• 에너지공학
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• 제24권1호
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• pp.114-122
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• 2015

수평 성층류 2상 유동에서 기체의 속도가 액체의 속도보다 상대적으로 큰 고유속 유동조건에서는 불규칙한 파형들이 생성되고 이때 상 경계면에서는 액적이탈이 발생한다. 한국원자력연구원(KAERI)에서는 이러한 상 경계면에서의 액적이탈 현상을 기구학적으로 예측하기 위하여 전단력, 표면장력, 그리고 중력 항으로 구성되는 새로운 액적이탈 모델을 제시하였다. 그러나 이 액적이탈 모델 내부에는 아직 결정되지 않은 모델 계수가 존재한다. 모델 계수를 결정하기 위해서는 두 상 사이의 계면파 특성과 관련되는 물리변수들에 대한 실험데이터의 확보가 필요하다. 주요 물리변수들에는 파의 기울기, 파의 빗변길이, 파의 속도, 파의 주파수, 그리고 파장이 있다. 본 연구에서는 계면파 특성과 관련된 주요 물리변수들을 측정하기 위하여 폭 40 mm, 높이 50 mm, 길이 4.2 m의 수평사각유로에서 가시화실험을 수행하였다. 실험은 1기압의 물-공기 성층류 유동에서 액적이탈이 발생되는 조건에서 수행되었다. 본 실험에서 계면 형상을 2차원적으로 가시화하고 계면파에서 국소적인 물속도 분포를 측정하기 위하여 유로 측면에서 PIV기법을 적용하였다. 추가적으로, 가시화실험을 통해 획득한 계면 이미지로부터 측정된 계면 높이를 검증하기 위하여 평행 와이어 전도도 센서를 개발하였다. 가시화방법과 센서를 통해 측정된 수위를 비교한 결과, 두 가지 방법론에 의해 측정된 수위결과가 잘 일치함을 확인하였다. 최종적으로 개발된 측정기법을 적용하여 액적이탈 조건에서 계면파 특성과 관련된 주요 물리변수들을 측정하였다.

• 지질공학
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• 제19권1호
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• pp.63-70
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• 2009

한국원자력연구원 내에 위치하는 지하연구시설의 안정적인 운영을 위하여 터널 내 벽면과 주변 사면의 지반변위 및 온도 변화를 실시간 감시할 수 있는 시스템을 구축하였다. 이 시스템은 광섬유센서케이블의 센서 기능을 활용하여 케이블 전체가 하나의 센서 기능을 하는 분포개념의 온도 및 변형을 측정기법을 이용한 것으로서 기존의 특정지점 계측방법과는 확연하게 차별된다. 이 기법은 구조물의 특성에 따라 선택적으로 탄력적 적용이 가능하여, 최대 매 1 m 간격으로 총연장 30 km까지 하나의 운영체계로 감시할 수 있는 기능을 가지고 있다. 변형특성의 계측 범위는 1 m 당 1 mm 변위 크기까지 계측이 가능하며, 변위 발생 위치와 변위가 진행하는 방향까지 계측 가능하다. 온도는 $0.01^{\circ}C$ 해상도를 가지며 케이블 종류에 따라 $-160{\sim}600^{\circ}C$까지 계측이 가능하다. 지하연구시설에서 1년 간의 모니터링 결과, 터널 벽면 및 주변 사면에서 뚜렷한 변위 혹은 거동은 확인할 수 없었으나, 지하수 누출에 의해 점진적으로 영향이 미칠 것으로 예상되는 징후를 확인하였다. 이로서 숏크리트로 처리한 터널 벽면의 균열변형 및 붕괴/낙반사고를 사전에 감지하고, 암반 내 지하수위의 등락과 함께 연구 터널내 환기상태를 감시, 관리할 수 있는 시스템을 구축하게 되었다. 이 외에도 이 시스템은 복잡한 구조를 갖는 플랜트의 변형은 물론 장대 구조물과 고층빌딩, 대형선박, 장대 교량, 댐과 송수관로 및 지하철 등의 안전 유지상태 및 누수 등의 감시에도 적용 가능하다. 특히 온도 변화 감시 기능은 목재 건조물에도 효과적으로 이용할 수 있다.

