• 제목/요약/키워드: Real time discharge

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계측자료 기반 Nomograph를 이용한 실시간 소하천 홍수량 산정 연구 (Real-Time Flood Forecasting by Using a Measured Data Based Nomograph for Small Streams)

  • 정태성;최창원;예성제;구강민
    • Ecology and Resilient Infrastructure
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    • 제10권4호
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    • pp.116-124
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    • 2023
  • 극한호우 발생빈도 증가로 소하천 홍수 피해가 증가하고 있어 소하천 리스크 관리를 위해 유량 계측 요구가 증가하고 있다. 이에 행정안전부 (MOIS) 소속 국립재난안전연구원 (NDMI)은 CCTV 기반 자동유량계측기술 (CCTV based Automatic Discharge Measurement Technology, CADMT)을 개발하고 성능 검증과 재난 리스크 관리기술 개발을 위해 시범소하천을 운영하고 있다. 본 연구는 CADMT가 설치된 능막천과 중선필천 2개 소하천을 선정하고 소하천에 가장 가까운 기상청 Automatic Weather System 강우량 자료와 유량 계측자료를 이용해 4-Parameter Logistic 방법으로 Nomograph를 개발한다. 개발한 Nomograph를 검증하기 위하여 본 연구는 각 소하천에서 홍수량을 예측하고 그 결과를 계측 유량과 비교한다. 검증 결과 예측치는 계측치를 잘 재현하는 것으로 나타나 향후, 보다 정확도 높은 계측자료가 수집되고 이에 기반한 Nomograph가 개발된다면 정확도 높은 홍수 예·경보가 가능할 것으로 판단된다.

계획된 간호 중재가 미숙아 어머니의 스트레스, 모성 역할 긴장과 역할 수행에 미치는 영향 (Effect of Planned Nursing Intervention on the Stress, the Maternal Role Strain, and the Maternal Role Performance of Mothers of Premature Infants)

  • 정경화
    • Child Health Nursing Research
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    • 제5권1호
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    • pp.70-83
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    • 1999
  • The birth of a premature infant is distressing for its parents. The parents of a premature infant experience stress according to the infant's physical appearance and behavior, the environment of the neonatal intensive care unit (NICU) , and the alteration in the parental role. Especially, a mother of a premature infant feels distressed even after the discharge of the infant : therefore, she has difficulties in maternal role performance. The main purpose of this study is to identify the effects of the planned infant care information program in order to lower the stress level for mothers of premature infants caused by the birth and hospitalization in NICU of premature infants, to reduce the maternal role strain, and to promote the maternal role performance after the infants' discharge. This study employed two methods of research at the same time : quasi -experimental non-equivalent pre and post test to compare : non-equivalent post test to compare. The total number of subjects was 19 who were assigned to the research program : 12 mothers of premature infants at the NICU at the Ch university hospital and 7 at the NICU at the Y general hospital located in Chounju city. The data were collected for 79 days from August 18 to November 5, 1998. The questionnaire method was applied for the data collection, and the measures used in this study were Parental Stressor Scale : NICU(Miles, 1993), the Maternal Role Strain Measures ( Hobbs, 1968 ; Steffensmeier, 1982) , and Self Confidence Scale (Pharis, 1978). Research procedure is as follows : after preliminary examination, the experimental subjects, the mothers of premature infants at the Nl CU at Ch university hospital were provided with slide films and information developed by the researcher based on existing documents and data. It took two 60-minute sessions a week for two weeks, and the mothers' stress level was measured using the same instrument twice one week and two week after the infants' hospitalization. The stress level of the contrast subjects, the mothers at Y general hospital was measured during the same period. The experimental subjects were provided with booklets on matters that require attention after the infants' discharge and on developmental project, and they were educated to play the maternal role in person for 2-3 hours a week : breast-feeding, burping a baby, and changing diapers. One week after the infants' discharge, the maternal role strain and the maternal role performance were examined in two groups of the subjects. The analysis of collected data was done using descriptive statistics including real numbers, percentages, averages, and standard deviations. Mann-Whitney test ; x² test ; Repeated Measures Analysis of Variance ; ANCOVA Spearman's rho correlation coefficients. The results on this study were as follows. (1) The examination of the same quality showed that there were no differences in the general and obstetrical characters between the two groups. However, in terms of the characters of premature infants. just right after their birth, the infants at the contrast group weighed more than those at the experimental group(U=16.5, p=.02), and the former was in mother's womb longer than the latter(U=15.5, p=.02). (2) The stress level of the mothers provided with the plannned nursing intervention program became lower as time passed compared to the others'(F=16.61, p=.00) Even when the influence of weight at birth and the length of gestation was removed among the premature infants' characters, the mothers' stress levels made a statistical difference 2 weeks after the infants' hospitalization depending on treatment (F=8.00, p=.01) (3) The maternal role strain of the mothers provided with the planned nursing intervention program was lower than the others'(U=2.0, p=.00). Even when the influence of weight at birth and the length of gestation was removed among the premature infants' characters, the maternal role strain levels made a statistical difference 2 weeks after the infants' hospitalization, depending on treatment(F=14.72, p=.00). (4) The maternal role performance level of the mothers provided with the planned nursing program was higher than the others'(U=.0, p=.00). Even when the influence of weight at birth and the length of gestation was removed among the premature infants' characters, the mothers' stress levels made a statistical difference 2 weeks after the infants' hospitalization, depending on treatment(F=8.00, p=.01). (5) The correlation between a mother's stress level 2 weeks after her infant's hospitalization, the maternal role strain and the maternal role performance were compared : the stress and the maternal role strain were statistically irrelevant to each other(r=.33, p=.12) : the stress was found to be in inverse proportion to the maternal role performance(r=-.53, p=.02). The maternal role strain was in inverse proportion to the maternal role performance as well(r=-.50, p=.00). In conclusion, for the mothers provided with the planned nursing intervention program, their stress level was getting lower as time passed during the infants' hospitalization, their maternal role strain reduced when they took care of their infants after their discharge, and their maternal role performance level was high compared to the other mothers. Besides, the lower the stress level of mothers of premature infants was during the infants' hospitalization, the higher the maternal role performance after their discharge was. The lower maternal role strain was, the higher the maternal role performance was as well. These results of the study suggested that the nursing intervention program for the mothers of premature infants developed by the researcher would be effectively applied to nursing practice, and it would be a foundation for the development of this kind of program.

