• 한국수자원학회:학술대회논문집
• /
• 한국수자원학회 2022년도 학술발표회
• /
• pp.342-342
• /
• 2022

본 연구에서는 금강 최상류 용담댐에 유입되는 오염부하를 효과적으로 관리하기 위하여 용담댐 상류 유역에 수문-수질 모델을 적용하고 보정한 결과를 보고하고자 한다. 유역의 유출유량과 오염물질 부하를 산정하기 위해 미국환경부의 Hydrological Simulation Program-Fortran(HSPF)을 적용하였고 강우에 의한 용담댐 유역의 유입유량과 오염물질 부하 특성을 분석하였다. 용담댐은 금강수계 최상류에 있는 다목적댐으로 국내에서 5번째로 규모가 큰 댐으로서 도수터널을 이용한 유역변경을 통해 전라북도 지역의 용수를 공급하고 있다. 용담댐 유역을 환경부의 소유역 구분에 따라 51개의 소유역으로 세분화한 후 티센망을 고려하여 12개의 그룹으로 범주화하였고, 강우 관측지점 12곳의 2017-2021년 강우 자료를 각 소유역에 입력하였다. 강우를 제외한 여타 기상 자료는 자료의 한계로 인해 장수기상청과 전주기상청의 동일 기간의 것을 사용하였다. 수질 모의 항목은 총부유물질(TSS), 총인(TP)과 총질소(TN)이며, 유량과 수질 항목의 보정은 측정망의 2017~2021년 실측자료에 대하여 시행하였다. 보정 결과는 R², RMSE, MAE로 평가하였다. 본 연구의 결과는 용담댐 내부의 수질을 예측할 수 있는 3차원 수리-수질 모델의 입력자료로 활용될 예정이며, 추후 기후변화 영향을 고려한 상류 유역의 수질관리 계획 수립에 기여할 것으로 기대된다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
• /
• 한국수자원학회 2008년도 학술발표회 논문집
• /
• pp.1727-1731
• /
• 2008

수자원의 효율적인 관리를 위해서는 신뢰성 있는 유량자료의 획득이 대단히 중요하다. 우리나라는 양질의 유량자료를 획득하기 위해 매년 많은 시간과 돈을 투자하고 있으나 자료의 질적인 면에서 만족할 만한 성과를 얻지 못하고 있다. 현재까지 우리나라의 유량자료는 댐의 수문자료와 수량관리 부처인 건교부에서 운영하는 수위표 지점의 수위-유량곡선에서 산출된 자료에 의존하고 있다. 그러나 수위-유량 관계식을 보정하기 위한 유량측정사업이 지속적이지 못하며, 이 관계식은 유량이 적은 저수기 및 갈수기에는 부정확하다는 한계가 있다. 또한, 국립환경과학원 낙동강물환경연구소에서 오염총량관리를 위한 낙동강수계 유량측정사업을 실시하고 있지만, 목적은 낙동강수계의 오염총량관리 단위유역 말단 47개 지점에서 유량측정을 효율적으로 실시하여 수질정책의 기초자료를 제공하는데 있다. 이 자료 역시 오염총량관리를 위하여 유량측정을 실시하여 수자원의 효율적인 관리를 위한 일 유량을 알 수가 없는 한계점을 가지고 있다. 따라서 저수기 및 갈수기에 수질정책의 기초자료를 제공하기 위해서 하천을 포함한 유역의 정확한 강우-유출특성의 파악이 필요하다. 그러나 강우-유출특성 또한 유역 내 강우의 시 공간적 분포가 다르며 그 자가 비선형성이 강하고 여러 변동성을 포함하므로, 강우로부터 하천의 유출량의 정확한 해석이 불가능하다. 그러나 최근 인공지능 분야에서 신호처리, 지능제어 및 패턴인식 등의 수단으로 사용되고 있는 신경망은 학습이라는 최적화 과정을 통해 입력과 출력으로 구성되는 하나의 시스템을 비선형적으로 구축할 수 있으며 이러한 이점을 활용하여 수자원 분야에서 다양하게 적용되고 있다. 본 연구의 목적은 강우-유출자료 및 댐 방류량 자료의 비선형적인 특정을 가장 잘 반영할 수 있는 신경망모형을 적용하여 수질정책의 기초자료를 제공하기 위하여 신뢰성 있는 유량자료를 산정하는 모형을 개발하는 것이다. 이를 위해서 낙동강물환경연구소에서 오염총량관리를 위한 낙동강수계 유량측정 지점 상류의 댐 방류량의 일 방류량자료와 강우자료를 입력 자료로 하여 유량을 예측할 수 있는 유량예측 신경망 모형 FFBN(Flow Forecasting By Neural)을 개발하였다. 그리고 입력 자료로서 장기유출모형인 SWAT의 모의결과를 입력 자료로 추가한 FFBNS(Flow Forecasting By Neural and SWAT)을 개발하였다. 신경망 모형의 구조는 입력층과 출력층 사이에 하나의 은닉층이 존재하는 다층 신경망으로 구성하였으며, 학습단계에서는 오류 역전파 알고리듬 학습방법 중 모멘텀법을 사용하였다. 예측된 유출량을 실측치와의 비교를 위하여 낙본D지점과 낙본 E지점에 대하여 $2005{\sim}2006$년까지의 모의 결과를 낙동 수위측정지점과 구미 수위측정지점의 실측치 통하여 복잡한 비선형성을 가지는 유출 시계열 자료에 대한 효과적인 최적의 신경망모델을 개발하여 유량을 예측하고 적용 가능성을 검토하고자 한다. 모의 결과는 수질정책의 기초자료 제공에 기여할 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
• /
• 한국수자원학회 2007년도 학술발표회 논문집
• /
• pp.1209-1213
• /
• 2007

