항만지역 배후 주거단지 대기질 개선을 위한 효율적 그린인프라 적용: 전산유체역학을 활용한 수치분석

학위논문(석사) -- 서울대학교대학원 : 농업생명과학대학 생태조경·지역시스템공학부(생태조경학), 2023. 8. 강준석.Korea is one of the countries with serious air pollution among OECD member countries. In particular, in port areas, large amounts of pollutants are discharged due to a large volume of maritime traffic, which accounts for a high proportion of air pollution in the area. Currently, policies to improve air quality mainly focus on regulating emission sources themselves. However, when examining the fluctuation trend of fine dust concentrations in major cities in Korea, the effectiveness of emission source regulation policies is being questioned, indicating the need for spatial management measures. This study focused on Busan Port, which handles more than half of the maritime traffic in the largest port city in Korea, and is expected to have poor air quality. More specifically, the study targeted the densely populated residential areas behind the port in Busan New Port. It was determined that a spatial measure is necessary to improve air quality in the Busan New Port area, moving away from the conventional approach of only regulating emission sources. In this study, green infrastructure, which is known to reduce various types of disasters and hazards, was utilized as a measure. The objective of this study is to quantitatively demonstrate the effectiveness of introducing green infrastructure in improving air quality in the residential areas behind the port in Busan, which is expected to have poor air quality due to processing more than half of the marine traffic in the city. Specifically, the study focused on densely populated residential areas within Busan New Port. To achieve the goal of improving air quality in the port area of Busan, it was deemed necessary to move beyond the conventional approach of regulating emission sources and adopt spatial strategies. In this study, various forms of green infrastructure were simulated in the target area, and computational fluid dynamics were utilized to quantitatively evaluate their effects and provide an optimal placement plan. In order to use the CFD model, a correlation analysis was conducted between field data such as air quality observation stations and meteorological information data, and it showed a correlation coefficient of 0.7 or higher, indicating that the data was reliable. The green infrastructure used in this study considered the vegetation form in the target area and utilized trees and shrubs, and simulations were conducted for a total of 30 cases by combining spacing and arrangement of green infrastructures. This study introduces green infrastructure as a spatial improvement strategy for the residential areas behind the port in the harbor area where fine dust pollution is high, but management measures are insufficient, and suggests a placement plan. This study is expected to serve as a fundamental basis for spatial improvement strategies for air quality in the port area in the future.한국은 OECD 회원국 중 대기오염이 심각한 국가 중 하나이다. 한국 내에서도 항만지역의 경우 많은 해양 물동량으로 인해 다량의 오염물질이 배출되고 있으며, 이는 해당 지역의 대기오염의 주 원인으로 높은 비중을 차지하고 있다. 현재 국내의 대기질 개선을 위한 정책으로는 배출원 자체만을 규제하는 정책이 주를 이루고 있다. 하지만 국내 주요 도시의 미세먼지 농도의 변동 추이를 살펴보았을 때, 배출원 규제 위주 정책의 효용성이 의문시되고 있으며 보다 공간적인 측면에서의 관리 방안이 필요함을 시사하고 있다. 본 연구는 한국의 항만도시 중 규모가 가장 큰 부산의 절반 이상의 해상 물동량을 처리하여 대기질이 좋지 않을 것으로 판단되는 부산산항을 대상으로 하였다. 더 세부적으로는, 부산신항 내에서도 인구가 밀집되어 있는 배후 주거단지를 대상으로 연구를 진행하였다. 부산신항 지역의 대기질 개선을 위해 기존의 배출원만을 규제하는 방법에서 벗어나 공간적 측면에서의 대응 방안이 필요하다고 판단하였다. 본 연구에서는 그 대응 방안으로 다양한 재난재해를 저감해주는 것으로 알려져있는 그린인프라스트럭처를 활용하였다. 본 연구의 목적은 항만지역 배후 주거단지의 대기질을 개선하기 위해서 그린인프라스트럭쳐를 도입하였을 때, 정량적으로 얼마 만큼의 효과가 있는지 제시하고 나아가 그린인프라의 최적 배치안을 제시하는 것이다. 본 연구의 목적을 달성하기 위해서 대상지에 다양한 형태로 그린인프라스트럭처를 모의할 수 있고 그 효과를 정량적으로 나타낼 수 있는 전산유체역학을 활용하였다. CFD 모델을 활용하기 위해 미세먼지 관측소, 기상정보 데이터 등 현장 데이터와 상관성 분석을 진행하였으며, 결정계수 값이 0.7 이상으로 준수한 상관성을 보였다. 연구에 활용된 그린인프라스트럭처는 대상지역의 식재형태를 고려하여 교목과 관목을 활용하였고 식재 간격, 식재 배열을 조합하여 총 30개의 케이스에 대해 시뮬레이션하였다. 본 연구는 미세먼지 오염농도가 높지만 관리방안이 부족한 항만지역의 배후 주거단지에 대해 공간적 측면에서 개선 방안으로 그린인프라를 도입하였으며, 나아가 배치 방법을 제시하였다. 추후 본 연구가 항만지역 대기질의 공간적 개선 방안의 기초자료가 될 수 있을 것으로 판단된다.Chapter 1. Introduction 1 1.1 Background 1 1.2. Objectives 5 1.3 Scope and Flow 6 Chapter 2. Literature Review 8 2.1 Air quality analysis using CFD 8 2.2 Implementation of Green Infrastructures 10 2.3 Calculation of air pollutant emissions 15 Chapter 3. Methodology 19 3.1 Geometry modelling 19 3.2 Calculation of air pollutant emissions 22 3.3 Computaional fluid dynamics 23 3.4 Model verification 38 Chapter 4. Results 40 4.1 Model verification 40 4.2 Green Infrastructure scenario 43 4.3 Aerodynamic vs. Deposition 48 Chapter 5. Dicussion 50 5.1 Simulation model 50 5.2 GI scenario 51 Chapter 6. Conclusion 53석

