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      • Catalytic Pyrolysis of Waste Wood Plastic Composite over H-V-MCM-41 Catalysts

        정창석 서울시립대학교 일반대학원 2015 국내박사

        RANK : 247647

        This study focused on the pyrolysis and catalytic pyrolysis of waste wood plastic composite (WPC) in order to produce fuel or valuable chemicals. Mesoporous materials were synthesized and applied for producing upgraded bio-oil. V-MCM-41 catalysts containing different vanadium contents were synthesized through doping vanadium into framework and H-V-MCM-41 catalysts were obtained by ion exchange with NH4Cl and calcination treatment. Characterization of catalysts was performed using N2 adsorption/desorption, X-ray diffration (XRD), Scanning electron microscopy (SEM), Fourier transform infrared (FT-IR) and Ammonia-temperature programmed desorption (NH3-TPD). These results indicated that catalysts have mesoporous structure, however that of 30 wt % H-V-MCM-41 was almost collapsed due to crystallization of V2O5. Pyrolysis reaction of WPC was optimized using thermogravimetric analyzer (TGA) and fixed bed reactor. TGA results showed that the decomposition of biomass and plastic polymer yield two distinct temperature ranges. The non-catalytic pyrolysis experiments were conducted in fixed bed reactor at four different temperatures: 425 °C, 475 °C, 525 °C, and 575 °C. As temperature increases, the gas yield increased, whereas the char yield decreased. The oil yield increased with increasing temperature up to 525 °C but rapidly decreased when temperature increased further to 575 °C. Based on these results, 525 °C was chosen to be the optimum pyrolysis temperature. Thus, the catalytic pyrolysis tests were performed at 525 °C. Si-MCM-41, 5 wt % H-V-MCM-41, 10 wt % H-V-MCM-41 and 30 wt % H-V-MCM-41 were applied to the catalytic upgrading of WPC. 10 wt % H-V-MCM-41 showed the highest catalytic activity for production of valuable chemicals such as mono-aromatic compounds. For more detailed study of catalytic pyrolysis reaction of WPC, biomass constituents (cellulose, hemicellulose (xylan) and lignin) and dominant components in WPC were used for catalytic pyrolysis over H-V-MCM-41. In case of the pyrolysis of