• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2023년도 학술발표회
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• pp.277-277
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• 2023

최근 기후변화의 영향으로 호우의 발생빈도가 증가하고 있는 추세이며, 도시지역의 호우는 돌발적이고 국지적인 특성을 가지고 있어 인명과 재산피해 역시 증가하고 있으며, 급격한 도시화로 인한 구조적으로 홍수에 취약한 실정이다. 국지성 도시호우는 저층(1 km 내외)에서 형성되는 강우가 지배적이며, 기존의 대형레이더는 높은 산 정상에 설치되어 1.5 km 이상의 강우관측을 중심으로 운영됨에 따라 저층강우의 탐지 및 변동성 관측에 취약하여, 이에 대형 레이더에서 뿐만 아니라 도시단위의 국지성 호우관측에 대응할 수 있는 소형 레이더 기반 고정밀 강우관측 마련 및 운영 기술이 필요하다. 현재 K-water는 부산 에코델타 스마트시티에 도시 물재해 플랫폼 구현의 일환으로 돌발강우사전 탐지 및 도시의 신속·정확한 강우 관측을 위하여 높은 시공간 해상도를 제공하는 이중편파X 밴드 소형 강우레이더를 설치하고, 효율적 운용을 위해 각 고도각에서의 빔 차폐율을 확인하고 이를 고려한 최적 관측전략을 수립하였다. 또한 Z-Phi 방법을 이용한 반사도 감쇠 보정 기술을 개발하였으며, 강우 추정을 위해 하이브리드 고도면 합성 기법(HSR) 기법을 적용하고 검증하였다. 이후 소형 레이더의 정량적 추정강수를 이용하여 강우예측 정보를 생산하기 위해 이류모델을 적용하고, 비슬산과 소형 합성 레이더 추정강수로 선행 10분에서 180분까지 예측할 수 있도록 개발하였다. 또한, 지상강우관측 자료와의 정확도 비교 평가를 수행하고, 행정구역 및 표준유역의 예측 평균강우량을 생산하여 부산 에코델타 스마트시티 도시 물재해 통합관리 시스템과 연계운영을 위한 후속 과업을 수행중에 있다.

• 대한토목학회논문집
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• 제42권2호
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• pp.151-162
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• 2022

스마트 건설 기술의 도입으로 공장에서 일괄 대량생산이 가능한 프리팹 부재에 대한 관심이 높아졌다. 프리팹 프리스트레스 콘크리트 거더는 가설시 프리팹 바닥판과의 정합성을 위해 제작부터 가설 전 단계까지 거더의 형상관리가 중요하다. 이 연구에서는 프리팹 거더의 상연 및 하연에 병치된 변형률 측정치를 이용한 캠버 재구성 기법을 제시한다. 특히, 긴장력 도입 이후 가설 전까지 콘크리트의 시간 의존적 거동이 고려된 변형률 데이터에 대해 캠버 재구성 기법을 적용한다. 몬테카를로 수치 모사를 통해 제한된 센서의 개수, 계측 오차 그리고 비선형적 시간 의존적 거동들에 대해 재구성된 캠버의 통계적 정확도를 분석하고 타당성을 검증한다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제10권4호
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• pp.435-442
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• 2022

본 연구에서는 시멘트, 고로슬래그 미분말 및 플라이 애시의 효율적인 밀도 관리를 위해 KS L 5110과 가스 피크노미터 및 전자 밀도계에 의한 밀도 값을 비교하였다. 시험방법에 따른 상관관계 및 사용성을 검토하였으며, 이를 바탕으로 대체 시험방법에 대한 활용 가능성을 분석하였다. 시험방법에 따른 밀도 시험결과 시멘트, 고로 슬래그 미분말 및 플라이 애시 모두 가스 피크노미터, KS L 5110 및 전자 밀도계 순으로 밀도 값이 낮아지는 경향을 나타냈으며, 이는 시험방법에 따라 시료의 부피를 평가하는 범위의 차이에 따른 것으로 분석된다. 시험방법에 따른 상관관계는 결정계수 R² 값이 0.71~0.93 범위로 비교적 양호한 상관성을 나타냈으며, 상관식을 통해 오차에 대한 보정을 적용하면 대체 시험방법의 활용이 가능할 것으로 분석된다. 시험 절차, 측정시간 및 변동계수를 고려한 사용성 검토 결과 가스 피크노미터는 시험 절차가 가장 간단하며, 신뢰성도 양호하였다. 또한, 숙련도가 크게 필요하지 않기 때문에 시험자 간의 재현성도 상대적으로 높을 것으로 예상된다.

