LID 시설에 대한 모니터링은 인력을 활용한 실강우 모니터링을 진행하고 있으나 LID 시설은 소규모 분산형시설로서 인력을 동원한 식생고사, 강우시 모니터링, 현장답사 등 꾸준한 시설확인에 한계가 있으며, LID 시설을 조성한 이후 적정한 유지관리 방법(주기, 빈도, 항목 등)을 인지하지 못하여 막힘현상, 효율저하, 식물고사 등의 문제가 발생한다. 따라서 본연구에서는 딥러닝 분석을 활용하여 강우시 강우모니터링 자료와 LID 시설 내 센서를 통해 측정된 자료를 통해 침투도랑 내 유입수 성상에 대한 예측분석을 수행하였다. 심지 내 LID 시설에 유입되는 오염물질을 예측을 위한 딥러닝 분석을 위해 과거 실강우시 모니터링 자료(TSS, COD, TN, TP)와 대기센서(대기습도, 대기온도, 강수량, 미세먼지) 데이터를 활용하여 딥러닝 모델에 대한 적용가능성 평가를 수행하였다. 측정항목에 대한 상관성 분석을 수행하였으며, 딥러닝 모델은 Tenser Flow를 이용하여 DNN(Deep Neural Network)모델을 활용하여 분석하였다. DNN 모델에 대한 MSE값은 0.31로 분석되었으며, TSS에 대한 평균 50.6mg/L로 분석되었으며, COD 평균 98.7 mg/L로 나타났다. TN의 평균 2.21 mg/L로 분석되었으며, TP 평균 0.67 mg/L로 나타났다. 상관계수분석결과 TSS는 0.53로 분석되었으며, TN과 TP의 상관계수는 0.10, 0.56으로 나타났다. COD의 상관계수는 0.63으로 TSS와 COD, TP에 대한 예측이 된 것으로 분석되었다. 딥러닝을 통한 LID 시설 내 농도변화 예측시 강우시 센서데이터 값은 조밀해야하며 오염물질 농도와 상관성이 높은 항목들에 대해 계측과 실강우 모니터링 자료를 축적하여 미래에 대한 활용성을 높여야 한다.
우리나라의 경우 강수량의 2/3 정도가 하절기에 집중되는 강우특성상 해마다 여름철 홍수기의 탁수 문제가 다양하게 발생하고 있다. 이상강우와 기상이변에 의한 집중강우가 증가 추세이며, '02년 태풍 루사', '03년 태풍 매미', '06년 에위니아'부터 20년 마이삭, 하이선 까지 장마와 태풍에 의한 유입량이 급증하는 시기 탁수의 유입으로 수중 탁도가 급상승하며 댐 저수지 내 탁수 문제가 발생하였다. 특히 연 평균 물사용량의 대부분을 하천 및 댐 저수지를 이용하는 우리나라의 경우 탁수 문제가 장기화될 경우 댐 하류 해당 지역 농업, 공업, 수생태 등 사회적, 환경적으로 많은 문제를 발생시킨다. 이러한 탁수 예측을 통한 대응을 위해 탁수 모델링에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 탁수를 모델링을 위해서는 유량, 수온, SS 데이터가 필요하다. 이를 위해 국가측정망에서 하천 및 댐 저수지 내 SS를 측정하여 탁수를 측정 하고 있으나 설비가 미흡하여 데이터 해상도가 낮다는 한계점이 있으며 주요 댐 저수지 내에서는 수자원공사에서 관리하는 자동 측정기기를 활용하여 높은 데이터 해상도를 유지 하고 있으나 댐 별, 기상 조건에 따라 미측정 기간이 존재한다. 탁도를 측정을 위한 센서로는 Optical Backscatter Sensor(OBS), YSI 등이 있으며 SS를 측정하기 위한 센서는 레이저부유사측정기(LISST: Laser In-Situ Scattering and Transmissometry) 등의 장비를 이용하고 있다. 하지만 이런 첨단 센서의 경우 또한 수중 고정하여 측정하기에는 장비의 안정성 등의 이유로 한계가 있음에 따라 취득된 유량, 수온, SS, 탁도 데이터를 기반으로 분석을 통해 미측정 기간에 대한 보간이 필요하다. 본 연구에서는 국가 측정망 데이터 및 강우시 유량에 따른 탁수 유입의 증가와 탁수 유입에 따른 항목별 측정 데이터를 기반으로 유량, 수온, SS 미측정 기간을 보간하여 입력자료로 탁수를 모의하여 분석하고자 하였다.