• 한국농림기상학회지
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• 제8권4호
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• pp.270-274
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• 2006

본 연구에서 고안 설계한 적설 관측용 수위 센서는 야외에서 일 변화량은 0.1 mm 내외의 적은 양의 오차를 기록하여 강설관측 센서로 적합한 것으로 판명되었으며, 실내 검정 결과 기상청에서 요구하고 100 mm의 강수 검정범위에 대해서 1%이하의 신뢰성 있는 검정결과를 나타내어 강설량 관측에 적합한 것으로 판명되었다. 또한 $-20^{\circ}C$의 테스트에서도 0.1 mm에 해당하는 아주 작은 변화 값을 타나내어 겨울철 야외환경에도 적합한 것으로 판명되었다. 깔때기가 없으며 수수구의 크기에 제한을 받지 않는 새로운 강수 관측구조는 적은 양의 강설관측이 가능하여 겨울철 예보에 필요한 레이다. 영상과 위성 영상에 의한 강설 연구와 해석에 많은 도움을 줄 수 있을 것이다. 또한 적설상당수량 관측이 가능하여 수자원 분야의 연구에도 많은 도움이 될 수 있다. 부동액을 사용하므로 고체 상태의 강설에 대해서 직접 관측이 가능하여 강설 관측에 있어 문제점으로 지적이 되고 있는 신적설 관측의 어려움을 해결할 수 있으며, 추후 야외 관측용 모델을 제작하여 야외 환경에서 여타 장비들과 비교 실험을 통해서 성능을 검정하고 개선할 계획이다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2015년도 추계학술대회
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• pp.167-170
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• 2015

본 논문에서는 바쁜 현대인들뿐만 아니라 노인 및 어린이들이 보다 편안하고 효율적으로 애완동물을 기를 수 있도록 하기 위한 애완동물 배뇨 훈련 및 먹이 자동 공급을 위한 시스템을 제안한다. 이 시스템은 블루투스를 이용해 스마트폰 어플리케이션으로 조작할 수 있도록 하며, 나아가 Wifi를 통해 인터넷에 접속하여 어디서든 조작할 수 있도록 한다. 본 논문의 시스템은 배뇨판과 먹이 공급기로 나뉘어져있다. 배뇨판은 배뇨 인식을 위한 수압 센서와 음성출력을 위한 녹음기 모듈, 스피커로 구성되고 후면부는 먹이 자동 공급을 위한 두 개의 서보 모터와 원격 통신을 위한 블루투스 센서로 구성된다. 배뇨판과 먹이 공급기 모두 아두이노 보드와 C언어 기반의 아두이노 스케치 프로그램으로 제작하였으며 먹이 공급기는 블루투스 통신을 지원하는 라이브러리로 통신할 수 있게 하였다. 구현된 시스템은 애완동물의 종류 및 크기에 관계없이 자동 수위조절과 먹이양이 조절되는 특징을 가진다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제19권1호
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• pp.644-653
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• 2018

최근 기후변화로 인한 집중호우, 태풍 등의 영향으로 산사태가 빈번히 발생하고 있다. 산사태를 예방할 수 있는 효율적인 방법은 사방사업이다. 이러한 사방사업의 효율성을 높이기 위해서는 산지에서 유출되는 토사량에 대한 정량적 측정이 필요하다. 본 연구에서는 산지계류에 Load-cell 센서를 설치하고, 분동테스트를 통하여 계류에서의 적용성과 재하 형태에 따른 출력값을 비교하였다. 개별 및 복합 하중시험을 실시한 결과, Site 1에서 평균 0.4kgf, Site 2에서 평균 0.6kgf 차이로 재하 형태의 영향은 낮게 나타났다. 또한 측정값의 정확도를 높이기 위해 하중계수를 산정하였다. 하중계수를 Load-cell 측정 값에 적용하여 보정한 결과, 두 사이트에서 출력율이 각각 14.8%p, 24.6%p 상승하여 기준값에 근사하게 산정되었다. Load-cell 센서는 수위, 강우 등과 함께 시계열 분석을 통하여 산지 토사유출량을 정량적으로 산정할 수 있었다. 모니터링이 장기간 이루어진다면 산림유역에 대한 토사유출 매커니즘 구명에도 활용할 수 있을 것이다. 또한 Load-cell과 같은 센서를 산지 계곡에 적용함으로써 계측센서 등 관련분야 산업 발전에 기여할 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제15권2호
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• pp.493-500
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• 2011

최근 갑작스러운 국지성 기후변화나 기상악화로 인해 다양한 자연재해가 빈번히 발생하고 있으며 이러한 재해로 인한 인명피해 및 재난피해의 규모가 크게 증가하고 있다. 국지적지역에서의 돌발적인 기후변화를 예측하는 것은 기존의 광역 기상예보시스템에 의해서는 어려움과 한계가 있다. 최근에는 소규모 센서네트워크를 활용한 국지적 기상 모니터링에 관한 방법들이 활발히 연구되고 있다. 본 논문에서는 IEEE 802.15.4 기반의 신뢰성 있는 기상데이터의 계측과 모니터링을 위한 기상 필드서버를 설계 및 제작하였다. 제안된 기상 필드서버는 무선통신을 담당하는 센서노드와 온도, 습도, 조도, 이슬점, 기압, 수위 등의 기상정보를 수집하는 기상센서보드로 구성되며, 이를 통합한 필드서버를 구축하여 국지적 기상변화에 신속하게 대처할 수 있도록 하였다. 서버 PC에서는 각각의 기상관련 정보를 모니터링 및 분석하기 위한 프로그램을 구축하여 국지적 지형이나 지역에서 갑작스러운 기후변화를 감지하고 경고 메시지를 제공하여 국지성 재해로부터 피해를 예방하고자 하였다.

