• 제목/요약/키워드: Early warning

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광섬유 센서를 이용한 온도 및 변형 모니터링에 대한 현장응용 사례 (Case Studies on Distributed Temperature and Strain Sensing(DTSS) by using an Optical fiber)

  • 김중열;김유성;이성욱;민경주;박동수;방기성;김강식
    • 한국지반공학회:학술대회논문집
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    • 한국지반공학회 2006년도 춘계 학술발표회 논문집
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    • pp.86-95
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    • 2006
  • Brillouin backscatter is a type of reflection that occurs when light is shone into an optical fibre. Brillouin reflections are very sensitive to changes in the fibre arising from external effects, such as temperature, strain and pressure. We report here several case studies on the measurement of strain using Brillouin reflections. A mechanical bending test of an I beam, deployed with both fiber optic sensors and conventional strain gauge rosettes, was performed with the aim of evaluating: (1) the capability and technical limit of the DTSS technology for strain profile sensing; (2) the reliability of strain measurement using fiber optic sensor. The average values of strains obtained from both DTSS and strain gauges (corresponding to the deflection of I beam) showed a linear relationship and an excellent one-to-one match. A practical application of DTSS technology as an early warning system for land sliding or subsidence was examined through a field test at a hillside. Extremely strong, lightweight, rugged, survivable tight-buffered cables, designed for optimal strain transfer to the fibre, were used and clamped on the subsurface at a depth of about 50cm. It was proved that DTSS measurements could detect the exact position and the progress of strain changes induced by land sliding and subsidence. We also carried out the first ever distributed dynamic strain measurement (10Hz) on the Korean Train eXpress(KTX) railway track in Daejeon, Korea. The aim was to analyse the integrity of a section of track that had recently been repaired. The Sensornet DTSS was used to monitor this 85m section of track while a KTX train passed over. In the repaired section the strain increases to levels of 90 microstrain, whereas in the section of regular track the strain is in the region of 30-50 microstrain. The results were excellent since they demonstrate that the DTSS is able to measure small, dynamic changes in strain in rails during normal operating conditions. The current 10km range of the DTSS creates a potential to monitor the integrity of large lengths of track, and especially higher risk sections such as bridges, repaired track and areas at risk of subsidence.

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Euglena 운동성 측정장치를 이용한 생태독성평가 (Ecotoxicity Test Using E. agilis Biomonitoring System)

  • 이정아;김경남;박다경
    • 환경생물
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    • 제34권2호
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    • pp.124-131
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    • 2016
  • Euglena agilis의 운동성 반응을 자동으로 측정하는 장치인 E. agilis 시스템 (E-Tox)을 이용하여 8종의 중금속 (Ag, Cd, Cr(VI), Cu, Hg, Ni, Pb, Zn)에 대한 독성시험을 실시하였다. E. agilis 운동성 시험 (biomonitoring test)으로부터 도출된 $EC_{50}$과 문헌상의 자료 조사로 얻은 기존 생태독성 시험 생물 종들(D. magna, V. fischeri, 그리고 E. gracilis)의 $EC_{50}$을 비교하여 시험물질에 대한 E. agilis의 독성 민감도를 평가하였다. 또한 축산폐수 방류수, 도금폐수 방류수, 도금폐수 1차 처리 시료에 대해 D. magna 급성 독성시험과 E. agilis 운동성 반응 시험을 수행 후 TU를 비교하여 E. agilis 운동성 시험의 현장 적용 가능성을 평가하였다. E. agilis는 시험 중금속에 대해 D. magna보다 독성민감도가 전반적으로 낮았으나 V. fischeri 또는 E. gracilis와 유사하거나 좀 더 민감하였다. E. agilis는 D. magna test로 유독성으로 판명된 도금폐수 1차 처리수에 대해 신속한 독성반응을 나타내었다. E-Tox 시스템은 기존의 생태독성시험장비에 비해 빠르고 작동이 간편한 자동화 기기라는 장점이 있다. 본 연구의 결과 E-Tox 시스템을 이용한 E. agilis 운동성 시험은 향후 독성폐수에 대한 조기경보를 위한 생태독성시험법으로 적용될 수 있을 것으로 판단된다.