An Analysis of Correlation between Quantified Tone of north Korean Media and Economic Variables: Focusing on Kim Jong-Un Era

본 논문은 2019년 12월 19일에 인준된 백승헌의 서울대학교 경제학 석사 학위논문을 발췌 ·정리 · 보완한 것이다.본 연구는 2009년 1월 1일부터 2019년 9월 16일까지 김정은 시기의 북한 당국이 대한민국과 외국을 대상으로 내놓은 공개 발표문의 논조를 측정하는 지표를 구성한다. 즉, 북한 당국의 대남 · 대외 발표문 속 논조가 얼마나 과격하거나 온건한지를 수량화하여 월별 시계열 자료를 구축한다. 나아가 이렇게 구축한 북한 매체 논조 지표가 북한경제 주요 변수와 상관관계가 있는지 검토한다. 그 결과, 국제 철광석 가격 외에는 통계적으로 유의한 상관관계를 나타내는 경제 변수를 아직은 대체로 발견하기 어렵다는 결론에 도달한다. 이러한 결과는 북한의 정치 부문과 경제 부문 사이의 상관관계를 양적 방법론으로 분석할 수 있음을 시사한다.The research constructs an index to measure the tone of public statements made by the north Korean regime toward both Republic of Korea and foreign countries from January of 2009 to September 16th of 2019. In other words, a time series data for each month were quantified to measure how hawkish or dovish the tone of public statements north Korea published are. Furthermore, the study examines whether there is any correlation between the pattern of the indexed tone of north Koreas politically controlled media statements and the pattern of variables related to its economy. As the result, it is concluded that economic variables that represent statistically significant correlation, other than international iron ore prices, are yet hard to be detected. The implication of the research is that the correlation between the north Korean regimes political decision-making and economic decision-making or economic reality can be analyzed by quantitative research methods

