• 제목/요약/키워드: Bridges Management

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정적 변형률 데이터 기반 머신러닝에 의한 무도상 철도 판형교의 손상 탐지 (Damage Detection of Non-Ballasted Plate-Girder Railroad Bridge through Machine Learning Based on Static Strain Data)

  • 문태욱;신수봉
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제24권6호
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    • pp.206-216
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    • 2020
  • 국내의 노후 철도교량이 증가함에 따라 노후화로 인한 유지관리비가 점점 증가하고 있으며, 지속적인 관리가 더욱 더 중요해지고 있다. 하지만 관리해야하는 노후 시설물은 증가하지만, 노후 시설물을 점검 및 진단을 할 수 있는 전문 인력은 부족해지고 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해 본 연구는 정적 변형률 응답 데이터를 적용하여 AI 기술의 머신러닝 기법으로 구조물의 국부적인 손상을 탐지하는 개선된 학습모델을 제시하고자 한다. 손상탐지 머신러닝 학습 모델을 구성하기 위해 우선 무도상 철도 판형교의 설계도면을 참고하여 교량의 해석모델을 설정하였으며, 설정된 해석모델로 손상시나리오에 따른 정적변형률 데이터를 추출하여 통계적 기법을 이용해 교량의 신뢰도 기반의 Local 손상 지수를 제시하였다. 손상 탐지는 손상 유무 탐지, 크기 탐지, 위치 탐지 3단계의 과정을 수행하여 손상 크기 탐지에서 선형 회귀 모델을 추가로 고려해 임의의 손상을 탐지하였으며, 최종적으로 손상 탐지 머신러닝 분류 학습 모델과 회귀 모델을 이용한 임의의 손상 위치를 추정 및 검증하였다.

Sentinel-2 위성영상을 활용하여 국가하천망 제작을 위한 자동화 기술 개발 -서울시 한강을 사례로- (Development of the Automatic Method for Detecting the National River Networks Using the Sentinel-2 Satellite Imagery -A Case Study for Han River, Seoul-)

  • 김선우;권용하;정연인;정윤재
    • 한국지리정보학회지
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    • 제25권2호
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    • pp.88-99
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    • 2022
  • 하천망은 하천 관리에 있어서 필수적인 지형특성 중 하나이다. 기존에 현장조사를 통해 구축되었던 하천망은 최근에 원격탐사 자료를 활용하여 효율적으로 구축되기 시작하였다. 교량 등 장애물이 많은 도시 하천망의 경우, 하천 내 장애물 제거에 어려움이 있어 온전한 하천망을 구축한 사례는 드물다. 본 연구는 Sentinel-2 위성영상을 활용하여 도시 내 하천에 존재하는 장애물을 제거하고 경계선이 보전된 온전한 하천망을 자동으로 추출하는 기술을 개발하였다. 우선 Sentinel-2 위성영상의 다중분광 밴드를 활용하여 정규수분지수 영상을 제작하고 수체와 그 외 지역을 구분할 수 있는 이진화 영상을 제작하였다. 그리고 모폴로지 연산을 이진화 영상에 적용하여 장애물이 제거되고 경계선이 보전된 온전한 하천망을 추출하였다. 본 연구에서 개발한 기술을 서울시 한강에 적용한 결과, 경계선은 보존되고 교량 등 장애물이 제거된 온전한 하천망을 추출할 수 있었다.