biomass constituents as well, 10 wt % H-V-MCM-41 led to significant amount of value-added chemicals. In the pyrolysis process of WPC, the application of H-V-MCM-41 catalyst exhibited the attractive performance in terms of catalytic activity over the course of the conversion of pyrolysis oils. H-V-MCM-41 led to a remarkable increase in aromatics and phenolics by the Diels−Alder reaction mechanism between furans derived from biomass and olefins derived from plastics. These results indicates that H-V-MCM-41 catalyst has the considerable advantage of shape selectivity, as well as having the potential to supply valuable chemicals from WPC. 본 연구에서는 폐기물의 한 종류인 목재플라스틱복합재(Wood plastic composite, WPC)로부터 연료나 유용한 화학물질을 생산하기 위한 촉매 열분해 공정을 적용하였다. 또한, 메조포러스 물질을 합성하고, 열분해를 통해 생성된 바이오오일의 품질 향상을 위한 촉매 열분해에 적용해 그 효과를 평가하였다. V-MCM-41 촉매는 MCM-41 제조과정에 바나듐전구체(vanadyl sulfate hydrate)를 첨가함으로써 합성된 촉매의 골격을 이루었으며 염화암모늄(NH4Cl) 용액을 이용한 이온교환 및 소성과정을 거쳐 최종적으로 H-V-MCM-41 촉매가 합성되었다. 또한, 바나듐 함량 (5, 10, 30 wt %)을 변화시켜 이에 따른 촉매활성을 비교하였다. 합성한 H-V-MCM-41은 질소 흡•탈착, XRD, SEM, FT-IR, NH3-TPD 등을 사용해 촉매 특성이 분석되었으며 질소 흡•탈착 및 XRD 분석 결과 메조포러스 특유의 구조를 확인할 수 있었다. 그러나, 30 wt% H-V-MCM-41의 경우 바나듐이 V2O5로 결정화되어 촉매 구조를 형성하지 못하고 붕괴시키는 현상이 나타났다. 열중량 분석(TGA)과 함께 고정층 반응기를 사용하여 목재플라스틱복합재의 최적 열분해 온도를 도출하였다. TGA 결과는 목재플라스틱복합재에 포함된 바이오매스와 polymer로 인해 서로 다른 온도에서 열분해 구간을 보여주었다. 고정층 반응기를 사용해 무촉매 열분해 반응을 진행하였고 온도 범위는 425 ℃, 475 ℃, 525 ℃, 575 ℃로 설정하였다. 무촉매 열분해 결과 온도 증가에 따라 char 수율은 감소하고 가스 수율은 증가하는 경향을 보였다. 오일 수율의 경우, 525 ℃까지는 온도 증가에 따라 오일 수율이 증가하였지만, 이후, 575 ℃까지 열분해 온도가 증가하면 오히려 감소하였다. 따라서, 오일 수율이 가장 높았던 525 ℃를 최적 열분해 온도로 설정하였고 이 조건에서 H-V-MCM-41을 사용한 촉매열분해를 수행하였다. 목재플라스틱복합재의 촉매열분해 시 Si-MCM-41, 5 wt % H-V-MCM-41, 10 wt % H-V-MCM-41, 30 wt % H-V-MCM-41 촉매가 적용되었고 10 wt % H-V-MCM-41에서 부가가치가 높은 화학물질인 aromatics와 light phenolics 등의 전환율이 높아 가장 좋은 촉매 활성을 보였다. 목재플라스틱복합재의 촉매열분해에 대한 해석을 돕기 위해서 바이오매스 구성성분인 셀룰로오스, 헤미셀룰로오스(자일란), 리그닌의 촉매 열분해를 수행하였다. 앞서 수행한 결과와 상응하게, 바이오매스 구성성분의 촉매 열분해에서도 10 wt % H-V-MCM-41을 사용하였을 때 가장 높은 촉매 활성이 나타났다. WPC 처리공정에 대한 H-V-MCM-41 촉매의 적용은 열분해 오일 전환과정에서 촉매활성이 좋게 나타났다. H-V-MCM-41는 플라스틱에서 기인하는 olefins과 바이오매스에서 기인하는 furans 사이의 Diels−Alder reaction에 의해 aromatics와 phenolics를 증가시켰다. 이러한 결과는 WPC로부터 유용한 화학물질을 얻을 수 있는 잠재성 뿐만 아니라 물질에 대한 선택성을 가지고 있음을 보여준다.

