• 한국지반신소재학회논문집
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• 제23권2호
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• pp.63-75
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• 2024

마시는 물은 인간의 기본적인 생활권 보장을 위한 필수적 요소로 깨끗한 물에 대한 품질은 항상 확보되어야 한다. 하지만 국내 수도시설을 집중 설치하였던 2000년 초반을 기점으로 현재 노후 상수도 시설이 증가하고 있으며, 색도 및 탁도와 같은 물의 변색, 이물질 누출 등의 사고가 빈번히 발생하고 있다. 실제로 모든 관의 교체는 불가능하기 때문에 2021년 제정된 상수관망시설 유지관리업무 세부기준에서는 상수관 세척을 의무화 하였으며, 다양한 세척 공법들을 통해 유지관리가 이루어지고 있는 실정이다. 상수관 세척 공법 중 스왑피그 공법은 관 내 이물질을 물리적으로 제거하는 방법으로 세척 효율이 가장 높은 것으로 평가 받고 있다. 하지만, 세척과정에서 스왑피그의 파손 및 변형에 따라 세척 효율은 변화하며, 분실의 가능성이 존재한다. 따라서 본 연구에서는 피그 자체의 재료를 변경하여, 압축력 및 관 내벽과의 밀착력을 향상시키고자 하며, 세척 효율 극대화를 위해 회전 블레이드를 삽입된 회전식 스왑피그를 개발하였다. 또한, 분실 가능성을 제거하고, 피그의 위치 파악을 위해 고강도 와이어 및 권취 장치를 추가적으로 개발하여, 투입구부터 토출구까지를 연결하였다. 각 세부 기술의 성능 검증 이후에는 30m 구간의 테스트베드에서 본 기술을 적용하였으며, 현장 적용성 평가와 더불어 공정 시간을 측정하여 기술의 성능을 검증하였다.

• 예술인문사회 융합 멀티미디어 논문지
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• 제7권2호
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• pp.437-444
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• 2017

기계구조물 부재의 단면에 구멍이나 또는 단면이 급격히 변화할 경우, 불연속 부분 주위에서 응력집중이 일어나며 파손이 발생하는 주요 원인이 된다. 그 이유는 부재에 작용하는 평균 응력보다 응력집중 부분에서 훨씬 큰 응력이 작용하기 때문이다. 본 논문에서는 시편의 부분 관통 구멍 주위에서 응력해석을 수행하여 구멍을 통과하는 선상의 주응력 차 값을 구하였다. 광탄성에서 최대주응력과 최소주응력의 차이는 등색프린지 차수와 재료의 프린지 상수를 곱한 값을 빛이 통과한 거리 즉, 시편의 두께로 나눈 값과 같다. 즉, 주응력의 차이는 광탄성 프린지 차수와 비례관계가 있으므로 유한요소해석에 의한 주응력 차이의 분포를 광탄성 실험결과에 비교할 수 있다. 유한요소 범용 소프트웨어인 ANSYS Workbench를 이용하였으며 유한요소법으로 해석된 값을 광탄성 실험으로부터 측정된 값과 비교한 결과 유사한 결과를 얻었다. 이로서 유한요소해석 결과는 실험결과와의 비교를 통해 타당성이 입증될 수 있었다. 또한 구멍깊이 변화에 따라 나타나는 응력분포를 사용하여 응력집중계수를 구하였다. 구멍깊이가 증가할수록 응력집중계수는 증가함을 나타냈다.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제21권6호
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• pp.551-558
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• 2000