하천 수치모델링을 통한 흐름, 오염물질 거동, 지형변화 해석 등은 효율적인 하천 수질 관리를 위해서 상당히 중요한 부분은 차지한다. 수질이나 지형변화를 보다 정확하게 예측하기 위해서는 하천 흐름 예측의 정확도 향상이 중요한 역할을 하게 된다. 본 연구는 평면 이차원 하상변동 및 수질예측 수치모형인 KU-RLMS 모형을 이용하여 낙동강 상류의 반변천 합류부의 흐름 특성을 규명하고, 수질 모형을 수행하기 위한 흐름 계산 결과를 제공하기 위해 수행하였다. KU-RLMS 모형은 하천 및 저수지의 국부적인 수리, 수질, 유사이동 해석을 위해 개발된 평면 이차원 비정상 수치모형이다. 직사각형 격자를 사용하는 유한차분법의 단점을 보완하기 위해, 흐름 계산을 위한 지배방정식은 3차원 Reynolds 방정식으로부터 수심적분된 2차원 연속방정식과 운동량방정식을 불규칙한 경계를 현실적으로 모사할 수 있는 직교곡선 좌표계로 변환한 방정식을 사용한다. 수치모형 적용을 위한 현황분석으로 안동 및 임하 조정지댐의 방류량, 안동 수위관측소의 자료를 분석하였다. 흐름 모형을 보정하기 위해 안동대교 지점에서 횡유속 분포를 측정하였으며, 이 결과를 사용하여 흐름 모형의 매개변수인 Manning 계수와 공간가중계수를 추정 및 검증하였다. 안동다목적댐과 임하다목적댐의 방류량을 고려하여 수치모의조건을 결정하였으며, 각 조건에 대한 흐름 변화 특성을 분석하였다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
• /
• 한국수자원학회 2018년도 학술발표회
• /
• pp.316-316
• /
• 2018

