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      • 최적화와 침수피해를 고려한 도시유역 우수관망의 최적 개량 방안 연구

        최소현 서울과학기술대학교 2020 국내석사

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        최근 국지성 집중호우에 따라 단시간동안 급격한 강우량이 발생하고 있으며 도시지역은 불투수면적의 증가로 도달시간이 감소하고 유출량은 증가되어 배수시스템의 용량을 초과하여 도시유역에서 지속적으로 침수피해가 발생하고 있다. 도시유역의 침수피해는 대부분 배수시스템의 우수배제 능력의 초과로 인한 내수침수가 발생하며, 비도심지에 비해 상대적으로 직접적인 피해규모가 클 뿐만 아니라 교통마비 등의 2차 피해를 유발할 수 있다. 내수침수를 저감하기 위해서는 기설치된 우수관거의 개량, 저류지 및 배수펌프장의 설치와 같은 구조적 대책과 홍수예경보 프로그램의 개발, 침수해석에 따른 침수위험지역의 예측 등 시스템 및 제도적 개선을 통한 비구조적 대책으로 구분할 수 있다. 일반적으로 구조적 대책은 직접적으로 침수피해를 저감할 수 있으나, 대규모 예산이 장기간에 걸쳐 투자되어야 한다는 단점을 가진다. 따라서, 강우로 인한 유출량을 산정하고 침수해석을 통해 침수발생지역을 예측하여 대상유역의 특성을 고려한 효율적이고 경제적인 우수관거 개량 방안이 필요하다. 기존의 침수저감을 위한 하수관거 개량사업은 설계빈도에 따른 확률강우량을 합리식 및 SWMM 모형 등을 통한 강우-유출 해석으로 설계홍수량을 산정하여 개별 관거의 관경을 결정하였다. 도시유역에서 강우로 인한 유출해석은 대부분 SWMM 모형을 이용하며, 국내에서는 일반적으로 실무자의 경험을 토대로 우수관거를 개량하여 실무자 개인의 능력에 따라 다른 결과가 도출된다. 실무자의 주관적 판단에 따른 시행착오법에 의한 우수관거의 개량 방법은 설계안의 개수가 제한적이고, 설계강우에 따른 유출량만을 고려하기 때문에 더 나은 개선안이 도출되지 않을 수 있다. 본 연구에서는 EPA SWMM과 프로그램 개발도구를 통해 최적화 알고리즘을 연계하여 객관적이고 다양한 설계안의 도출이 가능한 시스템을 개발하고자 하였다. 또한, 기존 강우-유출에 대한 최적화는 목적함수로 비용의 최소화 또는 비용, 신뢰성, 월류량 등의 다목적 최적화를 수행하였으나, 이는 내수배제를 위한 더 나은 개선안이 도출되지 못할 수 있으므로 본 연구에서는 월류량의 최소화를 목적함수로 하였으며 패널티 함수를 사용하여 기존 관망의 공사비를 초과하는 설계안은 제외하였다. EPA SWMM은 지표면에 따른 침수해석 기능이 없으므로 월류 발생 지점에서의 월류량만을 산정하나, 이는 침수심 및 침수면적을 고려할 수 없으므로 지표면의 특성을 고려한 2차원 침수해석을 통해 보다 정확한 침수분석이 필요하다. 따라서 최적화를 통해 도출된 대안들을 2차원 침수해석이 가능한 상용화 프로그램인 XP SWMM에 적용하여 침수분석을 수행함으로서 침수량을 산정하고 침수양상 및 침수발생위치를 검토하였다. 또한, 사회·경제적 가치에 따른 대상유역의 특성을 고려하기 위해 침수피해 평가를 수행하고 그 결과를 반영하여 우수관거를 개량하고자 하였다. 침수피해평가를 위해서 토지이용도를 기반으로 도시유역의 침수피해 항목을 산정하였으며, AHP-Entropy 방법의 연계를 통해 침수피해 항목별 상대적 중요도와 대안 간의 편차를 모두 고려하여 침수피해 평가를 수행하였다. 최종적으로 침수피해 평가결과를 반영하여 각 대안별 침수량에 따른 우선순위를 산정하였으며, 침수양상 및 침수발생위치의 중요도를 고려하여 최적의 우수관거 개량 방안을 선정하였다. Recent localized heavy rainfall has caused rapid rainfall for a short time. In urban areas, the time of concentrate decrease and the runoff increase are caused due to the increase of impermeable area and the flooding damage occurs continuously because of exceeding the capacity of the drainage system. Inundation damage in urban watersheds is mostly due to the excess capacity of the drainage system. This is not only a large direct damage compared to the non-urban area, but also may cause secondary damage such as traffic paralysis. The method to reduce the inundation classify structural methods such as the improvement of stormwater