• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제28권5호
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• pp.62-68
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• 2024

우리나라는 사계절이 뚜렷하고 여름과 겨울의 온도차가 커서 교량들은 1년 중 큰 폭의 온도 변화를 겪고 있다. 교량 구조계는 온도가 변할 경우 동적 특성도 변하게 되지만 국내 교량 유지관리에서 내하력 평가 수행 시에는 이 영향을 고려하지 않고 단기간에 측정된 고유진동수만 평가에 사용된다. 이 논문에서는 이론적으로 고유진동수의 변화가 교량에 미치는 영향을 분석하고 1년 이상 연직가속도가 상시 계측된 교량에 대해 매일 고유진동수 추정 데이터를 추출하여 온도에 따른 변화를 확인하였다. 그 결과 고유진동수가 1% 감소하면 교량의 공용내하력은 약 2% 감소하는 것을 확인하였으며 계측 데이터로부터 온도가 10℃ 증가하는 경우 고유진동수는 RC슬래브교 및 라멘교에서는 영향이 없었으나 PSCI형교 및 강상자형 교에서는 1.04~2.48% 감소하는 경향을 확인하였다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제36권2_2호
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• pp.351-363
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• 2020

연안 충적층 지역은 토양침식, 지반침하 등 지질 재해와 태풍, 홍수 해양 재해에 노출되어 인명 또는 재산 피해의 위험에 취약하다. 지반 침하는 지표 물질이 지하로 이동하면서 지반의 점진적인 또는 급격한 침강이 발생하는 현상으로 지속적인 감시가 요구된다. 영상레이더 위상간섭기법 (Radar Interferometry)은 마이크로파 영역에서 관측된 위상정보를 이용하여 지형 변위를 정밀하게 관측할 수 있는 기술이다. Small BAseline Subset(SBAS) 기법은 최소 20장 이상의 영상레이더 자료를 사용하여 대상 지역에 대한 시계열 지표 변위를 정밀하게 분석할 수 있어 지반침하 감시에 유용하다. X- 또는 C-밴드에 비해 장파장인 L-밴드 영상레이더 자료는 긴밀도 유지에 보다 유리하여 지구과학용으로 적합하다. 하지만 L-밴드 ALOS-2 PALSAR-2은 전지구 관측 프로그램을 운영하고 있어 시계열 분석을 하기에 영상 획득이 충분하지 않을 수 있다. 관심 지역인 부산의 경우, Stripmap 영상은 11장으로서 SBAS 시계열 분석 기법을 적용하기에는 부족한 촬영 수이다. 일반적으로 동일한 모드의 영상 간 위상간섭기법의 적용이 가능하지만, 비슷한 관측 기하에서 관측한 Stripmap과 ScanSAR 영상을 이용한 위상간섭기법의 적용이 성공적으로 수행된 바 있다. 해당 지역의 ScanSAR 영상은 18장으로 Stripmap-ScanSAR 위상간섭기법을 적용하면 SBAS 기법을 이용한 향상된 시계열 분석이 가능하게 된다. 본 연구에서는 Gamma 소프트웨어를 이용하여 ALOS-2 PALSAR-2로부터 획득된 L-band 영상 자료에 대한 위상간섭기법 적용 가능여부를 평가하였다. Stripmap-ScanSAR 위상간섭기법 적용을 위해 이종 모드 관측 영상 사이의 chirp bandwidth와 pulse repetition frequency (PRF)의 차이를 고려한 영상레이더 자료 처리를 수행하였으며, radar carrier frequency의 차이 보정과 common band filtering 적용 여부에 따라 발생하는 위상간섭도의 품질을 분석하였다. Radar carrier frequency 차이 보정에 따른 위상간섭도의 긴밀도 변화는 크게 나타나지 않았으나, common band filtering으로 인해, 위상간섭도에서 azimuth 방향으로 주기적인 잡음과 전체적인 긴밀도 저하가 발생하였다. 따라서 Stripmap-ScanSAR 위상간섭기법을 적용하는 경우 두 관측 모드의 range와 azimuth 방향의 밴드 폭의 특성에 따라 주의 깊은 자료 처리가 요구된다.