      • 도시민 생활수준 향상을 위한 식물공장 활성화 방안

        정창석 서울시립대학교 국제도시과학대학원 2019 국내석사

        RANK : 247631

        전 세계가 심각한 기후변화와 농촌인구의 감소 및 고령화 등의 어려움을 겪고 있고, 도시인구가 증가함에 따라 농산물의 수요증가와 무농약/ 유기농 등 농산물의 품질에 대한 요구가 늘어나는 추세이다. 이에, 연구자는 도시민 생활수준 향상 방안의 일환으로 ‘어떻게 하면 다량의 안전한 식량을 도시민에게 공급할 수 있을까?’를 목적으로 연구를 시작하였고, 그에 대한 해답을 식물공장에서 찾기로 하였다. 식물공장은 농업과 ICT 기술을 접목 또는 융. 복합하여 농산물 품질을 향상시키고 농업생산성을 증대시키는 4차 산업시대를 대비할 미래농업 기법이기 때문이다. 하지만, 일각에서는 식물공장이 미래 농업의 대안인지에 대한 걱정 섞인 목소리도 있다. 초기 시설투자비용이 높아 시설투자비대비 생산비용의 경제성 저하로 활성 속도가 기대에 못 미치고 있는 실정이고, 대상작물이 엽채류 중심으로 재배되고 실제 생산되는 농산물의 대부분을 소비하는 도시민들의 식량문제를 해결할 과수와 곡물류는 재배가 어렵다는 기술적 한계가 주요 사유로 조사 되었다. 식물공장이 도시화에 따른 도시민 식량문제를 해결 할 최선의 방안임에도 불구하고 활성화가 되기 어려운 제약요인을 확인하고자 식물공장의 선행연구 및 국내외 사례를 면밀하게 조사. 분석하였다. 연구의 방법으로는 국내외 식물공장, 스마트팜과 연관된 문헌조사와 선행연구를 카테고리별 데이터베이스로 구축하여 각 연구별 차별성과 시사점을 분석하였고, 특히, 국내외 식물공장 추진동향을 사례 중심으로 국내 식물공장에 필요한 정책적, 경제적 지원 사항을 파악하였다. 문헌조사, 선행연구, 국내외 식물공장 추진동향에서 도출된 식물공장 활성화 제약요인을 분석, 확인하기 위해 현재 가동 중인 식물공장 전문 경영인을 대상으로 식물공장의 경쟁력, 정책의 필요성, 시장성 및 사회적 이슈로 구분하여 설문조사를 실시하였고, 식물공장 활성화 제약 요인 및 행정적, 재정적 지원 필요 유무 등 설문결과를 도출하였고 다음과 같은 네 가지의 제약 요인으로 정리할 수 있었다. 첫째, 높은 초기투자비용과 운영비로 인한 경제성 문제가 있다. 식물공장은 사업의 특성 상 건축, 조명, 양액 등 많은 초기 투자비용에 비해 엽채류로 한정된 현재의 식물공장의 재화의 가치가 매우 낮기 때문에 채산성이 떨어진다. 둘째, 식물공장 사업에 대한 정책 및 지원제도 부족이다. 식물공장의 산업분류가 아직 불명확하고 구체화된 기준이 없는 실정이고, 도시의 지하공간, 폐건물을 이용 시 건축기본법과 소방법에 대한 규제완화가 필요하다는 의견이다. 또한, 식물공장 보급 확대를 위해서는 정부 차원에서의 초기투자비용에 대한 금융지원이 필요하다. 셋째, 엽채류 등 한정된 품종에 따른 시장의 적합성 문제이다. 상추, 쌈 채소 등 엽채류는 시장에서 형성된 단가가 낮아 경제성 확보에 어려움이 있다 하지만, 고부가 가치 작물을 재배하고 싶어도, 재배 작물의 생육의 최적조건에 대한 기술개발이 부족해 작물선정에 어려움이 있다. 넷째, 환경문제, 기존 농민과의 마찰 등 사회적 이슈화이다. 식물공장은 인공적으로 환경을 제어하기에 에너지를 많이 소요하게 되는데, 이 에너지의 주요 공급원인 화석연료를 사용했을 때 발생하는 이산화탄소 배출로 인해 지구온난화를 가중 시킬 수 있다는 점과 기존 농민과 동일 종류의 작물 생산 시 기존 영세 농민의 생계를 위협할 수 있다는 것이다. 연구자는 상기의 연구 분석을 토대로 식물공장을 활성화하기 위해서는 높은 경제성을 가져야 하고, 이를 위해 고부가가치 작물을 선정하여 작물을 재배하고 최적의 환경을 제공하는 기술개발로 이어져야 함을 강조하였고, 방안으로는 고부가가치 작물재배 사례로, 무병딸기 종묘 재배, 항암성분을 2배 높인 케일재배, 인삼 사포닌 대량 생산을 예로 삼았다. 그리고 도시형 식물공장의 경쟁력 있는 사업모델로서 의료시설과 함께 운영되고 있는 식물공장 사례, 도시 내 소형 식물공장 비즈니스 모델, 식물공장 렌탈 사업 등 도시의 소규모 공간을 활용한 고부가가치 특화 사업을 소개 하였다. 식물공장은 초기시설투자비 대비 생산경제성이 떨어지는 것이 사실이나, 고부가가치 비즈니스 모델을 구축한다면 앞으로의 식물공장은 투자가치와 성장 가능성이 높고, 선두기업의 장벽이 높지 않아 혁신기술이나 사업 모델의 다변화로 도시문제 해결과 도시민 생활수준 향상을 위한 경쟁력을 확보할 거라 예측된다. The world suffers from severe climate change, the decline of the rural population and aging. Moreover, demand for agricultural products and the need for the quality of agricultural product such as non-pesticide/organic are increased with urban population growth. Therefore, this research was carried out as a part of efforts to improvement for citizen’s life, “how can a large amount of safe food be supplied to the citizen?” and I found that plant factories can be an answer because plant factories are a futuristic farming technology which combines agriculture and ICT. (Information & Communication Technology) Also, it is related to the improvement of agricultural product quality along with the preparation of 4th industrial revolution. However, there are mixed concerns about whether plant factories are an alternative