• 제목/요약/키워드: Real time discharge

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폐수의 무단 방류 모니터링을 위한 센서배치 우선지역 결정: 자기조직화지도 인공신경망의 적용 (Real-time monitoring sensor displacement for illicit discharge of wastewater: identification of hotspot using the self-organizing maps (SOMs))

  • 남성남;이성훈;김정률;이재현;오재일
    • 상하수도학회지
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    • 제33권2호
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    • pp.151-158
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    • 2019
  • Objectives of this study were to identify the hotspot for displacement of the on-line water quality sensors, in order to detect illicit discharge of untreated wastewater. A total of twenty-six water quality parameters were measured in sewer networks of the industrial complex located in Daejeon city as a test-bed site of this study. For the water qualities measured on a daily basis by 2-hour interval, the self-organizing maps(SOMs), one of the artificial neural networks(ANNs), were applied to classify the catchments to the clusters in accordance with patterns of water qualities discharged, and to determine the hotspot for priority sensor allocation in the study. The results revealed that the catchments were classified into four clusters in terms of extent of water qualities, in which the grouping were validated by the Euclidean distance and Davies-Bouldin index. Of the on-line sensors, total organic carbon(TOC) sensor, selected to be suitable for organic pollutants monitoring, would be effective to be allocated in D and a part of E catchments. Pb sensor, of heavy metals, would be suitable to be displaced in A and a part of B catchments.

자료동화 기법을 연계한 실시간 하천유량 예측모형 개발 (Development of Real-Time River Flow Forecasting Model with Data Assimilation Technique)

  • 이병주;배덕효
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제44권3호
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    • pp.199-208
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    • 2011
  • 본 연구에서는 연속형 강우-유출모형과 앙상블 칼만 필터 기법을 연계하여 실시간 하천유량 예측모형을 개발하고 자료동화로 인한 정확도 개선 정도를 평가하고자 한다. 대상유역은 안동댐 상류유역을 선정하고 2006.7.1~8.18과 2007.8.1~9.30의 홍수기간에 대해 평가를 수행하였다. 자료동화를 위한 모형 상태변수는 유역의 토양수분과 저류량 및 하도 저류량을 선정하였으며 하류 댐 지점의 관측유량을 이용하여 상태변수를 갱신하도록 모형을 설계하였다. 상태변수의 칼만게인 거동을 분석한 결과 모의유량은 관측유량으로 74% 이동한 것으로 나타났다. 예측강우를 관측강우와 동일하다고 가정하고 예측선행시간 1시간에 대해 자료동화 전 후의 모의유량을 분석한 결과 2006년과 2007년에 각각 49.6%와 33.1%의 정확도가 향상됨을 확인하였다. 이상의 결과로부터 실시간 하천유량 예측시스템에 자료동화기법을 연계할 경우 강우-유출모형만을 이용한 결과보다 정확한 홍수량 예측이 가능할 것으로 판단된다.

내배수시스템 실시간 운영 모형을 이용한 배수펌프장 운영기법 개발 (Development of a Pump Operation Rule in a Drainage Pump Station using a Real Time Control Model for Urban Drainage System)

  • 이정호;이양재;김중훈;전환돈
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제40권11호
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    • pp.877-886
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    • 2007
  • 일반적인 도시 내배수시스템은 시설물과 운영방법으로 구분된다. 시설물은 관거, 수문, 배수펌프장 등으로 구성되며 운영방법은 펌프 및 수문운영으로 구성된다. 이러한 내배수시스템에서 유역의 유출 및 펌프 운영을 실시간으로 모의하고 배수효과를 고려할 수 있는 운영 모형은 펌프를 효과적으로 운영하기 위하여 필요하며, 이러한 실시간 운영 모형을 통하여 도시유역의 침수 위험을 감소시키기 위한 효율적인 펌프 운영 기법의 개발이 가능하다. 본 연구에서는 SWMM 5.0 DLL과 Excel을 포함한 Visual Basic 6.0을 연계하여 실시간 운영 모형을 개발하였다. 또한, 효율적인 펌프 운영을 위한 두 개의 펌프 운영 기법을 제안하였다. 첫째는 각 맨홀의 수위를 통하여 현재 상황을 고려한 펌프의 운영이며, 둘째는 실시간으로 운영되는 각 시간단위별 유입량 전량을 배제하는 기법이다. 제안된 두 개의 기법은 현재의 펌프장 운영 기법인 유수지 수위에 따른 펌프 운영을 모의한 결과와 비교하였으며 개발된 모형은 중곡배수분구에 적용되었다.

