도로 조건에 따른 빗물받이 유입구의 설치간격, 적정크기 및 관리 방안을 마련하여야 하며, 빗물받이 설계 시, 빗물받이 유입구의 통수능력을 저하시키는 빗물받이 유입구의 막힘 현상을 고려한 빗물받이 유입구의 합리적인 설계와 관리 방안을 마련하여 빗물 배제 능력을 향상시킴으로써 도시 홍수피해의 경감대책을 수립하여야 한다. 따라서 본 연구에서는 합리식을 이용하여 우수유출량을 계산하고, 빗물받이 차집효율 실험을 통하여 산정된 빗물받이 규격별 차집유입량 경험식을 이용하여 빗물받이의 차집유입량을 산정하였다. 막힘 현상을 고려한 빗물받이 유입구의 찻집효율 분석 실험을 실시하여 제시되어진 막힘 계수를 이용하여 빗물받이 유입구의 막힘 현상을 고려한 도로의 격자형 빗물받이 유입구의 설계 방법을 제시하였으며, Excel을 이용하여 간략하게 프로그램화 하였다. 제시된 설계방법은 실무에서 도로 조건의 변화와 빗물받이의 막힘 현상을 고려한 빗물받이 유입부의 설계에 사용 가능하다고 판단된다.
본 연구는 컨베이어 시스템에서 딥러닝을 이용한 배출구 막힘 판단 기술에 대하여 제안한다. 제안 방법은 산업 현장의 CCTV에서 수집한 영상을 이용하여 배출구 막힘 판단을 위한 다양한 CNN 모델들을 학습시키고, 성능이 가장 좋은 모델을 사용하여 실제 공정에 적용하는 것을 목적으로 한다. CNN 모델로는 잘 알려진 VGGNet, ResNet, DenseNet, 그리고 NASNet을 사용하였으며, 모델 학습과 성능 테스트를 위하여 CCTV에서 수집한 18,000장의 영상을 이용하였다. 다양한 모델에 대한 실험 결과, VGGNet은 99.89%의 정확도와 29.05ms의 처리 시간으로 가장 좋은 성능을 보였으며, 이로부터 배출구 막힘 판단 문제에 VGGNet이 가장 적합함을 확인하였다.
빗물받이가 자갈, 토사 및 기타 유송잡물에 의하여 막히게 되면, 유입구의 순 면적이 감소하게 되므로 설치된 빗물받이는 제 기능을 다하지 못하여 도로의 침수피해를 가중시키는 요인이 된다. 그러므로 빗물받이의 합리적인 설계와 관리를 위하여 빗물받이의 막힘 현상을 분석할 필요가 있다. 본 연구에서는 8가지의 막힘 조건을 가진 $40{\times}50cm$ 규모의 빗물받이를 설치하여 도로의 종경사, 측구의 횡경사 및 막힘 정도를 변화시키면서 총 81회의 실험을 실시하였다. 실측자료를 분석한 결과 빗물받이 유입구가 연석방향으로 막힌 경우가 흐름방향으로 막힌 경우보다 차집효율이 현저하게 감소하였다. 막힘 조건을 가진 유입부에서도 도로의 종경사가 증가할수록 유속이 증가하여 물의 튐 현상(splash-over)이 크게 발생하여 빗물받이의 차집 효율을 감소시킨다. 또한 빗물받이의 설계 시 외국에서 일반적으로 채택되고 있는 막힘 정도가 50%일 경우에 도로의 종경사와 측구의 횡경사의 변화를 고려한 국내 빗물받이의 막힘계수는 0.25~0.65로 판단된다.
