아닌 경우가 많아 179~636 mV로 높게 나타났다. 2010년에도 연속담수기간에는 80~124 mV, 그 이외에는 169~642 mV의 값을 나타냈다. 논 담수의 PO₄-P 농도는 담수 후 2주일후 정도 지나면 인성분을 시비하지 않아도 농도가 상승하는 경향을 보였다. 이는 논 토양이 환원상태로 되면서 바닥에 있던 인이 논 표면으로 떠오르는 재부유현상이 일어났기 때문으로 사료된다. 벼는 생육기간 중 상당기간 담수 상태에 있으므로 논 토양은 산화환원 조건이 변하며, 산화환원의 상태에 따라 표면수에 있던 인이 침전하거나 토양에 있던 인이 용출한다. 이러한 Eh의 변화에 따른 논 표면수의 인농도 변화 특성이 파악된다면 보다 친환경적인 논의 물관리가 가능해 질 것으로 판단된다.

논과 밭 지하수의 영양물질 농도 특성

장훈,김진수,김영현,송철민,Jang, Hoon,Kim, Jin-Soo,Kim, Young-Hyeon,Song, Chul-Min 한국농공학회 2011 한국농공학회논문집 Vol.53 No.6

The objective of this study was to compare concentrations of nutrients such as total nitrogen (TN), nitrate nitrogen ($NO_3$-N) total phosphorous (TP), and phosphate phosphorous ($PO_4$-P) in groundwater under paddy and upland fields, and surface water recharging from a rural mixed land-use watershed. Chinese cabbage and hot pepper were cultivated on the upland field plot. The TN concentrations in upland groundwater showed double peaks (4.7, 4.3 mg/L, respectively) in April 2009 shortly after fertilizer application, indicating that TN concentrations are greatly influenced by fertilization. However, the TN concentrations in paddy groundwater were always lower than 2.0 mg/L irrespective of fertilization. Whereas the mean concentrations of TN and $NO_3$-N in upland groundwater significantly (p<0.05) higher than those in surface water, the mean concentrations of TP and $PO_4$-P in upland groundwater were significantly lower than those in surface water. On the other hand, the mean concentrations of TN, $NO_3$-N, TP and $PO_4$-P in paddy groudwater were significantly (p<0.05) lower than those in surface water. The TN concentrations in upland groundwater were generally higher than those in surface water during early April to early December due to the effect of fertilization, but vice versa in the other periods. In contrast, the TP concentrations in upland groundwater were always lower than those in surface water due to the sorption of inorganic phosphorous by soil. Moreover, the TN and TP concentrations in paddy groundwater were always lower than those in surface water, and therefore paddy groundwater may dilute nutrient concentrations in surface water when paddy groundwater and surface water mix.

주민 요구와 도시 재생을 고려한 스마트 도시시설의 정비 방안

이범현(Lee, Bum-Hyeon),남성우(Nam, Seong-Woo),김영현(Kim, Young-Hyeon) 한국도시설계학회 2018 도시설계 : 한국도시설계학회지 Vol.19 No.5

본 연구의 목적은 노후화된 도심 재생과 도시운영의 효율성 제고를 목표로 기성시가지에 스마트 도시시설을 도입하기 위한 개념 정립과 기존 도시시설의 스마트화에 따른 체계적 정비방안을 제시하는 것이다. 이를 위해 도시재생 사업이 필요한 부산광역시 감천2동을 대상으로 현장조사와 주민 수요조사 결과를 통해 스마트 도시시설의 정비 방향을 설정하고, 도시재생과 연계를 위한 정비 과제와 제도개선 방안을 도출하였다. 스마트 도시시설의 정비 구상으로 첫째, 보행, 주차 및 공공공간, 자연환경, 오픈스페이스 등을 연결하는 시설들의 스마트화 및 네트워크체계 구성, 둘째, 공공ㆍ복지시설들의 기능 강화를 위한 지역성 강조 및 스마트화, 셋째, 도시농업, 에너지 사업 등 주민공동사업 도입 및 효율성 증대를 위한 스마트화를 제안함으로써 수익사업을 도모할 수 있도록 제시하였다. 이를 위한 법제도 개선방안으로 스마트 도시시설이 다양한 도시재생사업과 연결될 수 있도록 면적 규제를 피할 수 있는 예외규정을 둘 필요가 있으며, 스마트 도시시설의 모듈화와 스마트 도시시설 사업에 대한 의제처리 등 근거 제공을 위한 법령개선을 제안하였다. The purpose of this study is to establish concepts of smart city infrastructure and to provide development strategies for improving the efficiency of the urban regeneration and the operation in existing urban areas. The direction of smart city infrastructure improvement is developed using a field investigation and residents" demand survey for Gamcheon2-dong, Busan. In order to develop smart urban infrastructure ,the followings are suggested. First, smart urbanization and the construction of network system of facilities connecting walking, parking, public space, and natural environment are needed. Second, the enhancement of locality and smart urbanization are required to improve the functions of public welfare facilities, and joint projects such as urban agriculture and energy projects. Finally, adding exception rules of area regulation, modularization of smart city infrastructure, and the legal agenda process in Smart City Act are suggested.