이 연구의 목적은 시각의 유도운동을 기반으로 하는 새로운 현기증 진단 방법을 제시하는데 있다. 시각의 유도운동은 주위환경이 움직임에 따라 고정된 물체도 움직이는 것처럼 느끼는 현상이다. 실험은 방음실에서 수행되었으며, 전체적인 시스템은 PC, 조이스틱, 프로젝터 그리고 스크린으로 구성되어졌다. 현기증의 크기를 정량적으로 측정하기 위하여 세 가지의 다른 주수온도(1$0^{\circ}C$, 2$0^{\circ}C$,3$0^{\circ}C$)를 사용하는 온도자극법에 의해 현기증이 유도되어졌다. 또한, 색의 변화에 의하여 유발되어지는 COP(center of pressure)의 변동을 찾기 위해 여섯 가지색이 유도운동에 사용되어졌다. 그 결과, 유도운동이 현기증과 높은 연관성이 있다는 것과 색의 변화가 인체의 균형에 영향을 미친다는 것을 알 수 있었다. 그렇지만, 색 자체의 변화보다는 집중도와 선명도가 뛰어난 색의 조합으로 구성된 유도운동 시스템이 필요하다는 것도 알 수 있었다. 결론적으로 시각의 유도운동이 현기증의 정량적인 측정에 유용함을 알 수 있었고 이 연구가 현기증 진단 시스템의 개발에 확장되어 쓰여질 수 있을 것이다.

• 환경정보
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• 제28권통권362호
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• pp.28-32
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• 2006

앞으로 상수도, 하 · 폐수 처리, 해수담수화 등 물 관련 산업이 범정부적 지원을 통해 미래 전략산업으로 집중 육성된다. 물산업은 세계적으로 830조원 규모('03년 기준)의 시장을 형성하고 있고, 특히 중국 등 개도국 시장이 빠르게 성장하고 있는 것으로 알려져 있다. 정부가 지난 달 확정한 「물산업 육성방안」에 따르면 2015년까지 국내 물산업 규모를 20조원 이상으로 확대시키고, "상하수도 서비스업 구조개편 추진", "상하수도 인프라 투자 확대", "먹는샘물을 세계적 브랜드육성" 등 5개 과제를 추진하게 된다. 환경부는 국내 상하수도 인프라 투자가 어느 정도 완비되어 감에 따라 조만간 국내 시장이 포화 · 감소단계에 접어들 것이라고 예상하면서, 지속적인 성장기반을 구축하기 위해서는 주변 개도국을 기점으로 세계 물시장에 적극 진출하는 것만이 필수적인 만큼 이번 육성방안이 국내 물산업을 수출전략 산업화하는 계기가 될 것이라고 전망하고 있다. 이에 본지에서는 그 내용을 간략히 살펴보고자 한다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2010년도 하계학술대회 논문집
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• pp.55-56
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• 2010

다상 유도 전동기(Multi phase induction motor)의 고성능 제어를 수행하기 위해서는 정확한 파라미터 계산이 필수적이다. 특히 전동기의 벡터제어(FOC, Field oriented control)나 직접토크제어(DTC, Direct torque control)와 같은 고성능 제어 시스템의 경우, 슬립 계산이나 자속관측기 그리고 PI 제어기 게인 추정에서 전동기 상수들이 필수적으로 사용된다. 본 논문에서는 실험용으로 집중권(Concentrated winding) 구조를 가지는 2kW, 5상 유도전동기를 제작하였으며, 5상 유도전동기 파라미터 추정에 대한 방법을 제시하였다. 일반적으로 다상 유도전동기의 경우 1차 공간 고조파(1st space harmonic) 성분에 대한 파라미터만을 추정하여 제어에 사용하지만, 본 논문에서는 1차 공간 고조파 성분과 3차 공간 고조파(3rd space harmonic) 성분에 대한 파라미터 추정 방법을 제시한다. 결과적으로 제안된 파라미터 추정 방법의 타당성을 확인하기 위해서 설계값과 실험값을 비교하였다.

• 응용통계연구
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• 제21권5호
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• pp.739-754
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• 2008

