• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2011년도 학술발표회
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• pp.8-9
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• 2011

On 4 September 2010 an earthquake of magnitude 7.1 on the Richter scale occurred on the Canterbury Plains in the South Island of New Zealand. The Canterbury Plains are an area of extensive groundwater and spring fed surface water systems. Since the September earthquake there have been several thousand aftershocks (Fig. 1), the largest being a 6.3 magnitude quake which occurred close to the centre of Christchurch on 22February 2011. This second quake caused extensive damage to the city of Christchurch including the deaths of 189 people. Both of these quakes had marked hydrological impacts. Water is a vital natural resource for Canterburywith groundwater being extracted for potable supply and both ground and surface water being used extensively for agricultural and horticultural irrigation.The groundwater is of very high quality so that the city of Christchurch (population approx. 400,000) supplies untreated artesian water to the majority of households and businesses. Both earthquakes caused immediate hydrological effects, the most dramatic of which was the liquefaction of sediments and the release of shallow groundwater containing a fine grey silt-sand material. The liquefaction that occurred fitted within the empirical relationship between distance from epicentre and magnitude of quake described by Montgomery et al. (2003). . It appears that liquefaction resulted in development of discontinuities in confining layers. In some cases these appear to have been maintained by artesian pressure and continuing flow, and the springs are continuing to flow even now. In spring-fed streams there was an increase in flow that lasted for several days and in some cases flows remained high for several months afterwards although this could be linked to a very wet winter prior to the September earthquake. Analysis of the slope of baseflow recession for a spring-fed stream before and after the September earthquake shows no change, indicating no substantial change in the aquifer structure that feeds this stream.A complicating factor for consideration of river flows was that in some places the liquefaction of shallow sediments led to lateral spreading of river banks. The lateral spread lessened the channel cross section so water levels rose although the flow might not have risen accordingly. Groundwater level peaks moved both up and down, depending on the location of wells. Groundwater level changes for the two earthquakes were strongly related to the proximity to the epicentre. The February 2011 earthquake resulted in significantly larger groundwater level changes in eastern Christchurch than occurred in September 2010. In a well of similar distance from both epicentres the two events resulted in a similar sized increase in water level but the slightly slower rate of increase and the markedly slower recession recorded in the February event suggests that the well may have been partially blocked by sediment flowing into the well at depth. The effects of the February earthquake were more localised and in the area to the west of Christchurch it was the earlier earthquake that had greater impact. Many of the recorded responses have been compromised, or complicated, by damage or clogging and further inspections will need to be carried out to allow a more definitive interpretation. Nevertheless, it is reasonable to provisionally conclude that there is no clear evidence of significant change in aquifer pressures or properties. The different response of groundwater to earthquakes across the Canterbury Plains is the subject of a new research project about to start that uses the information to improve groundwater characterisation for the region. Montgomery D.R., Greenberg H.M., Smith D.T. (2003) Stream flow response to the Nisqually earthquake. Earth & Planetary Science Letters 209 19-28.

• 한국수자원학회논문집
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• 제57권3호
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• pp.151-164
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• 2024

상수도 공급을 위한 정수장에서 전염소 또는 중염소 공정이 도입된 수처리 공정의 염소농도 관리에 필요한 공정제어를 위하여 AI 기술을 활용한 수질예측 기법이 연구되고 있다. 본 연구에서는 정수장 수처리 공정에서 실시간으로 관측, 생산되고 있는 수량·수질자료를 이용하여 염소소독 공정제어 자동화를 목적으로 침전지 후단의 잔류염소 농도를 예측하기 위한 AI 기반 예측모형을 개발하였다. AI 기반 예측모형은 과거 수질 관측자료를 학습하여 이후 시점의 수질에 대한 예측이 가능한 기법으로, 복잡한 물리·화학·생물학적 수질모형과 달리 간단하고 효율적이다. 다중회귀 모형과 AI 기반 모형인 랜덤포레스트와 LSTM을 이용하여 정수장의 침전지 후단 잔류염소 농도를 예측하여 비교하였다. 최적의 잔류염소 농도 예측을 위한 AI 모형의 입출력 구조로는 침전지 전단의 잔류염소 농도, 침전지 탁도, pH, 수온, 전기전도도, 원수의 유입량, 알칼리도, NH₃ 등을 독립변수로, 예측하고자 하는 침전지 유출수의 잔류염소 농도를 종속변수로 선정하였다. 독립변수는 침전지 후단의 잔류염소에 영향이 있는 정수장에서 확보가 가능한 관측자료중에서 분석을 통해 선별하였으며, 분석 결과 연구대상 정수장인 정수장에서는 중회귀모형, 신경망모형, 모델트리 및 랜덤포레스트 모형을 비교한 결과 랜덤포레스트에 기반한 모형오차가 가장 낮게 도출되는 결과를 얻을 수 있었다. 본 연구에서 제시하는 침전지 후단의 적정 잔류염소 농도 예측값은 이전 처리단계에서 염소주입량의 실시간 제어가 가능토록 할 수 있어 수처리 효율 향상과 약품비 절감에 도움이 될 것으로 기대된다.

