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인공지능 기반 질소산화물 배출량 예측을 위한 연구모형 개발
조하늬 ( Ha-nui Jo ),박지수 ( Jisu Park ),윤용주 ( Yongju Yun ) 한국화학공학회 2020 Korean Chemical Engineering Research(HWAHAK KONGHA Vol.58 No.4
Prediction and control of nitrogen oxides (NO<sub>x</sub>) emission is of great interest in industry due to stricter environmental regulations. Herein, we propose an artificial intelligence (AI)-based framework for prediction of NO<sub>x</sub> emission. The framework includes pre-processing of data for training of neural networks and evaluation of the AI-based models. In this work, Long-Short-Term Memory (LSTM), one of the recurrent neural networks, was adopted to reflect the time series characteristics of NO<sub>x</sub> emissions. A decision tree was used to determine a time window of LSTM prior to training of the network. The neural network was trained with operational data from a heating furnace. The optimal model was obtained by optimizing hyper-parameters. The LSTM model provided a reliable prediction of NO<sub>x</sub> emission for both training and test data, showing an accuracy of 93% or more. The application of the proposed AI-based framework will provide new opportunities for predicting the emission of various air pollutants with time series characteristics.
국보 제229호 창경궁 자격루 누기 표면에 고착된 오염물 제거 방법 연구
유하림,조하늬,이재성,유지아,박영환,유동완,You, Ha Rim,Jo, Ha Nui,Lee, Jae Sung,Yu, Ji A,Park, Young Hwan,Ryu, Dong Wan 한국문화재보존과학회 2021 보존과학회지 Vol.37 No.2
국보 제229호 창경궁 자격루 누기는 조선시대 과학기술의 정점을 보여주는 과학 문화재로서, 현재는 대·중·소 파수호(播水壺)와 수수호(受水壺)만 남아있다. 2018년부터 약 2년 여간 이루어진 자격루 누기의 전면적인 보존처리 과정에서, 표면에 발생한 오염물을 동정하고 이를 제거하기 위한 실험을 실시하였다. 표면 오염물은 이전 보존처리와 조사 과정에서 사용된 스쿠알란(squalane)과 실리콘 오일(silicone oil)이 환경 요인에 노출되어 발생한 오염물로 확인되었다. 이에 따라 우선적으로 고려할 사항을 설정하여 실험을 진행하였으며, 이를 통해 오염물을 효과적으로 제거할 수 있는 방법을 알아보았다. 우선 유기용제와 습포제를 이용한 실험에서는 톨루엔과 벤토나이트를 적용했을 때 가장 큰 색차 변화폭(𝚫E)을 나타내는 등 뛰어난 반응성이 확인되었다. 그러나 이에 수반되는 유기용제의 유해성과 습포제로 인한 2차 오염 발생 가능성 또한 확인할 수 있었다. 한편 보존처리자의 안전과 작업 환경 및 작업 용이성을 우선적으로 고려한 실험에서는 유기용제에 비해 반응성이 미비하고 비교적 많은 시간과 인력이 요구되었으나, 회차가 거듭될수록 색차 변화폭(𝚫E)의 정도가 유기용제 실험 결과와 동일한 범주 내까지 도달하는 것을 확인하였다. 특히 계면활성제를 활용한 방법이 오염물 제거에 가장 효과적인 것으로 확인되었다. Korea's National Treasure No. 229, the Jagyeongnu (clepsydra) of Changgyeonggung Palace, is a scientific and cultural property representing the pinnacle of science and technology in the Joseon Dynasty. Currently, only the large, mid-sie, and small Pasuhos (bronze jars) remain. During a nearly two-year conservation project by the Cultural Heritage Conservation Science Center (CHCSC) that began in 2018, conservators identified the contaminants on the surface of the water clock's components. It turned out that the contaminants had been caused by the exposure of squalane and silicone oil, used in an earlier preservation treatment, to the elements. The CHCSC conducted experiments to determine the most effective method to remove the contaminants. First, the conservators tried using an organic solvent, a poultice, and the application of toluene and bentonite, which yielded excellent reactivity and significant color difference changes (𝚫E). However, the reactivity was insufficiently effective to warrant the health hazards to the conservators and the environment (toluene is toxic). Although organic solvents required considerably more effort, time, and human resources, the conservators confirmed that their use achieved a true color difference variation (𝚫E) that was within the same range as the toxic hydrocarbon. Thus, they confirmed that using an organic surfactant was the best method for removing the contaminants.