• 제목/요약/키워드: Soil sensor

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전력구 터널 건설안전 확보를 위한 디스크커터 마모측정시스템 시작품 개발 및 성능검증 (Development of disc cutter wear sensor prototype and its verification for ensuring construction safety of utility cable tunnels)

  • 김정주;류희환;송승우;도승철;이지윤;정호영
    • 한국터널지하공간학회 논문집
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    • 제26권2호
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    • pp.91-111
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    • 2024
  • 전력구 터널은 송전선로 지중화 사업의 일환으로 대부분의 경우 쉴드 TBM을 활용하여 건설된다. TBM 챔버는 터널 내부 중 유일하게 암반과 흙을 마주하는 공간이며, 붕락과 부딪힘 사고 등 사고노출 빈도가 가장 높은 곳이다. 현재 챔버 외부에서 디스크커터 마모정도를 측정할 수 있는 방법이 부재하기 때문에 근로자의 수시점검이 필수적이다. 이에 본 연구에서는 TBM 챔버 내부 안전사고를 예방하고, 챔버 오픈회수 절감을 통해 공사기간 단축의 효과를 기대하기 위하여 디스크커터 마모측정 기술 개념을 정립하고, 시작품을 제작하였다. 선행기술을 고찰하여 자기센서가 굴착환경에서 가장 적합하다고 판단하여, 자기센서, 무선통신 모듈, 전원공급, 외부 케이싱, 그리고 모니터링 시스템을 종합한 마모측정 센서 패키지를 개발하였다. 실제 굴착환경에서 시작품 성능검증을 수행하기 위해 3.6 m 토압식 쉴드 TBM을 활용한 실대형 굴진시험을 수행하였다. 실대형 굴진시험 결과 8개의 시작품 중 5개가 정상적으로 작동하였다. 최대 3,000 kN의 추력과 1.5 RPM의 회전속도 안에서 센서측정값이 무선통신을 통해 시스템에 원활하게 표출되는지 확인하였고, 센서 케이싱이 파손되지 않아 내구성을 확보하는 것으로 분석되었다.

현장시험을 통한 다양한 지반강성 평가방법에 대한 연구 (A Study on Various Soil Stiffness Evaluation Methods with Field Test)

  • 유완규;김병일;김주형;박근보
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제11권4호
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    • pp.1373-1380
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    • 2010
  • 현재 우리나라의 다짐관리와 평가에는 주로 평판재하시험, 현장에서 모래치환법에 의한 흙의 밀도 시험방법 등이 이용되고 있지만 이러한 방법들은 여러 문제점을 갖고 있다. 지난 30년 동안 문제점을 보완하기 위해 유럽, 미국 등을 중심으로 연속다짐관리에 대한 연구가 활발히 진행되고 있으며, 이 외에도 새로운 다짐평가장비인 지오게이지, 동평판재하시험기, 동적콘관입시험기 등을 개발하여 사용하고 있다. 이 연구에서는 이러한 새로운 다짐평가장비들을 기존 다짐평가방법을 보완, 대체할 수 있는 시험방법으로 활용하고자 시험성토를 통하여 현장시험을 실시하였다. 그 결과 연속다짐평가 장비인 컴팩토미터와 동평판재하시험기의 경우 기존 다짐도 평가 방법인 평판재하시험, 현장들밀도시험결과와 경향이 비교적 잘 일치하는 것으로 나타났다.

Comparison of Environment, Growth, and Management Performance of the Standard Cut Chrysanthemum 'Jinba' in Conventional and Smart Farms

  • Roh, Yong Seung;Yoo, Yong Kweon
    • 인간식물환경학회지
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    • 제23권6호
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    • pp.655-665
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    • 2020
  • Background and objective: This study was conducted to compare the cultivation environment, growth of cut flowers, and management performance of conventional farms and smart farms growing the standard cut chrysanthemum, 'Jinba'. Methods: Conventional and smart farms were selected, and facility information, cultivation environment, cut flower growth, and management performance were investigated. Results: The conventional and smart farms were located in Muan, Jeollanam-do, and conventional farming involved cultivating with soil culture in a plastic greenhouse, while the smart farm was cultivating with hydroponics in a plastic greenhouse. The conventional farm did not have sensors for environmental measurement such as light intensity and temperature and pH and EC sensors for fertigation, and all systems, including roof window, side window, thermal screen, and shading curtain, were operated manually. On the other hand, the smart farm was equipped with sensors for measuring the environment and nutrient solution, and was automatically controlled. The day and night mean temperatures, relative humidity, and solar radiation in the facilities of the conventional and the smart farm were managed similarly. But in the floral differentiation stage, the floral differentiation was delayed, as the night temperature of conventional farm was managed as low as 17.7℃ which was lower than smart farm. Accordingly, the harvest of cut flowers by the conventional farm was delayed to 35 days later than that of the smart farm. Also, soil moisture and EC of the conventional farm were unnecessarily kept higher than those of the smart farm in the early growth stage, and then were maintained relatively low during the period after floral differentiation, when a lot of water and nutrients were required. Therefore, growth of cut flower, cut flower length, number of leaves, flower diameter, and weight were poorer in the conventional farm than in the smart farm. In terms of management performance, yield and sales price were 10% and 38% higher for the smart farm than for the conventional farm, respectively. Also, the net income was 2,298 thousand won more for the smart farm than for the conventional farm. Conclusion: It was suggested that the improved growth of cut flowers and high management performance of the smart farm were due to precise environment management for growth by the automatic control and sensor.