• 한국지리정보학회지
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• 제23권3호
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• pp.174-191
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• 2020

본 연구에서는 대청호 상류에 있는 서화천 유역에서 부하지속곡선을 통한 소유역별 비점오염원 취약지역 및 관리 오염물질과 관리 시기를 분석하였다. 먼저 부하지속곡선을 만들기 위하여 장기 유출 모형인 SWAT를 구축하여 유량지속곡선(Flow Duration Curve)을 작성하였으며 그 결과에 목표 수질을 곱하여 부하지속곡선(Load Duration Curve)을 작성하였다. 목표 수질은 서화천 비점오염원 관리를 위해 지난 2017년 11월부터 측정한 모니터링 자료를 사용하였으며 측정자료의 60분위에 해당하는 값을 목표 수질로 설정하였다. 이때 산정된 값이 하천 생활환경 기준의 "약간좋음"(II)을 초과할 경우 목표 수질을 "약간 좋음"(II)으로 제한하였다. 비점오염원 취약지역은 목표 수질을 초과하는 초과율을 이용하여 선정하였으며 초과 되는 오염물질을 관리 물질로 판단하고 계절별 평가를 통해 관리시기를 선정하였다.

• 방사성폐기물학회지
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• 제5권4호
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• pp.309-322
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• 2007

이 논문은 사용후핵연료 차세대관리공정(ACP)에 사용되는 주요부품에 대한 방사선영향에 대하여 다룬다. 평가대상 부품으로는 중요도가 높은 것들 중에서 선택하였는데, AC 서보모터, 포텐쇼미터, 열전대, 가속도계, CCD 카메라를 그 대상으로 하였다. AC 서보모터의 경우 ACP 핫셀 내 조작기에 여러개가 사용되고 있고, 공정장치의 일부에 사용되고 있다. 포텐쇼미터는 조작기 관절의 절대 각도를 측정하기 위해 사용된다. 열전대는 금속전환장치 등의 반응기 온도 측정을 위해 사용된다. 가속도계는 탈피복시 발생하는 이상을 사전에 감지하기 위한 용도로 탈피복장치에 부착되어 있고, CCD 카메라는 조작기와 함께 공정 휴지기간에 영상 In-situ 이상감시를 하기 위한 용도로 사용된다. 다양한 방사선 중 감마선은 전기, 전자 및 로봇 부품에 가장 치명적이라고 알려져 있으므로 본 연구에서는 Co-60선원을 사용하는 감마조사시설을 이용해 방사선 영향을 평가하였다. 방사선조사결과 CCD 카메라를 제외한 다른 부품들은 방사선에 매우 강인한 특성을 보였다. 누적조사선량에 대한 각 대상 부품의 고유한 특성변화 데이터를 얻었고, 대상 부품의 성능을 보장할 수 있는 기준인 손상분기점에 대한 평가 자료를 얻을 수 있었다

• 한국산학기술학회논문지
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• 제19권4호
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• pp.543-550
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• 2018

4차 산업혁명의 도래와 함께 빠른 속도로 발전하고 있는 IoT 기술은 다양한 센서의 무선화를 가능하게 하였으며 많은 분야에서 응용연구가 활발히 진행되고 있다. 하지만, 철도현장의 경우 수 km에 이르는 교량, 터널 등 계측사이트의 규모가 매우 방대한 특징으로 인해, 보편적으로 활용되는 전기식 센서의 경우 원거리 계측으로 인한 신호 잡음 문제, 전철화에 따른 고전압 환경에 기인한 전자기파 간섭 문제로 계측에 어려움이 있다. 이를 극복하고자, 전기식 센서를 대체하기 위한 광섬유 센서 연구가 많이 수행되었으나, 센서 종류의 다양성 부족 등이 현장 적용의 한계로 작용하고 있는 실정이다. 이런 현장의 상황을 토대로, 전기식 센서와 광섬유 센서를 동시에 사용할 수 있으며 IoT 기술을 통해 무선 데이터 통신이 가능한 하이브리드 계측시스템이 개발되었다. 본 연구에서는, 선행연구를 통해 개발된 하이브리드 계측시스템의 다양한 계측현장 적용성을 평가하기 위해 4가지 형태의 계측환경을 모사하여 실시간 계측 실험을 수행하였다. 실험결과, 전기식 및 광학식 센서 모두 높은 추종성을 보이며 원격지에서 실시간으로 계측이 가능하였으며, 본 계측시스템이 50개의 센서를 동시에 2.5kHz의 샘플링으로 계측할 경우에도 적용 가능한 수준임을 확인하였다. 향후, IoT 기반 하이브리드 계측시스템의 다양한 현장 적용을 통해 실시간 건전성 모니터링 기술 기반의 구조안전성 향상에 기여할 것으로 기대한다.

