Out of Sequence Measurement 환경에서의 MPDA 성능 분석

徐日煥(Il-Hwan Seo),林永澤(Young-Taek Lim),宋澤烈(Taek-Lyul Song) 대한전기학회 2006 전기학회논문지 D Vol.55 No.9

In a multi-sensor multi-target tracking systems, the local sensors have the role of tracking the target and transferring the measurements to the fusion center. The measurements from the same target can arrive out of sequence called the out-of-sequence measurements(OOSMs). Out-of-sequence measurements can arise at the fusion center due to communication delay and varying preprocessing time for different sensor platforms. In general, the track fusion occurs to enhance the tracking performance of the sensors using the measurements from the sensors at the fusion center. The target informations can arrive at the fusion center with the clutter informations in cluttered environment. In this paper, the OOSM update step with MPDA(Most Probable Data Association) is introduced and tested in several cases with the various clutter density through the Monte Carlo simulation. The performance of the MPDA with OOSM update step is compared with the existing NN, PDA, and PDA-AI for the air target tracking in cluttered and out-of-sequence measurement environment. Simulation results show that MPDA with the OOSM has compatible root mean square errors with out-of-sequence PDA-AI filter and the MPDA is sufficient to be used in out-of-sequence environment.

고병원성 조류인플루엔자(HPAI)의 에어로졸을 통한 공기 전파 예측을 위한 공기유동학적 확산 모델 연구

서일환 ( Il-hwan Seo ),이인복 ( In-bok Lee ) 한국농공학회 2011 한국농공학회 학술대회초록집 Vol.2011 No.-

고병원성 조류인플루엔자 (HPAI, Highly pathogenic avian influenza)는 제 1종 가축법정전염병으로 높은 폐사율과 산란율 저하로 농가에 막대한 경제적 피해를 야기하는 질병이다. 2000년 이후 우리나라에서는 총 4차례 HPAI 가 발생하여 방역비, 보상비, 관련 산업에 막대한 경제적 손실을 야기하였다. 우리나라는 HPAI 가 빈번하게 발생하는 중국 및 동남아와 인접해 있으며 경제, 사회, 문화적으로 매우 친밀한 관계를 유지하며 많은 물자 및 사람의 수송, 철새의 빈번한 이동 등이 이루어지고 있어 국내의 HPAI 의 발생 가능성이 항상 높은 상황에 있다. 특히 HPAI는 변이가 쉬워 근본적인 백신 개발이 불가능하며 확산속도가 매우 빨라 효과적인 초동 방역을 통한 질병의 확산 및 경제적 손실을 최소화하기 위한 노력이 필요하다. 따라서 질병의 확산 요인별 위험도 평가 및 이의 기초 데이터 확보가 필요하며, 이를 통하여 확산 경로를 추적할 수 있는 감시 네트워크 시스템의 개발이 시급하다. HPAI는 직접적 및 간접적 접촉 또는 공기 중으로 확산될 수 있다. 특히 양계 농장이 주로 산악지역에 밀집되어있는 국내 상황에서 HPAI의 공기 중 전파는 빠른 전파를 야기할 수 있는 위험 요인으로 간주되어야 한다. 질병의 공기 중확산 메커니즘을 연구하기 위한 현장실험은 불안정한 환경 조건과 측정의 어려움으로 인하여 매우 제한적이다. 따라서 본 연구에서는 최근 다양한 분야에서 활용도가 높아진 전산유체역학(CFD, Computational fluid dynamics) 시뮬레이션을 사용하여 복잡한 지형을 따라 형성되는 기류에 의하여 농장에서 발생하는 HPAI 바이러스를 포함하는 에어로졸의 확산을 분석함으로써 질병의 확산 경향을 예측하고자 한다. 이를 위하여 GIS 수치지형도로부터 농장, 도로망, 관련 시설 및 지형을 추출하여 3차원의 계산 영역으로 설계하였으며, 방풍림, 에어로졸의 퇴적, 풍속 및 난류 경계 조건 등을 UDF(User defined function)으로 적용하여 풍속, 풍향, 발생 농장 등 다양한 환경 조건에 따른 확산을 예측하였다. 이와 같은 데이터는 HPAI의 발생 및 확산을 예방하기 위한 네트워크 모델 개발의 기초 자료로 활용될 수 있다.