영등포동4가 일대를 중심으로

학위논문 (석사)-- 서울대학교 대학원 : 환경조경학과, 2012. 2. 황기원.한국전쟁을 거치면서 급격한 인구변동과 도시화는 사람들의 일상생활을 바꾸어나갔다. 월남민들이 도시 곳곳을 누비면서 도시인구가 기하급수적으로 늘었다. 여기에 1962년 경제개발5개년계획 등을 거치면서 도시인구의 증가, 도시 규모의 기형적 확대가 더해지면서 무질서한 형태로 자리를 잡게 되었다. 산업혁명 이후 산업화 및 도심화의 고도성장으로 인해 과잉 도시화가 되었으며 도심의 기능은 점차 도태되어 갔다. 무분별한 도시확장으로 인한 인구 집중과 더불어 택지의 수요도 같이 급증하게 되었다. 결과적으로 도시의 거대화는 도시 내부의 녹지 공간을 턱없이 부족하게 만들었으며, 오늘날 도시의 환경오염 뿐 만 아니라 지구전체에 지구온난화라는 문제로 발전 되어 왔다. 최근 들어 많은 도시들은 저개발지역을 대상으로 재개발을 진행하고 있으며 이러한 지역은 공원 및 상업시설이 혼합된 복합용도개발 지역으로 변화되고 있다. 주변에 상당히 많은 공원이 있음에도 불구하고, 대부분의 도시공원은 낙후되어 있고 어떤 뚜렷한 콘텐츠 및 시설들이 없어 많은 사람들로부터 외면 받고 있는 실정이다. 서울시에는 수천개의 공원들이 있지만 명목상 일뿐, 대부분의 공원들은 작고 시설들이 낙후 되어있어 이용객들의 발걸음을 돌리고 있다. 또한 외부인은 물론 지역주민들조차 근린공원의 이용횟수가 줄고 있는 실정이다. 일상생활에서 자주 접할 수 있는 오픈스페이스는 단순히 녹지로서만 존재하고 있으며, 도시 공원법에 따라 설치하도록 정해 놓은 시설들에 의해 천편일률적인 형태로 계획 및 설계되어 심각한 문제점을 나타내고 있다. 하지만 미국 뉴욕에 위치한 Hester Street Playground at SDR Park나, Gulick Park나 처음 계획단계부터 지역주민이 직접 참여하여 완공 이후에도 직접 공원을 관리하며 지역주민의 삶을 담아 독특하고 다양한 문화적 콘텐츠를 갖추고 있어, 많은 방문객과 지역을 대표하는 공원이 되었다. 주변만으로 범위를 한정하는 녹지시설이 아닌, 지역주민의 자발적인 참여로 다양한 콘텐츠와 가변적 성격을 띤 휴식과 레크레이션 장소로써 도시근린공원에 대한 새로운 연구가 필요한 때이다. 따라서 본 연구는 대상지 주변의 특성과 지역주민의 삶과 이야기를 전제로 새로운 개념의 도시근린공원을 제시 할 것이다. 본 연구는 영등포구 부도심의 영등포동4가 (홍등가, 쪽방촌 지역)를 대상지로 선정하여 진행 할 것이다. 대상지인 영등포는 한국 최대의 공업지대인 경인공업지대의 핵심을 이루고 있어 구 전체가 공업지대로서의 경관을 보여주고 있다. 또한 상업지구를 형성하여 서울 최대의 부도심을 이루고 있는 지역이기에 풍부한 시설들이 갖추어져 있지만, 노후화된 주택 및 상업시설, 낙후된 도시공원 시설들에 의해 지역주민 및 이용객들의 공원 이용이 잘 이루어지지 않고 있는 상황이다. 더불어 대상지는 하루 평균 21만명이 찾은 서울 최대 복합쇼핑몰 타임스퀘어가 옆에 위치해 있어 많은 유동인구가 있다. 현재 대상지 주변은 집창촌에 의해 주변 상업시설과의 소통을 단절하는 요인이 되고 있으며 지역 활성화를 저해하고 있는 실정이다. 따라서 실제 지역주민 및 이용자들의 요구도 및 이용 행태분석을 통해 여러 잠재 요소를 지니고 있는 대상지에 도시근린공원을 도입 할 것이다. 또한 영등포동4가의 도시근린공원으로써 다양한 기능을 수행할 수 있는 계획 방향을 제시하는데 그 목적이 있다. 본 설계의 컨셉은 낙후된 시설과 집창촌의 현존에 의해 폐쇄적이고 단절되어 있는 부지를 탈바꿈 하여 지역주민 및 이용객들에게 상환하고 다양한 콘텐츠를 도입함과 동시에 지역주민에 의해 지역 특성에 맞는 오픈스페이스로써의 역할을 하게 될 것이다. 또한 지역의 특성을 고려해 지역의 아픔과 상처를 치유할 수 있는 공간을 제공해 회상하고 기억할 수 있는 새로운 도시근린공원의 패러다임을 제시한다.Maste