drainage, the installation of reservoirs and pumping stations and the non-structural methods through institutional improvement such as the development of the program to predict the occurrence of flooding and flood area. In general, structural methods can directly reduce flood damage but it have the disadvantage that large budgets must be invested over a long period of time. Therefore, it is necessary to plan the runoff due to rainfall and to predict the inundation area through inundation analysis, and to efficiently and economically improve the drainage system considering the characteristics of the target watershed. In the sewer network improvement plan to reduce the existing inundation, the probability of rainfall based on the design frequency was estimated by the rainfall-flow analysis using rational equations and SWMM model and then the diameter of individual conduits was determined. Most of the runoff analysis in urban watershed is using SWMM model and in Korea, the result is different depending on the practitioner's experience. This study aims to derive objective and various design plans by linking optimization algorithms and EPA SWMM. In the optimization, the objective function is to minimize the amount of overflow which is the main purpose of the drainage system. Since inundation analysis is necessary through two-dimensional flood analysis considering the surface altitude characteristics, inundation analysis is performed by applying the alternatives derived from optimization. In this study, immersion analysis was performed using XP SWMM. It was calculated the inundation amount, pattern and location. In addition, in order to consider the characteristics of the target basin according to socio-economic values, the flood damage assessment was performed and the results were reflected when improving the stormwater drainage system. For the flood damage assessment, the flood damage items of urban watersheds were classified based on land use. In order to consider both the relative importance of each item and the variation between alternatives, the flood damage assessment was performed by linking the AHP-Entropy method. Finally, the priority was calculated according to the inundation amount of each alternative by reflecting the result of the inundation damage assessment and the optimal stormwater improvement plan was selected considering the importance of the inundation pattern and the location of the inundation

