• 제목/요약/키워드: 수질인자

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상수도 시스템의 보강 우선순위 선정을 위한 통합평가 기술 (Integrated evaluation criteria for reinforcement priority of the water distribution systems)

  • 김민준;고문진;김률;최영환
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2022년도 학술발표회
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    • pp.374-374
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    • 2022
  • 상수도 시스템은 물을 수용가에 깨끗하고 충분하게 공급하는 사회기반시설 중 하나이다. 최근 상수도관로 노후화로 인하여 발생하는 누수, 적수, 단수 등의 피해를 방지하기 위하여 상수도관로 점검 및 진단을 수행하고 관 상태를 평가하여 해당 요소에 대한 보수 및 보강을 시행하고 있다. 하지만 기존의 정비사업은 관 노후도를 고려한 보강계획을 수립하여 효과적인 상수도 시스템 정비를 위하여 상수도관로에 영향을 미치는 수리 및 수질 평가를 통합적으로 고려한 보강 우선순위 결정이 필요하다. 따라서 본 연구에서는 상수도 시스템의 구조적, 비구조적 평가 인자를 동시에 고려한 시스템 보강 우선순위 선정을 위한 통합평가 기술을 제안하였다. 보강 우선순위 선정을 위하여 실제 상수도관로가 설치된 지역을 대상으로 상수도관로의 수리. 수질, 관 상태 등의 구조적 인자와 중요시설, 단수 시 피해인구 등의 비구조적 인자를 고려한 통합평가를 수행하였다. 구조적 인자 중 수리 및 수질 인자는 수리해석기법을 이용하여 기준치 통과 여부에 따라 평가하였으며 상수도관로의 관 상태는 관로의 제원, 매설 깊이, 노후도 등의 기준으로 평가하였다. 이러한 평가를 바탕으로 우선순위 선정을 위해 다기준의사결정법을 이용하여 상수도관로의 보강 우선순위를 선정하였다. 본 통합평가는 상수도관로의 구조적, 비구조적 위험도를 정량적으로 인지할 수 있을 뿐만 아니라 비구조적 인자를 고려하여 기존의 평가방법보다 더 신뢰할 수 있는 결과를 제공한다.

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2006년 설마천 시험유역의 유량과 수질인자의 상관관계 분석 (Correlation Analysis of Runoff and Water Quality Factor of the Seolma-Cheon Experimental Catchment)

  • 김동필;김성훈
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2007년도 학술발표회 논문집
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    • pp.865-869
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    • 2007
  • 본 논문의 목적은 설마천 시험유역을 대상으로 2006년의 신뢰성 있는 수문 수질자료를 바탕으로 유역의 유출거동에 따른 수질인자와의 상관관계를 분석하는데 있다. 시험유역에서는 10분 단위의 연속적인 우량 및 수위관측과 연간 30회 이상의 유량측정성과를 통하여 수위-유량관계곡선식을 개발하여 유량을 산정하고 있으며, 수질분석을 위한 시료는 유량측정시 전적비교, 사방교 지점에서 샘플을 채취하여 실험실에서 분석하였다. 실험실에서 분석한 항목은 pH, DO, BOD, COD, T-N, T-P, SS로 총 7개 항목으로 수질측정은 우기가 시작된 시기인 7월에 집중적으로 측정 분석하였으며, 7월 이후에도 각 지점당 6회의 추가 측정으로 각각 22회의 시료를 채취하여 분석하였다. 분석된 수질자료를 이용하여 2개 측정지점에 대하여 각 항목간의 상관관계를 분석하였으며, 홍수기 및 갈수기로 기간을 구분하여 각 항목간의 상관관계를 분석하였다. 2개 지점의 상관관계 분석결과 BOD는 T-P와 SS, COD는 T-N과 SS가 공통적으로 상관관계가 높은 것으로 나타나 전적비교와 사방교의 유기물 농도가 SS와 비례하는 것으로 나타났다. 또한 전적비교와 사방교간 홍수기의 상관관계를 살펴보면 COD는 T-N, SS와 그리고 SS는 COD와 공히 상관관계가 높으며 갈수기도 COD와 SS의 상관관계가 같이 높은 것으로 분석되었다.