전 세계적으로 다양한 기후변화로 인해 홍수나 가뭄이 자주 발생하고 있다. 이러한 변화에 대응하기 위해 하천관리가 필요하며 효율적인 하천관리를 위해서는 직접유출뿐만 아니라 기저유출에 대한 관리가 필요하다. 건기 및 청천시의 하천유량의 대부분을 구성하는 기저유출은 하천의 건천화와 가뭄 등을 해결하는데 중요한 역할을 한다. 그러나 땅 속을 이동하는 기저유출의 특성상 정확한 측정이 어려워 직접유출에 비해 제한적으로 연구가 수행되어왔다. 특히 유역의 토지이용변화와 기후변화에 따른 기저유출 변화 특성에 대한 연구는 더욱 미비하다. 따라서 본 연구에서는 토지이용변화를 평가한 후 기후변화 시나리오를 이용하여 기후변화와 토지이용 변화에 따른 기저유출 특성을 분석하고자 한다. 우선적으로 갑천 유역에서의 유출량 모의를 위해 장기간 유역단위 유출 및 수질 모의가 가능한 SWAT모델을 사용하였다. 모의된 유출량은 자동보정모듈인 SWAT-CUP을 통해 검 보정을 수행하였다. 그리고 토지이용과 토지이용변화 요소간의 관계를 정량화하여 토지이용변화를 모의할 수 있는 CLUE-S모델을 통해 미래 토지이용변화 자료를 구축하여 SWAT모델의 입력자료로 사용하였다. 또한 기후변화 시나리오인 RCP 시나리오를 SWAT모델 내 기상 입력자료로 사용하였다. 최종적으로 모의 된 미래 유출량은 직접유출과 기저유출 분리가 가능한 WHAT 시스템의 입력자료로 사용하여 미래 토지이용변화와 기후변화를 고려한 기저유출량을 분석하였다. CLUE-S모델을 이용하여 미래 토지이용변화를 예측한 결과 Kappa 값이 0.5 이상으로 미래의 토지이용을 잘 예측하는 것으로 나타났다. 또한 SWAT모델을 통해 모의된 유출량 검 보정 결과 $R^2$와 NSE가 0.7 이상이므로 모델이 자연현상을 잘 모의하는 것으로 판단된다. 미래 토지이용변화와 기후변화가 적용된 SWAT모델을 통해 모의된 유출량을 WHAT 시스템에 적용하여 미래 기저유출을 분석한 결과 도시의 증가, 농지의 감소 그리고 미래 극한사상에 따른 첨두유출량의 증가로 인해 전반적으로 직접유출은 증가하고 기저유출은 감소하는 경향을 보였다. 본 연구의 결과는 향후 다양한 토지이용변화와 기후변화를 고려한 갑천 유역에서의 기저유출 특성을 파악하는 연구의 기초자료로 활용될 수 있을 것이며 향후 도시화 및 가뭄이나 건기 시 효율적인 하천관리 방안을 수립하는데 방향을 제시 할 수 있을 것이라 판단된다.

• Composites Research
• /
• 제19권1호
• /
• pp.29-35
• /
• 2006

첨단 전자무기체계의 지속적인 발전으로 인하여 현대전의 승패는 적 레이더 탐지의 회피에 크게 좌우된다고 할 수 있다. 반사되는 레이더의 탐지신호를 최소화시키기 위한 다양한 연구가 수행되어 왔는데, 본 연구에서는 뛰어난 기계적, 전자기적 물성으로 응용분야가 지속적으로 확대되고 있는 섬유강화 복합재료를 이용하여 레이더 전자파 흡수체(Radar absorbing structure, RAS)를 제작하고 레이더 단면적(Radar cross section, RCS)을 평가하였다 유리섬유 복합재에 뛰어난 유전적 특성을 지닌 나노 크기의 카본블랙(Carbon-black)을 첨가하여 흡수층을 구성하고, 반사특성이 탁월한 탄소섬유 복합재를 후면의 반사층으로 배치하여 "C" 및 "U" 형상의 하이브리드 복합재 RAS 겔을 제작하였다. RAS 쉘의 제작간 서로 다른 두 재료의 열적물성치 차이로 스프링 백이라 불리는 변형이 발생하였는데, 금형의 굽힘각도 제어를 통하여 효과적으로 보정할 수 있었다. 또한 상용 유한요소해석 프로그램인 ANSYS를 이용하여 스프링 백 보정 결과를 예측하고 실험결과와 비교하였다. 제작된 RAS쉘의 RCS는 근사적 계산기법인 물리광학법을 이용하여 예측하고 컴팩트 레인지(Compact range)를 이용하여 측정한 실힘결과와 비교하였다 두가지 형상의 RCS 모두 측정결과와 예측된 RCS 값이 일치하며 우수한 레이더 전자파 흡수 특성을 지닌 것을 확인하였다.