제3발표장 : 생물생산시설 및 환경공학 분야 ; CFD를 이용한 광생물반응기 구조에 따른 바이오매스 생산성 예측

서일환 ( Il Hwan Seo ),이인복 ( In Bok Lee ),JPBitog ( J P Bitog ),권경석 ( Kyung Seok Kwon ),박하아린 ( Ha A Rin Park ) 한국농업기계학회 2013 한국농업기계학회 학술발표논문집 Vol.18 No.1

실시간 축산냄새 모니터링을 위한 무인 악취포집기 개발

서일환 ( Il-hwan Seo ),강인선 ( In-sun Kang ) 한국농공학회 2020 한국농공학회 학술대회초록집 Vol.2020 No.-

도시화로 인하여 축산시설과 거주시설은 점차 가까워지고 있으며, 삶의 질 향상 및 주거환경에 대한 지역주민의 요구 증대로 인하여 축산냄새로 인한 민원이 지역의 문제로 대두되고 있다. 축산냄새를 평가하기 위하여 악취공정시험법을 사용하고 있다. 하지만, 산업악취는 굴뚝 배기 등 발생원이 명확하고, 발생 농도가 안정적이나, 축산냄새는 자연환기식 구조 등 배기구가 뚜렷하지 않으며, 풍향, 풍속, 온도, 습도, 대기안정도 등 외부의 환경조건에 크게 좌우되어 포집 및 분석이 어려운 실정이다. 또한 민원이 발생하는 시기와 포집시기의 차이로 인하여 축산냄새의 확산경향을 명확하게 파악하는 것이 어려웠다. 본 연구에서는 기존의 모니터링 장비의 한계를 극복하기 위하여 실시간으로 측정한 냄새 유발가스의 농도를 바탕으로 악취를 자동 및 무인으로 포집하는 장비를 개발하였다. 통신기술의 개선과 함께 현장 공기를 이용하여 자동세척한 후 포집이 이루어질 수 있도록 하였으며, 포집 시간을 10L를 기준으로 기존의 1∼1.5분에서 10초 내외로 단축하여 순간적인 악취를 포집할 수 있도록 성능을 개선하였다. ICT, IoT 기반으로 개발된 실시간 모니터링 장비는 향후 축산냄새의 관리방향을 개선하기 위한 기초자료를 확보하는데 기여할 수 있다. 특히 강도를 중심으로 하는 기존의 악취평가를 환경조건에 따른 빈도를 중심으로 하는 새로운 축산냄새 평가방법은 규제 중심의 관리를 컨설팅 중심의 관리로 전환하는데 매우 효과적으로 판단된다.

에코나졸 나이트레이트의 구조

서일환,조성일,박권일,Seo, Il-Hwan,Jo, Seong-Il,Park, Gwon-Il 한국결정학회 1990 韓國結晶學會誌 Vol.1 No.1

Econazole nitrate, 1-{2-[(4-chlorophenyl)methoxy]-2-(2,4-dichlorophenyl) ethy1}-1H-imidazole mono-nitrate, C18 H16 CI13 N3 O4의 단위세포 상수는 a=19.337(4) A, b=15.191(5) A c=7.601(3)A, β=91.72(2)μ V=2000.0A3 Do=1.49g/ml Dm=1.47g/ml, M=4.31cm-1 F(000)=912.0, 2T=298K,공간군은 P2₁/C이고 단사 정계이며 Z=4이다. λ=(Mo-Ka)=0.7107 A을 사용한 1330개의 Intensity data에 대해 최종 R값은 0.06이다. Econazole nitrate의 각 세 ring은 각각 평면이며 B,A,C ring순서로 층계를 이루고 있다. 반면에 Econazole의 A와 C ring은 거의 같은 평면에 누워 있으나 B ring 은 거의 같은 평면이며 B,A,C ring순서로 층계를 이루고 있다.반면에 Econazole의 A와 C ring은 거의 같은 평면에 누워있으나 B ring과는 약 60˚의 평면각을 이루고 있다. Nitrate의 O(*3)와 Imidaze의 N(2) 사이의 수소결합은 Econazole slt의 안정화에 기여한다. Econazole nitrate, 1-{2-[(4-chlorophenyl)methoxy]-2-(2,4-dichlorophenyl) ethy1}-1H-imidazole mono-nitrate.C18 H16 CI13 N3 O4 Mw=444.7 Monoclinic P/2₁c,a=17.337(4)A, b=15.191(5), c=7.601(3)A, β=91.72(2)', V=2000.9A3, Z=4, Dc=1.49g/cm3, Dm=1.45g/cm3(mo-ka)= 0.7107A, μ=4.31cm-1, F(000)=912.0, T=298'K, final R=0.061 for 1330 unique observed reflection. Each of the three ring system for the stars with B,A and C ring in order whilst A and C ring of econazole lie close to the same plane which is nearly 60˚with B ring. The hydrogen binding nitrogen of C ring and oxygen of nitrate contributes to stailization of econazole nitrate. Intr and intermolecular distances and angles are within the values recorded for simiar compounds.