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Airborne MSS 자료를 이용한 수질인자의 분광특성 분석 (The Analysis of Spectral characteristics of Water Quality Factors Uisng Airborne MSS Data)

  • Dong-Ho Jang;Gi-Ho Jo;Kwang-Hoon Chi
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제14권3호
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    • pp.296-306
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    • 1998
  • Airborne MSS 자료는 수질오염을 효과적으로 감시하고 분석할 수 있는 자료이다. 본 연구에서는 다목적 실용위성(KOMPSAT)에 탑재될 저해상도카메라(LRC)의 다중분광 영상자료를 수질오염 분석에 활용할 목적으로 수질인자의 분광반사도를 측정하였으며, 고해상도 원격탐사 자료인 Airborne MSS 자료를 이용하여 수역에서의 수질인자 추출 가능성을 조사하였다. 특히 부영양화와 관련된 환경인자 추출을 시도하였다. 수질인자는 클로로필-a, 부유물질, 탁도 등을 선정하여 분광반사 특성 및 처리기법을 개발하였다. 그 결과는 다음과 같다 첫째, 수면에 도달하는 태양광 스펙트럼은 가시광 영역인 0.4~0.7$\mu\textrm{m}$에서 전체 복사량의 50% 정도가 반사되며, 0.50$\mu\textrm{m}$ 부근에서 가장 높다. 둘째, 클로로필-a는 녹색 파장대인 0.52$\mu\textrm{m}$, 부유물질의 반사도는 0.8$\mu\textrm{m}$, 탁도는 0.57$\mu\textrm{m}$에서 높은 반사율을 보였다. 셋째, Airborne MSS자료를 이용하여 수질인자 분석결과, 클로로필-a는 Band 3과 Band 7을 비연산처리를 하여 분포도를 작성하였다. 부유물질은 Band 7에서 분포도를 작성할 수 있었으며, PCA를 수행하였을 때 PC 1에서 유용함을 알 수 있었다. 탁도는 PCA 분석시 PC 4에서 현장자료와 유사한 분포패턴을 나타내었다. 이상의 결과들은 계절적, 시간적 변화에 따라 파장대역이 달라질 수 있으므로, LRC 자료를 이용하여 보다 정확한 수질환경 인자를 분석하기 위해서는 현장실측 자료 및 수역의 분광반사 특성 등을 지속적으로 조사할 필요가 있다. 추후 본 연구에서는 저해상도 위성영상 및 현장 분광반사도 측정을 통한 수역의 분광반사 특성을 지속적으로 분석하고, 수역의 수질분석자료 확보 및 수질오염 유형을 분석 할 것이다.

원격탐사 자료에 의한 수질평가기법에 관한 연구 (A Study of Assessment Techniques of Water Quality Using Remotely Sensed Data)

  • 장동호;지광훈;이현영
    • 대한지리학회지
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    • 제35권1호
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    • pp.3-15
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    • 2000
  • 산업화와 더불어 심각해지고 있는 수질오염 문제를 해결하기 위해서는 여러 가지 수질관리 방안이 요구된다. 수질오염이 과거에는 국지적이었으나 점차 광범한 지역으로 확장됨에 다라 지속적인 수질 모니터링에 어려움이 따른다. 본 연구에서는 위성영상을 사용한 원격탐사 기법으로 수역의 수질환경 인자를 추출하고자 한다. 사용된 영상은 Landasat TM이며, 연구지역은 한강하류 지역이다. 수질분석 인자는 클로로필-a, 부유물질, 투명도 등을 선정하였으며, 수면분광반사율의 특징 및 수질인자별 처리기법을 개발하는데 목적을 두었다. 분광특성 분석결과를 요약하면, 첫 번째 스펙트럼 반사율 분석결과 클로로필-a의 농도는 0.4~0.5$\mu\textrm{m}$ 파장대역에서 낮은 반사치 경향을 보이며, 녹색파장대인 0.57$\mu\textrm{m}$ 부근에서 반사율이 높아진다. 두 번째 부유물질의 반사도는 농도가 증가할수록 0.8$\mu\textrm{m}$ 부근에서 상대적으로 낮은 반사율이 나타난다. 마지막으로 투명도가 낮은 수면은 0.55$\mu\textrm{m}$에서 높은 반사율 경향을 보인다. Landsat TM영상을 이용하여 주성분분석 및 비연산처리를 실시하여 수질분석을 시도한 결과를 보면 클로로필-a와 투명도는 제1주성분 영상 및 제2주성분 영상에서 현장 실측자료와 유사한 결과를 얻을 수 있었으며, 부유물질은 밴드 2와 밴드 4의 비연산처리를 통하여 분포도를 작성할 수 있었다. 이상의 결과들은 계절적 및 시간적 변화에 따라 파장대역이 달라질 수 있다. 그러므로 위성자료를 이용하여 보다 정확한 수질환경 인자를 추출하기 위해서는 현장실측 및 수역의 분광반사 특성을 지속적으로 조사하여야 한다.때문으로 경주 산사태와 포함-구릉포간 국도면의 산사태가 이 종류의 산사태에 속한다.열 인식의 신뢰도를 향상시킬수 있는 방법을 제안하였다.작성하여 최신 의료영상 처리 기법을 쉽게 임상에 적용하고 실험할 수 있는 장점이 있다. 지대에서 가능하였고, 파종기는 중생종보다 이르게 나타났다. 등숙만한출수기 기준의 안전작기는 조생종과 중생종은 태백고냉지대와 태백준고냉지대, 소백산간지대 일부지역을 제외한 다른 지역에서 설정되었고, 중만생종은 태백고냉지대, 태백준고냉지대, 동해안북부지대, 소백산간지대, 노령소백산간지대의 일부 지역은 벼 담수직파가 불가능하게 판단되었다. information on the regular basis of time and provide it when the users query over the Web-database gateway. The other approach is a shopping agent mechanism, which stores information on "how to shop" and the shopping agent collects the information of product items just after users query about the product and provide the information in real time or notify them by alerting service. Thirty nine shopping information services are compared and classified in this paper and they are extracted from "Naver" and "Yahoo! Korea". The final result shows that most services are just a

