공공데이터와 인공지능을 접목 시킨 임신, 출산, 육아 어플리케이션

김설하 ( Seol-ha Kim ),이제윤 ( Je-yoon Lee ),이하연 ( Ha-yon Lee ),박종범 ( Jong-beom Park ) 한국정보처리학회 2022 한국정보처리학회 학술대회논문집 Vol.29 No.2

우리나라의 생산 가능 인구는 올해를 정점으로 감소하기 시작해 앞으로 1,000 만 명 이상 줄어들 것으로 예상된다. 양육과 교육비에 대한 부담이 단산까지 이어지고 있다. 우리나라에 있는 임신, 육아, 출산에 대한 서비스는 매우 적은 편이며 기존에 존재하는 기술의 경우 특정 사용자를 대상으로 해서 소외되는 계층이 생겨나는 문제가 있다. 사람들이 경제적인 격차와 사각지대에 놓여 정보적 격차를 느끼는 만큼 이를 해결할 수 있는 복합적인 서비스와 사용자 편의성을 증대한 기능이 필요한 상황이다. 본 논문에서는 인공지능과 공공데이터를 이용한 임신, 출산, 육아 통합 앱 개발을 통해 모든 사용자가 차별 없이 정확하고 다양한 정보를 얻을 수 있고 혜택을 받아 사회적인 문제를 감소시킬 수 있도록 제안한다.

친-소수성 표면에서의 라이덴프로스트(Leidenfrost) 기작에 대한 실험적 연구

김설하(Seol Ha Kim),강준영(Jun Young Kang),안호선(Ho Seon Ahn),조항진(Hang Jin Jo),김무환(Moo Hwan Kim) 대한기계학회 2013 대한기계학회 춘추학술대회 Vol.2013 No.5

가스시설과 작업자에 의거한 위험변화 분석 기법 연구

김설하(Seol-Ha Kim),오정석(Jeong-Seok Oh),이우귀연(Ugwiyeon Lee) 한국가스학회 2016 한국가스학회 학술대회논문집 Vol.2016 No.11

마이크로 구조 표면에서의 임계열유속 증진에 관한 실험적 연구

김설하(Kim Seol Ha),Kiyofumi Moriyama,박현선(Hyunsun Park),김무환(Moo Hwan Kim) 대한기계학회 2014 대한기계학회 춘추학술대회 Vol.2014 No.11

It is well known that microstructures of a heating surface significantly enhances critical heat flux (CHF) of pool boiling due to the surface roughness-amplified capillary force. We suggest the limitation of the capillary effect induced by the surface roughness, by modelling a capillary wicking flow and a permeable liquid flow on the microstructured surface. Then, the critical size of microstructure for CHF delay were calculated, and evaluated in pool boiling experiments on the microfabricated structured surfaces. The experimental results also demonstrated that the CHF enhancement by roughness was limited by the permeable liquid flow, rewetting performance through structured surface.

사질토양의 콩 재배 생육 초기 지중관수량 설계

김진현 ( Jin-hyun Kim ),김태욱 ( Tae-wook Kim ),김설하 ( Seol-ha Kim ),이황규 ( Hwang Gyu Lee ),엄덕호 ( Duk-ho Eum ),이상훈 ( Sang-Hun Lee ) 한국농업기계학회 2022 한국농업기계학회 학술발표논문집 Vol.27 No.2