for future agriculture. There are two reasons. The one is that the performance rate of activity is lower than expected due to the low economic efficiency of the production compared to facility investment cost. Second is that the technical level of cultivating fruit trees and grains hamper solving the food shortage problems. Although plant factories are thought to be one of the best ways to solve urban food problems caused by urbanization, these factories are not fully activated yet. In this regard, this study carefully examined the precedent researches on the plant factories in Korea and overseas countries respectively. In addition, a questionnaire survey was conducted against the people engaged in plant factories to find any administrative on financial reason why the plant factories are not activated. As a result, four constraint factors were summarized as follows, First, there are high initial investment costs and operating expenses compared to the revenue operation. Plant factories are less profitable because due to the low value of current plant factories concentrating in leafy compared with many initial investment costs such as construction, lighting and nutrient solution. Second, there is a lack of policies and supports for plant factories. The industrial classification of plant factories has not clearly identified yet. And, there is no detailed standard of industry. The law for building basic structure and fire prevention is necessary to allow the use of underground space or waste building in the city. In addition, government financial support for the initial investment and expenditure is necessary for the expansion of plant factories. Third, the profitability of the market is another problem. Lettuce, sweet potatoes, and other leafy vegetables have a low unit price, which makes it difficult to secure economic efficiency. And, even if someone wants to grow high value crops, there is a difficulty to choose crops because of the lack of technology developed for making optimal growth conditions in cultivating the crops. Fourth, there are social issues such as environmental problems and friction with existing farmers. Plant factories use a lot of energy to control environment artificially, and the main source of energy is fossil fuel. So, the carbon dioxide emissions may deteriorate global warming. Moreover, the plant factories could threaten the livelihood of existing farmers. Based on above findings, this study proposed the cultivation of high value crop and introduction of competitive business model as measures to activate urban plant factories. Although plant factories have decreased production cost compared to initial facility investment it is still high. If we build a high value-added business model, the future plant factories will have high value for investment and growth potential with innovative technologies. And, it will be predicted that the barriers facing leading companies will be lowered enough to secure competitiveness for solving urban problems and improvement for citizen’s life.