      • 양돈폐수와 음식물 탈리액 병합 혐기성 공정 내 고농도 암모니아성 질소와 슬러지 전처리가 바이오 수소생산에 미치는 영향

        최소현 조선대학교 일반대학원 2025 국내석사

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        Biohydrogen can be produced from environmental organic resources, such as livestock manure and food waste, through anaerobic digestion processes, particularly during the hydrolysis and acidogenesis stages. Several operational parameters significantly influence the efficiency of anaerobic digestion for biohydrogen production, with key factors including pH, substrate type, carbon-to-nitrogen (C/N) ratio, and nitrogen concentration. To sustain high-efficiency hydrogen production, it is crucial to suppress methanogens, ensuring that the hydrogen produced is not converted into methane by hydrogenotrophic methanogens. In this study, we investigated the effects of various operational parameters on biohydrogen production by co-digesting swine wastewater (SW)—characterized by high nitrogen content and a neutral to slightly alkaline pH—with food waste leachate (FW), which features acidic pH, high organic content, and relatively lower nitrogen levels compared to livestock manure. Specifically, we examined the optimal substrate mixing ratio, C/N ratio, ammonia nitrogen (NH3-N) concentration, and methanogen inhibition methods (such as heat shock treatment and the addition of 2-bromoethanesulfonate (2-BES)) to determine their influence on biohydrogen production. The co-digesting anaerobic digestion experiment with high ammonia nitrogen concentrations involved injecting NH4Cl into different substrate mixtures (SW:FW=8:2, 6:4), with NH4Cl concentrations of 3.5 and 5.2 g/L of 8:2 ratio and 2.7, 3.7 and 4.3 g/L of 6:4 ratio, and a control group without NH4Cl addition in batch. The results showed that as NH3-N concentrations increased, hydrogen production and the maximum hydrogen production rate also increased. In the 8:2 and 6:4 mixtures, hydrogen production improved by 31.6% and 26.0%, respectively, compared to the control. After reaching maximum hydrogen production, hydrogen was converted into methane in the 8:2 ratio, but not in the 6:4 ratio. This difference is believed to be caused by ammonia affecting the lactate degradation rate and pH changes, which influenced the lag phase and hydrogen production efficiency. However, when the same experiments were conducted using glucose as the substrate and varying high concentrations of ammonia, hydrogen production decreased as ammonia concentrations increased. These findings indicate that the observed increase in hydrogen production with higher ammonia concentrations during the co-digestion of SW and FW might be not due to glucose fermentation reaction. The pretreatment methods of heat shock (15 minutes, 90°C, HS-0) and 2-BES (1 mM, 5 mM, 10 mM, 50 mM and 100 mM) injection were applied into methanogenic and acidogenic reactors to compare hydrogen production and the inhibition of methane-producing microbes with the control group (BES-0). When heat shock and varying concentrations of 2-BES were applied to the sludge from a methanogenic digester, the results showed that heat shock pretreatment led to a greater reduction in methane production compared to 2-BES pretreatment. Additionally, higher concentrations of 2-BES further decreased methane production; however, no hydrogen gas was produced in these conditions. In the acidogenic digester sludge, a similar amount of hydrogen was produced across all treatments, which was attributed to the dominance of Clostridium sp. and their associated butyrate production. In the untreated control group, the active metabolism of hydrogenotrophic methanogens, such as Methanobrevibacter and Methanosphaera species, converted all produced hydrogen into methane. In contrast, in the experimental groups subjected to heat shock and 2-BES, methane gas production was effectively suppressed due to the inhibition of methanogens. However, the heat shock pretreatment resulted in a prolonged lag phase for hydrogen-producing bacteria, delaying hydrogen production. On the other hand, 2-BES at even low concentrations of 1 mmol/L successfully inhibited methanogens without such delays. Both thermal shock and 2-BES treatments reduced the diversity of bacterial communities after the acidogenic phase compared to the initial state. Despite this reduction in diversity, the hydrogen production efficiency remained similar across treatments. In conclusion, this study confirmed that the substrate mixing ratio, ammonia concentration, and pretreatment methods significantly influence hydrogen production in the process of biohydrogen production using mixtures of swine wastewater and food waste leachate. Furthermore, by elucidating the effectiveness of heat treatment and 2-BES injection for inhibiting hydrogenotrophic methanogens, this study provides optimal conditions for sustainable biohydrogen production. The findings of this research are expected to serve as foundational data to improve the efficiency of biohydrogen production processes.