• 대한토목학회논문집
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• 제36권3호
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• pp.349-359
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• 2016

공용 중인 교량의 버페팅 응답을 해석적으로 평가하기 위해서는 교량 현장의 난류강도, 난류 스펙트럼, 조도계수, 거스트 계수 등 풍하중에 대한 분석이 우선되어야 하고, 해석 결과는 정적 공기력 계수, 플러터계수, 구조 감쇠비, 공기역학적 감쇠비, 고유 진동수 등 여러 변수에 의해 영향을 받는다. 본 논문에서 대상으로 한 교량은 32년째 공용 중에 있는 교량으로써 교량 주변의 지형조건은 설계 및 시공 당시에 비해 많은 변화가 발생하였으며 최근 기후 변화로 인한 풍 환경 역시 큰 변화가 있다. 이러한 이유로 대상교량에서 실측한 풍속 데이터를 분석하여 난류강도, 난류길이, 지표조도계수, 풍속 스펙트럼 등 교량 현장의 풍하중을 평가하였다. 교량 주변의 풍환경 평가 결과, 대상 교량은 해상교량임에도 불구하고 지표조도구분 II의 특성을 나타내고 있었다. 또한 실측한 구조물의 가속도, 변위 응답 데이터를 통해 대상교량의 감쇠비, 정적 공기력 계수, 고유진동수를 평가하여 계측기반 버페팅 해석 변수를 산정하였다. 계측데이터 기반의 해석 변수와 케이블강교량설계지침에 제시된 해석 변수를 적용하여 총 4가지 경우에 대한 버페팅 해석을 수행하였으며, 그 결과 10분 평균 풍속 25m/s이하에서 측정된 버페팅 응답과 계측 기반 해석 변수를 적용한 해석 응답이 가장 잘 일치함을 확인하였고, 계측 풍속과 Gumbel 확률분포를 이용하여 추정한 200년 재현기대 풍속인 45m/s에서의 버페팅 응답을 제시하였다.

• 대한환경공학회지
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• 제33권2호
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• pp.137-142
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• 2011

본 연구는 실험실 조건에서 비스무스 필름 전극(Bismuth film Electrode)을 사용한 양극산화벗김분석법(Anodic Stripping Voltammetry)에서 비스무스의 첨가 농도와 적정 전해질을 선택하여 최적 조건을 산출하고 최적조건을 기반으로 현장에서 중금속 모니터링 가능 여부를 확인하고자하였다. 비스무스(Bi)와 혼합중금속(Pb, Cd, Zn) 실험을 통해 정확한 중금속의 측정을 위해서는 측정하고자 하는 중금속보다 1:1 이상의 비스무스가 첨가되어야 하는 것으로 나타났다. 전해질 테스트에서는 0.1 M acetate buffer (pH 4.5), 0.1 M chloroacetate buffer (pH 2.0), 0.1 M HCl (pH 2.0), 0.1 M $HNO_3$ (pH 2.0) 중 0.1 M acetate buffer가 비스무스 필름전극을 이용한 중금속 분석에 적용 가능한 것으로 나타났다. 현장 적용시, 중금속 표준용액 100 ppb 첨가 테스트 결과 Pb은 36~45 ppb, Cd는 84~91 ppb, Zn은 90~98 ppb가 측정되었다. 첨가한 중금속보다 낮은 농도로 중금속이 측정되는 것은 현장수 매질 효과에 의한 것으로 파악되었으며, 추후 현장수 매질과 중금속 측정의 상관관계에 대한 연구가 진행될 예정이다.

• 한국지진공학회논문집
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• 제13권3호
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• pp.11-19
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• 2009