Oil-TR에서의 이상을 진단하기 위해서, 유중가스 분석 및 AE센서를 사용한 부분방전측정을 중심으로 많은 연구가 진행/적용되어왔다. 근래 들어서는 거의 모든 진단항목이 환선상태에서 측정하는 것으로 전이되는 추세이며, 사용자가 설비의 현재의 상태를 계속 감시하여 수명을 연장시키는데 관심의 초점이 모아지고 있다. 이에 본 논문에서는 Spiral-Type의 광대역 UHF센서를 사용하여 TR에서 발생하는 부분방전을 측정하였다. 이 방식은 TR내부에 센서를 주입하는 방식으로서, 상대적으로 감도가 우수하며, 노이즈의 영향이 적게 받는다. 코로나방전, 표면방전 및 부유물 형태의 결함에 대하여 측정한 결과를 나타내었으며, 주파수 분포에 대한 변화를 주로 관측하였다. 결과적으로, 서로 다른 결함은 서로 다른 결과를 나타내었으며, 이를 바탕으로 Oil-TR에서 발생하는 결함을 인식할 수 있는 데이터로 활용할 수 있다.
회전 기기에서 회전체의 편심은 언밸런스를 유발하는데 이를 보정하는 밸런싱은 회전 기기에서의 방진 및 저소음 설계에 중요한 항목일 뿐 아니라 회전기기의 안정성과 사용수명에 큰 영향을 미치기 때문에 매우 중요하다. 이러한 밸런싱 머신을 구현하기 위하여 편심을 정확히 측정하여야 하는데, 본 논문에서는 기존의 벨런싱 기기에 일반적으로 사용되고 있는 계측 원리와는 다르게 홀-이펙트 센서를 이용하여 편심을 측정하는 방식을 제안함으로써 저가의 계측 시스템 구성이 가능함을 보이고, 밸런싱 신의 편심 측정부를 PC통신을 이용하여 제어하고자 한다.
교량 지지용으로 사용되는 강재 케이블에 대한 장력측정은 교량 안전관리의 중요한 측정항목이다. 현재 케이블에 걸린 장력을 진동법과 로드셀로 측정하고 있으며, 최근에는 선진국에서 자기적 방식에 의한 장력측정 방법을 연구하여 이에 대해 여러 가지 결과물을 제공하고 있다. 그러나 아직 우리나라에서는 이에 대한 체계적인 연구가 수행되지 않고 있어 자기적 방식에 의한 장력측정 연구를 시작하였으며 장력측정 정밀도 향상을 위해 연구하고 있다. 자기적 방식의 장력측정에서 강재 케이블 내의 온도와 자기장에 대한 영향을 검토해야 한다. 금번 논문에서는 온도에 따라 장력센서의 출력특성을 시험하였고 주어진 자기장에서 온도보정계수를 도출하였으며 시험실 내의 장력측정 시스템에 보정계수를 적용하여 케이블 장력에 따른 장력센서의 출력특성에 대한 시험 결과를 분석하고 평가하였다.
작물의 생육장해 진단은 식물체의 계측에 의해 수행되는데, 이러한 계측은 생육 중인 작물을 대상으로 할 경우, 작물의 잎이나 줄기의 비파괴적 생체(in-vivo)계측을 필요로 하며 비접촉이면 더욱 바람직하다. 그리고 식물체의 건강상태를 좀더 신속하고 정확히 파악하기 위해서는 가능한 다양한 항목을 측정 대상으로 하여 관찰하는 것이 요구될 뿐만 아니라 많은 경우 그 관찰은 미소한 생장반응 및 생장량을 측정하여야 하므로 상당히 높은 정확도의 전문 센서가 필요하다. (중략)
포스트 코로나 이후 스포츠, 체육, 피트니스 등의 언텍트 환경기반 서비스가 확장되면서 VRAR 기술이 접목된 실감 콘텐츠의 요구가 확대되고 있다. 주요한 핵심기술은 센서기술을 통한 이용자 실감 데이터 제공 및 분석, 동작 인식 센서를 통한 이용자 신체 움직임 감지 및 신체 골격 포인트 지점의 실시간 측정, 다중접속 실시간 영상, AI 트레이닝 등의 다양한 기술이 활용되고 있다. 이에 본 연구는 실내기반 비대면 환경의 체육, 스포츠, 피트니스 등에 필요한 실감 콘텐츠에 관한 개발 사례 연구로 동작 인식 센서기술을 활용하여 실감 콘텐츠 개발에 필요한 측정평가 기획접근을 통하여 신체측정 실감 콘텐츠 개발 사례를 제시하였다. 실감 콘텐츠 기획은 테스트를 통해서 측정평가 기능을 활용할 수 있는 범위 안에서 전문가의 자문내용을 바탕으로 측정평가 항목을 수립하였고 실감 콘텐츠의 평가 측정 요소로 반영하여 개발에 적용하였다. 해당 연구는 스포츠 및 체육 교육 분야의 비대면 실감 콘텐츠 연구의 참고사례 및 해당 콘텐츠를 개발하고자 하는 산업체의 기획접근 참고내용으로 활용될 수 있다.