      • 웹 환경에서 텍스트와 배경의 컬러 배색이 메시지의 수용에 미치는 영향

        최소현 연세대학교 언론홍보대학원 2008 국내석사

        RANK : 248639

        최근 웹사이트를 통한 커뮤니케이션은 참여, 공유, 개방의 성격을 띠면서 과거보다 더 활발한 모습으로 확대되고 있다. 메시지 공급자는 되도록 효율적인 커뮤니케이션을 위해서 다양한 웹 표현 요소를 사용하는데, 얼마 전까지는 멀티미디어 요소가 많을수록 좋은 사이트라는 고정관념이 있었으나 최근 웹에 대한 개념과 구현 기술이 보다 광범위해지면서 효율적인 사용성에 대한 연구가 많이 이루어졌다. 이에 따라 웹의 초창기에 거의 유일한 메시지 전달 수단이었던 텍스트가 잠시 화려한 멀티미디어의 홍수 속에 묻혀 있다가 다시 중요한 요소로 인식되기 시작했다. 메시지 전달에 있어서 가장 효율적인 방법은 문자와 시각적 보조 도구를 함께 사용하는 것인데, 이 중에서 컬러는 인간의 인지 작용에 영향을 미치며 가장 강력한 시각요소로 활용될 수 있으며, 게다가 텍스트 컬러와 배경 컬러는 웹 브라우저 상에서 가장 손쉽게 활용할 수 있다는 장점을 가지고 있다. 다양한 웹 표현 요소 중에서 가장 기본적인 정보 전달 수단인 텍스트와, 인간의 심리, 감성과 심미적 욕구에 중요한 영향을 주는 요소인 컬러의 관계를 어떻게 설정하느냐에 따라 메시지를 전달하는 효과가 달라질 수 있으며, 사용자들의 메시지 수용에 다양한 영향을 미칠 수 있다는 가설 아래 본 연구는 진행되었다. 본 연구는 웹 환경에서 컬러 배색이 정보의 수용도에 미치는 영향에 대해 4가지 가설을 세우고, 1단계와 2단계로 나누어 실제 웹 환경에서 다양한 사용자 층을 대상으로 연구해 보았다. 연구 1에서는 텍스트 컬러와 배경 컬러의 배색 조합 중에서 사람들이 선호하는 배색과 그렇지 않은 배색간에 차이가 존재하는지에 대해 검증했고, 실험 결과 단일 색상에 대한 선호도를 측정하기 어려운 것과는 달리 배색 관계에 있어서 선호도는 명확하게 존재하는 것으로 나타났다. 연구 2에서는 메시지를 긍정적으로 인식시킬 수 있는 긍정적인 배색이 존재하는가에 대해 검증했는데, 실험 결과 1단계 연구와 2단계 연구 모두에서 긍정적인 배색은 존재하는 것으로 밝혀졌다. 연구 3에서는 컬러에 대한 선호도가 메시지 수용에 영향을 미치는가에 대해 알아보았는데, 실험 결과 컬러 선호도가 메시지의 긍정적 인식에 강하게 영향을 미치는 요인으로 검증되었다. 마지막으로 연구 4에서는 컬러가 메시지 종류에 따라 미치는 영향이 다른가에 대해 알아보았는데, 실험 결과 컬러 배색은 중립적 메시지에 대한 영향이 가장 컸고, 그 다음으로 긍정적 메시지, 마지막으로 부정적 메시지에 영향을 주었다. 본 연구는 연구 결과가 갖는 시사점과 제한점, 확장 연구에 대한 논의로 마무리 하였다 Lately, the communication through web sites has been expanding more vigorously than before, while being characterized by participation, sharing and opening. Message suppliers use a variety of web expression elements for effective communication. Until some time ago, there had existed the fixed idea that the more the multi-media elements were, the better the site was, but recently as concepts of web and their implementing technologies have been wider, effective usability has been much researched into. Thus, the text which was an almost only means of delivering the message at the initial stage of web but which would be buried under the flooding colorful multi-media has been recognized again as important element. The most efficient method of delivering a message is to use both text and visual aids, and among them, the colors can be used as the strongest visual element affecting human cognition. In addition, text and background colors are advantageous because they can be used most easily on the web browser. This study was based on the assumption that the effects of the message delivered would differ significantly depending on how we could establish a relationship between the text or the most basic communication tool among the diverse web expression elements and the colors affecting human psychology, emotion and aesthetic needs most importantly and that such relationship would influence users' accommodation of the message in diverse ways. This study set up 4 hypotheses about the effects of color schemes on accommodation of information in the web environment and thereby, tested the hypotheses for the diverse user groups in the actual web environment through 4 stages. At the first stage, the researcher tested whether text and background colors combined could be divided into those favored by people and those not. As a result, it was found that it was difficult to measure people's preferences of a single color tone but that people preferred some color schemes to others. At the second stage, the researcher tested whether there would exist some positive color schemes conducive to positive perception of the message. As a consequence of first and second stage tests, it was found that color schemes conducive to positive perception of message existed. At the third stage, the researcher tested whether preference of color schemes would affect accommodation of the message. As a result, it was found that preference of color schemes would have a strong effect on positive accommodation of the message. At the last stage, the researcher tested whether the effects of color schemes would differ depending on types of messages. As a consequence, it was found that the color schemes affected the neutral messages most, followed by positive messages and negative ones in their order. This study was concluded with suggestions, limits and discussion about its expansion