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배수갑문(排水閘門)의 관리(管理) 및 배제유량(排除流量)에 관(關)한 연구(硏究) (A Study on the Management and the Discharge of the Sluice Gates)

  • 김태철;이덕주;한영수
    • 농업과학연구
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    • 제17권2호
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    • pp.102-114
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    • 1990
  • 본 연구는 배수갑문의 관리 및 운용 상황을 알기 위하여 삽교호를 모형으로 분석하였으며, 수리모형실험을 통하여 농지개량사업 계획설계기준의 제안식을 검토한 결과는 다음과 같다. 1. 삽교호의 9개년간의 평균 개문(開門)높이 4.13m이었고, 평균 조작연수(操作連數)는 4.04연(連), 연(年)평균 조작회수는 67회(回)이었으며, 배제시간은 연(年)평균 192시간 32분, 1회(回) 평균 2시간 53분 이었다. 2. 삽교호를 통하여 공급한 용수는 연(年)평균 8,815만톤으로 삽교호 유효저수량의 약 1.4배이며, 월별 최대 양수월(揚水月)인 5월의 양수량은 평균 2,956 만톤/년으로 유효저수량의 약 1/2을 양수하였다. 3. 설계기준에 제시된 오리피스 공식은 수중오리피스에서 완전오리피스 형태로 바뀌는 경계영역에서 급격한 배제량의 단절이 나타났으며, 이는 실제 수리현상과 다르므로 개선되어야 한다. 4. 오리피스의 공식은 수중과 완전으로 구분하여 사용하고 있으나, 내 외수위 및 수문 개방도를 고려하여 유량계수를 적용하면 수중 및 완전 오리피스의 모든 경우에도 $q=C{\cdot}W\sqrt{2gH_1}$의 공식을 적용할 수 있다.

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IoT 기반 지능형 수위 모니터링 플랫폼 설계 및 구현 (Design and Implementation of IoT-Based Intelligent Platform for Water Level Monitoring)

  • 박지훈;강문성;송정헌;전상민
    • 농촌계획
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    • 제21권4호
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    • pp.177-186
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    • 2015
  • The main objective of this study was to assess the applicability of IoT (Internet of Things)-based flood management under climate change by developing intelligent water level monitoring platform based on IoT. In this study, Arduino Uno was selected as the development board, which is an open-source electronic platform. Arduino Uno was designed to connect the ultrasonic sensor, temperature sensor, and data logger shield for implementing IoT. Arduino IDE (Integrated Development Environment) was selected as the Arduino software and used to develop the intelligent algorithm to measure and calibrate the real-time water level automatically. The intelligent water level monitoring platform consists of water level measurement, temperature calibration, data calibration, stage-discharge relationship, and data logger algorithms. Water level measurement and temperature calibration algorithm corrected the bias inherent in the ultrasonic sensor. Data calibration algorithm analyzed and corrected the outliers during the measurement process. The verification of the intelligent water level measurement algorithm was performed by comparing water levels using the tape and ultrasonic sensor, which was generated by measuring water levels at regular intervals up to the maximum level. The statistics of the slope of the regression line and $R^2$ were 1.00 and 0.99, respectively which were considered acceptable. The error was 0.0575 cm. The verification of data calibration algorithm was performed by analyzing water levels containing all error codes in a time series graph. The intelligent platform developed in this study may contribute to the public IoT service, which is applicable to intelligent flood management under climate change.