Vortex tube를 이용한 농도 분리 실험

정지웅(Ji Woong Jeong),김영현(Young Hyeon Kim),임석연(Seok Yeon Im),유상석(Sang Seok Yu) 대한기계학회 2016 대한기계학회 춘추학술대회 Vol.2016 No.4

해저 전력 케이블 매설심도 결정을 위한 Geotechnical Survey

김현도(Hyun-Do Kim),이정만(Jeong-Man Lee),현무석(Moo-Seog Hyeon),김영현(Young-Hyun Kim),김찬수(Chan-Su Kim) 대한전기학회 2017 대한전기학회 학술대회 논문집 Vol.2017 No.11

농업용 저수지의 소수력 개발을 위한 경제성 분석

우재열,김진수,장훈,김영현,Woo, Jae-Yeoul,Kim, Jin-Soo,Jang, Hoon,Kim, Young-Hyeon 한국농공학회 2011 한국농공학회논문집 Vol.53 No.2

This study was conducted to investigate the effect of hydropower factors (watershed, gross head), operation ratio and unit electricity cost on the benefit-cost ratio (B/C ratio) of small hydropower using agricultural reservoirs. The equation of B/C ratio was expressed as a function of watershed area, gross head, operation ratio and unit electricity cost. The benefit increased with watershed area, gross head and unit electricity cost, while the cost increased with watershed area and gross head but decreased with operation ratio. The B/C ratio increased with watershed area, gross head, operation ratio and unit electricity cost. While the effect of gross head on the B/C ratio decreased with watershed area, the effect of operation ratio and unit electricity cost on the B/C ratio increased with watershed area. The operation ratio is an important factor to affect the B/C ratio and therefore we need to develop hydropower for the heightened dams to expect high operation ratio due to continuous water release. The unit electricity cost is also an important factor to affect the B/C ratio and the B/C ratio was always below 1 unless unit electricity cost is over 60 Won/kWh under given conditions. The reservoirs with economic feasibility for small hydropower development were three in 21 when the equation of B/C ratio was appled to the study reservoirs. The results can be used to choose the appropriate reservoir with economic feasibility for development of small hydropower.

농촌 소유역에서의 밭 지하수 영양물질 농도변화 특성

장훈 ( Hoon Jang ),김진수 ( Jin Soo Kim ),김영현 ( Young Hyeon Kim ) 한국농공학회 2009 한국농공학회 학술대회초록집 Vol.2009 No.-

비점원 농촌 소유역에서의 지하수의 영양물질 농도 변화 및 이동경로를 파악하기는 어렵고, 이를 파악하기 위해서는 영농활동에 따른 체계적인 모니터링을 통한 조사자료가 필요하다. 본 연구의 목적은 비점원 농촌 소유역에서 밭의 지하수 영양물질 농도 변화 특성 및 지하에서의 이동경로를 파악함으로써, 비점원 농촌 소유역의 지하수에서의 영양물질 유출 제어에 관한 기초자료를 제공하는데 있다. 2008년 5월부터 2009년 7월까지 비점원 농촌 소유역에서의 밭 지하수 영양물질 농도 변화 특성에 대하여 조사를 하였다. 조사지역은 청원군 낭성면 인경리의 농촌 유역으로 선정하였으며, 지하수위 및 수질 측정은 시비기에 5일 간격, 평시에 10일 간격으로 하였다. 수질측정을 위한 시료 채취는 밭(배추), 홍수터에 관측정을 설치하여 실시하였다. 수질분석 항목은 총질소(TN), 총인(TP), 질산성 질소(NO₃-N), 인산성 인(PO₄-P)의 4개항목이며, 흡광광도분석법으로 분석하였다. 지하수위는 관개기인 4~5월, 강우가 집중된 7~8월에 고수위를 보였으며, 이후의 시기는 큰 변동을 보이지는 않았다. 밭과 홍수터는 조사기간 동안 경사가 하천방향으로 향하는 형상을 나타내었다. 지하수의 농도는 봄배추 및 여름배추가 재배되는 5월부터 9월까지 TN, NO₃-N가 지표수보다 높았으나, 배추가 재배되지 않는 10월 이후부터는 반대의 경향을 나타냈다. 반면, TP, PO₄-P는 항상 지표수보다 낮게 나타났다. 지하수의 영양물질의 이동은 질소가 대부분으로 생각된다. 지하수의 경사변화로 보아 지하수의 수평 이동은 밭, 홍수터, 하천 순의 방향으로 이동하는 것으로 나타났고, 이것으로 보아 영양물질의 이동도 동일할 것으로 생각된다. 비점원 농촌 소유역에서의 지하로의 영양물질 침투를 저감하기 위해서는 질소의 용존성 성분을 제공하는 비료의 시용량을 줄여야 하며, 지하에서 하천으로의 영양물질 이동을 저감하는 대책을 마련해야 할 것이다.