새로 설계된 항공기 장착용 외장형 포드의 비행 시험용 계측포드를 설계하였다. 계측포드는 하중, 진동환경 및 공력 가열등 일반적인 항목뿐만 아니라 공력음향 환경에 대한 측정이 가능하도록 제작하였다. 특히 본 논문에서는 국내 최초로 수행 예정인 비행공력 음향 환경 측정에 대하여 집중적으로 다루었다. 계측포드는 MIL-HDBK-1763과 MIL-STD-810 Method 515에서 요구한 공력음향 시험요구 조건을 만족하도록 설계/제작되었다. MIL-STD-810에서 제시한 방법을 활용하여 공력음향 센서의 위치와 측정범위를 결정하였다. 센서는 혹독한 비행시험 환경을 고려하여 ENDEVCO 8510B-2를 사용하였다. 완성된 계측포드의 성능 시험을 위하여 KF-16 Sta. 5에 장착 후 지상 Run-Up 시험을 수행하여 자료를 획득하였다. 자료 분석결과 시스템은 정상적으로 작동하였으나, 공력음향 센서의 측정 범위를 상회하는 음압이 측정되어 비행 시험시 측정범위의 변경이 요구되었다.
과거부터 고속전철 및 집전시스템과 같은 핵심 주요 시스템에 대한 성능을 검증하기 위한 정교한 시험방법과 평가절차는 국내외의 전문가들을 통해 연구되어져 왔다. 판토그라프의 접촉력 측정 하중센서는 판토그라프의 특성에 따라 특수제작이 필요하다. 본 논문에서는 판토그라프와 가선시스템 간의 상호작용 특성을 평가하기 위한 항목인 접촉력을 측정하는 방법을 개선하기 위하여 개발된 스트레인 게이지 내장형 하중센서를 소개하고자 한다. 판토그라프에 직접 설치하여 수행한 정적 및 동적 검증의 결과는 매우 신뢰성을 가지고 있어 향후 고속전철용 판토그라프의 보다 효율적인 집전특성을 평가하기 위한 측정시스템의 일부로 활용될 수 있을 것이다.
사회적, 환경적으로 크고 작은 문제를 일으키는 녹조현상은 수생태계에서 1차 생산자로 없어서는 안 될 조류의 과대 성장으로 인해 주로 나타난다. 담수조류는 크게 녹조류, 남조류, 규조류 3종으로 나누어지며, 특히 남조류는 계절별 천이에 따른 발생 시 과대 성장하는 특성으로 인해 녹조현상에 가장 큰 원인이 된다. 이러한 녹조현상의 원인에 따라 환경부에서는 발령기준 항목을 chl-a와 남조류 세포수에서 2016년 이후 남조류 세포수 만으로 발령기준 항목을 개정하였다. 따라서, 녹조현상에 대한 신속한 대처를 위해서는 남조류에 대한 분포에 대해 파악하는 것이 가장 우선시 되며 이를 위해 신속한 모니터링을 필요로 한다. 하지만 현재 조류 모니터링을 위해서는 직접 채수를 통한 검경 또는 Lisst, YSI와 같은 직접 계측 센서를 활용하여 모니터링을 진행을 하고 있으며 이러한 점, 선 단위의 측정은 전반적인 조류 분포 및 현황에 대하여 파악과 신속한 모니터링에 한계가 있다. 이러한 한계에 대안으로 위성영상, 다중분광 및 초분광 영상을 활용한 면단 위의 원격 모니터링을 통해 신속하고 하천 내 전반적인 조류 농도 분석을 위한 연구가 다양하게 진행되고 있다. 본 연구에서는 UAV를 활용한 초분광센서를 이용하여 하천과 일정한 반사율을 가지는 반사천을 촬영하고 취득한 초분광영상 보정 및 분석을 진행하였다. 최적 밴드 비를 산정하고 YSI를 통한 Chl-a 결과를 이용하여 분광 특성별 맵핑을 통한 공간적 분포의 조류 농도를 산정하고자 한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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