가축분뇨 처리에 관한 실태조사현황 분석

서일환 ( Il-hwan Seo ),김수진 ( Soo-jin Kim ),이동학 ( Dong-hak Lee ) 한국농공학회 2015 한국농공학회 학술대회초록집 Vol.2015 No.-

소득증가에 따른 축산물 소비량 증가로 축산업이 지속적으로 발전하고 있다. 이에 따라 가축분뇨의 발생 역시 지속적으로 증가하고 있으며, 2012년 해양투기가 금지된 이후로 가축분뇨의 처리문제가 환경적인 영향과 함께 중요시되고 있다. 가축분뇨 처리와 관련하여, 오염물질에서 자원으로의 인식 전환과 함께 많은 자연순환농업을 위한 기법들이 마련되고 있다. 일반적으로 가축분뇨는 고액분리를 거쳐 자체처리 또는 공공처리장을 통하여 정화처리한 후 방류하거나, 자체처리, 위탁처리, 공공처리 등을 거쳐 퇴비화 및 액비화되어 농경지에 살포되고 있다. 이와 같이 퇴비화 및 액비화를 통하여 가축분뇨를 자원화하고 있으나, 이를 효과적으로 관리하는데 한계가 있어, 최근 가축분뇨법의 개정을 통하여 자원화 중심의 공공처리시설 설치, 가축분뇨 실태조사 도입, 전자인계관리시스템 등의 도입이 준비 중에 있다. 본 연구에서 가축분뇨가 환경에 미치는 영향을 수질, 토양, 대기(악취)로 분류하여 고찰하였으며, 각각에 대한 시군별 현황 및 실태조사에 대한 대응방안에 대하여 고찰하였다. 이를 위하여 국내에서 구할 수 있는 관련정보를 수집 및 정리하였으며, 해외사례 조사를 통하여 정책적으로 가축분뇨를 관리하는 사례를 조사하였다.

새만금 지역의 비산먼지 확산 예측을 위한 CFD 모델 개발

서일환 ( Il-hwan Seo ),이인복 ( In-bok Lee ),홍세운 ( Se-woon Hong ),황현섭 ( Hyun-sup Hwang ) 한국농공학회 2007 한국농공학회 학술대회초록집 Vol.2007 No.-

A computational fluid dynamics (CFD) model was developed to estimate the dispersion of fugitive dust from the reclaimed land of Saemangeum. Field experiment is the ideal method to understand the real aerodynamic phenomenons and mass transfers at the Saemangeun area. However, it is difficult to find out the correlation between weather condition and dust diffusion because it requires multi-pointed high accuracy measurement systems, time and labors. Moreover, the weather condition can not be artificially controlled by the researchers and is always very unstable and unpredictable. To overcome the limitations of field experiment, the CFD technology was used in this study to quantitatively as well as qualitatively analyze the dust dispersion phenomenons according to various weather conditions. To improve the CFD accuracy, our great effort was made on topographic design, mesh structure, particle generation, and computational process using parallel processing technique. Accordingly, the vertical log-profile of the CFD computed dust distribution became very similar with that presented by Gillies et al.(2004). The dust diffusion ranges were also compared to the results of the field experiments, and some results were very acceptable. It showed that the diffusion of the fugitive dust was mainly affected by particle size, wind speed as well as wind direction.