Test Strip과 Chlorophyll Meter를 이용한 오이의 신속한 영양진단 (Rapid Nutrient Diagnosis of Cucumber by Test Strip and Chlorophyll Meter)

  • 김권래;김계훈
    • 한국토양비료학회지
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    • 제36권5호
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    • pp.272-279
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    • 2003
  • 본 연구는 지금까지 제시된 여러 가지 간이 영양 진단 방법들 중 test strip과 chlorophyll meter를 이용하여 오이의 영양상태를 신속하게 파악하기 위한 방안을 모색하고자 시행하였다. 본 실험에서는 양액에 공급하는 N, P, K 수준을 달리하여 오이를 재배하면서 생육시기별로 specific color difference sensor value (SCDSV), 엽병의 즙액 내 $NO_3$, $PO_4$, K의 함량을 측정하였다. 실험 결과 양액 중 N, P, K의 농도변화에 따른 엽병 중 $NO_3$, $PO_4$, K 함량 변화가 엽 내 total-N, P, K 함량의 변화보다 더 민감하였다. Test strip을 이용하여 구한 오이 엽병 즙액 내 $NO_3$, $PO_4$, K 함량은 엽 내 total-N, P, K의 농도와 고도의 일차상관관계를 나타내었다. 따라서 지금까지 여러 연구를 통해 확립된 오이의 엽 내 total-N, P, K의 적정함량을 회귀식에 대입하여 즙액 $NO_3$, $PO_4$, K의 적정함량을 계산하였다. 오이 즙액의 적정 $NO_3$, $PO_4$, K 범위는 각각 5.4-9.1, 0.2-0.5, $3.1-4.8g\;L^{-1}$였다. Chlorophyll meter를 이용하여 측정한 SCDSV는 엽 내 total-N와 높은 상관관계를 나타내었으며 기존에 연구된 오이의 엽 내 total-N 함량을 회귀식에 대입하여 계산한 결과 적정 SCDSV는 39.5-49.0이었다. 본 연구 결과 test strip과 chlorophyll meter는 오이의 신속한 영양 진단에 이용할 수 있을 것으로 판단된다.

지중관로에서의 실제 허용전류 산출을 위한 도체온도 계산 알고리즘 개선에 관한 연구 (Improvement of the Conductor Temperature Calculation Algorithm for Calculating the Allowable Current in the Underground Channel)

  • 이향범;이병철;김정훈;남용현;강지원
    • 전기학회논문지
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    • 제67권3호
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    • pp.352-357
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    • 2018
  • In this paper, the improvement of the conductor temperature calculation algorithm is studied. The allowable current of the underground transmission line is determined by the conductor temperature limit. Usually to calculate the allowable current limit, the conductor temperature is assumed in the most worst environment condition. It is possible to increase the transmission capacity if the actual burial environment is considered. Therefore, in this paper an algorithm is proposed to calculate the conductor temperature by distinguishing two area of a underground transmission line condition - the manhole where the temperature sensor can be installed and the underground transmission line in which the temperature sensor can not be installed easily. When calculating the conductor temperature by the underground line in the pipeline, the existing standard describes each environment as a single soil heat resistance and one ambient temperature. In order to compensate this situation, thermal resistance model that can take into consideration the ground surface temperature and under ground temperature is proposed. It is shown that the accuracy of the proposed model is increased compared with the existing standard calculation result.

지목조사를 위한 초분광영상의 활용성 검토 연구 (Applicability of Hyperspectral Imaging Technology for the Check of Cadastre's Land Category)

  • 이인수;현창욱
    • 한국측량학회지
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    • 제32권spc4_2호
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    • pp.421-430
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    • 2014
  • 항공영상, 위성영상 및 초분광영상은 농업, 산림, 수계 해안, 지질, 토지피복 지도 작성 등에 널리 이용되고 있지만, 지적분야에서 이들의 활용은 거의 나타나지 않고 있다. 한편 해외에서는 항공 위성영상의 지적도와 중첩이나 지목의 등록 및 갱신과 관련된 연구 사례들이 보고되고 있다. 이에 본 연구에서는 초분광영상을 지적 분야 적용성 검토결과, 기존 지목 오류 조사를 위한 현장 공간정보 취득 수단으로 활용될 수 있을 것으로 판단되며 향후 다목적 지적 구현 시 지적정보와 융합할 수 있는 농업, 토양, 그리고 식생 등의 속성정보 취득에 기여할 것으로 사료된다.

