• 제목/요약/키워드: Long-term monitoring

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SWAT 모형을 이용한 토양수분지수 산정과 가뭄감시 (The Estimation of Soil Moisture Index by SWAT Model and Drought Monitoring)

  • 황태하;김병식;김형수;서병하
    • 대한토목학회논문집
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    • 제26권4B호
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    • pp.345-354
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    • 2006
  • 가뭄은 홍수와는 달리 장기적이고 지속적인 피해를 유발하고, 지역의 경제에 타격을 주며, 생태계 및 환경을 파괴하는 자연재해로서 인간에게 오랫동안 고통을 준다. 이와 같은 가뭄에 대비하고 가뭄을 관리하기 위해 가뭄의 정도를 정량화하고자 하는 연구가 꾸준히 이루어져 왔다. 그 결과 다양한 가뭄지수들이 개발되었으며 이들을 이용해 가뭄감시를 수행하고 있다. 그중 Palmer의 가뭄심도(PDSI)가 가뭄감시와 관리를 위하여 가장 널리 사용되고 있음에도 불구하고, 물순환의 고려없이 기후적인 조건만을 이용하는 단점과 한계성이 여러 학자들에 의해 지적되어 오고 있다. 따라서 본 연구에서는 이러한 단점을 극복하기 위해 토양, 토지이용, 기후자료를 입력자료로 하는 준 분포형 장기유출모형인 SWAT모형을 이용하였다. 즉, SWAT 모형을 이용해 토양수(soil water, SW)를 추정하고, 이로부터 계산된 토양수분결핍을 근거로 토양수분지수(soil moisture index, SMI)를 산정하였다. 본 연구에서는 소양강댐 유역에 대해 SWAT 모형을 적용해 구한 토양수분지수와 PDSI를 비교 분석하였다. 즉, 소양강댐 지점의 일유입량 자료를 이용해 SWAT모형을 보정하고 검정하여, 장기 일 토양수를 추정하고, SWAT모형을 통해 모의된 토양수로부터 계산된 토양수분 결핍을 근거로 토양수분지수를 산정하였다. 본 연구를 통해 SWAT 모형의 적용성을 검토한 결과, 결정계수가 0.651로서 비교적 좋은 결과를 보였고, GIS를 이용함으로서 보다 향상된 해상도를 가지고 가뭄감시를 할 수 있었다. 따라서 본 연구에서 제안한 토양수분결핍에 기초한 토양수분지수는 가뭄감시와 관리를 위해 적용이 가능하리라 판단된다.

통계적 기법을 적용한 서울의 오존 장기변동 대표측정소 선정 (Statistical Analysis for Ozone Long-term Trend Stations in Seoul, Korea)

  • 신혜정;박지훈;손정석;노순아;홍유덕
    • 환경영향평가
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    • 제24권2호
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    • pp.111-118
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    • 2015
  • 본 연구는 서울의 오존 장기변동 특성을 대표하는 대표측정소를 선정하기 위한 통계적인 기법을 구축하기 위하여 수행되었다. 2002년부터 2011년까지 10년간의 오존 시간 농도자료를 분석에 적용하였다. KZ 필터, 상관관계 매트릭스, 군집분석, 공간 분석 방법을 적용하여 대표측정소를 선정하였다. 상관관계 분석 결과 서울 신정동, 사당동, 번동 측정소의 오존 장기간 변동 추세가 높은 상관관계를 나타내었다. 군집분석에서도 세 측정소가 같은 군집으로 분석되었다. 공간분석 결과, 세 측정소가 다른 측정소와 공간적인 상관관계가 높게 나타났다. 이러한 분석결과와 상관계수값을 고려하였을 때, 신정동 측정소가 서울의 오존 장기변동 추세를 대표하는 측정소로 적합하였다. 본 연구 결과는 오존 이외의 대기오염물질의 분석을 위한 대표측정소 선정에도 적용될 수 있으며, 국가대기측정망의 공간적인 분포의 적절성을 평가하기 위해서도 사용될 수 있을 것으로 판단된다.