지중관수는 작물의 생육과 수자원의 절감 및 노동력 부족을 해소할 수 있는 방법으로 알려져 있다. 그러나 구체적으로 노지에서 지중관수량을 얼마로 설정해야 하는지에 대한 기준은 명확하게 설정되어 있지 않다. 노지에서 지중관수를 통한 수분을 공급할 경우는 강우의 영향을 받을 수 있기 때문에 실제로 지중관수 공급량을 정하는 데는 어려움이 있다. 오히려 충분한 연구가 되지 않을 경우에는 수자원을 낭비하거나 명확한 결론을 얻기가 쉽지 않다. 따라서 지중관수량의 설계는 강우의 영향을 배재한 상태에서 충분한 연구를 통하여 기본적인 수분확산의 영역과 작물 뿌리의 성장을 고려한 연구가 이루어져야 한다. 종전에 지중관수 장치가 개발되기 이전에는 지중에 가는 세관을 꽂아 일정량의 관수량을 공급하고 수분이 수평 또는 수직으로 확산되는 형태를 분석하였다. 그러나 이런 경우에는 수분의 확산 중심점이 Matric potential에 따라 이동하므로 실제 수평으로 지중관수 장치가 매설되는 경우와는 다르게 나타난다. 최근에 유량 균등성이 확보된 지중관수용 Dripper가 개발되어 실제 지중관수장치의 매설과 동일한 실험이 가능하였다. 실제 지중관수 장치에 수분을 공급할 경우에는 습윤 특성이 달라지므로 작물의 뿌리 성장을 고려한 설계가 가능할 것으로 판단된다. 지중관수 장치가 개발되기 이전의 공급량을 2 L/h로 하였을 때, 지중 습윤 중심이 토양 표면 쪽으로 약 30 mm 상승하는 결과로 나타났다. 그러나 유량을 균등하게 공급하고 뿌리가 침투되지 않는 Dripper가 국내에서는 최초로 개발됨에 따라 지중관수 실험 방법이 노지 현장에서 적용하는 방법과 동일하게 매설할 수 있어 수분의 확산 형태도 달라짐을 알게 되었다. 즉, 지중관수로 인한 토양 내부의 수분확산은 관수라인 자체가 수분의 흐름을 방해하는 요인이 되기 때문에 실제 토양 내부의 수분 확산으로 종전의 연구와는 다른 형태로 나타났다. 뿐만 아니라 지중관수 라인을 매설할 때, 유출구를 상방향으로 유지시키도록 노력하지만 실제 연구의 결과에서는 무의미한 것으로 나타났다. 본 연구에서는 개발된 지중관수 장치를 사질토에 적용하여 수분이 확산되는 형태를 분석하고 콩의 생육 초기 공급량을 설계하고자 하였다.

복합형 분수호스 개발을 위한 원형 45° 지그의 성능 평가

김진현 ( Jin-hyun Kim ),김설하 ( Seol Ha Kim ),최락준 ( Rak Jun Choi ),이황규 ( Hwang Gyu Lee ),엄덕호 ( Duk Ho Eum ),김태욱 ( Tae Wook Kim ) 한국농업기계학회 2023 한국농업기계학회 학술발표논문집 Vol.28 No.2

농업용수는 년간 약 152억톤이 소요되고 이 중 가용용수량은 41%로 추정하고 있다. 그러나 최근 기후변화에 따른 가뭄이 불규칙하게 발생함에 따라 가뭄빈도가 최근 15년 사이 86% 증가하고, 따라서 피해면적도 점차 증가하고 있다. 뿐만 아니라 강수량에 비해 증발산량이 더 큰 경우에는 소규모 밭작물의 가뭄피해는 더욱 심해진다. 그러나 밭작물 재배에서 용수를 절감할 수 있는 기술은 시급성에 비해 속도는 상대적으로 매우 느린편이다. 본 연구에서는 밭작물 재배에서 가장 많이 사용되고 있는 분수호스와 점적 테이프의 두 기능을 합친 한 개의 복합형 분수 호스를 개발하고자 한다. 분수 호스는 오이, 딸기, 토마토, 파프리카 등의 채소류에 정식 후, 직접 수분을 공급하는 용도로 사용하며, 특징은 원거리에 살포하는 기능을 가지고 있다. 반면에 점적 테이프는 성장기 및 수확기에 뿌리 부근에 집중적으로 관수를 하는 장치이므로 직하점적을 기본으로 하고 있다. 한 개의 묘종을 재배하는데 2가지의 관수기를 사용하므로 노동력과 설치비용뿐만 아니라 용수의 사용에서도 낭비적인 요소가 매우 크다. 본 연구에서는 분수 호스와 점적테이프의 주기능인원거리와 근거리 살수할 수 있는 복합형 분수호스를 개발하고자 한다. 그러나 분수의 거리를 조정할 수 있는 변수는 공급압력으로만 조절해야 하므로 공급압력 조절로 원거리와 근거리를 모두 충족할 수 있는 핵심장치인 Dripper가 개발되어야 가능한 기술로 생각된다. 세부적인 방법으로는 호스의 내부에 2개의 유로를 가진 유체를 서로 충돌시켜 유체의 입자와 거리 및 유량을 조절하는 Dripper를 1차적으로 개발함에 있다. 이에 기초적인 연구로 수행한 방법은 2개의 원형 유로로부터 중첩율과 고각 및 압력의 변화에 따른 최대거리를 측정하고 그 결과를 통하여 복합형 분수호스의 개발 가능성을 찾고자 수행하였다. 본 연구에서는 45° 원형지그를 통해 중첩율과 공급압력에 따른 최대거리를 찾고자 하였고, 또한 유로가 원형일 경우 Dripper로 적절한지에 대한 평가를 수행하고자 하였다.

