• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2023.05a
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• pp.305-305
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• 2023

수문조사기기 검정은 강수량, 수위, 유량 등과 같은 수문자료를 관측하는 수문조사기기가 대상지역의 수문상황을 정확하게 관측하는지를 검사하는 일련의 과정으로 「수자원의 조사 계획 및 관리에 관한 법률」 제12조에 법적 기반을 두고 있다. 검정 대상은 강수량, 수위, 유속, 유사량, 토양수분량, 증발산량, 증발량 측정기기 총 7종이며, 환경부장관으로부터 한강홍수통제소가 검정업무를 위임받고, 한국건설기술연구원과 한국수자원조사기술원이 위탁받아 운영중에 있다. 최근에는 증발산량, 토양수분량 및 유량 측정기기기 등이 첨단화되어 기존 검정 방식에 대한보완 및 신설에 대한 요구가 증가하고 있다. 특히, 유량 측정시 기존에 사용하였던 회전식 유속계는 ADCP(Acoustic Doppler Current Profiler) 유량측정기기로 대체되어 활용률이 2013년 24%에서2021년 67%로 약 2.8배 급격히 증가하였다. 하지만 수문조사기기 검정 관련 고시 내 ADCP에 대한검사방법 및 허용오차 등의 규정이 부재하여 수문조사기기의 검정 공백이 발생하는 등의 문제가 존재하고 있다. 이에 본 연구에서는 ADCP 운영 및 기술 현황, 현행 법령, 국외 사례 등을 검토하여 ADCP 유량측정기기의 검사방법 및 허용오차에 대한 방안을 제시하고자 한다. ADCP 검사방법은 총 5단계로 외관검사, 자가진단 검사, 온도센서 검사, 수심측정 검사, 유량비교측정 검사에 따라 검정을 실시한다. 첫 번째 외관검사시에는 기기 외관과 센서 등 물리적 손상을 점검하고, 두 번째 자가진단 검사에서는 센서 변환 매트릭스 값, 수신부 센서 테스트, RAM/ROM 테스트, 통신 테스트 등에 관한 정상값 산출 여부를 확인한다. 세 번째 온도센서 검사에서는 검증용 온도센서를 이용한 값과 ADCP에 부착된 온도센서 값과 차이를 확인하고 ±2℃초과시 재검사 또는 적절한 조치를 취한 후 다음 단계의 검사를 진행한다. 네 번째 수심측정 검사에서는 수조 내 수심 측정을 확인하여 실제 수심과의 오차를 확인하고 ±1% 초과시 재검사 또는 적절한 조치 후 다음 검사를 실시한다. 유량비교 측정검사에서는 각 기기 간의 평균유량의 상대오차를 평가하는 것으로 ±5%미만에는 합격, ±5이상 ±10%미만에서는 재검사, ±10%이상에서는 공장수리를 권고하도록 하고, 1~5 단계의 검사를 통과한 기기를 대상으로 인증서를 발급하도록 한다. 유량비교 측정검사시에는 매년 ADCP를 사용하는 일반기업 및 공공기관 등이 모여 ADCP의 성능을 상호간 비교하는 'ADCP 기술협력 워크숍'을 확장하여 실시할 수 있다. 각 검사 단계의 허용오차는 USGS 또는 제조사 기준과 2022년 ADCP 기술협력 워크숍 성능검사 분석 결과를 토대로 하였다. 본 ADCP 검정 방안은 향후 ADCP 모델별로 단계별 시범 검토를 통해 세부사항에 대한 제시가 필요하며, 온도센서 검사, 수심측정 검사, 유량 비교측정검사에 대한 허용오차에 대한 타당성에대한 검증 및 검토가 이루어져야 할 것으로 사료된다.

• Proceedings of the Korean Society of Soil and Groundwater Environment Conference
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• 2000.05a
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• pp.125-128
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• 2000

Recently, development of advanced soil monitoring technology has became essential for effective site remediation. Soil gas evaluation is simple and powerful technology which can reduce the environmental impact during the survey of VOC contaminated area. In this research, the feasibility test of SnO$_2$ceramic gas sensor is conducted to improve soil gas measurement technology. As a result, it is successfully proved that this gas sensor has an possibility for soil gas monitoring.

