• 한국전자파학회논문지
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• 제23권11호
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• pp.1315-1322
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• 2012

주파수 영역 반사 진단법은 케이블의 임피던스 값을 측정하여 케이블의 고장점 위치를 진단한다. 전력 케이블 진단과 같이 험한 환경 또는 활성 상태에서의 진단을 위해서는 회로망 분석기보다 오실로스코프를 이용한 시간 영역 임피던스 측정이 널리 사용되고 있다. 그러나 시간 영역에서 임피던스 측정은 주파수가 증가하면 각종 기생 성분에 의해 임피던스 오차가 증가하여, 고장점 진단의 정밀도가 떨어진다. 본 논문에서는 시간 영역 임피던스 측정에 연산증폭기를 이용한 측정 시스템을 구현하고, 오차 보정 방법을 도입하여 좀 더 광대역에서 정확한 시간 영역 임피던스 측정을 수행하는 방법을 제시하고, 실제 케이블 측정 결과를 비교하여 제안된 방법을 검증한다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제38권1호
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• pp.73-82
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• 2005

국내산지사면의 토양수분 시공간적 분포상황을 파악하기 위한 토양수분 측정법을 개발하였다. 대상유역을 정밀 측량하여 수치고도모형을 구성한 다음 흐름분배 알고리즘을 적용하였고 역측랑을 통한 대상 유역의 흐름분배 알고리즘의 유의성을 판단하였다. 이를 통한 공간적 변화의 대표성을 최대화하기 위한 장기 모니터링 시스템을 구축하였으며, 토양수분의 정확한 측정을 위해 TDR(Time Domain Reflectometry)을 이용하였다. 측정은 설마천 유역의 범륜사 우측사면에서 수행되었다. 강우사상에 의한 시공간적 토양수분의 변화 자료를 성공적으로 획득하였다. 획득된 토양수분자료는 측정시스템의 효용성과 사면유출의 과정에 대한 물리적인 과정을 나타낸다. 불연속적인 토양수분의 연직분포 양상은 사면 수문과정에서 선행흐름이나 대공극 흐름의 중요성을 의미한다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제23권8호
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• pp.967-975
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• 2012

본 논문에서는 샘플링 오실로스코프를 이용한 시간 영역의 해석을 통해 초고주파 소자 및 안테나의 반사 계수를 평가하는 방법을 소개한다. 20 GHz 급의 펄스 입력 신호에 대한 반사 신호를 측정한 후, 이를 푸리에 변환하여 반사 계수를 추출하였다. 초고주파 반사파 회로망의 보정에 필요한 3가지 오차 계수들은 3.5 mm calibration kit을 이용하여 유도하였다. 또한, 반사파 측정을 위하여 결합기를 사용한 경우의 오차 계수를 유도하고, 이를 적용하여 얻은 반사 계수와 벡터 회로망 분석기로 측정한 결과를 비교하였다.

• 물과 미래
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• 제29권4호
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• pp.119-129
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• 1996

여름기간 동안 두 다른 준건조 기지역에 위치한 소유역들(Lucky Hills 그리고 Kendall)로부터 eddy 상관을 기초로 한 에너지 수지와 물수지 방법 그리고 TDR 방법을 이용하여 매일의 토양 함수량이 측정되어졌으며, 그 두 다른 방법들로부터 측정되어지고 계산되어진 매일의 토양 함수량에 대한 비교가 있었다. 그 비교는 유역을 대상으로 하는 경우에 있어서 eddy상관을 이용한 에너지 수지와 물수지 방법 그리고 TDR 방법을 사용한 토양 함수량 특정 방법에 대한 정확돌알아보는데 유용하다. 토양 함수량을 측정하는 이 두 방법들로부터 구해진 회귀 사이의 유사도는 이 방법들 사이의 상관 정도를 알아보는 것에 의해서 설명되어졌다. 단순선형상관분석은 Lucky Hills 유역에서는 TDR 방법에 의해서 측정된 토양 함수량이 에너지와 물수지 방법에 의해서 측정된 토양 함수량의 58% 정도임을 나타냈고, 그리고 Kendall 유역에서는 63% 정도임을 나타내었다. 분포도와 상관분석 결과는, 소유역에서 토양 함수량 측정을 위한 두 방법들에 있어서 유의한 차이를 나타내지 않았다.