팔당호에 유입된 비보존성 오염물질의 혼합거동 (Mixing Characteristics of Nonconservative Pollutants in Paldang Lake)

  • 서일원;최남정;전인옥;송창근
    • 대한토목학회논문집
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    • 제29권3B호
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    • pp.221-230
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    • 2009
  • 국내 주요 상수 취수원은 동일한 하천 및 호수에 하수 처리장이 위치해 있어 처리 방출수로 인한 악영향을 받게 된다. 또한 하천을 따라 건설된 도로나 교량에서 발생하는 교통사고나 수질 오염사고로 인한 하천 내의 오염물 유입은 취수장 운영에 큰 어려움을 주게 된다. 특히 우리나라 주요 상수원에 해당하는 팔당호의 경우 호수면적에 비해 유역면적이 상당히 크기 때문에 다양한 수질 오염사고에 노출되어 있다. 따라서 사전에 발생 가능한 수질사고를 모의하고 이에 대한 대책을 모색하는 일이 매우 중요하다. 본 연구에서는 팔당호 주변에서 발생할 수 있는 수질 오염사고에 대한 수질모의를 수행하였다. 2차원 수치모형을 이용하여 사고로 유입된 오염물질의 혼합거동을 모의하였고, 팔당호에 위치한 주요 취수장에 미치는 영향을 분석하였다. 이를 위해서 2차원 흐름모형인 RMA-2를 이용하여 유속장을 모의하고, 이 결과를 2차원 하천수질 해석모형인 RAM4에 입력하여 오염물질의 시간에 따른 거동을 분석하였다. 갈수기 수질사고 발생시 저감방안으로써 남한강과 북한강의 유량증대에 따른 오염물질의 희석 및 수세 효과에 대해 분석하였다. 분석결과 유량증대에 따라 오염물질의 최대 농도는 더 높아지면서 더 빠르게 이동하는 현상을 관찰할 수 있었다. 따라서 오염물질이 주입된 지점에서의 초기 희석 효과보다는 빨라진 흐름에 의한 수세 효과가 훨씬 더 크게 나타난 것으로 판단된다. 이를 통해 독성 오염물질로 인한 수질사고 발생시 유량증대에 의한 수세 효과가 취수장 운영에 있어 유리한 대책이 될 수 있음을 확인할 수 있다.

Computer vision-based remote displacement monitoring system for in-situ bridge bearings robust to large displacement induced by temperature change

  • Kim, Byunghyun;Lee, Junhwa;Sim, Sung-Han;Cho, Soojin;Park, Byung Ho
    • Smart Structures and Systems
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    • 제30권5호
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    • pp.521-535
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    • 2022
  • Efficient management of deteriorating civil infrastructure is one of the most important research topics in many developed countries. In particular, the remote displacement measurement of bridges using linear variable differential transformers, global positioning systems, laser Doppler vibrometers, and computer vision technologies has been attempted extensively. This paper proposes a remote displacement measurement system using closed-circuit televisions (CCTVs) and a computer-vision-based method for in-situ bridge bearings having relatively large displacement due to temperature change in long term. The hardware of the system is composed of a reference target for displacement measurement, a CCTV to capture target images, a gateway to transmit images via a mobile network, and a central server to store and process transmitted images. The usage of CCTV capable of night vision capture and wireless data communication enable long-term 24-hour monitoring on wide range of bridge area. The computer vision algorithm to estimate displacement from the images involves image preprocessing for enhancing the circular features of the target, circular Hough transformation for detecting circles on the target in the whole field-of-view (FOV), and homography transformation for converting the movement of the target in the images into an actual expansion displacement. The simple target design and robust circle detection algorithm help to measure displacement using target images where the targets are far apart from each other. The proposed system is installed at the Tancheon Overpass located in Seoul, and field experiments are performed to evaluate the accuracy of circle detection and displacement measurements. The circle detection accuracy is evaluated using 28,542 images captured from 71 CCTVs installed at the testbed, and only 48 images (0.168%) fail to detect the circles on the target because of subpar imaging conditions. The accuracy of displacement measurement is evaluated using images captured for 17 days from three CCTVs; the average and root-mean-square errors are 0.10 and 0.131 mm, respectively, compared with a similar displacement measurement. The long-term operation of the system, as evaluated using 8-month data, shows high accuracy and stability of the proposed system.