• Journal of Soil and Groundwater Environment
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• v.23 no.4
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• pp.42-47
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• 2018

E. coli TG1 pBS TOM Green was cultured to produce toluene-o-monooxygenase (TOM). A biosensor system was successfully constructed using purified TOM to effectively detect trichloroethene (TCE) and tetrachloroethene (PCE), which represent some of the major contaminants in groundwater and soil. In order to utilize TOM as a sensor, NADH, a biological oxidizer, was replaced with hydrogen peroxide which is a chemical oxidizing agent. A three-layered sandwich-type sensing tip was fabricated on the outside of the hydrophilic polyvinylidene fluoride membrane. TCE and PCE were applied to the sensor and the hydrogen ions were measured by a fiber optic fluorometer using fluoresceinamine. Calibration curves were obtained for TCE and PCE in the concentration range of 0.2-100 mg/l, and the detection limit of the system was $10{\mu}g/l$ for TCE and PCE.

• Proceedings of the Korean Society of Soil and Groundwater Environment Conference
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• 2003.04a
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• pp.111-114
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• 2003

A new monitoring system has been developed for in-situ and realtime measurement of ozone transport in unsaturated porous media using a fiber optic sensor. The calibration of the fiber optic transflection dip probe (FOTDP) system was successfully carried out at various ozone concentrations using a column with length of 30 cm and diameter of 5 cm packed with glass beads, which don't react with gaseous ozone. The breakthrough curves (BTCs) of ozone was obtained by converting the normalized intensity into ozone concentration. The FOTDP system reflected the ideal transport phenomena of gas phase ozone at various flow rates. The FOTDP system worked well for in-situ monitoring of gas phase ozone at various water saturations and in presence of SOM. However, the FOTDP system did not measure the ozone concentration at more than 70% water saturation.

• Proceedings of the Korean Society of Agricultural Engineers Conference
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• 2005.10a
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• pp.410-416
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• 2005

생물학적 통풍법은 유류오염 지역에 자주 적용되는 정화공법이다. 이 과정은 지중에 산소를 충분히 공급함으로서 토착 미생물에 의한 오염성분의 분해를 가능하게 한다. 따라서 이 공법의 적용시 공정진행에 따른 공법의 효율성 분석과 장기적인 정화효율 예측을 위한 지중 가스성분의 모니터링 시스템 도입이 매우 중요하다. 그러나 우리나라에서는 아직 그 적용사례가 보고된 바 없다. 따라서 본 연구에서는 현장에서 토양가스 성분의 변화를 모니터링할 수 있는 시스템을 개발하여 적용한 사례를 시스템의 구성과 측정방법, 관측결과를 중심으로 소개하였다. 현장적용 결과는 토양가스 모니터링 시스템은 운용 시작 후 6개월동안 센서나 측정장비에서 문제가 발생되지 않았으며, 공정관리를 위한 공법효율성 분석에 필요한 자료를 지속적으로 제공하고 있다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2023.05a
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• pp.470-470
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• 2023

하천 및 저수지의 수량자료 수집을 위해 부자식 또는 레이더식 수위계 등의 계측기를 이용하여 수위의 변화를 측정한다. 그러나, 수량 모니터링을 위해 설치되는 계측기와 유지관리를 위한 인력소모 비용의 이유로 일부 지역에서만 제한적으로 수행되고 있어 정확한 수문 해석에 한계가 있다. 이에 본 연구에서는 저가의 센싱장비와 라즈베리파이를 활용한 ICT 기술을 수량 모니터링분야에 적용하여 수위 모니터링 기술을 개발하고자 한다. 라즈베리파이(Raspberry Pi 3 B Model)는 오픈소스 기반의 초소형 컴퓨터로 여러 센서를 연결하여 다양한 수문 인자(토양수분, 온도, 수위 등)들을 측정할 수 있으며, 통신 모듈이 기본 내장되어 있어 통신망 구축을 통해 측정데이터를 데이터베이스에 저장할 수 있다. 수위센서(eTape)와 초음파센서를 연결하여 실제 하천 유량 모니터링에 활용되고 있는 부자식 수위계 장비와 비교 분석을 통해 활용 가능성을 검증하고자 하였다. 검증방법은 인공강우실험을 위해 설치된 플륨관에 수위센서(eTape)와 초음파센서를 부착하여 기존 운영중인 부자식 수위계와 비교하였다. 부자식 수위계의 측정결과와 두 센서의 상관관계를 분석한 결과 결정계수(R²)가 0.94 이상으로 나타났다. 분석결과와 같이 기존 고가의 수위 관측장비들을 대체하여 저가의 센서 기반 모니터링 장비들의 실용화가 가능할 것이라 판단된다. 향후 연구에서는 다양한 센서(수위, 초음파, 카메라 등)를 이용하여 농업용수 물수지 분석에 활용할 계획이다. 농업용수는 수자원 총량 중 차지하는 비율이 높음에도 불구하고 정량적 데이터가 부족한 실정이며, 지역별 공급 특성이 다양하여 이를 계량화하기 위해서는 다수의 계측기가 필요하다. 따라서, 본 연구에서 개발중인 센서를 활용하여 물순환 과정의 정량적인 계측을 통해 농업용수의 효율적인 관리 및 농업용수의 하천기여도 평가 자료로 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