다중탈퇴모형 연구에서 연(year) 기준의 다중탈퇴율과 연 기준의 절대탈퇴율을 상호 전환하는 방법에 집중되어 있다. 실제 실무에서는 월(month) 기준의 다중탈퇴율이 필요한 경우가 많으므로 본 논문에서는 연 기준의 절대탈퇴율을 월 기준의 다중탈퇴율로 전환하거나 연 기준의 다중탈퇴율을 일 기준의 절대탈퇴율로 전환하는 공식을 유도한다. 유도된 공식은 월 기준 대신에 일(day) 기준 또는 분기(quarter) 기준 또는 반기(semiannual) 기준 등으로도 전환 가능한 공식이다. 또한 월 기준의 절대탈퇴율에서 월 기준의 다중탈퇴율로 전환 가능한 공식도 제시한다. 절대탈퇴율에서 다중탈퇴율로 전환하는 과정에서 절대탈퇴율이 균등분포 가정(UDD: Uniform Distribution of Decrements)을 따른다고 한다. 다중탈퇴율에서 절대탈퇴율로 전환하는 과정에서는 다중탈퇴율이 UDD를 가정하는 경우와 상수탈퇴력 가정 (Constant force assumption)을 따르는 경우로 나누어서 공식을 유도한다. 유도된 공식은 Bowers 등 (1997)에 있는 전환 공식의 일반적인 형태임을 확인할 수 있다. 또한 유도된 공식을 활용하여 수치 예를 통하여 자료를 이용하여 절대탈퇴율과 다중탈퇴율의 전환 과정을 설명하며 유도된 공식들의 차이점을 비교한다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제30권8호
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• pp.39-47
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• 2014

동절기에 지반에 매설된 상수도관은 지반의 동결 융해로 인해 과대한 지반 응력을 받게 되고, 이러한 현상이 겨울철 상수도관의 파괴 또는 변형에 많은 영향을 끼친다. 본 논문에서는 실 대형 모형실험을 통해 외부 온도 변화에 따른 매설관 주변 지반 내 온도거동과 매설관의 변위 및 응력거동을 확인하였으며, 지반이 동결됨에 따라 매설관 주변에 응력이 집중되고 동상이 발생하는 것을 확인하였다. 또한, 실험에 사용된 시료가 비동상성 시료인 사질토임에도 불구하고 함수비 조건과 배수조건에 따라 동상현상이 나타나는 것을 발견하였으며, 본 논문을 통해 매설관의 배딩(bedding)과 뒷채움재를 비동상 시료로 치환하더라도, 주변 지반의 배수상태, 지하수위, 함수비 등에 따라 동상에 대한 별도의 대책을 세워야 함을 제시하고자 하였다.

• 대한공간정보학회지
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• 제17권3호
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• pp.41-48
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• 2009

본 연구는 성장과정에서 나타나고 있는 공간적 확산 집중의 특성과 도시공간구조 변화를 측정하는데 목적을 두고 있다. 분석에 사용된 자료는 도시인구, 고용, 개발연면적, 지가를 이용하였다. 분석시기는 1995년이후 10년간으로 1995년, 2000년, 2005년을 기준으로 하였다. 연구방법은 먼저 도시성장 변화를 측정하기 위하여 중심점 이동과 표준편차거리를 산출하였다. 모란지수(Moran's I)분석결과 분산된 형태보다는 전반적으로 집중된 형태를 보이고 있었으나, 그 수준은 다소 미약하게 나타났다. 앞으로 시가화지역에서는 토지이용 등의 계획적인 도시관리가 요구된다고 볼 수 있다. 다음으로 윤곽도로 볼 때, 대체적으로 단핵구조에서 다핵화로 변화된 모습을 보이고 있다. 다만 중심지간에 상호연계축 발달은 미약하였다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2019년도 학술발표회
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• pp.402-402
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• 2019