• 한국의학물리학회:학술대회논문집
• /
• 한국의학물리학회 2003년도 제27회 추계학술대회
• /
• pp.49-49
• /
• 2003

목적 : 심초음파는 비침습적이므로 반복적으로 정확히 심질환의 경과를 관찰하여 치료효과 및 수술시기를 정할 수 있는 검사로서 임상적으로 매우 유용하다. 실시간 심근조영심초음파에 의한 time intensity 평가는 부위별로 수행됨으로 연속적으로 위치하는 관심영역이 intensity에 있어 심장의 움직임 변화에 영향을 받는다. Time intensity 곡선의 최적의 곡선맞춤을 위해 주기적인 심장 운동 매개변수를 조합해 기존의 모델을 보정한 안정적인 측정방법을 제시한다. 방법 : 심장의 운동에 의한 특징적인 정보를 설명하기 위해 기존의 문헌에 제시된 지수 함수에 주어진 심박수로 만들어진 시간에 관한 일반적인 정형파 함수를 추가한다. C(t) = A[1 - exp($\beta$t)] + Dsine(2$\pi$ft + $\theta$) C(t): videointensity A: plateau videointensity (blood volume) $\beta$: capillary blood velocity (rate constant of rise in videointensity) t: pulsing interval (ms) D: displacement from the periodic variance of the curve (estimated motion field from the ejection point for the ratio between systole and diastole) f: heart rate $\theta$: transit time issue A $\times$ $\beta$ : myocardial blood flow 관상동맥의 관류 데이터에 대한 실험이 펄스간격에 대한 비디오 세기로 수행되었다. 그리고 이러한 결과들이 the sum of squares due to error, R square, root mean squared error로 평가되었다. 결과 : 실험결과, 주기적인 심장의 움직임과 심박출 시점으로부터의 변위를 잘 기술하고 곡선에서의 측정 점들이 예측된 심장 움직임에 따라 성공적으로 표시되었다. 뿐만 아니라 보정된 모델이 현저한 적합도의 향상을 보여주었다. 결론 : 제시된 접근방법은 각각의 측정에서 심장 운동 영역의 변화에 독립적이며 측정 시점에 의해 영향받지 않고 심근 관류의 안정적인 측정이 가능하다. 심장의 움직임에 관한 매개변수를 조합한 모델로 곡선접합을 수행함으로써 관류의 정량적 정보를 좀더 정확하게 얻을 수 있으며 임상적 이용을 가능하게 할 것으로 기대된다.

• 대한핵의학회지
• /
• 제33권3호
• /
• pp.282-288
• /
• 1999

목적: 골밀도는 DXA 기종에 따라 그 측정치의 차이가 발생하는 것으로 알려져 있어 현재 널리 사용중인 Lunar EXPERT-XL과 Hologic QDR 4500-A에서 측정된 골밀도의 차이를 비교하고 그 차이를 보정할 수 있는 교차보정식을 구하고자 하였다. 대상 및 방법: 109명의 여성(평균 나이; $55{\pm}11$년)을 대상으로, 같은 날 대상 환자의 제2-4 요추와 대퇴골 경부를 Lunar EXPERT-XL과 Hologic QDR 4500-A로 각각 촬영하여 얻어진 측정 영역(area)과 골무기질양(BMC), 골밀도(BMD)와 정상 골밀도 참고치에 대한 백분율의 차이를 분석하였다. 또한 측정영역, 골무기질양, 골밀도와 정상 골밀도 참고치에 대한 백분율에 대해 각각 선형 회귀 분석으로 교차 보정식(cross-calibration equation)과 상관 계수(R), 표준 예측 오차(SEE)를 구하였다. 결과: Lunar 기종으로 측정한 제2-4 요추와 대퇴골경부의 골밀도(각각 평균 $0.955{\pm}0.17g/cm^2$, $0.767{\pm}0.131g/cm^2$)가 Hologic 기종으로 측정한 값보다(각각 $0.851{\pm}0.144g/cm^2$, $0.649{\pm}0.108g/cm^2$) 각각 평균 13%와 19% 높았다. 골무기질양과 정상 골밀도 참고치에 대한 백분율도 Lunar 기종에서 모두 유의하게 높았으나(p<0.001), 측정영역은 두 기종간의 차이가 없었다(p>0.05), 두 기종간 골밀도는 높은 상관관계(r>0.95)를 보였고 교차 보정식은 제2-4 요추에서 Lunar=1.1297${\times}$Hologic-0.0027, 대퇴골 경부에서 Lunar=1.1556${\times}$Hologic+0.0182 이었다. 결론 두 DXA 기종간의 골밀도 측정치는 서로 차이가 있었으나 높은 상관 관계를 보여 교차 보정식을 얻을 수 있었다. 이 교차 보정식은 환자의 추적 검사상 불가피하게 다른 기종으로 검사를 받은 경우나 하나의 기종으로 검사를 받은 연구 집단의 결과를 다른 기종으로 검사한 연구 집단의 결과와 비교 분석시 유용하리라 생각한다.