• 한국농공학회논문집
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• 제61권6호
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• pp.123-132
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• 2019

This study is to estimate the spatial soil moisture using Terra MODIS (Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer) satellite data and machine learning technique. Using the 3 years (2015~2017) data of MODIS 16 days composite NDVI (Normalized Difference Vegetation Index) and daily Land Surface Temperature (LST), ground measured precipitation and sunshine hour of KMA (Korea Meteorological Administration), the RDA (Rural Development Administration) 10 cm~30 cm average TDR (Time Domain Reflectometry) measured soil moisture at 78 locations was tested. For daily analysis, the missing values of MODIS LST by clouds were interpolated by conditional merging method using KMA surface temperature observation data, and the 16 days NDVI was linearly interpolated to 1 day interval. By applying the RNN-LSTM (Recurrent Neural Network-Long Short Term Memory) artificial neural network model, 70% of the total period was trained and the rest 30% period was verified. The results showed that the coefficient of determination ($R^2$), Root Mean Square Error (RMSE), and Nash-Sutcliffe Efficiency were 0.78, 2.76%, and 0.75 respectively. In average, the clay soil moisture was estimated well comparing with the other soil types of silt, loam, and sand. This is because the clay has the intrinsic physical property for having narrow range of soil moisture variation between field capacity and wilting point.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2015년도 학술발표회
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• pp.490-490
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• 2015

산림 사면에서의 토양층 수문반응은 물순환을 이해하는데 중요하다. 본 연구에서는 토양수분자료를 이용하여 토양수분의 계절적, 공간적 변화를 분석하였다. 연구대상지역은 경기도 파주시 적성면 설마리의 설마천 유역 내에 위치한 범륜사사면과 충청북도 음성군의 청미천 유역내의 수레의산사면이다. 정밀측량을 통해 획득한 수치고도모형(Digital Elevation Model, DEM)을 이용하여 관측지점들을 각각 선정하였다. 대상사면에 토양층별 토양수분의 분포변화를 분석하기 위해 각 지점별 10, 30, 60cm에서 토양수분량 측정시스템(Time Domain Reflectometry, TDR)방식의 토양수분측정장비(miniTRASE)를 설치하여 2시간 간격으로 2014년 3월부터 12월까지 토양수분을 측정하였다. 각 지점별 사면에서 획득된 토양수분 시계열자료는 토양수분의 시공간적 분포특성을 파악하기 위해 지점별 토양수분량의 통계분석(평균, 표준편차, 변동계수)를 수행하였다. 설마천유역의 범륜사사면에서는 2014년도에 특히 강우량이 적어 토양수분의 평균과 표준편차의 월별 변화에서는 기저토양수분 값을 주로 유지하고 강우에 대한 변동성이 크지 않은 것으로 나타났고, 청미천유역의 수레의산 사면에서는 시간적 토양수분변화는 계절적 강우분포 패턴에 따라 반응이 나타났다. 청미천유역의 토양수분자료를 이용하여 토양수분의 계절적, 공간적 변화를 분석한 결과 지표근처 토양층(10, 30cm)와 저층(60cm)에서의 공간적 변화특성이 다르게 나타났다. 이는 저층(60cm)에서의 지표하 흐름, 기반암 존재의 영향차이에 의한 것으로 판단되고, 사면의 위치에 따라 토양수분의 안정화 정도가 다른 것을 확인할 수 있다.

• 한국농공학회논문집
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• 제61권5호
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• pp.89-99
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• 2019

In this study, we estimated the spatially-distributed soil moisture at the high resolution ($10m{\times}10m$) using the satellite-based Sentinel-1A/B SAR (Synthetic Aperture Radar) sensor images. The Sentinel-1A/B raw data were pre-processed using the SNAP (Sentinel Application Platform) tool provided from ESA (European Space Agency), and then the pre-processed data were converted to the backscatter coefficients. The regression equations were derived based on the relationships between the TDR (Time Domain Reflectometry)-based soil moisture measurements and the converted backscatter coefficients. The TDR measurements from the 51 RDA (Rural Development Administration) monitoring sites were used to derive the regression equations. Then, the soil moisture values were estimated using the derived regression equations with the input data of Sentinel-1A/B based backscatter coefficients. Overall, the soil moisture estimates showed the linear trends compared to the TDR measurements with the high Pearson's correlations (more than 0.7). The Sentinel-1A/B based soil moisture values matched well with the TDR measurements with various land surface conditions (bare soil, crop, forest, and urban), especially for bare soil (R: 0.885~0.910 and RMSE: 3.162~4.609). However, the Mandae-ri (forest) and Taean-eup (urban) sites showed the negative correlations with the TDR measurements. These uncertainties might be due to limitations of soil surface penetration depths of SAR sensors and complicated land surface conditions (artificial constructions near the TDR site) at urban regions. These results may infer that qualities of Sentinel-1A/B based soil moisture products are dependent on land surface conditions. Although uncertainties exist, the Sentinel-1A/B based high-resolution soil moisture products could be useful in various areas (hydrology, agriculture, drought, flood, wild fire, etc.).