최근 기후변화에 따른 용수사용량의 계절별 변화가 나타나고 있다. 따라서, 효율적인 용수 관리에 대한 관심은 배수지 및 송수 시스템의 운영을 넘어 정수장의 운영에서도 그 변화가 나타나고 있다. 수질관리 측면에 다소 집중되었던 정수장 운영의 중요도는 수량을 함께 관리하는 방향으로 변화할 것으로 전망되며, 따라서 취수 단계에서부터 용수 공급의 전 과정을 고려하는 지능형 정수장 관리시스템이 주목받고 있다. 상수도 공급을 위한 정수장의 운영은 크게 원수의 취수 및 도수, 정수처리, 정수된 용수의 저장, 배수 및 급수의 과정으로 구분할 수 있다. 이때, 원수의 취수와 도수, 정수처리 과정에는 상대적으로 긴 시간이 소요되므로, 정수장의 운영 관리자는 이러한 지연시간을 감안해서 배수지의 상태를 예측하여 취수계획을 결정해야 한다. 한편, 정수장 시설을 운영하기 위해서는 전력이 소모되며, 산업전력 단가는 시간대별 변동폭이 큰 것으로 알려져 있다. 따라서, 정수장의 효율적인 운영을 위해서는 용수의 수요예측과 배수지 수위변동, 취수 및 정수설비의 규모 등을 고려하는 동시에, 전력 단가가 낮은 시간대에 설비를 집중적으로 운영할 수 있는 계획을 수립해야 한다. 본 연구에서는 선형계획법(Linear Programming, LP)을 이용하여, 수요예측을 바탕으로 장기취수계획을 수립하기 위한 방안을 세 가지로 구분하였으며, 각각의 장단점을 다음과 같이 예상하였다. 1) 24시간 간격으로 시간당 취수계획을 수립하는 최적화 방안, 2) 24시간의 시간당 취수계획을 1시간 간격으로 수립하는 실시간 최적화 방안, 3) 전체 모의기간 동안의 시간당 취수계획을 한번에 수립하는 최적화 방안. 24시간 간격 최적화는 수립 및 적용이 간단한 반면, 실시간 수요변화를 고려할 수 없어 단위시간(24시간) 후반부의 최적화 효율이 떨어지는 단점이 있다. 1시간 간격의 실시간 최적화는 수요변화를 가장 정확히 반영하는 반면, 최적화 수행 횟수가 증가하는 단점이 있다. 전체 모의기간 최적화는 장기 수요예측을 고려한 탄력적 취수계획을 수립하는 반면, 수요예측의 불확실성에 따른 오차 발생위험이 크다. 본 연구에서는 국내 H 정수장을 대상으로 각각의 최적 취수계획 수립 방안을 정수장 운영의 안정성, 탄력성, 경제성 등을 기준으로 비교, 분석하였다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2023년도 학술발표회
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• pp.255-255
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• 2023

우리나라의 경우 집중호우와 돌발홍수로 인한 침수 발생에 대응하기 위해 유역 및 하천관리 사업, 각종 풍수해 예방사업 등을 추진하고 있으며, 관련 분야의 스마트기술 도입을 적극 추진하고 있다. 그러나, 2013년 노량진 상수도관 공사 현장 사고, 2019년 신월 빗물저류 배수시설 현장 사고 등과 같은 건설현장 침수 피해 사고가 지속적으로 발생하고 있다. 또한, 건설현장의 다양한 조건 및 시시각각 변화하는 상황에 따라 구조적 대책 및 대응방안을 수립하는 데 한계가 있으며 지금까지는 법, 제도에 기초한 대응 매뉴얼을 제작·배포하여 현장 근로자 교육을 실시하는 수준에서 진행되어 왔다. 본 연구에서는 건설현장의 자연재해, 특히 수재해에 대응하기 위해 보다 과학적인 방법을 통한 현장 침수 예경보 체계를 수립하였으며, 강우예측-침수예측-침수예경보 생산-현장 상황전파에 이르는 일련의 시스템을 개발하여 공사별, 규모별, 공정별 침수 대응 솔루션을 제공하고자 한다. 건설현장 침수예경보 시스템 개발의 주요 내용은 요소기술 개발이며, 간략하게 정리하면 다음과 같다. ① 강우 예측정보 생산: 현장에서 발생하는 집중호우를 고려하는 실시간 강우측정 자료와 연계한 초단기 강우예측 기술 개발, ② 침수 예측모델 개발: 현장의 시공간적 특성, 수재해 피해의 유형 등을 반영할 수 있는 침수피해 예측 모델 개발, ③ 침수예경보 의사결정 방법론 개발: 침수 피해 예경보를 위한 침수 위험단계 세분화 및 노모그래프 개발과 모델 적용(예측정확도 85% 이상), 이를 통합하여 건설현장 침수예경보 시스템 개발을 수행하게 된다. 연구에서 개발된 침수 예경보 통합 시스템은 향후 수재해로 인한 건설현장의 인명, 재산 피해 최소화에 기여할 것으로 기대된다.