혼합 신호 구동을 포함한 신경망 연산 요소 어레이의 설계

학위논문(박사) -- 서울대학교대학원 : 공과대학 전기·정보공학부, 2022. 8. 김재하.본 학위 논문은 혼합 신호 연산을 활용하여 심층신경망 연산기 하드웨어의 정확도 하락과 에너지 소모 증가를 완화하는 방법을 제시한다. 제안하는 하드웨어 구조는 16×16 혼합 신호 연산 유닛 어레이를 포함하며, 심층신경망 정확도에 큰 영향을 주는 입력의 앞 네 자리를 디지털 연산으로 구현하고 자주 발생해 에너지 소모가 큰 뒤 다섯 자리를 아날로그 연산으로 구현하여 입력 자릿수에 따라 불필요하게 소모하는 에너지를 줄이며 높은 심층신경망 정확도를 유지할 수 있다. 제안하는 혼합 신호 연산 유닛은 가중치의 비트를 직렬로 연산하여 다양한 가중치 자릿수 연산을 지원한다. 또, 출력의 자릿수를 고정하고 가중치 자릿수 별로 2비트씩만 아날로그-디지털 변환을 수행하여 가중치 자릿수와 관계없이 동일한 변환 수를 유지할 수 있는 주기 연산 방식도 제안하였다. 제안한 하드웨어의 유효성은 28nm CMOS 공정으로 제작한 프로토타입 IC과 Xilinx Kintex-7 FPGA KC705 보드를 포함하는 측정 환경에서 얻은 측정 결과를 통해 검증되었으며, IC의 설계 과정은 세 가지 시뮬레이터를 조합하여 예제 단위의 수많은 연산을 빠르고 정확하게 처리할 수 있는 검증 환경을 통해 검증되었다. 검증에는 4-layer MNIST CNN, 5-layer CIFAR-10 CNN, 7-layer CIFAR-100 CNN이 사용되었다. 별도로 제안된 경사하강법을 활용한 어레이 캘리브레이션 방식을 적용하여 프로토타입 IC 상에서의 예제 CNN의 정확도를 측정하였을 때, -0.42~0.33%p의 MNIST/CIFAR-10 예제의 작은 정확도 변화를 기록하였다. 각 심층신경망 레이어 별 에너지 소모는 모든 연산을 디지털로 수행한 등가 상황과 비교하였을 때 20.4~46.1%만큼 줄어들었음을 확인하였다.This work presents a method to mitigate deep neural network (DNN) accuracy drop and energy consumption increase of DNN accelerator hardware by utilizing mixed-signal operations. The proposed accelerator includes an array of 16×16 mixed-signal processing elements (MPEs), which implements signed upper 4-bit of a signed 9-bit input that significantly influences a DNN accuracy with digital operations, and latter unsigned 5-bit that frequently appears with energy-efficient analog operations. The proposed MPE array supports weight precision from signed 1-bit to 9-bit in a bit-serial manner. In addition, this dissertation proposes a cyclic multiply-accumulate scheme that fixes an output precision and performs analog-to-digital conversion by only 2 bits for each cycle to maintain the number of analog-to-digital converted bits regardless of the weight precision. The efficacy of the proposed accelerator was verified by results obtained from the measurement environment, including a prototype IC fabricated with a 28nm CMOS process and a Xilinx Kintex-7 FPGA KC705 board. The simulations for IC design steps were performed in a verification