      • 지역축제로서 문화재 야행의 발전 방안에 관한 연구 -2022 충주 문화재 야행을 중심으로-

        정창석 중원대학교 사회문화대학원 2023 국내석사

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        문화재는 수천 년을 우리와 함께해 온 역사의 산물이다. 그리고 그것은 문화콘텐츠로서 무궁무진하게 활용할 수 있는 원천이기도 하다. 문화재는 우리 선조의 삶과 우리 삶을 이어주는 정신적, 예술적, 학술적 산물이기에, 문화재 보존과 복원, 계승 및 활용의 필요성과 중요성은 항상 강조되어왔다. 2000년대에 이르러서는 사회적 흐름과 더불어 문화재에 대한 정책적 측면 역시도 변화하게 되었다. 문화재 정책이 기존의 ‘문화재의 관리와 보존’ 중심에서 ‘다양한 문화콘텐츠의 활용을 통한 확장 및 적극적인 활용’으로 패러다임을 전환한 것이다. 우리의 문화유산을 단순히 보존하거나 복원하는 차원에서 바라보기보다는 이를 적극적으로 활용하여 문화콘텐츠로 발전시키려는 움직임이 확산되고 있는 것이다. 문화재의 보존 및 활용 등에 관한 문화재 정책 체계의 전환과 문화재 활용의 측면에 있어, 문화재의 지역 축제 적용은 문화재청에서 주관하는 ‘문화재 야행’이 대표적인 예다. 문화재 야행 프로그램은 문화재에 대한 체험을 문화예술프로그램으로 함께 구성하여, 관람객에게 문화재 인식과 문화예술 체험이라는 두 가지 측면을 제공하는 축제형 프로그램이다. 본 연구자는 지역 축제로서 문화재를 활용하여 관광객들에게 문화 향유권 확대와 문화재 활용을 통해 국민의 문화적 향상을 도모할 수 있는 충북 충주의 문화재 야행을 문헌연구와 사례연구를 통해 분석하여 발전 방안을 연구해 보고자 한다. 문화재청에서 주관하는 충주 문화재 야행은 2022년에 2회차를 맞고 있다. 충주 문화재 야행은 국보 제6호 탑평리 7층석탑(중앙탑)과 국보 제205호 충주고구려비가 위치한 공간을 기반으로 진행된 프로그램이다. 본 연구자는 2022 충주 문화재 야행의 실제적 운영을 맡아 하며, 프로그램 개발, 운영 및 사후 단계를 진행하였다. 본 연구는 다음과 같이 진행된다. 첫째, 문화재와 문화재 야행의 개념을 선행연구를 통해 살펴본다. 선행연구를 토대로 실제 문화재의 개념 및 문화재 야행에 대한 정의 및 특성을 도출하여 본 연구의 방향을 설정한다. 둘째, 충북지역의 문화재 발굴 및 문화재 야행의 변천사를 각종 문헌과 사료들을 통해 정리한다. 충북지역에서 2021년과 2022년 2년 연속 선정된 충주 문화재 야행이 가지는 특징 및 특성을 연구한다. 셋째, 실제 운영된 ‘2022 충주 문화재 야행’의 전반적 과정과 사후 운영단계를 분석한다. 이는 프로그램 구성 및 운영, 운영에 대한 설문조사 및 인터뷰와 ‘2022 충주 문화재 야행’의 운영 결과 보고서를 통해 진행한다. 넷째, ‘2022 충주 문화재 야행’의 전반적인 프로그램 운영 성과 및 기타 발전 방안을 통해 향후 ‘충주 문화재 야행’의 지역의 특성을 중심으로 한 성공적인 프로그램으로서의 나아갈 방향을 모색한다. 이와 같은 연구를 통해 충북지역에서의 문화재를 활용한 축제의 한 모델을 제시하고자 한다. 직접적 체험을 통하여 문화재 활용에 대한 인식을 개선하고, 문화재 활용과 공연예술 콘텐츠와의 결합, 문화 기획에 있어서의 문화재 활용, 문화재 활용을 통한 도시 재생 가능성 제고에 일조하기를 바란다.

      • 핸드폰 구매 방문 고객 수 증대를 위한 6 시그마 프로세스에 관한 연구

        정창석 연세대학교 공학대학원 2004 국내석사

        RANK : 247631

        Recent changes about the regulation of mobile number''s portability made mobile service industry pay more attention on the customer oriented service ever than before. In this study, we apply six sigma initiatives at the dealer store level to increase the mobile handset customers of company A. The eventual goal is to maximize the profit to the business. We introduce the DMAIC process used for our case. As a result, the mobile handset customers at the store level have increased by 68%, and each dealer sold 93% more cellular phones than before without six sigma practice.In addition, the owners gained confident to run the business, and the sales clerks have been motivated and learned a great deal of customer related service handling procedures. Also, employees felt strongly about the involvement and were proud of what they had done to it. When this practice is merged into the system and keeps it going, the effect is expected to be maximized. 본 논문에서는 2004년 번호이동성이 도입된 국내 이동통신 환경에서 대리점이 밀집해있는 집단 상가에 극심한 경쟁으로 인하여 경영에 어려움을 겪고있는 대리점을 선정하여 6시그마 프로세스를 적용하였다. 과거 경험적인 문제해결 과정을 지양하고 현상을 통계적으로 측정하여 문제를 도출하고 이를 해결하는 과정을 서비스 부문의 6시그마 프로세스를 적용하였다. 이 결과 매장 방문 고객수가 68% 증가하였고, 해당 점포의 수익에 직접 영향을 주는 핸드폰 판매 수량이 93%가 증가한 효과를 거두었다. 뿐만 아니라 대리점 경영주가 사업의 성공 확신을 가지게 되었고, 6 시그마 활동을 체험한 종업원들의 품질의식 수준이 인근 상가에서 최고 수준으로 향상 되었으며, 종업원 스스로가 회사 경영에 기여하고 있다는 자부심을 갖게 되는 성과를 이루어 냈다. 향후 이러한 활동들이 지속적으로 전 조직에 확산되어 서비스 품질수준이 획기적으로 개선될 수 있는 시스템이 구축되어 성공적으로 운영될 때 그 기대 효과가 증대 되리라 예상된다.