사질토양의 콩 재배 생육 초기 지중관수량 설계

김진현 ( Jin-hyun Kim ),김태욱 ( Tae-wook Kim ),김설하 ( Seol-ha Kim ),이황규 ( Hwang Gyu Lee ),엄덕호 ( Duk-ho Eum ),이상훈 ( Sang-Hun Lee ) 한국농업기계학회 2022 한국농업기계학회 학술발표논문집 Vol.27 No.2

지중관수는 작물의 생육과 수자원의 절감 및 노동력 부족을 해소할 수 있는 방법으로 알려져 있다. 그러나 구체적으로 노지에서 지중관수량을 얼마로 설정해야 하는지에 대한 기준은 명확하게 설정되어 있지 않다. 노지에서 지중관수를 통한 수분을 공급할 경우는 강우의 영향을 받을 수 있기 때문에 실제로 지중관수 공급량을 정하는 데는 어려움이 있다. 오히려 충분한 연구가 되지 않을 경우에는 수자원을 낭비하거나 명확한 결론을 얻기가 쉽지 않다. 따라서 지중관수량의 설계는 강우의 영향을 배재한 상태에서 충분한 연구를 통하여 기본적인 수분확산의 영역과 작물 뿌리의 성장을 고려한 연구가 이루어져야 한다. 종전에 지중관수 장치가 개발되기 이전에는 지중에 가는 세관을 꽂아 일정량의 관수량을 공급하고 수분이 수평 또는 수직으로 확산되는 형태를 분석하였다. 그러나 이런 경우에는 수분의 확산 중심점이 Matric potential에 따라 이동하므로 실제 수평으로 지중관수 장치가 매설되는 경우와는 다르게 나타난다. 최근에 유량 균등성이 확보된 지중관수용 Dripper가 개발되어 실제 지중관수장치의 매설과 동일한 실험이 가능하였다. 실제 지중관수 장치에 수분을 공급할 경우에는 습윤 특성이 달라지므로 작물의 뿌리 성장을 고려한 설계가 가능할 것으로 판단된다. 지중관수 장치가 개발되기 이전의 공급량을 2 L/h로 하였을 때, 지중 습윤 중심이 토양 표면 쪽으로 약 30 mm 상승하는 결과로 나타났다. 그러나 유량을 균등하게 공급하고 뿌리가 침투되지 않는 Dripper가 국내에서는 최초로 개발됨에 따라 지중관수 실험 방법이 노지 현장에서 적용하는 방법과 동일하게 매설할 수 있어 수분의 확산 형태도 달라짐을 알게 되었다. 즉, 지중관수로 인한 토양 내부의 수분확산은 관수라인 자체가 수분의 흐름을 방해하는 요인이 되기 때문에 실제 토양 내부의 수분 확산으로 종전의 연구와는 다른 형태로 나타났다. 뿐만 아니라 지중관수 라인을 매설할 때, 유출구를 상방향으로 유지시키도록 노력하지만 실제 연구의 결과에서는 무의미한 것으로 나타났다. 본 연구에서는 개발된 지중관수 장치를 사질토에 적용하여 수분이 확산되는 형태를 분석하고 콩의 생육 초기 공급량을 설계하고자 하였다.