environment that could quickly and accurately process numerous calculations in DNN examples by combining three-level simulators. A 4-layer MNIST CNN, a 5-layer CIFAR-10 CNN, and a 7-layer CIFAR-100 CNN were used for simulations and tests. The accuracy of the example CNNs on a prototype IC was measured by applying the MPE array calibration method using the gradient descent optimization technique, and tiny MNIST/CIFAR-10 CNN accuracy changes of -0.42~0.33%p was recorded. The energy consumption for each DNN layer decreased by 20.4-46.1% compared to the equivalent case with all digital computations.CHAPTER 1 INTRODUCTION 1 1.1 MOTIVATION 1 1.2 THESIS CONTRIBUTION AND ORGANIZATION 7 CHAPTER 2 NEURAL NETWORK ACCELERATOR WITH MIXED-SIGNAL PROCESSING ELEMENT ARRAY 9 2.1 TOP ARCHITECTURE 9 2.2 MIXED-SIGNAL MAC REALIZATION ON AN MPE ARRAY ARCHITECTURE 12 2.3 CYCLIC MAC SCHEME WITH BIT-SERIAL OPERATION 17 2.4 REALIZATION OF DNN LAYERS ON AN MPE ARRAY 21 CHAPTER 3 ARRAY CALIBRATION SCHEME WITH GRADIENT DESCENT OPTIMIZATION 24 3.1 GRADIENT DESCENT OPTIMIZATION 24 3.2 CALIBRATION SCHEME 26 3.3 SIMULATION RESULTS 29 CHAPTER 4 IMPLEMENTATION OF A COMPUTATION CORE AND TEST LOGICS 33 4.1 MIXED-SIGNAL PROCESSING ELEMENT 33 4.2 DIGITAL PULSE-WIDTH MODULATOR 40 4.3 CYCLIC MAC UNIT 43 4.4 TEST LOGICS 48 CHAPTER 5 VERIFICATION ENVIRONMENT FOR THE IC DESIGN STEP 55 5.1 VERIFICATION ENVIRONMENT WITH THREE TYPES OF SIMULATORS 55 5.2 VERIFICATION FOR DNN EXAMPLES WITH SYSTEM-LEVEL SIMULATIONS 58 5.3 VERIFICATION FOR DNN EXAMPLES WITH DNN-LEVEL SIMULATIONS 68 CHAPTER 6 MEASUREMENT RESULTS OF PROPOSED NEURAL NETWORK ACCELERATOR IC 75 6.1 MEASUREMENT ENVIRONMENT AND PROTOTYPE IC 75 6.2 MEASUREMENT RESULTS 80 CHAPTER 7 CONCLUSION 91 BIBLIOGRAPHY 93 초 록 96박

THERMAL SENSOR USING SPIN TORQUE OSCILLATOR

본 발명은 스핀토크 오실레이터를 이용하여 온도변화를 감지하는 온도 감지 센서에 관한 것으로. 본 발명은 고정된 자화방향을 갖는 고정층(Pinned layer)과; 가변적으로 회전되는 자화방향을 갖는 자유층(Free layer)과; 비자성물질로 상기 자유층과 고정층 사이에 게재되는 비자성층(Spacer); 그리고 소자의 상단 또는 하단에 도전물질로 형성되어 소자 외부의 온도변화에 따라 온도가 변화되는 접촉층을 포함하여 구성되는 스핀토크오실레이터를 포함하여 구성된다. 이와 같은 본 발명에 의하면 나노단위의 미세 온도감지센서를 제공할 수 있는 효과가 있다