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인공지능을 활용한 합류부에서 수질의 공간혼합 특성 분석 (Analysis of spatial mixing characteristics of water quality at the confluence using artificial intelligence)

  • 이서경;김동수;김경동;김영도;류시완
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2022년도 학술발표회
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    • pp.482-482
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    • 2022
  • 하천의 합류부에서는 수질이 다른 유체가 혼합하여 합류 전과 다른 특성을 보인다. 하천의 합류부에서 수질을 효율적으로 관리하기 위해서는 수질의 공간적인 혼합 특성을 규명하는 것이 중요하다. 합류부에서 수질의 공간적인 혼합 특성을 분석하기 위해 본 연구에서는 토폴로지 데이터 분석(topological data analysis, TDA), 자기 조직화 지도(Self-Organizing Map, SOM), k-평균 알고리즘(K-means clustering algorithm) 세 가지 기법을 이용하였다. 세 가지 기법을 비교하여 어떤 알고리즘이 합류부의 수질 변화 특성을 더 뚜렷하게 나타내는지 분석하였다. 수질 변화 비교 인자들은 pH, chlorophyll, DO, Turbidity 등이 있고, 수질 인자들은 YSI를 활용해 측정하였다. 자료의 측정 지역은 낙동강과 황강이 합류하는 지역이며, 보트에 YSI 장비를 부착하고 횡단하여 측정하였다. 측정한 데이터를 R 프로그램을 통해 세 가지 기법을 적용시켜 수질 변화 비교를 분석한다. 토폴로지 데이터 분석(topological data analysis, TDA)은 거대하고 복잡한 데이터로부터 유의미한 정보를 추출하는 데 사용하고, 자기조직화지도(Self-Organizing Map, SOM) 기법은 차원 축소와 군집화를 동시에 수행한다. k-평균 알고리즘(K-means clustering algorithm) 기법은 주어진 데이터를 k개의 클러스터로 묶는 머신러닝 비지도학습에 속하는 알고리즘이다. 세 가지 방법들의 주목적은 클러스터링이다. 클러스터 분석(Cluster analysis)이란 주어진 데이터들의 특성을 고려해 동일한 성격을 가진 여러 개의 그룹으로 대상을 분류하는 데이터 마이닝의 한 방법이다. 군집화 방법들인 TDA, SOM, K-means를 이용해 합류 지역의 수질 특성들을 클러스터링하여 수질 패턴들을 분석해 하천 수질 오염을 방지할 수 있을 것이다. 본 연구에서는 토폴로지 데이터 분석(topological data analysis, TDA), 자기조직화지도(Self-Organizing Map, SOM), k-평균 알고리즘(K-means clustering algorithm) 세 가지 기법을 이용하여 합류부에서의 수질 특성을 비교하며 어떤 기법이 합류의 특성을 더욱 뚜렷하게 나타내는지 규명했다. 합류의 특성을 군집화 방법을 이용해 알게 된다면, 합류부의 수질 변화 패턴을 다른 합류 지역에서도 적용할 수 있을 것으로 기대된다.