복합형 분수호스 개발을 위한 4각형 18° 지그의 성능 평가

김진현 ( Jin-hyun Kim ),김설하 ( Seol Ha Kim ),최락준 ( Rak Jun Choi ),이황규 ( Hwang Gyu Lee ),엄덕호 ( Duk Ho Eum ),김태욱 ( Tae Wook Kim ) 한국농업기계학회 2023 한국농업기계학회 학술발표논문집 Vol.28 No.2

딸기, 토마토, 오이, 파프리카 등을 정식한 이후 수분을 공급하는 장치로는 분수호스와 점적 테이프를 많이 사용하고 있다. 분수호스는 수분을 폭넓고 멀리 날리는 특징을 가지므로 원거리 살포용으로 적합하다. 반면에 점적 테이프는 성장기 이후에 관수를 집중적으로 할 경우에 주로 사용하므로 작물의 뿌리에 직접 직하하는 장치이다. 이와 같이 한 종류의 채소를 재배하는데 사용되는 관수기가 2종이므로 설치비용뿐만 아니라 노동력과 물도 크게 소비되는 실정이다. 무엇보다 분수호스는 사용기간이 너무 짧아 한 작기가 끝나면 모두 폐기해야 하므로 년간 생산되는 5,000톤의 소재가 모두 폐기 된다. 또한 점적 테이프는 년간 4,000톤이 생산되고, 년간 폐기되는 량은 약 2,000톤으로 추정된다. 따라서 이 두 종류의 관수기가 년간 7,000톤이나 폐기되고 있다. 여기서 폐기되는 자재를 생산하는데만 년간 12.16백만 kWh가 소요되고, CO₂ 6,070톤이 발생하게 된다. 이에 본 연구에서는 관수기의 폐기량을 줄이고, 이를 생산하는데 소요되는 전기에너지 및 CO₂ 발생을 줄이기 위해 분수호스와 점적 테이프의 기능을 복합한 새로운 형태의 분수호스를 개발하고자 한다. 이와 같은 복합형 분수호스의 기능은 낮은 공급압력에서는 점적 테이프와 같이 직하 점적을 하고, 높은 공급압력에서는 분수호스의 기능을 달성해야 가능하므로 호스의 내부에 독특한 유로를 형성하는 Dripper를 설계하여 부착해야 한다. 복합형 분수호스의 구조는 내부에 부착되는 Dripper의 설계가 중요하며, 호스 내부에 두 개의 유로에서 분사되는 물을 충돌시켜 확산하는 방법을 적용하고자 한다. 두 개의 유로에는 경사를 이루는 고각, 유로의 단면적 및 유로의 충돌율이 공급압력에 따라 분사형태가 조절되어야 한다. 본 연구에서는 금형으로 제품을 제작하기 전에 지그에 의해 분사형태를 분석하였다. 분사구의 단면적을 사각으로 하고 경사각을 18°로 제작한 사각 지그를 통해 중첩율과 공급압력에 따른 최대거리를 찾고자 수행하였다.

사질토에서 지중관수 방법에 따른 습윤특성에 관한 연구

김진현 ( Jin-hyun Kim ),김태욱 ( Tae-wook Kim ),김설하 ( Seol-ha Kim ),이황규 ( Hwang Gyu Lee ),엄덕호 ( Duk-ho Eum ),이상훈 ( Sang-Hun Lee ) 한국농업기계학회 2022 한국농업기계학회 학술발표논문집 Vol.27 No.2