      • 이동통신기지국의 지진피해 복구절차 개선방안

        정창석 서울벤처대학원대학교 2013 국내박사

        RANK : 247631

        본 연구의 목적은 지진재해예측시스템에서 라이프라인에 해당되는 정보통신망 중 이동통신망의 지진재해 발생시 기지국의 신속한 복구 방안을 제시하는데 있다. 대규모 지진에 의하여 재난이 발생한 경우 사용되는 정보통신망의 종류에는 재난구조 활동에 사용되는 재난안전무선통신망과 피해주민들이 사용하는 유선통신망 및 이동통신망이 있다. 지진에 의하여 서비스가 중단된 이동통신망을 신속하게 복구하면 재난안전무선통신망의 역할을 할 수 있다. 재난안전무선통신망과 이동통신망의 서비스기술과 운용현황을 분석한 결과 대규모 지진에 의하여 서비스가 중단된 이동통신망은 기지국을 신속하게 복구하는 것이 재난안전무선통신망의 역할을 대부분 수행하는 것으로 분석 되었다. 지진에 의하여 피해가 발생하는 이동통신기지국은 기지국 건물피해와 건물에 설치된 기지국 설비 피해로 구분 할 수 있다. 기지국의 건물 피해를 평가하기 위하여 건물의 위도, 경도, 건물구조, 층수, 준공연도 등을 정보가 포함된 기지국건물DB를 구축하였다. 기지국건물DB를 공개 프로그램인 Quantum-GIS 프로그램을 이용하여 MAEViz시스템에 입력하면 기지국 건물별 최대지반가속도(PGA)의 g 값과 지진에 의한 피해가 경미, 보통, 심각, 완전파괴로 구분되는 지진 피해등급별로 피해발생 확률값을 구한다. MAEViz시스템에서 구한 최대지반가속도(PGA)의 g값과 4단계로 구분된 지진피해등급별 피해발생 확률에 따라 HAZUS에서 정의된 건물 정전 등의 건물피해 규모를 평가하여 긴급출동 우선순위를 결정하고, 통신장비의 파손 규모를 평가 하여 복구에 필요한 장비를 예측 하였다. 서울시 강남구 기지국의 지진피해 시물레이션을 위하여 경기도광주 남한산성 규모 6.3 지진, 서울지역 동부단층에서 규모 5.0 지진, 서부단층에서 규모 5.0 지진 등 3개 지역에서 가상지진 시나리오를 적용하여 시뮬레이션을 실시하였다. 가상지진 발생지역과 피해지역간의 감쇠식은 한반도 지질특성과 유사한 감쇠식인 ‘ sadigh et al’식을 적용하였다. 평가된 기지국 피해 결과에 따라 피해 기지국별 복구장비와 기술인력을 사전에 결정한 후 이동통신기지국의 현장출동 우선순위를 결정하는 방안을 제시 하였다. 긴급출동 우선순위는 기지국 건물 및 통신시설물 피해가 적어서 복구가 용이한 기지국부터 긴급복구를 실시하되, 정부에서 정한 중요기관과 지진피해가 큰 지역을 고려하여 긴급출동 우선순위를 조정하는 긴급복구 프로세스를 제안 하였다.

      • 建築 外部配色의 都市設計 方法論的 硏究

        정창석 全北大學校 大學院 1986 국내석사

        RANK : 247631

        Facade colour scheme of building has much influence on the human nature in urban life Bad environment is one of the factors that do humans harm. There are many things people can do to improve the bad environment, in the mean time colour is a very effective factor giving an identity to the Urban environments with ease. We need, therefore, a method of coloring building facade development of urban environment. The results of this work are as followings ; 1) The archivement of this work gets 82 different Color standards on the based of the findings of the existing building colors in Jeon Ju 2) In the result of the examined building colors in Jeon Ju, achromatic color, red, orange and yellow show 84.14%, and the distribution of value or chroma is approximatly equal, but green, blue and purple show a tendency of high degree in chroma 3) This examiner found that the color of the most urban buildings converged neutral colors, and then its image is divided by modernity and cahmness It is explanned that people like these two images. 4) This thesis shows that building facade coloring is approached by urban design methodology. In this study, a design process is subdivided by four different stage-Urban stage, Reginal stage, Facilities stage and Building stage. In addition, Urban Planners, Architects and Colorists should be cooperated with one another in the planning phase, and then the residents will have a good environment with indentity.

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