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다변량 통계분석을 이용한 저수지증발량 영향인자에 관한 연구 (A Study of Influence Factors for Reservoir Evaporation Using Multivariate Statistical Analysis)

  • 이경수;곽성현;서용재;류시완
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2017년도 학술발표회
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    • pp.237-240
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    • 2017
  • 지구온난화로 인해 세계 곳곳에서 기온상승이 관측되고 있으며, 이는 전지구적 기후시스템의 변화를 보여주는 대표적인 예이다. 온도를 비롯한 강수량, 풍속, 증발량 등의 기상학적, 수문학적 인자들이 각각 서로에게 영향을 주고 받으며 복잡하게 변화할 것이고, 그 변화폭도 점점 커질 것이다. 증발에 영향을 미치는 인자들은 크게 세 가지로 나뉘는데, 태양복사에너지, 온도, 바람, 기압, 습도와 같은 기상학적인자, 증발표면의 특성인자 그리고 수질인자로 분류할 수 있다. 증발에 영향을 주는 인자들은 예전부터 알려져 있지만 이들 간의 복잡한 상호작용에 대해 정확히 이해하기는 쉽지 않다. 본 연구에서는 댐유역의 증발량에 영향을 미치는 기상인자 파악을 위해 2008부터 2016년까지 관측된 낙동강수계 내 안동댐과 남강댐의 기상자료(기온, 강수량, 풍속, 상대습도, 기압, 일사량, 일조시간, 전운량)를 이용한 변화를 분석하였으며, 다변량 통계기법인요인분석을 통해 증발량과 상관성이 높은 인자들을 분류하였다. 안동댐과 남강댐 공통적으로 증발량과 기온, 기압이 같은 요인으로 분류되고 높은 상관성을 보였으며, 강수량, 일조시간, 일사량, 전운량이 같은 요인으로 분류되었다. 국내의 증발량 측정지점에 대한 추가적인 분석과 영향인자를 이용한 다변량회귀식과 인공신경망 통해 증발량 미측정 지점의 증발량 산정이 가능할 것으로 판단된다.

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해양 USN 환경에서 수질환경의 온라인 정상·비정상 상태 구분 (Online Identification for Normal and Abnormal Status of Water Quality on Ocean USN)

  • 정신출;정희택
    • 한국전자통신학회논문지
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    • 제7권4호
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    • pp.905-915
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    • 2012
  • 본 논문은 해양 USN 환경에서 수질환경의 온라인 정상 비정상 상태를 구분하기 위한 기법을 제안한다. 해양 수질 환경 인자의 정상 상태 집합을 정의하기 위해 정상 비정상 구분 특성을 갖는 인공면역시스템의 부정선택 알고리즘을 활용한다. 비정상 상태 구분을 위해 해양 USN 환경에서 센서를 통해 수집된 해양 수질 환경의 정상 집합 생성이 필요하다. 이를 위해 각 측정 인자에 대한 단위 데이터의 돌연변이와 해양 수질 상태를 각 요소의 논리곱적 관점에서 상태 데이터의 돌연변이를 기반으로 정상 집합을 생성한다. 생성된 정상 집합을 활용하여 비정상 상태를 구분한다. 이 과정을 가우시안 함수를 기반으로 돌연변이 된 정상 집합에 대하여 모의 실험을 제시한다. 이렇게 제안된 기법을 해양 수질 센서 로거단에 설치함으로써, 온라인으로 해양 수질 환경의 정상 인자를 모니터링 할 수 있다.

육상 수조식 양식장 수질 환경의 통계적 분석 (Statistical Analysis of Water Quality in a Land-based Fish Farm)

  • 김해란;정희택
    • 한국전자통신학회논문지
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    • 제5권6호
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    • pp.637-644
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    • 2010
  • 본 연구는 양식장의 수질 환경 인자의 특성을 과학적으로 분석 요약하여 데이터에 의미를 부여하고자 하는 의도와 주기적 교체가 필요한 용존산소 센서에 대한 비용 절감 차원에서 용존 산소 예측을 위한 다중 회귀 모형식을 개발하는데 목적을 두었다. 고흥 거금도에 위치한 두 양식장의 2008.11월~2009.1월 동절기 데이터의 상관성 분석에서 수온은 용존산소와 pH에서는 음의 상관성을 나타냈고 pH는 염도와 용존산소에서 양의 상관성을 나타냈다. 2009년 금호수산 양식장의 수질인자에 대한 월별 통계량 값과 계절별 수질인자 간 차이를 표로 제시하였고 용존산소 예측을 위한 다중회귀 모형식을 개발하여 실제 관측치와 추정치와의 결과를 그래프로 제시하였다. 개발 된 다중 회귀식은 수온이 용존산소에 음의 영향을 주고 pH는 용존산소에 양의 영향을 준다. 또한 수온이 pH에 비해 용존산소 예측에 월등하게 큰 영향을 미치는 걸로 나타났다.