• 동력기계공학회지
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• 제21권5호
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• pp.71-78
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• 2017

The purpose of this study is to propose the basic data for the development of a sensor capable of simultaneously measuring the liquid-level, concentration and temperature of a urea tank using ultrasonic and electrical conductivity sensors for diesel vehicles with a urea-SCR system. It was found that the liquid-level of the urea tank using the ultrasonic sensor showed a good linearity with the actual liquid-level, and the urea concentration maintained good linearity in the range of 32.5 wt% to 10 wt%. It was an effective measurement of urea concentration to use the electrical conductivity sensor in the temperature range of $-10{\sim}22^{\circ}C$ and to use the ultrasonic sensor at $22^{\circ}C$ or more. Simultaneous measurement of concentration, liquid-level and temperature of the urea tank will be possible by attaching the electrical conductivity sensor and the ultrasonic sensor (split-type) to one sensor together.

• 디지털콘텐츠학회 논문지
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• 제18권4호
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• pp.787-793
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• 2017

본 논문은 기존의 단순한 수위측정 방식과는 달리 저수지 및 사방댐 등의 담수량 및 토사의 퇴적량을 단위체적블록 객체모델링을 통하여 실시간 측정하고, 해당 정보를 영상 정보와 같이 제공하는 IoT기반 소규모 저수지/사방댐 담수량 및 토사량 모니터링 시스템을 제안한다. 제안 시스템은 점차 강화되고 있는 사방댐 관리규정과 함께 보다 정확한 준설계획의 수립과 효율적인 물 관리가 가능하고, 산사태 등의 재해사고 방지에 매우 효과적이다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제11권4호
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• pp.23-29
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• 2011

K-water 연구원의 유량계 교정센터에 Zigbee, Wi-Fi, UHF 등의 USN 단말기를 이용하여 온도 및 습도, 유량, 수위, 펌프 상태 등의 데이터 취득과 무선 CCTV에 의한 교정센터 내의 실시간 현황 파악을 통해 Smart 정수장 구현을 위한 기반을 마련하고자 한다. 각종 센서로부터 취득된 데이터는 여러 형태의 USN망을 통하여 데이터 처리장치로 전송되어지고, 처리된 데이터는 스마트 폰에서도 모니터링을 할 수 있도록 구현한다. 또한, 통신망 성능분석 및 모바일 기기를 활용한 원격 모니터링 감시체계를 구현함으로서 저비용, 고효율의 USN 기반 시범사업을 추진하고자 한다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2012년도 학술발표회
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• pp.444-444
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• 2012

본 연구는 세계적인 기후변화와 물부족 현상에 따라 우리나라에도 향후 물부족에 대비한 농업용수의 친환경적인 적정 관리의 필요성이 절실해지고 있으며 친환경 녹색기술 개발과 농촌수자원의 체계적인 관리가 중요한 국가적인 문제로 대두되고 있다. 농촌은 고령화와 인구감소로 인하여 농업기반 수리시설과 농업용수의 전통적인 인력관리가 어려워지고 있으므로 이를 혁신할 수 있는 친환경, 녹색기술, 정보통신기술(ICT) 융합으로 농촌수자원 관리기술의 개발하고 이에 농업용수를 효율적인 관리를 위하여 농촌지역 수리시설과 농업용수 관리를 위해 정보통신기술과 센서네트워크 계측제어기술 및 모바일기술을 적용하여 농촌수자원 스마트 물관리를 위한 시범지구를 운영 하였다. 시범지구는 섬진강댐 수계의 동진도수로, 김제간선, 정읍간선으로 용수를 공급하는데 이중 수혜면적 17,600 ha, 수로연장 59 km의 김제간선에 시범지구로 선정하였다. 김제간선의 용수공급량은 년평균 163,748천톤의 공급하고 있다. 시범지구 운영은 5개년 중 1차년도(2011년)에는 현장시설 설치 총 87지점에서 15개소를 설치하였으며 시범지구의 영농 및 물관리 특성, 용수공급량 조사 분석하였으며 시범지구의 운영시스템 구축과 Smart 물관리 프로그램(Web, App)개발 하였다. 시범지구 운영은 한국농어촌공사 물관리분야 관련 신기술의 실용화를 위한 인큐베이트 역할을 하며 통합수자원관리시스템과 연계하여 체계적인 현장 물관리 기술의 보급과 공사의 대표적인 물관리 시범지구로 활용 및 사업 홍보 효과에 기여할 것으로 기대되고 있다.