본 실험은 실험실적 규모의 침지식 평막형 분리막이 장착된 활성슬러지 생물반응기에 인공폐수를 사용하여 수행하였다. 분리막 운전은 MLSS 5,000 mg/L 활성슬러지 용액을 일정 유량으로 계속 투과시키는 방식과 주기적으로 10분여과/2분휴지 방식으로 구분하여 실시하였다. 산기량은 0.25 L/min로 일정하게 유지한 상태에서 투과유속을 10에서 $25L/m^2{\cdot}hr$까지 증가시키면서 막간차압을 측정하였다. 또한 분리막 오염 상태를 판단하기 위하여 완전막힘, 표준막힘, 중간막힘, 비압축성 케이크 및 선형압축성 케이크 오염 모델을 실험값에 적용하였다. 10분운전/2분휴지 운전방식에서는 매 주기마다 펄스형태로 막간차압이 변화하므로 최고점 및 최저점 연결선으로 구분하여 막오염 모델을 적용하였다. 활성슬러지 케이크 막오염은 이상의 5가지 오염 모델 중 선형압축성 케이크 오염 모델이 모든 투과실험 결과와 가장 잘 일치하였다.
순환골재 입도 분리를 위해 사용되는 일반적인 스크린은 막힘 현상으로 인해 함수 시료 처리가 제한적이다. 따라서 본 연구에서는 기존 스크린의 분리 효율을 개선하기 위하여, DEM(Discrete Element Method) 기반의 모사 실험을 통해 스프링 기반의 추가 보조 진동 장치의 우수성을 판단하였다. 스프링 디자인에 따른 변위, 진폭 및 변형 각 분석을 통해 운동 특성을 확인하였으며, 이를 스크린에 적용하여 입자의 거동을 모사하였다. 입자 모사 결과, 스프링이 적용된 스크린의 물질 흐름 및 분리 효율은 각각 9.2 kg/s, 97 %로 나타났으며, 기존 스크린과의 비교를 통해 막힘 방지 스프링의 적용은 기존 스크린을 개선할 수 있음을 확인하였다.
터널의 배수재로 이용되는 지오텍스타일 필터는, 터널 내로 유입되는 지하수를 충분히 배수시키어 터널 라이닝에 수압이 작용되지 않도록 해야 한다. 그러나, 지오텍스타일의 막힘현상으로 인하여 필터재의 통수 능력이 우선적으로 감소하게 되고 막힘현상은 이를 더욱 심각하게 만든다. 본 연구에서는 서울시의 신내동 과 포이동에서 채취한 시료에 대하여 터널 필터재의 평면흐름을 모사하여 폐색현상을 고찰하였다. 신내동 시료는 SW-SM으로 분류되는 사질토에 가까운 시료이며, 반면에 포이동 시료는 SC로 분류되고 점성이 강한 흙이다. 필터재의 이론적인 간극분포곡선과 $O_{95}$로부터 본 실험결과를 근거로 폐색방지기준을 설정하였다. 포이동 시료에 비하여 신내동 시료가 더 뚜렷한 폐색경향을 나타냄을 알 수 있었으며, 이는 포이동 시료에 비하여 점성이 없어 잔입자가 쉽게 이탈되고 필터재에 쌓이는 원인으로 판단되었다.