휴대용 원자 방출 분광계를 위한 제어 및 분석용 소프트웨어 개발 (Development of Controlling and Analyzing Software for Portable Atomic Emission Spectrometry)

  • 이상천;이장수;정민수;류동항
    • 분석과학
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    • 제11권1호
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    • pp.1-7
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    • 1998
  • 본 논문은 현장에서 미량 원소분석을 수행할 수 있는 휴대용 원자방출분광계인 HCGD-AES(Hollow Cathode Glow Discharge-Atomic Emission Spectrometer)1에 적용할 분석 및 제어용 프로그램의 제작에 관한 연구결과를 요약하였다. 단색화 장치의 부피를 최소화할 수 있도록 분석할 원소의 선 필터(line filter)를 사용하여 제작된 검출계에서 실시간 분석이 가능한 소프트웨어의 개발이 이루어 졌으며, 원소 분석 및 검량선 작성의 자동화를 바탕으로 쉽게 사용할 수 있는 노트북용 소프트웨어를 Windows 95 환경에서 구현하였다. 사용한 주 언어인 Delphi 2.0을 바탕으로 그밖의 프로그램 언어도 복합적으로 사용되었다. 특히 측정된 자료들은 데이터 베이스를 구축하여 최적 실험 환경 조건을 얻을 수 있도록 하였으며 보고서 작성 기능도 추가되었다. 본 프로그램은 분석 수행에 있어서 사용자 편의를 위해 디자인되었으므로 빠르게 배우고 분광분석의 다른 분야에도 적용할 수 있도록 개발되어 응용성과 활용성이 대폭 확대될 수 있다는 이점이 있다.

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Prediction of the DO concentration using the machine learning algorithm: case study in Oncheoncheon, Republic of Korea

  • Lim, Heesung;An, Hyunuk;Choi, Eunhyuk;Kim, Yeonsu
    • 농업과학연구
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    • 제47권4호
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    • pp.1029-1037
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    • 2020
  • The machine learning algorithm has been widely used in water-related fields such as water resources, water management, hydrology, atmospheric science, water quality, water level prediction, weather forecasting, water discharge prediction, water quality forecasting, etc. However, water quality prediction studies based on the machine learning algorithm are limited compared to other water-related applications because of the limited water quality data. Most of the previous water quality prediction studies have predicted monthly water quality, which is useful information but not enough from a practical aspect. In this study, we predicted the dissolved oxygen (DO) using recurrent neural network with long short-term memory model recurrent neural network long-short term memory (RNN-LSTM) algorithms with hourly- and daily-datasets. Bugok Bridge in Oncheoncheon, located in Busan, where the data was collected in real time, was selected as the target for the DO prediction. The 10-month (temperature, wind speed, and relative humidity) data were used as time prediction inputs, and the 5-year (temperature, wind speed, relative humidity, and rainfall) data were used as the daily forecast inputs. Missing data were filled by linear interpolation. The prediction model was coded based on TensorFlow, an open-source library developed by Google. The performance of the RNN-LSTM algorithm for the hourly- or daily-based water quality prediction was tested and analyzed. Research results showed that the hourly data for the water quality is useful for machine learning, and the RNN-LSTM algorithm has potential to be used for hourly- or daily-based water quality forecasting.

미계측 유역의 유출모의를 위한 RAR 자료의 적용성 평가 연구 (Assessment of Radar AWS Rainrate for Streamflow Simulation on Ungauged Basin)