IoT 기반 양돈작업환경 통합제어환경구축

서일환 ( Il-hwan Seo ) 한국농공학회 2017 한국농공학회 학술대회초록집 Vol.2017 No.-

밀폐형 및 집약형 양돈장에서의 작업환경은 매우 열악한 실정으로, 높은 습도, 온도, 분진, 가스 등의 유해요인은 가축 뿐 아니라 축산업 종사자의 사고 및 직업성 질환의 발생 가능성을 높이고 있다. 농어업인 안전보험 등 안전재해 및 예방에 대한 관심이 높아지고 있는 상황에서 작업환경과 관련된 기초데이터의 확보 및 유해환경요인에 대한 예방적 관리를 위한 통합제어 시스템 구축은 매우 중요한 연구주제이다. 통합제어 시스템을 구현하기 위하여 신뢰성 있는 현장 데이터를 확보하는 것이 중요하나, 일반적인 양돈작업장에서는 소수의 고정형 센서만을 설치하여 온도 및 습도 등 제한된 요인의 데이터만을 수집하고 있어 작업자의 작업환경 개선 및 동물복지를 고려한 가축사육환경 개선을 위한 기초데이터가 매우 부족한 실정이다. 열악한 축사 환경에서 고정형 센서는 높은 습도 및 가스에 의한 내구성 및 데이터의 신뢰성 부족, 넓은 면적 대비 적은 수의 센서 설치에 따른 한계가 있어, 작업자가 직접 착용할 수 있는 웨어러블장비를 통한 보완이 필요하다. 웨어러블 모니터링 장비는 기존의 고정형 장비의 한계를 보완하고 센서를 통한 작업자의 노출환경, GPS 등을 이용한 이동동선, 작업시간 등을 종합적으로 모니터링 및 관리할 수 있으며, IoT(Internet of Things)를 기반으로 실시간 대응을 할 수 있는 시스템 구축의 기반이 될 수 있다. 본 연구에서는 현장 모니터링과 전산유체역학 시뮬레이션을 통하여 작업환경을 분석하고, 양돈작업환경 분석에 적합한 웨어러블 모니터링 장비의 개발 및 현장적용을 시행하고자 한다.

양돈장의 소모성질병 확산 분석을 위한 현장 모니터링 및 공기유동학적 분석

서일환,이인복,문운경,권경석,Seo, Il-Hwan,Lee, In-Bok,Moon, Oun-Kyung,Kwon, Kyeong-Seok 한국농공학회 2014 한국농공학회논문집 Vol.56 No.1

Pig chronic wasting disease, including porcine reproductive and respiratory syndrome (PRRS) and postweaning multisystemic wasting syndrome (PMWS), have made a continuous economic damage in pig farms. Airborne spread of livestock viruses are an important spread factor which is difficult to analyze due to invisible airflow and limitation of measurement. The objective of this study is to analyze airborne disease spread between buildings in the experimental pig farm by means of field experiment and computational fluid dynamics (CFD). The field experiments were conducted to capture airborne virus using air sampler and teflon filter along multi points in the experimental pig farm. The samples were tested in terms of virus detection resulting in positive reaction for PRRS and PCV-2 viruses, which can be a firm evidence of airborne virus spread. The CFD simulation model was developed by considering complex topography, wind conditions, building arrangement, and ventilation systems and was used to analyze airborne virus spread according to different wind conditions. The CFD computed result showed a possibility of airborne virus spread via livestock aerosol from infected pig house to neighboring pig houses according to wind directions. The CFD simulation technique is expected to provide significant data for estimating and making a counterplan against airborne disease spread.

강제환기식 돈사의 환기 효율성 분석을 위한 CFD 모델 개발

서일환,이인복,홍세운,황현섭,유재인,권경석,하태환,김현태,Seo, Il-Hwan,Lee, In-Bok,Hong, Se-Woon,Hwang, Hyun-Seob,Bitog, Jessie Pascul,Yoo, Jae-In,Kwon, Kyung-Suk,Ha, Tae-Hwan,Kim, Hyeon-Tae 한국농공학회 2008 한국농공학회논문집 Vol.50 No.1

When livestock facilities in Korea have been changed larger and denser, rearing conditions have been getting worse and the productivity of animal production have been decreased. Especially in the cold season, the minimized ventilation has generally been operated to save energy cost in Korea resulting in very poor environmental condition and high mortality. While the stability, suitability, and uniformity of the rearing condition are the most important for high productivity, the ventilation configuration is the most important to improve the rearing condition seasonally. But, it is so difficult to analyze the internal air flow and the environmental factors by conducting only field experiment because the weather condition is very unpredictable and unstable as well as the structural specification can not be easily changed by the researchers considering cost and labor. Accordingly, an aerodynamic computer simulation was adopted to this study to overcome the weakness of conducting field experiment and study the aerodynamic itself. It has been supposed that the airflow is the main mechanism of heat, mass, and momentum transfers. To make the simulation model accurately and actually, simplified pig models were also developed. The accuracy of the CFD simulation model was enhanced by 4.4 % of errors compared with the data collected from field experiments. In this paper, using the verified CFD model, the CFD computed internal rearing condition of the mechanically ventilated pig house were analyzed quantitatively as well as qualitatively. Later, this developed model will be computed time-dependently to effectively analyze the seasonal ventilation efficiency more practically and extensively with tracer gas decay theory.