보 개방에 의한 하도의 지형변화 과정 수치모의 분석(세종보를 중심으로) (Numerical analysis of morphological changes by opening gates of Sejong Weir)

  • 장창래;박태효;강태운;옥기영
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제54권8호
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    • pp.629-641
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    • 2021
  • 본 연구에서는 2차원 수치모형(Nays2DH)을 적용하여 금강에 건설된 세종보를 중심으로 보 개방 후에 홍수량 변화에 의한 하도의 지형변화 과정을 분석하였다. 이를 위해 부등류, 부정류(단일사상), 연속홍수사상을 수문특성을 반영한 흐름조건으로 수치모의를 수행하였다. 부등류 수치모의 조건은 유황에 따른 정상유량으로 상류단 경계조건을 가정하였다. 부정류와 연속홍수사상의 경우에는 실제 홍수사상들로부터 정규 수문곡선 (normalized hydrograph)을 산정 한 후, 시나리오에 따른 첨두유량으로 정규 수문곡선을 재구성하여 상류단 유량으로 가정하였다. 본 연구에서는 지형학적 변화를 정량적으로 평가하기 위해 하상기복지수(BRI)를 산정하여 시간에 따른 하상변동을 분석하였으며, 연구지역의 항공사진과 수치모의 결과를 정성적으로 비교하였다. 부등류 수치모의 결과, 각 유황별 유량이 증가하면 하폭 대 수심의 비는 감소하고, 사주의 이동속도는 증가하였다. 하상기복지수는 초기에는 증가하지만, 시간이 증가함에 따라 변화량이 작아졌다. 또한 유량이 증가하면 하상기 복지수가 증가했다. 부정류 수치모의 결과 사주의 이동속도는 유량의 변화에 따라 감소했다. 또한 첨두홍수에 대한 지형적 반응에서 시간지체(time lag)가 발생했다. 즉, 부정류에서는 하상고의 변화는 수리학적 조건에 대하여 위상지연(Phase lag) 이 나타났다. 연속홍수사상 발생에 의한 부정류 수치모의 결과에서는 각각 첨두홍수 발생에 따른 사주의 이동속도는 홍수발생이 반복됨에도 불구하고 급격하게 감소했다. 또한 부정류 수치모의 결과와 마찬가지로 위상지연이 나타났으며 사주의 이동속도는 지수적으로 감소하는 특성을 보였다. 하상기복지수는 시간경과에 따라 증가하였으나, 첨두홍수가 연속으로 발생하였음에도 불구하고 하상기복지수의 증가율은 완만하였다. 본 연구를 통해 하천의 수문특성을 반영한 지형변화 과정을 수치모의를 수행하여 분석하였으며, 이를 통해 흐름특성에 따른 하상변동의 정량적인 예측모의를 현장에 적용할 수 있는 방법을 제시할 수 있을 것으로 판단된다.

기후변화 대응 물 효율성 증대를 위한 스마트 관개기술 연구 (Smart irrigation technique for agricultural water efficiency against climate change)

  • 김민영;전종길;김영진;최용훈
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2017년도 학술발표회
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    • pp.198-198
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    • 2017
  • Climate change causes unpredictable and erratic climatic patterns which affects crop production in agriculture and threatens public health. To cope with the challenges of climate change, sustainable and sound growth environment for crop production should be secured. Recent attention has been given to the development of smart irrigation system using sensors and wireless network as a solution to achieve water conservation as well as improvement in crop yield and quality with less water and labor. This study developed the smart irrigation technique for farmlands by monitoring the soil moisture contents and real-time climate condition for decision-making support. Central to this design is micro-controller which monitors the farm condition and controls the distribution of water on the farm. In addition, a series of laboratory studies were conducted to determine the optimal irrigation pattern, one time versus plug time. This smart technique allows farmers to reduce water use, improve the efficiency of irrigation systems, produce more yields and better quality of crops, reduce fertilizer and pesticide application, improve crop uniformity, and prevent soil erosion which eventually reduce the nonpoint source pollution discharge into aquatic-environment.

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Heat or radiofrequency plasma glow discharge treatment of a titanium alloy stimulates osteoblast gene expression in the MC3T3 osteoprogenitor cell line

  • Rapuano, Bruce E.;Hackshaw, Kyle;Macdonald, Daniel E.
    • Journal of Periodontal and Implant Science
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    • 제42권3호
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    • pp.95-104
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    • 2012
  • Purpose: The purpose of this study was to determine whether increasing the Ti6Al4V surface oxide negative charge through heat ($600^{\circ}C$) or radiofrequency plasma glow discharge (RFGD) pretreatment, with or without a subsequent coating with fibronectin, stimulated osteoblast gene marker expression in the MC3T3 osteoprogenitor cell line. Methods: Quantitative real-time polymerase chain reaction was used to measure changes over time in the mRNA levels for osteoblast gene markers, including alkaline phosphatase, bone sialoprotein, collagen type I (${\alpha}1$), osteocalcin, osteopontin and parathyroid hormone-related peptide (PTH-rP), and the osteoblast precursor genes Runx2 and osterix. Results: Osteoprogenitors began to differentiate earlier on disks that were pretreated with heat or RFGD. The pretreatments increased gene marker expression in the absence of a fibronectin coating. However, pretreatments increased osteoblast gene expression for fibronectin-coated disks more than uncoated disks, suggesting a surface oxide-mediated specific enhancement of fibronectin's bioactivity. Heat pretreatment had greater effects on the mRNA expression of genes for PTH-rP, alkaline phosphatase and osteocalcin while RFGD pretreatment had greater effects on osteopontin and bone sialoprotein gene expression. Conclusions: The results suggest that heat and RFGD pretreatments of the Ti6Al4V surface oxide stimulated osteoblast differentiation through an enhancement of (a) coated fibronectin's bioactivity and (b) the bioactivities of other serum or matrix proteins. The quantitative differences in the effects of the two pretreatments on osteoblast gene marker expression may have arisen from the unique physico-chemical characteristics of each resultant oxide surface. Therefore, engineering the Ti6Al4V surface oxide to become more negatively charged can be used to accelerate osteoblast differentiation through fibronectin-dependent and independent mechanisms.