최근 기후변화로 인해 물 부족현상이 심각하므로 농업용수를 절감할 수 있는 새로운 기술의 개발이 요구되고 있다. 노지에서 밭작물을 재배할 경우 대부분 지표관수 방법을 사용하지만 지표관수는 증발로 인한 용수 손실이 30-40% 정도로 알려져 있다. 따라서 물 부족과 노동력 절감 및 생산성 향상을 위해 지중관수 방법이 농가에서 확대되고 있다. 그러나 지중관수는 지표면 관수와 달리 수분의 공급을 육안으로 확인하기 어려운 단점이 있다. 지중관수는 토양 표면의 300-400 mm 하단에 관을 매설해야 하므로 용수의 공급에 대한 수분확산 확인이 매우 어렵다. 따라서 지중관수량을 설정하기 위해서는 작물의 생육시기에 따른 뿌리의 생장과 토양 내부의 수분확산 영역 및 함수비 등이 구명되어야만 가능하다. 본 연구에서는 국내 최초로 지중관수용 2.0 L/h 드리퍼를 개발하여 해외 제품(1.6 L/h용)과 비교분석하기 위해 수행하였다. 토양은 사질토를 대상으로 하였고 지중관수 장치를 200 mm 깊이에 매설하고 용수를 공급하였다. 이때 공급량은 3000 mL로 하고 단위시간당 2 L(N-type)와 1.6 L(T-type)를 사용하여 공급하였다. 공급 간격은 농가에서 많이 사용하고 있는 300 mm로 정했다. 그리고 토양의 200 mm 깊이를 수평으로 절개하고 수평 확산 거리를 측정하였다. 종전에 지중관수 장치가 개발되기 이전에는 지중에 가는 세관을 꽂아 일정량의 관수량을 공급하고 수분이 수평 또는 수직으로 확산되는 형태를 분석하였다. 그러나 최근에 유량 균등성이 확보된 지중관수용 Dripper가 개발되어 실제 지중관수장치의 매설과 동일하게 실험이 가능하였다. 실제 지중관수 장치에 수분을 공급할 경우에는 습윤특성이 달라지므로 이를 통한 설계를 하고자 하였다.

사질토에서 지중관수 방법에 따른 습윤특성에 관한 연구

김진현 ( Jin-hyun Kim ),김태욱 ( Tae-wook Kim ),김설하 ( Seol-ha Kim ),이황규 ( Hwang Gyu Lee ),엄덕호 ( Duk-ho Eum ),이상훈 ( Sang-Hun Lee ) 한국농업기계학회 2022 한국농업기계학회 학술발표논문집 Vol.27 No.2

최근 기후변화로 인해 물 부족현상이 심각하므로 농업용수를 절감할 수 있는 새로운 기술의 개발이 요구되고 있다. 노지에서 밭작물을 재배할 경우 대부분 지표관수 방법을 사용하지만 지표관수는 증발로 인한 용수 손실이 30-40% 정도로 알려져 있다. 따라서 물 부족과 노동력 절감 및 생산성 향상을 위해 지중관수 방법이 농가에서 확대되고 있다. 그러나 지중관수는 지표면 관수와 달리 수분의 공급을 육안으로 확인하기 어려운 단점이 있다. 지중관수는 토양 표면의 300-400 mm 하단에 관을 매설해야 하므로 용수의 공급에 대한 수분확산 확인이 매우 어렵다. 따라서 지중관수량을 설정하기 위해서는 작물의 생육시기에 따른 뿌리의 생장과 토양 내부의 수분확산 영역 및 함수비 등이 구명되어야만 가능하다. 본 연구에서는 국내 최초로 지중관수용 2.0 L/h 드리퍼를 개발하여 해외 제품(1.6 L/h용)과 비교분석하기 위해 수행하였다. 토양은 사질토를 대상으로 하였고 지중관수 장치를 200 mm 깊이에 매설하고 용수를 공급하였다. 이때 공급량은 3000 mL로 하고 단위시간당 2 L(N-type)와 1.6 L(T-type)를 사용하여 공급하였다. 공급 간격은 농가에서 많이 사용하고 있는 300 mm로 정했다. 그리고 토양의 200 mm 깊이를 수평으로 절개하고 수평 확산 거리를 측정하였다. 종전에 지중관수 장치가 개발되기 이전에는 지중에 가는 세관을 꽂아 일정량의 관수량을 공급하고 수분이 수평 또는 수직으로 확산되는 형태를 분석하였다. 그러나 최근에 유량 균등성이 확보된 지중관수용 Dripper가 개발되어 실제 지중관수장치의 매설과 동일하게 실험이 가능하였다. 실제 지중관수 장치에 수분을 공급할 경우에는 습윤특성이 달라지므로 이를 통한 설계를 하고자 하였다.