송사리(Oryzias latipes)를 이용한 고염해수의 생태독성 및 단기적 행동변화에 관한 연구 (Toxicity and Behavioral Changes of Medaka (Oryzias latipes) by Brine Exposure)

  • 윤성진;박경수
    • 한국해양학회지:바다
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    • 제16권1호
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    • pp.39-51
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    • 2011
  • 본 연구는 해수담수화 부산물인 고염해수에 대한 어류의 단기적인 영향을 평가하기 위하여 해양생태독성평가용 표준시험종인 송사리(Oryzias latipes)를 이용하여 급성독성평가 및 행동패턴의 변화를 관찰하였다. 30.0 psu 해수에 순치된 송사리를 7일 동안 고염수에 노출하여 급성독성평가를 수행한 결과, 40.0~80.0 psu에 노출된 송사리의 사망률은 농도-반응의 선형관계가 뚜렷하였다. 반면 40.0 psu 이하의 염분에서는 송사리의 독성반응이 관찰되지 않았으나 50.0 psu 보다 높은 농도에서는 뚜렷한 독성 반응이 나타났다(7-day $LC_{50}$=514 psu). 송사리의 행동 변화 분석은 카메라를 통해 투시된 실시간 배정 영상을 추출하여 현재의 프레임과 차영상을 추출하는 기법을 이용하였다. 고염수 노출에 따른 송사리의 행동변화를 분석한 결과, 40.0 psu와 50.0 psu에 노출되고, 각각 3.1시간과 4.6시간 동안 초기 염분 스트레스를 받은 후에는 안정된 활동패턴을 보였다. 그러나 60.0 psu 보다 높은 농도에 노출된 송사리의 활동량은 염분노출 초기에 급격히 증가하였으며, 50% 가량 사망하였다. 70.0 psu 보다 높은 농도에서 실험생물의 활동량은 노출 후 급격히 증가하였으며, 행동패턴은 심각하게 교란되었고, 12시간 이내에 모든 개체가 사망하였다. 본 연구 결과, 고염해수에 대한 급성독성평가와 행동변화 모니터링 결과는 유의한 연관성이 나타났으며, 따라서 해수담수화에 따른 고염해수의 해양배출은 확산후 최종농도가 50.0 psu 이하로 배출될 수 있도록 조절하여야한다. 또한 카메라 관찰을 통한 영상 분석 기법은 시험생물의 행동변화에 따른 영향을 실시간으로 모니터링할 수 있으므로 조기 경보시스템으로 활용 가지가 높은 것으로 판단된다.

한반도 태풍강우 추출기법 비교 평가 (Comparative Assessment of a Method for Extraction of TC-induced Rainfall Affecting the Korean Peninsula)

  • 손찬영;권현한;김종석;문영일
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제47권12호
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    • pp.1187-1198
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    • 2014
  • 서북태평양에서 발생하는 태풍은 돌풍 및 강우를 동반하여 한반도뿐만 아니라 동아시아에 상당한 인적 및 물질피해를 야기함에 따라 이에 대한 수방대책 및 치수정책 수립이 시급한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 태풍의 경로 및 규모를 고려한 태풍강우량 추출기법을 제안하고 과거 태풍 감시구역을 이용한 태풍강우 추출기법과 비교하여 적용성을 검토하였다. 태풍규모를 결정하기 위해 본 연구에서는 평균 태풍강우량을 산정하였으며, 산정결과 태풍 규모가 반경 700 km일때 평균 태풍강우량이 최대로 나타났다. 또한, 본 연구에서 제안하는 태풍의 경로 및 규모를 이용한 태풍강우량 추출기법은 과거 태풍 감시구역을 이용한 강우량 추출기법의 한계를 보완할 수 있을 것으로 판단되며, 유역별, 행정구역별로 태풍이 야기한 직접적인 강우를 추출할 수 있으며 주관적인 판단에 의해 발생할 수 있는 태풍강우의 과대 및 과소평가의 위험성을 최소화 할 수 있다. 본 연구의 결과는 향후 태풍과 집중호우의 특성분석과 기상인자를 활용한 강우예측, 수공구조물 설계, 산사태, 토석류에 대한 사전 대비책 등에 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