조석환경 변화에 의한 표층퇴적물의 시.공간적 분포 변화: 한국 서해안의 무안만 (Spatial and Temporal Variation of Surface Sediments by Tidal Environment Changes: Muan Bay, West Coast of Korea)

  • 류상옥;장진호;이희준;조영조;최옥인
    • 한국해양학회지:바다
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    • 제14권1호
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    • pp.10-21
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    • 2009
  • 하구언과 방조제 건설에 따라 고극조위 상승과 같은 조석환경 변화가 심한 무안만에서 표층퇴적물의 분포 변화와 변화 원인을 규명하기 위하여 퇴적물 시료를 채취하고 조류관측을 실시하였다. 무안만의 표층퇴적물은 1998년에 비해 역과 사의 조립질퇴적물의 함량이 증가하고 실트의 함량이 감소하여 퇴적물의 평균입도는 6.2${\phi}$에서 5.8${\phi}$로 조립해지는 경향을 보였다. 조립질퇴적물의 함량 증가와 실트의 함량 감소는 만조선 주변을 중심으로 광범위하게 나타났으며, 특히 동암리와 구로리, 압해도 조간대에서 두드러지게 나타났다. 만조선 주변의 조립화 현상은 일차적으로 하구언 및 방조제 건설에 따른 고극조위 상승에 기인하는 것으로 해석된다. 한편, 서측 만입구 주변에서 세립질퇴적물의 함량이 증가하는 현상은 인공구조물(교각) 건설에 따른 조류속의 감소와 위상차에 의한 조류의 방향 변화 등 수류의 변형에 기인하는 것으로 판단된다.

옥상 출입 통제 문제 해결을 위한 지능형 CCTV 기반 비상 상황 감지 시스템 제안 (An Intelligent CCTV-Based Emergency Detection System for Rooftop Access Control Problems)

  • 강예은;함소영;좌승채;이하니;김성민;김학경
    • 융합보안논문지
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    • 제24권1호
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    • pp.59-68
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    • 2024
  • 최근 인공지능 기술의 발전으로 한강 교량이나 건설 현장 등 수많은 환경에 지능형 CCTV가 설치 및 운용되고 있다. 한편 사고 및 범죄 유발의 가능성, 재해 시 대피 공간으로의 활용도로 인해 건축물 옥상 개폐 여부에 대한 대립이 존재한다. 법률에서는 지정된 건축물 옥상 출입문의 상시 개방을 원칙으로 하고 있지만, 사실상 방범의 이유로 암묵적으로 폐쇄를 허용하고 있으며 마땅한 법적 조치가 부재하다. 본 연구는 이러한 맥락에서, 지능형 CCTV를 활용하여 옥상에서 발생할 수 있는 비상 상황에 대응하기 위한 감지 시스템을 제안한다. YOLOv5 객체 탐지 모델을 기반으로 한 폭행 및 투신 상황을 실시간으로 감지하는 시스템을 구축하였으며, 새로운 메트릭 IoP(Intersection Over Person)를 도입하여 투신 상황을 평가하였다. 실험 결과, 제안된 시스템은 폭행 및 투신 상황을 신속하게 탐지하며 높은 정확도를 보여주었다. 또한, 옥상 출입문 관리에 관한 법제 분석을 통해 옥상 출입문 개방과 CCTV 설치에 대한 제도적 미비점을 파악하고 개선방안을 제시하였다. 기술적·법적인 개선으로 옥상 환경에서의 범죄 및 사고 발생이 감소할 것으로 기대된다.