• 지역연구
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• 제34권4호
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• pp.61-74
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• 2018

본 연구의 목적은 스마트시티 산업의 융합변화를 분석하는 것이다. 스마트시티의 연관 산업은 정보통신기술 및 지식 기반의 건설 산업으로 정의할 수 있다. 본 연구는 1980년, 2014년 한국은행에서 발표한 산업연관표를 이용하여 투입산출분석과 구조경로분석을 수행하였다. 산업연관표 자료는 2개년도 비교분석을 위해 국내총생산 가격수정인자(GDP Deflator)가 적용되었다. 산업의 분류는 403개 산업을 기준으로 27개 그리고 8개 산업으로 분류되었다. 분석 결과는 다음과 같다. 첫째, 투입산출계수 분석에 따르면, 정보통신 서비스 산업(ITS)과 에너지 공급 산업(EnS)은 건설 산업에 투입량이 증가되었다. 반면에 지식 서비스 산업(KS)과 기타 서비스 산업(EtS)은 감소하였다. 둘째, 생산유발계수 분석 결과, 건설 산업(C)은 정보통신 서비스 산업(ITS), 에너지 공급 산업(EnS), IT 제조 산업(ITM) 그리고 비 IT 제조 산업(NITM) 순으로 직 간접적인 영향을 미쳤으며, 가장 큰 변화량을 보인 산업은 정보통신 서비스 산업(ITS)으로 분석되었다. 셋째, 구조경로분석 결과, 스마트시티 산업은 117개의 새로운 생산경로를 만들었으며, 구조적 세분화를 이끌어내고 있었다. 산업의 융합변화는 정보통신 서비스 산업(ITS), 에너지 공급 산업(EnS), 비 IT 제조업(NITM), IT 제조업(ITM)을 중심으로 진행되고 있었다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2023년도 학술발표회
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• pp.344-344
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• 2023

최근 기후변화에 따라 극한 강우로 전 세계적으로 국지적 홍수 피해가 증가하고 있다. 또한 극한 강우 발생시 다양한 건설 현장의 상황에 따라 침수 취약성이 나타나 인적 물적 피해로 이어질 수 있다. 특히, 시공에 따른 현장 지형 변화에 대해 실시간으로 침수 예측이 불가하여 위험 판단이 어려운 실정이며, 극한 강우 발생에 대비하기 위해 강우 정보 획득 및 분석을 효율화하여 강우예측 정확성을 높일 필요가 있다. 이러한 필요성에 따라 본 연구에서는 건설 현장의 침수 피해를 최소화하기 위해 침수 위험을 판정하고 예측하는 방법을 제시하고자 한다. 본 연구의 침수 위험 판정 방법은 건설 현장에서 실시간 지형변화 정보 확보와 침수 위험 판정의 정확도를 높이기 위한 침수심 분석에 인공 신경망 기법을 활용하였다. 또한, 침수판정 알고리즘은 지형, 강우 분석 모듈과 침수판정 모듈로 구성하였다. 지형 분석 모듈은 건설 현장이 시공진행에 따른 지형 데이터의 변화를 고려하기 위해 실시간 영상 정보의 객체 탐지를 구분하는 인공 신경망 기법을 적용해 지형 분석 모듈을 구축하였다. 강우 분석 모듈은 다양한 강우 정보를 취합할 수 있는 서버를 구축하여 강우 임베딩 정보를 실시간으로 분석하도록 고안하여 정확도를 높였다. 이러한 자료를 바탕으로 강우-유출해석에 의한 침수심 값과 실측값, 침수 지표를 활용하여 인공 신경망 기법으로 침수 위험을 판정하도록 제시하였다. 본 연구를 통해 건설 현장에서 지형 상태의 지속적인 변화와 강우데이터의 정확도 향상에 대응할 수 있는 침수 위험 판정이 가능하고 인적 물적 피해 최소화를 기대할 수 있다. 향후, 본 연구에서 제시된 방법은 건설 현장에서 분석 시스템과 실측 모니터링에 의해 검증되어야 할 것이며, 건설 현장 외에도 스마트 도시 및 지하 공간에서 확대하여 적용할 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국건설관리학회논문집
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• 제23권1호
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• pp.98-105
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• 2022