      • 설치미술의 개념에서 확장된 환경미술에 관한 연구 : '환경'의 의미를 중심으로

        최소현 경기대학교 대학원 2017 국내석사

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        현대의 미술의 개념은 과거보다 점점 더 방대해져 인류의 생활까지도 영향을 미치게 되었다. 당대의 사회를 반영하는 거울이라고도 표현되는 미술은 20세기 산업화를 거쳐 새로운 화제로 떠오른 ‘환경’을 자연스럽게 반영했다. 이 주제는 미술의 예술성과 현대사회의 요구에 부응하는 주제로 훨씬 더 미술이 대중화 되는 계기를 마련했다. 환경의 개념을 적극적으로 작업하기 위한 방법 가운데 작가들은 ‘설치’라는 전시의 형태를 가장 추구하게 되었다. 물론 전통미술의 일반적인 전시방법에도 설치라는 개념은 존재했지만 현대미술에서는 또 다른 방식으로 정의되었다. 이처럼 점점 더 모호해져가는 의미 속에서 적절한 개념을 파악하고 이해하려는 노력은 필요하다고 생각되어 논문을 작성하게 되었다. 환경에도 여러 가지 의미가 있다. 첫 번째로는 자연의 의미를 가지고 있는 생태학적인 의미의 환경, 두 번째로는 사회학적 관점으로서 우리의 주변 환경 즉 상황의 의미를 가지고 있는 환경이 있다. 환경은 이 두 가지의 의미를 가지고 있다. 현재 우리가 살고 있는 사회에서 환경은 두 가지 뜻 모두에서 문제가 나타나고 있다. 산업화와 급격한 과학기술의 발달로 인해 우리가 살고 있는 지구의 환경은 심각한 환경오염, 생태계 파괴 등이 일어났으며, 물질만능주의로 변해버린 시대는 인간과 인간의 소통의 부재, 소외화, 기아 난민 문제 등 다양한 방면에서 문제가 야기되고 있다. 사람들은 이런 문제 해결을 위해 다양한 노력을 하고 있고, 미술계 역시 이 문제에 대해 많은 관심을 가지고 작업을 한다. 사회학적으로 빠르게 변화해 가고 있는 사회에서 미술은 어떠한 움직임을 가지고 있는지, 그로 인해 어떠한 영향력을 우리 사회 전반에 미치는지 인식하는 것 또한 필요하다. 이 논문에서는 그러한 주제들을 바탕으로 설치미술이 어떤 형식으로 발전되었는지, 그리고 어떤 방식으로 흘러가 환경미술까지 발전되어 그 특성이 어떻게 작품으로 드러나는지에 대해 연구해보고, 설치미술과 환경미술이 어떠한 관계를 엮고 있는지 알아보고자 한다.

      • 보험회사 손익 변동성의 요인 : 투자손익 중심

        최소현 성균관대학교 2016 국내석사

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        보험회사의 안정적인 투자손익의 관리와 장기적 지속가능성을 평가하기 위해서 이익변동성이라는 개념을 도입하여 이에 대한 정의를 내리고 측정하였다. 특히 생명보험사는 최근 저금리 상황에 따라 금리역마진 현상이 지속되고 있다. 이에 대한 리스크관리를 위하여 투자부문손실이 발생하지 않도록 체계적인 관리가 필요하다. 따라서 생명보험회사에 초점을 두고 어떠한 요인들이 향후 보험사의 투자손익에 영향을 미치게 되는지 연구하였다. 생명보험사의 총자산대비 투자손익의 변동성에 영향을 미친 변수로는 부동산 구성비, 주식 구성비, 회사채 구성비, 약관대출 구성비 순으로 크게 영향을 미치는 것으로 나타났다. 생명보험사는 부동산, 주식, 회사채 구성비 및 약관대출 구성비를 통하여 운용자산의 비율을 관리함으로써 향후 발생할 이익의 변동성을 줄이고 기업가치를 높일 수 있도록 해야 할 것이다.