오픈 소스 개발자들의 참여 의도 강화 기제 및 참여 지속 의도에 관한 연구: 사회 정체성 이론과 조직시민행동 이론에 기반하여 (The Reinforcing Mechanism of Sustaining Participations in Open Source Software Developers: Based on Social Identity Theory and Organizational Citizenship Behavior Theory)

  • 최정홍;최주희;이혜선;황보환;이인성;김진우
    • Asia pacific journal of information systems
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    • 제23권3호
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    • pp.1-23
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    • 2013
  • Open Source Software Development (OSSD) differentiates itself from traditional closed software development in that it reveals its source codes online and allows anyone to participate in projects. Even though its success was in doubt, many of the open collaborative working models produced successful results. Academia started to get interested in how developers are willing to participate even when there are no extrinsic rewards for their efforts. Many studies tried to explain developers' motivations, and the pursuit of ideology, reputation, and altruism are found to be the answers. Those studies, however, focused mostly on how the first contribution is made out of a certain motivation. Nowadays, OSSD reaches at its maturity and 70% of professional developers have used or utilized open source software or code in their works. As the proportion of people experiencing OSS, the accounts from previous studies are expected to be weakened. Also, extant literature fails to explain how the motivation of participating in OSS evolves over time and experiences. Given that changing over time or over experiences is the natural in the perception of motivation, studies in an attempt to understand how the motivation changes or evolves are in need. In this study, we aimed to explain how the perception about OSS from past usage or related experiences leads to the intention to sustain OSS participations. By doing so, we try to bridge the gap between previous studies and the actual phenomenon. We argued that perceived instrumentality about OSS learned from past experiences will first affect the formation of organizational identity towards general OSS community. And once the organizational identity is formed, it will affect the one's following behaviors related to OSS development, most likely to sustain the favoring stance toward OSS community. Our research distinguishes itself from previous one in that it divides the paths from organizational identity formed to the intention to sustain the voluntary helping behaviors, by altruistic and conforming intentions. Drawing on this structural model, we could explain how organizational identity engages in forming the sustaining intention from past experiences, and that the intention to help at individual level and organizational level works at different level in OSS community. We grounded our arguments on Social identity theory and Organizational Citizenship theory. We examined our assumption by constructing a structural equation model (SEM) and had 88 developers to answer our online surveys. The result is analyzed by PLS (partial least square) method. Consequently, all paths but one in our model are supported, the one which assumed the association between perceived instrumentality and altruistic intention. Our results provide directions in designing online collaborative platforms where open access collaboration is meant to occur. Theoretically, our study suggests that organizational citizenship behavior can occur from organizational identity, even in bottom-up organizational settings. More specifically, we also argue to consider both organizational level and individual level of motivation in inducing sustained participations within the platforms. Our result can be interpreted to indicate the importance of forming organizational identity in sustaining the participatory behaviors. It is because there was no direct association between perceived instrumentality from past experiences and altruistic behavior, but the perception of organizational identity bridges the two constructs. This means that people with no organizational identity can sustain their participations through conforming intention from only the perception of instrumentality, but it needs little more than that for the people to feel the intention to directly help someone in the community-first to form the self-identity as a member of the given community.

경제적 철골제작$\cdot$설치 및 공기단축 사례분석연구 (Case Study on Economical Fabrication and Erection of Steel Structure and Reduction in Field Erection Time)