대심도 연약지반의 현장계측을 이용한 장기침하거동특성 분석에 관한 연구 (A Study on the Long-term Settlement Characteristics of Thick Clay Deposits Using Field Monitoring)

  • 권현욱;임종철;장지건;강상균
    • 한국지반신소재학회논문집
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    • 제17권4호
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    • pp.21-28
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    • 2018
  • 대심도 연약지반을 개량하여 상부에 개설되는 도로 등 각종 시설물의 안전을 확보하기 위해서는 공용개시 후 잔류 침하량에 대한 명확한 이해를 바탕으로 한 합리적인 설계관리기준의 설정과 예측 값 산정이 매우 중요하다. 그러나 지난 수십 년 동안 낙동강 하구 일원 등 대심도 연약지반상의 지반개량을 통해 조성된 부지에서는 설계단계에서 예측한 잔류 침하량을 크게 상회하는 침하가 발생하여 많은 시설물의 파손과 아울러 사회적인 논란을 야기되고 있음에도 이에 대한 연구는 거의 전무한 실정이다. 본 논문에서는 공용하중 개시 이후 장기간에 걸쳐 발생하는 잔류 침하에 대한 기초적이며 실무적인 연구를 위해, 대심도 연약지반개량을 통해 조성된 부지에서 약 10년에 걸쳐 측정한 침하계측결과를 이용하여 장기 침하거동 양상을 분석하였다. 그 결과 계측된 잔류침하량은 점성토층의 두께의 차이로 지점별로 차이가 있으나 침하양상은 모든 계측결과가 유사하였으며, 쌍곡선 함수식을 이용한 장래 잔류침하 예측결과와는 매우 좋은 일치를 보였다. 또한, 하부 미개량층에서 발생한 침하량이 전체침하량의 대부분(62-76%)을 차지하는 것으로 확인되어 개량층을 대상으로 허용침하량을 규정하고 있는 국내의 현실에 좀 더 신중한 고민이 필요한 것으로 나타났다.

유·가스정 최적 운영을 위한 ESP의 장기 성능 진단 및 고장 예측 실험 연구 (Experimental Study on the Diagnosis and Failure Prediction for Long-term Performance of ESP to Optimize Operation in Oil and Gas Wells)

  • 이승재;최준호;이정환
    • 한국가스학회지
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    • 제27권2호
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    • pp.71-78
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    • 2023
  • 일반적으로 평균 수명이 1.0~1.5년인 전기식 액중형 펌프(electrical submersible pump, ESP)는 유·가스 및 저류층 특성, 운영 조건에 따라 성능 저하 및 수명 감소가 발생하며, 이에 따른 ESP의 고장은 회수 및 설치에 따른 높은 유정 개·보수(workover) 비용과 생산 중단에 따른 추가 비용이 발생한다. 이에 본 연구에서는 유·가스정에서 ESP 장기 운영에 따른 수명을 예측하고자 환형 유동 시스템(flow loop system)을 설계 및 구축하고, ESP 설치 초기 시점부터 고장 시점까지의 ESP 수명에 대한 전 주기 데이터를 취득 및 분석하였다. 구축한 시스템에서 산출되는 데이터 중 ESP의 유체유량, 흡입구 및 토출구의 온도, 압력 그리고 외측부에 설치된 진동 측정기의 데이터 분석을 통하여 ESP 장기 운영에 따른 성능 상태를 정상(normal), 권고 I (advise I), 권고 II (advise II), 유지관리(maintenance), 고장(failed)의 총 5단계로 분류하였다. 실험 결과를 통해 ESP 장기 운영시 단계별 데이터의 경향 차이를 확인하였으며, 이를 통해 운영 기간에 따른 ESP의 상태를 진단하고 펌프의 고장을 예측하였다. 본 연구를 통해 도출된 결과는 유·가스정에서 운영되는 ESP의 상태 모니터링(monitoring) 을 위한 고장 예측 프로그램 및 데이터 분석 알고리즘 개발에 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

Statistics and probability analysis of vehicle overloads on a rigid frame bridge from long-term monitored strains

  • Li, Yinghua;Tang, Liqun;Liu, Zejia;Liu, Yiping
    • Smart Structures and Systems
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    • 제9권3호
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    • pp.287-301
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    • 2012
  • It is well known that overloaded vehicles may cause severe damages to bridges, and how to estimate and evaluate the status of the overloaded vehicles passing through bridges become a challenging problem. Therefore, based on the monitored strain data from a structural health monitoring system (SHM) installed on a bridge, a method is recommended to identify and analyze the probability of overloaded vehicles. Overloaded vehicle loads can cause abnormity in the monitored strains, though the abnormal strains may be small in a concrete continuous rigid frame bridge. Firstly, the abnormal strains are identified from the abundant strains in time sequence by taking the advantage of wavelet transform in abnormal signal identification; secondly, the abnormal strains induced by heavy vehicles are picked up by the comparison between the identified abnormal strains and the strain threshold gotten by finite element analysis of the normal heavy vehicle; finally, according to the determined abnormal strains induced by overloaded vehicles, the statistics of the overloaded vehicles passing through the bridge are summarized and the whole probability of the overloaded vehicles is analyzed. The research shows the feasibility of using the monitored strains from a long-term SHM to identify the information of overloaded vehicles passing through a bridge, which can help the traffic department to master the heavy truck information and do the damage analysis of bridges further.