가뭄 분석을 위한 지하수위 모니터링 및 예측기법 개발(II) - 표준강수지수, 표준지하수지수 및 인공신경망을 이용한 지하수 가뭄 예측 (Development of groundwater level monitoring and forecasting technique for drought analysis (II) - Groundwater drought forecasting Using SPI, SGI and ANN)

  • 이정주;강신욱;김태호;전근일
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제51권11호
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    • pp.1021-1029
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    • 2018
  • 본 연구에서는 미급수지역의 주요 수원인 지하수의 수위 변동 상황을 기반으로 한 미급수지역 가뭄 예보 기법 개발을 목적으로 하였다. 이를 위해 지역화된 표준지하수지수(SGI)와 표준강수지수들(SPIs)의 상관관계를 분석하였다. 관측 지하수위로부터 산정된 SGI의 자기회귀 특성 및 지속기간별 SPI와 SGI의 상관관계를 동시에 고려할 수 있는 NARX (nonlinear autoregressive exogenous model) 인공신경망 모형을 이용하여 지역별 예측모형을 구축하였다. 학습기간 동안 관측 SGI와 모델 출력 SGI의 상관계수는 0.7 이상인 곳이 전체 167개 지역별 모형 중 146개(87%)로 상관성이 높은 것으로 분석되었다. 적용기간에 대해서는 평균제곱근오차와 상관계수로 모형을 평가하였다. 본 연구를 통해 기상청에서 제공하는 59개 관측소별 강수량 전망 값으로부터 산정된 지속기간별 SPI와 관측된 지하수위를 이용한 지역별 SGI 전망이 가능하도록 하였으며, 미급수지역의 가뭄 예 경보를 위한 기초자료로 활용이 가능토록 하였다.

노인 운전자의 공격적인 운전 상태 검출 기법 (A Method of Detecting the Aggressive Driving of Elderly Driver)

  • 고동우;강행봉
    • 정보처리학회논문지:소프트웨어 및 데이터공학
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    • 제6권11호
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    • pp.537-542
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    • 2017
  • 공격적인 성향의 운전은 자동차 사고의 주요한 원인이 된다. 기존 연구에서는 공격적 성향의 운전을 검출하기 위해, 주로 청년을 대상으로 연구가 이뤄졌으며 기계학습의 순수한 Clustering 또는 Classification 기법을 통해 이뤄졌다. 그러나 노인들은 취약한 신체적 조건에 의해 젊은 운전자와는 다른 운전 강도를 가지고 있어 기존의 방식으로는 검출이 불가능 하며, 데이터를 보정하는 등의 새로운 방법이 필요하다. 그리하여, 본 연구에서는 기존의 클러스터링 기법(K-means, Expectation - maximization algorithm)에, 새롭게 제안하는 ECA(Enhanced Clustering method for Acceleration data)기법을 추가하여, 주행 차량에 위치한 스마트폰으로부터 수집된 가속도 데이터를 분석하고 공격적인 운전 형태를 검출해 낸다. ECA는 모든 피험자의 데이터에서 K-means와 EM을 통해 검출된 군집군의 데이터 중 높은 강도의 데이터를 선별하여, 특징을 스케일링한 값을 통해 모델링한다. 본 방식을 통해 기존의 연구의 순수한 클러스터링 방식과는 달리, 모든 청장년 및 노인 실험 참가자 개인들의 공격적인 운전 데이터가 검출되었으며, 클러스터링 기법간의 비교를 통해 K-means 기법이 보다 높은 검출 효율을 갖고 있음을 확인했다. 또한, K-means 방식을 검출한 공격적인 운전 데이터에서는 젊은 운전자가 노인운전자에 비해 1.29배의 높은 운전 강도를 가지고 있음을 발견했다. 이와 같이 본 연구에서 제안된 방식은 낮은 운전 강도를 갖고 있는 노인의 데이터에서 공격적인 운전을 검출 가능하게 되었으며, 특히. 제안된 방법은 노인 운전자를 위한 맞춤형 안전운전 시스템을 구축이 가능하며, 추후 다양한 연구을 통해 이상 운전 상태를 검출하고 조기 경보하는데 활용이 가능할 것이다.