  • 안재봉;최윤기
    • 한국건설관리학회논문집
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    • 제5권5호
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    • pp.183-192
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    • 2004
  • 현재 국내에도 건물의 특성에 알맞은 가변적이며 대공간 확보가 가능하고 사용부재의 두께가 수mm에서 100mm에 이르는 극후판 두께의 건축 철골구조의 건축물 및 Box형 강재교량으로 구축되는 사례가 증가하면서 철골부재의 제작 및 가공기술이 예전보다 더욱 향상되고 구조물로서의 품질관리에 대한 신뢰성의 요구도 증가되고 있는 실정이다, 그러나 국내의 철골조 건축부재의 구조설계는 설계사대로 각기 이루어지고 해당 부재는 공장별로 제작진행되어 그 기술수준에는 보이지 않는 상당한 격차가 있다고 보여지며 업체별로 경제성 등을 고려하여 기본적이며 일반적 철골제작기법을 간결하게 적용하는 것에 머물러 고도한 선진적인 기술의 채용은 대부분 주저할 수 밖에 없는 상황이다 또한, 중소규모의 빌딩 건축물들의 철골조 설계적용을 고려해볼 때 수많은 접합부의 표준화를 비롯하여 구조체 전체의 표준화 및 내$\cdot$외장재까지 포함된 시스템건축의 건축물설계와 부재의 제작 및 설치기술 개발경향도 엿보이고 있는 가운데 특히, 철골부재의 공장제작과 현장설치의 보다 경제적이고 짧은 공기내에 완전한 품질을 확보할 수 있는 부재간의 접합부 설계에 대한 연구검토는 철골분야에 종사하는 업계는 물론 현장 관계자에게도 의미있는 일일 것이다. 본 논문에서는 철골조 건축물의 특성을 알아보고 철골구조물 공장제작 및 현장설치공기를 최대한 단축할 수 있는 철골기둥과 기둥, 기둥과 큰보부재 접합부 변경사례 및 Box Column의 용접자동화, 로봇화에 의한 철골기둥 부재제작사례와 금후 철골구조물 제작상의 문제점과 대응방안에 대하여 서술하고자 한다.

조선후기 회화식 고지도를 통해 본 평양성의 인문경관 특성 (A Study on the Characteristics of Humanistic Landscape in Pyongyang Castle through Pictorial Maps in the Late Joseon Dynasty)

  • 김미정;소현수
    • 한국전통조경학회지
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    • 제38권2호
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    • pp.14-30
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    • 2020
  • 본 연구는 조선후기 회화식 고지도가 제작 당시 선조들이 인지했던 장소명이 표기된 개념도라는 점에 착안하였다. 이에 평양성(平壤城)의 회화식 고지도 다섯 점을 대상으로 하여 역사적 고도(古都), 상업 도시, 풍류 도시라는 문화적 정체성을 지닌 평양성의 인문경관 특성을 다음과 같이 도출하였다. 첫째, 평양성의 역사적 정통성은 제례·종교시설이 대표하였는데, 국가의 시조와 관련된 '단군전(檀君殿)'과 '기자궁(箕子宮)', 고구려 유적인 '문무정(文武井)', 그리고 '사직단(社㮨壇)', '평양강단(平壤江壇)' 등 국가 제사를 지내던 곳, 교육과 제례 기능을 담당한 향교와 서원, 불교 사찰과 도교 시설들, '용신당(龍神堂)', '산신당(山神堂)', '제신단(諸神壇)'과 같은 민간신앙 공간이 포함되었다. 소중화(小中華) 의식과 기자 존숭 풍조로 평양성의 상징이 된 기자 관련 시설이 평양성 전체 영역에 분포된 반면, 북성에는 고구려 동명왕 관련 시설, 대동강 변에는 기복신앙 공간이 분포한다. 둘째, 평안도 경제 중심도시 평양의 상업 경관은 물류·교통시설로 드러났는데, 운수 기능을 담당한 대동강에 '양명포(揚命浦)', '청룡포(靑龍浦)', '왜성진(倭城津)' 등 포구와 주요 교통로를 연결하는 '영제교(永濟橋)', '강동교(江東橋)' 등 많은 다리가 있었다. 외성 영역에 물류 운반과 관리에 편리하도록 '정전도로'가 펼쳐지고, 주요 성문의 도로변과 감영 근처에 평양부 관할 읍의 이름이 붙여진 많은 창고들이 분포하였다. 또한 위계를 가진 도로로 질서정연하게 구획된 시가지와 평양성 주요 진입 도로변에 조성된 버드나무의 '북장림(北長林)'과 느릅나무가 포함된 혼합림으로 구성된 '십리장림(十里長林)'이 만든 선형 경관이 특징적이었다. 셋째, 풍류 도시는 위락시설의 분포로 가시화되었다. 내성에 인접한 대동강변은 성 안쪽으로 연결되는 운하와 축대를 쌓은 접안시설, 화물선이 정박한 포구 등 인공경관 특성을 보이지만, 자연스러운 하안을 가진 북성 주변은 '부벽루(浮碧樓)', '을밀대(乙密臺)', '최승대(最勝臺)', '함벽정(涵碧亭)' 등 다수의 누·정·대와 '청류벽(淸流壁)', '장방호(長房壺)'라는 바위글씨가 있었다. 대동강이 보이지 않는 내성에는 '오순정(五詢亭)'과 '벽월지(壁月池)', '사창(司倉)' 인근 반월지, 방지 내 섬에 조성된 '애련당(愛蓮堂)'이 수경관을 연출하고, 중성 서쪽 성곽에는 실용적 목적으로 지당들이 배치되었으며, 기자와 관련된 버드나무 식생 경관이 반복되었다. 또한 칠성문(七星門) 부근에 입지한 기생들의 장지 '선연동(嬋娟洞)'은 문인들의 시제로 사용되며 평양성의 풍류 이미지를 만드는데 기여하였다.