밀폐된 공간에서 인공적인 방법으로 작물을 재배하는 수직형 스마트 팜은 공기 환경 설비를 적절히 활용하여 적정한 생육환경을 조성하는 것이 중요하다. 하지만 국내 수직형 스마트 팜 기업들은 체계적인 방법이 아닌 경험적 데이터에 의존하여 생육환경을 조성하고 있다. IoT를 활용하여 체계적이고 정밀한 모니터링을 토대로 생육환경을 조성한다면 작물의 생산 수율을 높이고 수익성을 극대화할 수 있다. 본 연구의 목적은 IoT를 활용하여 모니터링 시스템을 구성하고, 작물 재배에 주요한 요인인 온도 환경의 불균형을 실증하여 그 원인을 분석하는 데 있다. LED와 냉방기의 가동 방식을 달리하며 1) 다층 선반의 수평 온도 분포를 측정한 결과 센서 간에 "최대 1.7℃"의 온도 격차를 보였다. 2) 수직 온도 분포를 측정한 결과 "최대 6.3℃"의 온도 차이를 보였다. 이러한 온도 격차를 줄이기 위해서는 공조설비의 적절한 배치와 운영 방식에 대한 전략이 필요하다.

• 한국측량학회지
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• 제40권5호
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• pp.421-428
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• 2022

토공은 건설공사의 시작이며 기초가 되기 때문에 가장 중요한 공정이다. 특히 토공의 다짐측정은 건설공사의 품질과 생산성에 직결되는 중요한 요소이다. 기존 다짐측정은 주로 들밀도 시험, 평판재하시험과 같은 아날로그 방식을 이용하여 수행되었다. 하지만 최근 4차 산업혁명의 고도화에 따라 스마트건설기술이 대두되면서 다짐측정 또한 기존 아날로그 시험의 단점을 보완한 기술에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. DCPT는 기존 시험법과 비교하여 간편하고 속도가 빨라 최근 관심이 증대되고 있지만 데이터를 수기로 측정하는 아날로그 방식으로 이력관리와 데이터 검증 등 여러 단점을 가지고 있다. 본 연구에서 개발한 IoT 기반 DCPT 시스템은 기존 DCPT에 디지털 와이어센서, 모바일 폰, 블루투스를 결합했다. 개발된 장비는 아날로그 DCPT 뿐만 아니라 다른 다짐시험법과 비교하여 빠른 시험시간, 1인 계측, 저비용, 모바일 기반 계측 이력 및 데이터 관리, 실시간 데이터 확인 등의 장점을 갖는 것이 특징이다. 추가로, 개발된 장비의 현장 적용성 검증을 위해 아날로그 DCPT와 함께 테스트베드를 구축하여 검증하였다. 테스트베드는 롤러장비를 통해 실제 토공현장과 유사한 조건으로 구축했다. DCPT 데이터는 322개 측점에서 총 3220개의 데이터를 획득했다. 분석결과로 IoT 기반 DCPT의 성능은 우수한 것으로 나타났으며 개발된 장비를 통해 구축된 테스트베드 또한 다짐이 수행됨에 따라 안정적인 결과를 보이는 것으로 나타났다.

• 스마트미디어저널
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• 제9권3호
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• pp.107-115
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• 2020

최근 건설분야에 3차원 설계기술인 BIM이 의무화 되면서 다양한 활용사례에 대한 연구가 증가하고 있다. 특히 4차산업혁명의 핵심기술 중의 하나인 가상현실 기술과 BIM이 융합되면 사전 설계검토, 시공시뮬레이션 등 다양한 분야에 활용될 수 있다. 하지만 현재까지 가상현실 접목기술이 단순 프로토타입 수준이거나 모델하우스 정도에만 활용되고 있다. 또한 품질이 높은 가상현실 콘텐츠 제작시 비용이 많이 들기 때문에 관련 분야의 활성화가 어려운 상황이다. 이에 본 논문에서는 가상건설분야 활용도 및 품질을 높이기 위해 BIM을 활용해서 가상현실 콘텐츠를 제작할 때 시간 소요가 많이 발생하는 재질 매핑 시간을 단축시키는 연구를 진행하였다. 이를 위해 BIM 모델시 재질 매핑 가능하도록 객체 속성을 부여하였고, 건설분야에 가장 많이 활용되는 재질을 구성하였으며, 속성과 재질을 자동으로 매핑해 주는 자동화 머터리얼 기능 개발과 최종 테스트를 진행하였다. 테스트를 위해서 10개의 모델을 활용해서 3회 반복 테스트를 하여 최종적으로 약 50.16%의 생산성 향상을 달성하였다. 향후에는 재질 매핑 자동화 기능 고도화를 포함하여 대용량 BIM 모델을 기반으로 물리적인 데이터 경량화를 포함하여 BIM 데이터를 기반으로 가상현실 콘텐츠 제작과 관련된 생산성 향상 연구를 진행할 예정이다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제12권2호
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• pp.315-324
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• 2017