  • 이병주;고혜영;장기호;최영진
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제44권9호
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    • pp.721-730
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    • 2011
  • 본 연구는 기상청에서 실시간으로 생산하고 있는 레이더-AWS 강우강도(RAR) 자료의 유출모의 적용성을 평가하고자 하는데 그 목적이 있다. 춘천댐 상류유역(4859.73 $km^2$)을 대상유역으로 선정하고 5개소유역에 대한시단위 AWS와 RAR 유역평균강우량을 산정하였다. 미계측 유역에서는 AWS와 RAR의 상관성이 낮고 계측유역에서는 높은 것으로 나타났다. 시단위 AWS와 RAR 유역평균 강우량은 강우분포형태에 따라차이가 크게 발생하는 것으로 나타났다. 두 자료의 유역평균 강우량을 이용하여 2006∼2009년의 홍수기간에 대해 모의유량을 평가하였다. 계측유역에 해당하는 춘천댐에서는 RAR 모의유량이 AWS 결과에 비해 정확도가 낮게 나타나나 미계측유역이 존재하는 화천댐과 평화의댐에서 AWS 모의유량이 과대추정되는 경우에 한해서 RAR 모의유량은 정확하게 모의하는 것으로 나타났다. 따라서 시단위 RAR 자료는 미계측 유역의 실시간 유량예측을 위한 강우자료로 활용이 가능할 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.

실규모 현장 실험 기반 H-ADCP 초음파 산란도 활용 소하천용 하천 부유사 농도 측정 기법 개발 (Estimation of Suspended Sediment Concentration in Small Stream with Acoustic Backscatter from Horizontal ADCP based on Real-Scale Field Experiment)

  • 서강현;김동수;손근수
    • 대한토목학회논문집
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    • 제36권6호
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    • pp.1023-1035
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    • 2016
  • 부유사 농도는 유사이송해석, 하천 및 구조물의 안정성 평가 등에 있어서 매우 중요한 자료라 할 수 있다. 그러나, 국내의 경우 주로 재래식 채집방식으로 유사량을 관측하고 있어 유사량 자료가 현저히 부족한 실정이다. 이에 본 연구에서는 수평초음파도플러유속계(H-ADCP)에서 제공하는 신호대잡음비(SNR)와 레이저부유사측정기(LISST-100X)를 활용한 실측 부유사농도와의 상관관계를 구축하여 H-ADCP를 활용하여 공간 시간적으로 정밀한 유사량을 지속적으로 추정할 수 있는 기법을 개발하고자 한다. 이를 위해 H-ADCP의 신호대잡음비 보정식을 개발하였으며, 실규모 하천에서 유사를 인위적으로 공급하며 H-ADCP와 LISST를 활용하여 신호대잡음비와 부유사농도 자료를 계측하고, 개발된 보정식이 적용된 신호대잡음비-부유사농도(SNR-SSC) 관계식을 시범적으로 구축해 보았다. 구축한 SNR-SSC 관계로부터 상관계수 0.85~0.88의 상대적으로 높은 상관도를 가진 선형회귀식을 구성할 수 있었으며, 본 연구 결과는 자동유량측정장치로 사용되고 있는 H-ADCP를 적절히 활용할 경우 실시간 유사량 관측이 가능하다는 점을 시사한다.

Chiu가 제안한 2차원 유속분포식의 자연하천 적용성 분석 (Application of Chiu's Two Dimensional Velocity Distribution Equations to Natural Rivers)

  • 이찬주;서일원;김창완;김원
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제40권12호
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    • pp.957-968
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    • 2007
  • 수자원의 정량적인 계획과 관리를 위해서는 정확하고 신뢰성 높은 유량 자료가 필수적이다. 이에 따라 최근에 초음파유량계와 유속지수법 등의 실시간 유량 측정 방법이 도입되고 있다. 이러한 방법들은 단면의 일부분에서 측정한 유속을 이용하여 전체 단면의 유량을 산정하고 있으므로 하천 단면의 2차원적 유속분포에 대한 합리적이고 이론적인 기초가 필요하다. 본 연구에서는 Chiu(1987, 1988)가 제안한 2차원 유속분포식을 자연하천에 적용하고 ADCP 실측 자료를 이용하여 비교 분석함으로써 적용성을 분석하였다. 이를 위해 실측 자료로부터 최대유속과 평균유속을 계산한 후 매개변수 M을 산정하였다. 등유속선 형상 매개변수는 최소자승합 기준의 목적함수를 이용하여 추정하였다. 최적화된 매개변수를 적용하여 도출된 엔트로피 유속분포를 실측 유속분포와 비교한 결과, 대체로 잘 일치하는 것으로 나타났다. 상관도가 높게 나타나는 14개의 실측 자료를 이용하여 매개변수 h, $\beta_i$의 특성을 분석한 후 미측정 단면에 적용할 수 있도록 그 값을 추정하였다. 추정된 매개변수를 검증을 위한 자료에 적용한 결과 역시 실측 자료를 대체로 잘 재현하는 것으로 나타났다. 유량의 경우 최대 7% 의 오차로 실측 자료와 대체로 비슷하게 산정하였다. Chiu의 유속분포식에 관여하는 매개변수를 적절히 추정한다면 자연하천의 유속분포를 잘 모의할 수 있을 것으로 판단된다.