스마트 팩토리 모니터링을 위한 빅 데이터의 LSTM 기반 이상 탐지 (LSTM-based Anomaly Detection on Big Data for Smart Factory Monitoring)

  • ;;김진술
    • 디지털콘텐츠학회 논문지
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    • 제19권4호
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    • pp.789-799
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    • 2018
  • 이 논문에서는 이러한 산업 단지 시스템에서의 비정상적인 동작이 일어날 때, 시간 계열의 데이터를 분석하기 위하여 Big 데이터를 이용한 접근을 기반으로 하는 머신 러닝을 보여줍니다. Long Short-Term Memory (LSTM) 네트워크는 향상된 RNN버전으로서 입증되었으며 많은 작업에 유용한 도움이 되었습니다. 이 LSTM 기반 모델은 시간적 패턴뿐만 아니라 더 높은 레벨의 시간적 특징을 학습 한 다음, 미래의 데이터를 예측하기 위해 예측 단계에 사용됩니다. 예측 오차는 예측 인자에 의해 예측 된 결과와 실제 예상되는 값의 차이입니다. 오차 분포 추정 모델은 가우스 분포를 사용하여 관찰 스코어의 이상을 계산합니다. 이러한 방식으로, 우리는 하나의 비정상적 데이터의 개념에서 집단적인 비정상적 데이터 개념으로 바뀌어 갑니다. 이 작업은 실패를 최소화하고 제조품질을 향상시키는 Smart Factory의 모니터링 및 관리를 지원할 수 있습니다.

Efficacy of the Disappearance of Lateral Spread Response before and after Microvascular Decompression for Predicting the Long-Term Results of Hemifacial Spasm Over Two Years

  • Kang, Min-Cheol;Choi, Yu-Seok;Choi, Hak-Ki;Lee, Sang-Hoon;Ghang, Chang-Gu;Kim, Chang-Hyun
    • Journal of Korean Neurosurgical Society
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    • 제52권4호
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    • pp.372-376
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    • 2012
  • Objective : The purpose of this large prospective study is to assess the association between the disappearance of the lateral spread response (LSR) before and after microvascular decompression (MVD) and clinical long term results over two years following hemifacial spasm (HFS) treatment. Methods : Continuous intra-operative monitoring during MVD was performed in 244 consecutive patients with HFS. Patients with persistent LSR after decompression (n=22, 9.0%), without LSR from the start of the surgery (n=4, 1.7%), and with re-operation (n=15, 6.1%) and follow-up loss (n=4, 1.7%) were excluded. For the statistical analysis, patients were categorized into two groups according to the disappearance of their LSR before or after MVD. Results : Intra-operatively, the LSR was checked during facial electromyogram monitoring in 199 (81.5%) of the 244 patients. The mean follow-up duration was $40.9{\pm}6.9$ months (range 25-51 months) in all the patients. Among them, the LSR disappeared after the decompression (Group A) in 128 (64.3%) patients; but in the remaining 71 (35.6%) patients, the LSR disappeared before the decompression (Group B). In the post-operative follow-up visits over more than one year, there were significant differences between the clinical outcomes of the two groups (p<0.05). Conclusion : It was observed that the long-term clinical outcomes of the intra-operative LSR disappearance before and after MVD were correlated. Thus, this factor may be considered a prognostic factor of HFS after MVD.

A remote long-term and high-frequency wind measurement system: design, comparison and field testing

  • Zhao, Ning;Huang, Guoqing;Liu, Ruili;Peng, Liuliu
    • Wind and Structures
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    • 제31권1호
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    • pp.21-29
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    • 2020
  • The wind field measurement of severe winds such as hurricanes (or typhoons), thunderstorm downbursts and other gales is important issue in wind engineering community, both for the construction and health monitoring of the wind-sensitive structures. Although several wireless data transmission systems have been available for the wind field measurement, most of them are not specially designed for the wind data measurement in structural wind engineering. Therefore, the field collection is still dominant in the field of structural wind engineering at present, especially for the measurement of the long-term and high-frequency wind speed data. In this study, for remote wind field measurement, a novel wireless long-term and high-frequency wind data acquisition system with the functions such as remote control and data compression is developed. The system structure and the collector are firstly presented. Subsequently, main functions of the collector are introduced. Also novel functions of the system and the comparison with existing systems are presented. Furthermore, the performance of this system is evaluated. In addition to as the wireless transmission for wind data and hardware integration for the collector, the developed system possesses a few novel features, such as the modification of wind data collection parameters by the remote control, the remarkable data compression before the data wireless transmission and monitoring the data collection by the cell phone application. It can be expected that this system would have wide applications in wind, meteorological and other communities.