수질화학 조성이 수자원환경에서의 미세 부유입자 응집 거동에 미치는 영향 연구 (Investigation of the effect of water chemistry on biologically mediated flocculation in the aquatic environment)

  • 최정우;이병준
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제50권11호
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    • pp.715-723
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    • 2017
  • 생체고분자물질은 수자원환경에서 점토, 미생물, 바이오매스 등 부유입자들을 응집시키고, 침전, 퇴적시키는 역할을 한다. 본 연구는 다양한 수질화학 조건이 생체고분자물질에 의한 부유입자 응집에 미치는 영향을 파악하고자, 수질화학 조건을 제어하여 응집실험을 수행하였다. 각 응집실험은 이온강도, 2가 양이온 농도, 휴믹물질 분율이 제어된 실험조건에서 Kaolinite 현탄액에 생체고분자물질인 Xanthan Gum을 주입하여 수행하였다. 수체가 가지는 응집능은 응집체 크기 및 잔류 고형물 농도를 측정을 통하여 평가하였다. 본 연구에서, 이온강도 증가는 점토입자 및 생체고분자물질 간 정전기적 반발력을 감소시키고 생체고분자물질이 점토입자 간 가교를 형성하여 응집을 증대시킨 것으로 파악되었다. 이온강도가 0.001에서 0.1 M NaCl로 증대될 경우, 응집을 증진시켜 응집체 크기는 약 3배 이상 증대되고 부유고형물농도는 약 2.5배 이상 저감되었다. 또한, 2가 양이온이 수체에 존재하는 경우, 점토입자-생체고분자물질 혹은 생체고분자물질 상호 간 가교를 형성하여, 즉 점토-$Ca^{2+}$-고분자 또는 고분자-$Ca^{2+}$-고분자 가교를 형성하여, 생체고분자물질에 의한 부유입자 응집을 증대시켰다. 수체에 $Ca^{2+}$가 낮은 농도라도 존재할 경우, 응집을 크게 증진시켜 부유고형물농도가 원 주입농도에 비하여 20배 이상 저감되는 것으로 나타났다. 하지만, 휴믹물질이 존재하는 경우, 점토입자 표면에 흡착되어 점토입자의 정전기적 반발력을 증대시켜 생체고분자물질의 흡착을 방해하고 응집을 감소시켰다. 수체에 휴믹물질이 존재할 경우, 응집을 저감시켜 부유고형물농도는 저감되지 않고 원 주입농도와 유사하게 나타났다. 본 연구의 결과는 수자원환경에서 부유입자 및 퇴적물 거동을 이해하고 수질 및 퇴적물에 대한 최적 관리 방안을 도출하기 위한 기초 자료로 활용될 수 있으리라 기대된다.