• Korean Journal of Soil Science and Fertilizer
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• v.30 no.4
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• pp.314-327
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• 1997

A 2-dimensional soil water flow model was developed to describe the migration of soil moisture in drip-irrigated root zone employing cylindrical coordinate system. Several natural phenomena were incorporated into the model such as transpiration, various types of evaporation, and ponding due to the increase in irrigation rate. Model was solved numerically by finite difference method. The model was verified in several ways leading to the conclusion that it can describe the soil moisture migration in drip-irrigated root zone fairly well. From sensitivity analysis, vertical migration of soil moisture was found to move faster than the horizontal one, which indicates the vertical location just under the dripping point are adequate for measuring points of soil moisture. The pot shape of soil moisture in irrigated zone was proved to be caused by evaporation at the soil surface. Also, it was found that the hydraulic conductivity has greatly influential to the soil moisture migration, and that the soil moisture continues to migrate vertically after irrigation stops.

• Proceedings of the Korean Society for Agricultural Machinery Conference
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• v.10 no.1
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• pp.127-130
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• 2005

• Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
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• 2016.10a
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• pp.825-826
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• 2016

토양 습도 센서를 이용하여 화분의 습도를 측정하며 아두이노 상의 모터를 이용하여 화분에 물을 주어 화분의 알맞은 수분정도를 맞춰줄 수 있으며 온도 센서를 이용하여 화분이 자라는 환경의 온도를 측정하여 너무 더워 말라죽지 않게 조절할 수 있다. 본 논문에서는 아두이노(Arduino)를 기반으로 사용자가 키우는 화분에 여러 센서를 장착하여 수집한 수치값에 따라 습도와 온도를 조절하여 화분의 상태를 조절할 수 있다. 그 결과 사용자가 화분에 크게 관심을 기울이지 않아도 성공적으로 화분을 키워낼 수 있을 것이다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2012.05a
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• pp.63-66
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• 2012

최근 기후변화와 관련하여 수많은 자연재해 현상이 빈번하게 발생하고 있다. 특히 국지적인 폭설과 관련한 자연재해는 재산상의 피해뿐만 아니라 수많은 인명피해를 야기하고 있다. 또한 적설은 단순히 방재 차원을 넘어서 물의 순환과정을 해석하는 데에도 중요한 부분으로 인식되고 있다. 특히 수문학적 측면에서 적설은 인근 하천유량 및 토양수분에 영향을 미치는 주요한 인자로서 이에 관한 세밀한 연구가 진행되고 있다. 따라서 기존의 접근 방식을 넘어서 더욱 능동이고 즉각적인 형태의 적설 관측의 필요성이 대두 되고 있는 시점이다. 지점 관측의 한계성을 보완하기 위해 인공위성에 탑재된 마이크로파 센서를 활용한 적설 관측시스템이 제안되어 이에 대한 검증도 활발히 진행되고 있다. NASA의 Advanced Microwave Scanning Radiometer-Earth Observing System (AMSR-E)는 마이크로파 센서로서 전 지구적인 물과 에너지 흐름에 관한 다양한 정보를 제공하고 있으며, 이중에는 적설 관측을 위하여 AMSR-E의 SNOW WATER EQUIVALENT PRODUCT (SWE)를 이용한 연구가 이루어지고 있다. 본 연구에서는 한반도내에서의 관측소 실측 자료를 바탕으로 AMSR-E SWE에 대한 검증작업을 실시하였으며, 현재 인공위성을 활용한 적설관측 체계의 오차를 유발하는 요인에 대해 분석했다.