강원도 평창군 대관령면 횡계리에 위치한 고랭지 밭 2개소를 2009년 3월부 2009년 12월까지 유출이 발생한 강우사상에 대하여 모니터링하고, 유출량을 비교하였다. 모니터링 지점 A에는 콘크리트 배수로가 설치되어있어 밭에서 발생한 강우유출수가 유입되면 빠르게 하천으로 배수되기 때문에 17.2 mm ~ 36.2 mm의 강우에도 유출이 발생하였다. 모니터링 지점 B는 콘크리트 배수로로 유입되기 전 자연(흙) 배수로가 존재하기 때문에 밭에서 발생한 강우유출수가 자연(흙)배수로로 침투되어 적은 강우에서는 유출이 발생하지 않고, 60 mm 이상의 강우에서만 유출이 발생하였다. 특히 7월 9일 발생한 강우에 의하여 모니터링 지점 B의 자연(흙) 배수로가 토사로 메워졌으며, 메워진 토사에 의해 자연(흙)배수로의 기능을 상실한 후부터 지속적으로 유출되었다. 이는 자연(흙) 배수로의 관리가 매우 중요하다는 점을 더욱 강조시키는 결과이며, 강우 발생 후 토사의 제거 등의 관리가 이루어졌다면 강우유출수와 비점오염물질의 유출이 더욱 감소하였을 것으로 판단된다. 자연(흙) 배수로는 식생에 의해 강우타격력과 유속이 작아지기 때문에 자연(흙)배수로의 공극이 막히는 현상이 줄어든다. 공극 막힘 현상이 줄어들면 토양 침투력이 보호되어 강우유출수가 저감된다. 강우유출수의 감소는 비점오염물질의 유출도 저감시킬 수 있는 것을 의미한다. 따라서 고랭지 밭 지역의 최적관리방안으로 무분별한 콘크리트 배수로의 설치보다는 자연(흙) 배수로의 유지와 관리에 초점이 맞추어져야 할 것으로 판단된다.
기존의 연직 배수공법은 통수능의 저하, 막힘현상(clogging) 등으로 인하여 연약지반의 압밀을 지연시키는 문제점을 가지고 있다. 이 연구에서는 고분자 압전소자인 PVDF(polyvinylidene fluoride)를 연직배수공법에 적용하여 연직배수공법의 기존 문제점을 극복하고 연약지반의 간극수를 빠르게 소산시킴으로서 압밀을 촉진 시킬 수 있을 것이라 판단되어 이에 따른 실내 실험을 수행하였다. 실험 결과 PVDF를 적용한 경우에서 그렇지 않은 경우보다 간극수의 배출량이 증가하여 PVDF의 적용으로 배수재의 성능이 향상됨을 알 수 있었다.
본 연구에서는 가스온수기 사용 중에 발생하는 배기가스중의 일산화탄소 중독사고를 예방하기 위하여 사용자부주의, 설치불량 및 안전장치의 결함을 분석하고 문제점을 통해 사고예방대책을 강구하기 위한 것이다. 가스중독 사고 예방을 위해서는 목욕탕 또는 환기가 잘되지 아니하는 곳에 설치하지 않으며, 사용자는 창문 등으로 반드시 열어 사용하도록 한다. 열교환기 등의 부식이나 막힘 등에 대한 점검을 누락되지 않도록 하며, 전문 업체에 등록된 자가 시공하도록 한다. 안전 점검시 안전장치의 이상 유무 등을 점검한다. 즉, 가스온수기는 환기가 불량한 장소에 설치하는 경우 배기가스가 외부로 배출되지 못하고 실내에 체류하는 경우에 일산화탄소중독에 의한 사고로 이어지고 있기 때문에 예방대책에서 제시한 부분은 중독 사고를 예방하는데 기여할 수 있을 것으로 판단한다.
본 연구에서는 에쉬론사가 개발한 LonWorks 시스템을 이용하여 개방형 지능분산제어 네트워크을 구축 기술을 확립하고 이 시스템을 lP(정보네트워크)네트위크와 막힘없이(seamless) 통합할 수 있는 새로운 시스템을 제시하였다. 이를 증명하기 위하여 빌딩자동제어에서 중요한 제어.감시 대상인 원격검침(전력, 가스미터, 열량미터, 열량제, 온수미터), 조명설비의 조도제어(dimming control), 모터, 경보등 및 팬 등의 원격제어 실험시스템을 구축하고, 연구결과를 바탕으로 Web 네트워크에서 활용할 수 있는 원격검첨 및 조명제어 감시 기술을 개발하였다. 본 논운 결과논 LonWorks 네트워크로 제어되는 빌딩, 공장, 홈 등을 LAN이나 WAN을 개입시켜 필요한 제어대상을 원격 감시.제어시스템을 구축하는데 매우 유용한 기술올 제공 할 수 있다고 판단된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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