• 한국방사선학회논문지
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• 제7권2호
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• pp.113-120
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• 2013

현대시대는 환자에 대한 의료제도가 의료서비스 개념으로 변화되고 있다. 이렇게 인간의 권리가 높아지고 환자가 고객이 되는 시대로 변화됨으로써 환자의 권리나 요구도 날로 증가되고 있으며 이를 바탕으로 여러 가지 병원 시스템도 환자의 편의나 요구에 맞춰지고 있는 것이 현실이다. 이로 인해 일반촬영 검사 중 Portable 검사의 Case도 점차 증가하고 있는 추세이다. Portable 검사의 Case가 증가하면서 병실, 중환자실, 수술실, 회복실에서 Portable검사로 인하여 주변 환자들의 원하지 않는 의료 피폭이 발생하기 때문에 법적으로도 이를 규제하고 있다. 실제로 진단용 방사선 발생장치의 안전관리에 관한 규칙 중 방사선 방어시설의 검사기준에서 "수술실, 응급실 또는 중환자실 외의 장소에서 촬영할 경우 반드시 이동형 진료용엑스선 방어칸막이를 갖추어야 한다."고 명시되어 있지만 이는 거의 시행되어지지 않고 있다. 따라서 X-ray Potable 검사를 통해 주변 환자가 받는 피폭선량을 알아보고 피폭선량 감소 방안을 알아보고자 하였다. 본 연구는 Mobile Portable 장비에서 Collimator 주변을 차폐하여 차폐 전과 후의 선량 변화, Portable tube와 Collimator의 각도 변화에 따른 차폐 전과 후의 선량 변화, 환자 침대의 거리변화에 따른 차폐 전과 후의 선량 변화를 각각 측정한 뒤 차폐효과를 알아보았다. 연구 결과 Collimator 주변을 차폐한 후 선량 변화는 차폐하지 않았을 때보다 약 20%의 차폐효과를 보였다. Portable 검사 중 비 차폐 시 각도가 $0^{\circ}C$, $90^{\circ}C$, $45^{\circ}C$ 순서로 피폭선량이 증가하였으며, 각도를 주었을 때 Collimator 주변을 차폐하면 피폭 선량은 감소하였다. 또한 환자 침대 거리는 비 차폐 시 0.5m보다 1m에서 피폭선량이 현저히 감소하였고 침대 간 거리 변화 시 Collimator 주변 차폐 후 선량 변화는 감소하였다. 주변 환자 피폭선량 감소 측면에서 볼 때 침대거리를 가능한 멀리 떨어뜨리는 것이 가장 좋은 방법이며 차폐효과가 약 100% 내외로 상당한 효과를 볼 수 있다. 그 다음은 Collimator를 차폐하는 방법으로 차폐효과가 약 20% 정도를 나타내며, 각도를 제한하는 방법으로 약 10% 내외의 효과를 나타낸다. Portable 검사 시 환자 피폭선량을 감소하기 위해 가능한 환자 및 보호자를 적정거리 이상으로 이동시킨 후에 실시하는 것이 가장 좋겠지만 환자가 움직일 수 없고 침대가 고정되어 있는 상태에서는 Collimator 주변을 차폐하는 방안을 제안한다. 또한 검사를 시행할 때 tube와 Collimator의 각도를 가능한 90도로 시행하도록 하고 90도가 안될 경우는 0도로 시행하되 45도는 가능한 지양하도록 한다. 방사선관계종사자들은 Portable 검사에서 위와 같은 결과들을 인식하고 실제 본인에게 적용시켜야 하며 효율적인 방사선 방어와 피폭선량을 감소시킬 수 있는 방안에 대한 노력과 연구에 힘써야 할 것으로 사료된다.