      • 대학교 연구실 안전관리 개선에 관한 실증연구

        최소현 동의대학교 2019 국내석사

        RANK : 248639

        우리나라 연구실의 안전관리는 2005년 3월 제정된 「연구실 안전환경 조성에 관한 법률」을 중심으로 관리되고 있다. 그러나 대학교 연구실에서 발 생하는 안전사고의 비율은 83%로 타 연구기관과 기업부설 연구기관과 비교 했을 때 높은 비중을 차지하고 있다. 대부분의 대학교 연구실은 학부생과 석사생으로 구성되어 있어 전문성이 떨어지므로 안전사고의 위험성에 많이 노출되어 있는 실정이다. 이렇게 대학교 연구실 안전사고가 꾸준히 발생하 기 때문에 연구실 안전사고 방지를 위한 노력은 필수적이다. 본 논문은 대학교 연구실 안전관리 영향요인을 행정 제도적 요인,운영적 요인,안전교육 요인으로 분류하였다. 각각 영향요인의 세부항목은 안전등급 제도 체계화,독립된 안전부서,위험물 관리 체계화,안전관리 통합화,교육 횟수 강화, 다양한 교육 프로그램 개발로 설정하였다. 영향요인 간의 상대적 우선순위를 도출하기 위하여 계층화분석과정(AHP) 을 활용하였다. 부산 지역 대학교 연구실 안전관리 관련 분야 전문가 14명 을 대상으로 계층화분석과정(AHP)을 실시한 결과,안전관리 영향요인 간의 전체 상대적 중요도는 운영적 요인,행정제도적 요인,안전교육 요인 순으로 중요하다고 나타났다. 이 결과를 바탕으로 우리나라 대학교 연구실 안전관리 개선방안을 제시하였다. 첫째,위험물관리센터를 설립하고 폐액용기저장창고를 활용하여 위험물 관리를 체계적으로 할 필요가 있다. 둘째,다양한 안전교육 프로그램이 개발되어 시간 낭비인 안전교육이 아닌 실험환경에 실질적으로 도움이 되는 안전교육을 실시해야한다. 셋째, 안전관리자가 겸직하여 관리하는 것이 아닌 독립된 안전부서를 설립함으로써 안전관리의 전문성을 높여야한다. 넷째,대학교 연구실은 다양한 전공분야 실험을 진행하는 특성을 가진다. 그러므로 안전등급 기준을 일률적으로 적용시키는 것이 아닌 각 실험실 특성에 따른 위험요소를 파악하여 체계적인 안전등급 기준을 마련해야한다. 다섯째,대학교 연구실의 위치를 한 곳으로 모아 효율적인 안전관리를 해야 한다. 여섯 째,안전 교육 횟수를 반기별이 아닌 분기별,한 달 단위,실험 전에 자주 교육함으로써 교육 횟수를 강화해야한다. 이를 통해 대학교 연구실 안전관 리의 효율성을 높이고 안전사고 수의 감소를 기대할 수 있을 것이다. The safety management of research laboratories in Korea is mainly managed by the “Act on the Establishment of Safety Environment in Laboratory“ enacted in March 2005, but the proportion of safety accidents in university laboratories is 83 percent, which is a high percentage compared to other research institutes and business-affiliated research institutes. Since most university labs are composed of undergraduate and master’s students, their expertise is reduced, and thus they are highly exposed to the risk of safety accidents. Efforts to prevent safety accidents in the laboratory are essen仕al ecause of the steady occurrence of safety accidents in the university laboratory. This paper classified the influence factors of safety management in university laboratory as administra仕ve institutional factors, operational factors and safety education factors. The detailed items of each influence factor were set up in the systemization of safety rating system, independent safety departments, systematization of risk management, integration of safety management, strengthening the number of training sessions, and development of various education programs. The layering analysis process (AHP) was used to derive relative priorities among influencing factors. The results of a layered analysis (AHP) conducted on 14 experts in safety management related fields at the university’s research center in Busan showed that the overall relative importance among safety management factors is important in the order of operational, administrative, and safety education factors. Based on these results, we proposed a plan to improve safety management in our university lab. First, it is necessary to establish a hazardous materials management center and systematically manage hazardous materials by utilizing waste liquid container storage. Second, various safety education programs should be developed to provide safety education that actually helps the experimental environment, not safety educa仕on, which is a waste of time. Third, it is necessary to establish an independent safety department and specialize in safety management, rather than concurrently managed by the safety manager. Fourth, a systema社c safety grade standard should be prepared by iden社fying the risk factors based on the characteristics of each laboratory, rather than uniformly applying the safety grade criteria according to the characteristics of the university laboratory conducting experiments in various majors. Fifth, the location of the university lab should be gathered in one place for efficient safety management. Sixth, the number of safety educa社on sessions should be strengthened by frequently educating them on a quarterly, one-month basis and before an experiment, not semiannually. This will increase the efficiency of safety management in university laboratories and help reduce the number of safety accidents.

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