• Journal of Animal Science and Technology
• /
• 제45권2호
• /
• pp.335-342
• /
• 2003

본 시험은 초음파를 이용한 한우의 도체육량등급 예측율을 향상시키기 위하여 24개월령 거세한우 573두를 대상으로 출하직전에 체중측정과 함께 실시간 초음파 진단기를 이용하여 도체형질을 측정하였다. 초음파 측정치와 도체 실측치와의 비교분석에서 도출된 다양한 육량예측 기법을 이용하여 도체육량등급을 예측하였고, 그 결과를 요약하면 다음과 같다. 등지방 두께와 배최장근 단면적의 도체 실측치와 초음파 측정치간의 차이는 각각 0.6$\pm$1.65mm와 0.7$\pm$5.56cm2로 나타났다. 등지방 두께 및 배최장근 단면적의 초음파 측정치와 도체 실측치간의 상관계수는 각각 0.86 및 0.82로 높게 나타났다(p<0.001). 도체육량등급 예측율은 육량지수 산식, 등지방 보정식, 중회귀 분석 및 의사결정나무 분석에서 각각 80.3%, 81.3%, 80.1% 및 81.8%를 보여, 의사결정나무 분석이 예측율과 활용성이 가장 높은 것으로 나타났다.

• 비파괴검사학회지
• /
• 제34권4호
• /
• pp.299-304
• /
• 2014

본 연구에서는 적외선 열화상 카메라와 열원 사이에 유리를 설치하여 측정기기의 보호 및 온도 보정을 통하여 고온의 용접부 온도를 실시간으로 측정하고자 하였다. 먼저 할로겐램프의 열에 대한 온도 차이를 실시간으로 촬영하고 온도를 측정한 결과, 카메라와 열원 사이의 거리별 온도는 거의 동일하게 측정되었음을 확인할 수 있었고, 유리 두께와 측정 거리의 상관관계를 통하여 온도 범위를 예측할 수 있다는 것을 알 수 있었다. 이를 바탕으로 용접열원에 대한 실험을 수행하여 열화상 카메라를 이용한 용접부의 온도 측정의 타당성을 제시하였다.

• 한국추진공학회지
• /
• 제26권6호
• /
• pp.1-9
• /
• 2022

본 연구에서는 현대적 전기식 기폭관의 해석 모델링을 대상으로 실용적 적용이 가능한 금속성 플라즈마 조성비 및 전기전도도 계산모델이 제시되었다. 현 플라즈마 모델은 기폭관 브릿지 전기폭발 현상 시 발생하는 고밀도 플라즈마 영역의 비이상 플라즈마 효과 보정을 포함하였다. 구리 플라즈마를 대상으로 한 계산 결과는 넓은 온도 범위 및 고밀도 영역에서 해당 측정 결과와 전반적으로 잘 일치하여 기폭관 모델링 대상 적용에 적절함을 보여주었다.