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제12권9호
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• pp.35-45
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• 2011

본 연구에서는 터널 지보재의 거동을 전기펄스를 이용한 계측 시스템인 TDR센서를 이용하여 파악하고자 하였다. 터널 지보재의 거동을 파악하기 위해 먼저 구리테이프를 TDR센서의 계측재료로 이용하여 터널 지보재에 설치하기 위한 제작기법에 대해 연구하였다. 그 결과 구리테이프의 상부에 유리테이프, 하부에 스티로폼+전자파 차단시트를 설치했을 때 TDR센서의 민감도가 적절했고 노이즈 발생량도 적었다. PVC파이프 터널모형단면을 통해 단면의 강성과 지점 조건에 따라 데이터의 형태가 어떠한 경향을 나타내는 지 확인할 수 있었다. 이는 실제 현장에 구리테이프를 이용하여 터널 지보재의 거동을 정확히 파악하기 위해서는 지보재의 강성과 지점 조건을 현장과 동일하게 하여야 함을 알 수 있었다. TDR데이터와 유한요소해석과의 비교를 통해 TDR센서를 이용하여 터널의 거동을 파악할 수 있음을 알 수 있다. TDR데이터를 통해 지보재의 변형을 정성적으로 파악할 수 있고, 응력과 변형률 관계를 통해 지보재의 부재력까지 파악할 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국환경과학회지
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• 제31권10호
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• pp.869-881
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• 2022

In this study, a field study was conducted to investigate the relationship between high-resolution remote images and the volumetric moisture, and the number of compaction. Changes in the shape of the surface and soil moisture content were observed and correlated with the number of compactions using roller equipment. As the compaction is repeated, the surface is flattened and the terrain curvature decreases and converges to zero. In particular, the tangential curvature changes as the number of compactions increase. Due to soil compaction, the vegetation index changed from a positive to a negative value, and most of the test site area was homogenized with a negative index. This suggests a decrease in porosity and an increase in volumetric water content associated with increasing soil compaction. Soil moisture, measured using a frequency domain reflectometry(FDR) sensor, tends to increase proportionately with the number of vibration compactions, but the correlation between the number of compactions and soil moisture is unclear. This study suggests that while it is necessary to consider the reproducibility of the experiments performed, the compaction quality of the soil can be evaluated using high-resolution terrain factors and soil moisture.

• Computers and Concrete
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• 제31권4호
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• pp.293-306
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• 2023

This study proposes and demonstrates a smart monitoring system that uses transmission lines embedded in a reinforced concrete structure to detect the presence of defects through changes in the electromagnetic waves generated and measured by a time-domain reflectometer. Laboratory experiments were first conducted to identify the presence of voids in steel-concrete composite columns. The results indicated that voids in the concrete caused a positive signal reflection, and the amplitude of this signal decreased as the water content of the soil in the void increased. Multiple voids resulted in a decrease in the amplitude of the signal reflected at each void, effectively identifying their presence despite amplitude reduction. Furthermore, the electromagnetic wave velocity increased when voids were present, decreased as the water content of the soil in the voids increased, and increased with the water-cement ratio and curing time. Field experiments were then conducted using bored piles with on-center (sound) and off-center (defective) steel-reinforcement cage alignments. The results indicated that the signal amplitude in the defective pile section, where the off-center cage was poorly covered with concrete, was greater than that in the pile sections where the cage was completely covered with concrete. The crosshole sonic logging results for the same defective bored pile failed to identify an off-center cage alignment defect. Therefore, this study demonstrates that electromagnetic waves can be a useful tool for monitoring the health and integrity of reinforced concrete structures.