최근 대형구조물의 유지관리에 대한 관심이 커지고 있으며 자연재해, 구조물의 노후 등으로 구조적 안전성의 검토가 요구되는 대형구조물의 수가 급증하고 있는 실정이다. 실제 사용하고 있는 구조물의 구조적 특성은 최초 설계 당시의 특성과 차이점을 보이는 것이 일반적이며 부재의 균열 및 구조물의 노후화 등으로 인한 강성저하에 의하여 구조물의 동특성에 변화가 나타날 수 있다. 구조물의 동특성의 변화를 관찰하면 손상의 위치를 파악할 수 있으며 정량적 평가 또한 가능하다. 교량, 건물 등 구조물 모니터링에 사용되는 대표적 계측장비가 동적계측기이다. 현재 구조용 동적계측기는 각 센서와 계측기를 1:1로 연결하는 방식을 취하고 있어 많은 케이블 작업을 필요로 하기 때문에 센서를 부착하지 않고 원거리에서 진동을 측정하는 방법이 필요하다. 구조물의 동적응답 계측을 위하여 적용 가능한 비접촉식 방법으로는 레이저의 도플러효과 및 GPS를 이용하는 방법 등이 있으나 비경제적이기 때문에 교량구조물에 적용하기에 보편적이지 못하다. 그러나 영상 이미지를 이용하는 방법은 경제적이며 접근이 어려운 구조물의 진동 및 동특성 추출에 적합하다. 기존에 도 센서를 대신하여 카메라의 영상신호를 이용하는 연구가 수행되었으나 구조물에 부착된 target의 한 지점을 기록한 후 이미지 처리기법 을 이용하여 변위응답을 측정하는 방법으로서 측정 대상이 비교적 국한적일 수 있다. 그러므로 본 연구에서 제안한 DIC(Digital Image Correlation)기법을 이용한 다중 변위응답 측정기법을 검증하기 위하여 실내모형실험을 수행하였다.

• 한국물환경학회지
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• 제27권6호
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• pp.784-793
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• 2011

Activities on golf courses are believed to contribute to the degradation of water quality in receiving waters due to the excessive use of farm chemicals including fertilizers and pesticides. The objective of this study was to collect basic data that could explain the characteristics of non-point source (NPS) pollution discharged from a golf course. Twenty seven water quality monitoring was conducted at a golf course during the rainy season of 2008 and 2009. The results indicated that the ranges of the Event Mean Concentration (EMC) at the golf course were $BOD_5$ 1.8~11.3 (ave. 5.6) mg/L, $COD_{Mn}$ 19.2~51.4 (ave. 39.6) mg/L, TOC 11.0~31.0 (ave. 16.8) mg/L, TN 1.545~16.098 (ave. 5.623) mg/L, TP 0.230~4.528 (ave. 1.525) mg/L, and SS 2.2~57.3 (ave. 10.1) mg/L. The unit loads of the golf course estimated were $BOD_5$ $3.35kg/km^2/day$, SS $6.43kg/km^2/day$, $COD_{Mn}$ $30.00kg/km^2/day$, TN $4.04kg/km^2/day$, TP $1.14kg/km^2/day$, and TOC $12.16kg/km^2/day$. Golf courses are currently classified as a grass field in which the unit loads are different from golf courses. Therefore, it was recommended that golf courses need to be separated from the grass field when the surveys and modelings for Total Maximum Daily Load (TMDL) development and the evaluation of TMDL implementation were performed.

• 환경영향평가
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• 제31권5호
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• pp.321-333
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• 2022

본 연구에서는 대산 석유화학 산업단지에서 배출되는 BTEX (benzene toluene, ethylbenzene, and xylene)의 농도 및 분포 특성을 조사하여 지역주민에 대한 잠재적 위해성을 파악하였다. 산업단지 인근 지역주민들은 다양한 매체(공기, 물, 토양), 특히 공기를 통해 화학물질에 노출될 수 있다. 이 연구는 결정론적 및 확률론적 위해성 평가 접근 방식을 모두 사용하여 흡입에 의한 인체 건강 위험을 평가하였다. 결정론적 위해성 평가 결과 모든 지점에 대해 비발암 위해도의 유해지수(HI) 1.0보다 훨씬 낮은 결과가 나타났다. 그러나 발암 위해성 평가 결과, 산업단지 내에 위치한 A 지점에서 벤젠에 대한 초과발암위해도는 2.28×10^-6로 기준치인 1.0×10^-6을 약간 상회하는 것으로 나타났다. 또한, 해당 지점에 대한 확률론적 위해성 평가 결과, 보수적 기준인 1.0×10^-6을 초과하는 Percentile은 45.3%로 나타났으며, 민감도 분석 결과 노출시간(ET)가 결과에 미치는 영향이 가장 크다고 판단되었다. 인체 위해성 평가 결과, 에틸벤젠, 톨루엔, 자일렌에 대해서는 인체에 위해한 영향이 적은 것으로 판단되었으나, 벤젠은 초과발암위해도 기준(1.0×10^-6)을 초과하는 것으로 나타났다. 산업단지에서 공기 중 VOCs에 대한 광범위한 모니터링을 통해 이러한 잠재적 위험을 평가하기 위한 추가적인 연구가 필요하다.