분산전원이 도입된 스마트 그리드는 기존 전력망의 문제들뿐만 아니라, 새로운 전기적 현상에 기인한 보호 협조 문제 등 다수의 문제들을 새롭게 제기한다. EMTP 기반의 해석 방법은 계통구성의 유연성과 편리성을 가지지만 설계 및 해석결과의 불확실성 때문에 실험적 검증이 요구된다. 반면에 실증 시스템은 상당한 경제적, 공간적 건설비용 요구, 계통구성 제약 때문에 대규모 계통에 대한 정확한 고장 관측이 어렵고 스마트 그리드의 분산, 자율적, 적응제어 전략의 실증도 쉽지 않다. 따라서 본 연구에서는 최소의 경제적, 공간적 비용하에서 22.9kV 스마트 그리드의 외란에 대한 전기적인 현상들과 분산, 자율적 적응제어 전략을 안전하고 자유롭게 실험, 관측할 수 있는 MEMS의 소형화 기술을 이용한 마이크로 스마트 그리드 시뮬레이터 설계를 위한 기초이론을 연구한다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2015년도 학술발표회
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• pp.261-261
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• 2015

지금까지 빗물에 대한 일반인들의 인식은 모두 치수에 중심을 두어왔다. 즉, 빗물은 내리자마자 곧바로 하수도를 통해 방류수역으로 신속하게 배제해야한다 것에만 관심을 두어 왔던 것이다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 빗물을 버리고 배제하기보다 필요한 곳에서 집수하여 활용하거나 적절히 침투 또는 저류하여 물을 효과적으로 제어 관리해야할 필요성이 대두되고 있다. 안정적인 수자원 확보 및 공급에 대한 사회적 요구가 증가됨에 따라 대체방안으로서의 빗물이용관리가 제기되고 있으며, 이는 도시화 및 인구의 도서집중, 경제활동의 고도화 등 물 사용량이 증대되는 생활방식에 따라 물 공급 중단에 따른 피해 잠재성이 증가되고 있음을 의미하기도 한다. 본 과제에서는 이러한 필요성을 감안하여 대체수자원으로서의 빗물을 이용한 수자원 확보방안에 대해 연구하고, 스마트 워터그리드 관점에서의 빗물이용방안을 제시하여 그 적용성을 평가하고자 한다. 본 연구를 수행하기 위해서는 기존 대체수자원의 확보기술을 조사하고, 이를 바탕으로 다양한 수원을 통한 수자원 확보방안을 제시하고, 이 중 빗물을 이용한 수자원 확보방안에 대하여 스마트워터그리드 관점에서의 적용성을 평가하였다. 스마트워터그리드 내에서의 빗물이용을 통한 대체수자원 적용성 평가는 도서지역의 제한급수 등 물 부족 문제 해결을 위한 방안과 산간 농업지역에서의 물부족으로 인한 농작물 생산활동의 저하문제를 해결하기 위한 방안을 제시하였다. 또한 수자원확보를 위한 적정 빗물이용법 도출을 위해 최근 물 관리 패러다임의 변화를 고려한 정책사업으로의 접근, 중앙정부와 지방정부의 노력, 정부-민간 협동체계 구축을 위한 지역전문가의 활동방법 등을 제시하고자 한다. 본 연구의 결과 스마트워터그리드 체계구축을 위한 여러 요소기술 중 다중수원을 통한 용수확보 방안에서 빗물(우수)을 이용한 대체수자원 확보방안을 정립하고, 이를 이용하여 도서지역에서의 제한급수문제 해결방안과 산간 농업지역에서의 농업용수 확보방안을 제시할 수 있을 것이다.