해양오염의 진단을 위한 생화학적 오염지표에 관한 연구 IX. 남해산 넙치 (Paralichthys olivaceus)의 콜린에스테라아제의 변화 (Study on Biochemical Pollutant Markers for Diagnosis of Marine Pollution IX. Changes in Cholinesterase Activity of the Flounder (Paralichthys olivaceus) in the South Sea)

  • 최진호;김동우;박수현;박청길;양동범
    • 한국수산과학회지
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    • 제32권1호
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    • pp.37-41
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    • 1999
  • 해양오염의 진단을 위한 생화학적 오염지표 설정의 기초연구의 일환으로, 오염이 심각한 남해산 넙치 (Paralichthys olivaceus)의 뇌조직 및 근육중의 AChE와 BChE의 활성 및 LDH의 활성을 분석 평가하였다 남해안의 양식산 넙치의 뇌조직 및 근육중의 AChE의 활성은 대조군으로 사용한 동해안 포항의 자연산 넙치의 뇌조직 및 근육중의 AChE의 활성 대비 각각 $10\~20\%$$12\~19\%$정도나 유의적으로 억제되었을 뿐만 아니라 남해안의 양식산넙치의 뇌 조직 및 근육중의 BChE의 활성도 동해안 포항의 자연산 넙치의 뇌조직 및 근육중의 BChE의 활성 대비 각각 $25\~34\%$$22\~35\%$ 정도나 유의적으로 저하되었다. 한편 남해안의 양식산 넙치의 혈액중의 LDH의 활성은 동해안 포항의 자연산 넙치의 혈액중의 LDH의 활성 대비 $10\~55\%$정도나 유의적으로 증가하였다. 따라서 남해안 시료채취해역의 오염도가 서해안 시료채취해역의 오염도보다는 낮다고 할지라도 생태계에 문제를 줄 수 있다고 생각할 수 있다. AChE, BChE 및 LDH의 활성도는 해양의 환경평가를 위해 넓은 해역에 광범위하게 적용될 수 있을 것으로 기대된다.

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풍동실험과 화재실험을 통한 열감지기의 동작특성에 관한 연구 (Study on the Operation Characteristics of Heat Detectors through Fire and Wind Tunnel Experiment)

  • Ryu, Hocheol;Kim, Doohyun
    • 한국재난정보학회 논문집
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    • 제11권2호
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    • pp.203-209
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    • 2015
  • 열감지기는 화재시 발생되는 열을 감지하는 것으로 모든 소방대상물에 일반적으로 사용되는 자동화재탐지설비의 중요한 핵심 요소이다. 열감지기는 스포트(spot)형과 분포형으로 구분되며, 스포트형에는 차동식과 정온식이 있다. 이러한 열감지기는 실제 화재시 작동시간 및 작동온도 등 반응의 민감도에 따라 인명과 재산 손실에 큰 영향을 준다. 국내에서는 스프링클러 헤드제품에 응답시간지수를 도입하여 사용하고 있으나, 열감지기에 대해서는 현재 적용이 되어지지 않고 있으며, 반응의 민감도를 표시하는 응답시간지수의 도입이 필수적으로 본 연구에서는 국내 생산된 정온식 스포트형 열감지기와 다이아프램형 및 반도체 형식의 차동식 스포트형 열감지기에 대하여 풍동실험 및 화재실험을 통하여 응답시간지수, 작동시간, 작동온도 등에 대하여 연구하였다. 응답시간지수를 적용한 열감지기를 설치하여 신속한 경보로 인한 국민의 생명과 재산손실을 줄이는데 도움을 주고자 한다.