자연정화에 의한 양식굴(Crassostrea gigas) 중 노로바이러스 저감화 (Defecation of Norovirus from the Oyster Crassostrea gigas by Depuration Following Translocation of the Growing Area)

  • 유홍식;박용수;안세라;박큰바위;심길보;송기철;이태식
    • 한국수산과학회지
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    • 제49권2호
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    • pp.109-115
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    • 2016
  • The efficacy of depuration following growing area translocation for the defecation of norovirus was evaluated under experimental conditions using oysters Crassostrea gigas previously subjected to bioaccumulation of this virus at a waste treatment plant discharge site. Three trials were assayed in an open experimental system with a commercial oyster farm located in a shellfish growing area approved by the Korean Shellfish Sanitation Program. Real-time reverse-transcription polymerase chain reaction (RT-PCR) was used to quantify viruses in the digestive glands of oysters. The final viral loads in oysters after 12 days remained under the detection limit (10 copies/g digestive gland) of the real-time RT-PCR. This reduction trend showed two-phase removal kinetics, with an initial slow reduction or slight increase in viruses during the first 2 days of depuration and subsequent stabilization with 0.12 to 2.64 log unit norovirus copies/g digestive gland per 2 days of depuration for the remaining time.

RTDS를 이용한 SMES model Algorithm 개발 (Algorithm development of SMES model using RTDS)

  • 정희열;박대진;김재호;이재득;김아롱;박민원;유인근;심기덕;김석호;김해종;성기철
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2007년도 제38회 하계학술대회
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    • pp.38-39
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    • 2007
  • Recently, utility network is becoming more and more complicated and huge due to IT(Information Technology) and OA(Office Automation) devices. In addition to, demands of power conversion devices which have non-linear switching devices are getting more and more increased. Voltage sag from sudden increasing loads is also one of the major problems inside of the utility network. In order to compensate the voltage sag problem, power compensation devices systems could be a good solution method. In case of voltage sag, it needs an energy source to overcome the energy caused by voltage sag. Superconducting Magnet Energy Storage (SMES) is a very good promising source due to the high response time of charge and discharge. This paper presents a real-time simulation algorithm for the SMES by using Real Time Digital Simulator (RTDS). With this algorithm users can easily do the simulation of utility power network applied by SMES system with the SMES coil modeled in RTDS.

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주파수 조정을 위한 4MW 전력 저장 시스템 연구 (The Study on 4MW Energy Storage System for Frequency Regulation)

  • 고광수;이충우;강병관;오승훈;이윤재;최은식;류강열;김희중
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2013년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.125-126
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    • 2013
  • ESS(Energy Storage System) for Improve the quality of the power grid, supply reliability, system stability and the efficient operation method of power is drawing attention. According to changes in the load of the power system frequency will be adjustable in real time in response to changes in the frequency of the grid, so thermal power output is mainly controlled in order to keep the grid frequency stable. ESS for adjusting the frequency of the grid when the frequency rises to grid and charge the energy storage device. If the frequency drops to discharge the battery power to the grid and the future is expected to replace the thermal power plant. This paper describes 4MW ESS for the frequency regulation and find out about the characteristics through the PSCAD/EMTDC.

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배수영향 하천의 ADVM 방식 자동유량측정시설 운영 및 검증 (Operation and Verification of the Real-time Discharge Measurement System Using ADVM on Backwater Conditions)

  • 조상욱;김대영;한학영;김치영
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2009년도 학술발표회 초록집
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    • pp.1850-1854
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    • 2009
  • 금강하구언 상류에 위치한 규암 지점은 배수영향을 받는 지점으로 2007년도에 ADVM (Acoustic Doppler Velocity Meter)방식 자동유량측정시설을 설치하여 운영 중에 있다. 본 연구에서는 규암 지점 자동유량측정 시설에서 측정된 유량측정성과를 분석하고 다양한 방법을 통해 이를 검증하였다. 그 결과 기존 수위-유량관 계곡선식으로 방류영향 지역의 유량변화를 잘 나타낸 결과를 보였으며, 유량의 경우 총 67회 측정한 검증자료와 평균오차 7.2%로 대체로 비슷하게 산정되었으며, 금강하구언의 방류량과 갑문개방기간 동안 규암 지점의 총 유출량을 비교한 결과 3.2%의 오차를 보여 규암 지점 자동유량측정시설의 측정결과에 큰 신뢰도를 보였다.

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