CIMS SPIN TORQUE OSCILLATOR USING MAGNETIC TUNNELING JUNCTION LAYERS

본 발명은 Polarized 층 없이 고주파 신호를 생성하는 스핀토크 오실레이터에 관한 것으로, 본 발명은 고정된 자화방향을 갖는 고정층(Pinned layer)과; 가변적으로 회전되는 자화방향을 갖는 자유층(Free layer)과; 비자성물질로 상기 자유층과 고정층 사이에 게재되는 비자성층(Spacer)을 포함하여 구성된다. 이와 같은 본 발명은 Polarizer 층 없이 STO를 구현하므로, 소자 구성 Layer가 간단해지고, 이에 따라 생산공정이 단순화되는 장점이 있다

MTJ ARRAY HAVING SHARED LAYER AND MANUFACTURING METHOD THEREOF

본 발명은 자기터널접합 소자를 구성하는 고정층을 공유하는 MTJ 어레이 및 이의 제조방법에 관한 것으로. 본 발명은 병렬로 연결된 복수 개의 자기터널접합소자로 구성되는 자기터널접합소자 어레이에 있어, 고정된 자화방향을 갖고, 상기 자기터널접합소자 어레이에 대하여 단일 공유층으로 형성되는 고정층(Pinned layer)과; 가변적으로 역전되는 자화방향을 갖고, 상기 복수 개의 자기터널접합소자에 대하여 각각 개별적으로 분할되어 형성되는 구분된 자유층(Free layer)들과; 상기 고정층과 자유층 사이 그리고 인접한 상기 자유층들 사이에 형성되는 비자성층(Spacer)을 포함하여 구성된다. 이와 같은 본 발명에 의하면 다수층의 layer로 구성된 MTJ 어레이를 구성함에 있어, 식각 영역을 최소화하여, 제조 공정상에서 소자의 설계특성과 생산된 소자 특성과의 차이점이 최소화할 수 있는 장점이 있다

스핀트로닉스 소자를 위한 MgO 및 그래핀 터널접합의 전기적 특성에 관한 연구

학위논문(석사) - 한국과학기술원 : 전기및전자공학과, 2013.2, [ vii, 61 p. ]For the development of high performance spintronics devices, the fabrication of tunnel barrier with high quality is a critical issue. Currently, MgO barrier is known to be the best candidate for high tunnel spin polarization. So far, MgO barrier of high quality re-quired MBE system, which provides high quality MgO film, but is very high in cost and slow in process. Thus to succeed in chip integration of spintronics devices with CMOS technology and other electronic system, study on fabricating MgO barrier with industrial friendly method is necessary. In this study, MgO tunnel barrier is deposited on germanium (Ge) substrate by sputtering method. A little twist in fabrication method has been intro-duced in this study in order to successfully sputter MgO thin film on Ge substrate. Another candidate for tunnel barrier is graphene. Graphene is a single atomic layer of carbon with honeycomb lattice structure. This ultra-thin film of carbon can provide very uniform and thin layer of tunnel barrier for tunnel junctions. In this study, graphene is used as the tun-nel barrier between ferromagnetic metal and Ge substrate to find out the feasibility of gra-phene as the tunnel barrier for spin injection.한국과학기술원 : 전기및전자공학과

Semiconductor Device

본 발명은 반도체 소자에 관한 것으로, 제1 전극; 및 상기 제1 전극에 연결된 제1 셀 및 제2 셀을 포함하고, 상기 제1 셀 및 제2 셀은 각각 상기 제1 전극에 연결된 제1 자성층을 포함한다