우주개발동향과 주요 이슈 (Trend of Space Development and Issue)

  • 조홍제;신용도
    • 항공우주정책ㆍ법학회지
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    • 제29권1호
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    • pp.97-126
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    • 2014
  • October 4, 1957 the Soviet Sputnik 1 was launched into space the first time in the history of mankind. After launching, the realm of humankind was expanded to space. Today all countries of the world wage a fierce competition in order to utilize space for various purposes. World powers of space such as United States, Russia, China, and Japan, put reconnaissance satellites and ocean surveillance satellites into orbit, being able to easily see equipment and troops movement on earth. Each country makes efforts to occupy space assets through the militarization of space and expand national interests. Recently private companies or individuals involved in commercial space activities are becoming more prevalent. Thus, in addition to space activities for military purposes, commercial space activities become widespread. Individuals and private companies as well as nations are also involved in space activities. Outer space is not the monopoly of space powers such as the United States and Russia. The whole human race can benefit from free access to space, being the common heritage of mankind. In particular, outer space becomes an indispensable element of military activities and human life. Many countries are now entering space development, putting a lot of budget into new development programs. Republic of Korea also built the Narodo Space Center, starting its space development with budget and manpower. We have to find out ways to use space not only for military purposes but also for commercial space activities that can contribute to the national economy. In addition, through the joint efforts of the international community, we have to make efforts for preservation and peaceful use of space. Various issues relating to space activities and research should be studies in order to contribute to the progress of humanity. Those issues include the definition of outer space, space debris reduction and environmental conservation issues, non-bind measure cooperation - European International Code of Conduct, space law and national legislation related empowerment issues, arms control measures in space, and restrictions on the use of nuclear fuel. We also need to be involved in the discussion of those issues as one of responsible space countries. In addition, we try to find out regional cooperation schemes such as the ESA in the Europe actively. Currently in the Northeast Asia, cooperation bodies led by Japan and China respectively, are operated in the confrontational way. To avoid such confrontation, a new cooperative body needs to be established for cooperation on space exploration and information. The system to allow the exchange of satellite information for early warning of natural disasters needs to be built as well. In addition, efforts to enhance the effectiveness of the relevant international treaties on space, and fill in the blanks in international space laws should be made at the same time. To this end, we have to do a leading role in the establishment of standards such as non-binding measures (resolution) - Code of Conduct, being discussed in the UN and other organizations, and compliance with those standards. Courses in aerospace should be requires in law schools and educational institutes, and professional manpower need to be nurtured. In addition, the space-related technology and policy needs to be jointly studied among the private, public, and military groups, and the cross exchange among them should be encouraged.

코스닥기업의 부실예측에 대한 실증 분석 (An Empirical Study on the Failure Prediction for KOSDAQ Firms)

  • 박희정;강호정
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제10권3호
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    • pp.670-676
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    • 2009
  • 기업부실은 금융기관의 입장에서 많은 부실채권을 떠 안기 때문에 금융부실로 이어질 수 있다. 이로 인한 사회경제적 파급효과가 매우 크다고 볼 수 있다. 국제통화기금 관리체제를 벗어난 이후에도 여전히 코스닥 시장에 상장되어 있는 지식기반 중소 벤처기업들의 부실이 지속적으로 발생하고 있는 추세이다. 이러한 시점에서 본 연구는 2000년부터 2007년 사이의 코스닥 기업 중 부실기업과 건전 기업 각각 81개 표본기업을 대상으로 판별분석을 이용하여 부실예측모형을 개발하고 검증하였다. 본 연구결과는 다음과 같다. 첫째, 추정표본을 이용한 연도별 모형(-3년, -2년, -1년)의 분류정확도는 $74.5%{\sim}76.5%$로 나타났고, 평균모형의 분류정확도는$69.6%{\sim}80.4%$로 나타났다. 이들 모형 가운데 분류정확도가 가장 높은 모델은 -1년, -2년, -3년의 평균모형으로 80.4%이다. 둘째, 분류정확도가 가장 높은 모델인 -1년, -2년, -3년의 평균모형을 최종모형으로 선정하여 확인표본을 대상으로 예측정확도를 검증한 결과 -3년에서 -1년으로 갈수록 높아지는 양상을 보이는데, 특히 -1년의 경우 예측정확도는 85%로 나타나 개발한 모형이 우수한 것으로 판단된다 본 연구결과는 코스닥 기업의 부실징후를 조기에 진단할 수 있는 조기경보체제로 활용될 수 있다는 측면에서 의의가 있다고 볼 수 있다.