로타리 경운작업 시 트랙터 PTO 가혹도 평가 (Evaluation of Tractor PTO Severeness during Rotary Tillage Operation)

  • 김용주;정선옥;최창현;이대현
    • Journal of Biosystems Engineering
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    • 제36권3호
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    • pp.163-170
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    • 2011
  • Analysis of load on major parts of the tractor power drive line is critical for efficient and optimum design of a tractor. The purpose of this study was to evaluate severeness of the tractor PTO driving axle during rotary tillage operation. First, S-N (stress vs. number of cycle) curve of a PTO driving gear was obtained through the fatigue life test using a PTO dynamometer. Second, PTO severeness was evaluated during rotary tillage operation. Torque measurement system was constructed with strain-gauge sensors to measure torque of a PTO axle, an I/O interface to acquire the sensor signals, and an embedded system to calculate severeness. The severeness of PTO was analyzed using measured torque data during rotary tillage. In the PTO gear life fatigue test, breakage time and bending stress of the gear were measured by tooth widths and torque change during the fatigue life test. The S-N curve showed a good linear relationship between bending stress and number of cycle (life) with a coefficient of determination of 0.97. For PTO severenss evaluation, rotary tillage operations were conducted at two PTO rotational speeds (level-1, level-2) under different paddy and upland field sites with different soil conditions. Results of averaged relative severeness for PTO level-1 and PTO level-2 were 1.96 and 3.34, respectively, at paddy field sites, and they were 1.36 and 2.51, respectively, at upland field sites. The results showed that the PTO driving axle experienced more severe load during rotary tillage at paddy fields than at upland sites, and relative severeness was greater at the higher PTO rotational speed under all of the soil conditions.

Determination of Cadmium Ions by Designing an Optode Based on Immobilization of Dithizone on a Triacetylecelluose Membrane in Polluted Soil and Water Samples

  • Tavallali, Hossein;Kazempourfard, Fatemeh
    • 대한화학회지
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    • 제53권2호
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    • pp.144-151
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    • 2009
  • 카드뮴이온 검출을 위한 optode를 triacetylecelluose 막에 있어 dithizone을 고정에 의하여 디자인 되었다. Optode 막이 카드뮴을 포함하는 611 nm 에서 흡수 변화가 가능한 실제시료에 도입 되었을 때 녹색에서 붉은 색으로 색 변화가 일어났다. $Cd^{2+}$ 이온 검출은 검출한계가 0.025 ${\mu}g\;ml^{-1}$ (25 ng $ml^{-1}$)이고 0.3-3 ${\mu}g\;ml^{-1}$ (2.67-26.67 ${\mu}M$)범위에서 가능하였다. Optode의 반응 시간은 $Cd^{2+}$ 이온에 의존하여 15분 안 에서 일어 났다. 다른 간섭종의 효과에 대해 시험되었고 좋은 선택성을 보였다. 제안된 optode를 사용하 여 오염된 토양과 물시료에서 $Cd^{2+}$ 이온의 검출 결과는 잘 확립된 원자흡수법과 동등하게 얻을 수 있었다.

분광혼합분석 기법에 의한 산림피복 정보의 특성 분석 (Analysis of Forest Cover Information Extracted by Spectral Mixture Analysis)

  • 이지민;이규성
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제19권6호
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    • pp.411-419
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    • 2003
  • 광학영상에서 개별 화소에 해당하는 공간은 반사특성이 상이한 두 개 이상의 지표물이 존재하는 경우가 대부분이나, 기존의 영상처리는 각 화소를 단일의 지표물로 가정하여 처리하였다. 본 연구에서는 분광혼합분석(spectral mixture analysis)을 이용하여 개개의 화소를 구성하고 있는 두 가지 이상의 지표물을 점유비율에 따라 분해하고 그 결과의 활용 가능성을 분석하였다. 경기도 광릉시 험림을 대상으로 Landsat-7 ETM+ 영상을 획득하여 대기보정 및 지형효과에 의한 복사보정을 실시하였다. 선형혼합모델을 통하여 각 화소를 6개 단위지표물(endmember)의 점유비율로 분해하였다. 각 endmember의 점유비율을 나타내는 영상들을 조합하여 보다 세부적인 임상분류가 가능하였다. 토양의 점유비율을 이용하여 수관울폐도와 관련된 정보의 추출도 가능하다고 판단된다. 또한 침엽수림의 화소값에 그늘에 의한 영향이 많다는 것을 알 수 있었다. 산림의 다양하고 복잡한 구성요소를 감안한다면 분광혼합분석은 기존의 영상처리방법에서 얻을 수 없었던 세부적인 산림정보의 추출을 위한 새로운 도구로 기대 된다.

Estimation of Chinese Cabbage Growth by RapidEye Imagery and Field Investigation Data

  • Na, Sangil;Lee, Kyoungdo;Baek, Shinchul;Hong, Sukyoung
    • 한국토양비료학회지
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    • 제48권5호
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    • pp.556-563
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    • 2015
  • Chinese cabbage is one of the most important vegetables in Korea and a target crop for market stabilization as well. Remote sensing has long been used as a tool to extract plant growth, cultivated area and yield information for many crops, but little research has been conducted on Chinese cabbage. This study refers to the derivation of simple Chinese cabbage growth prediction equation by using RapidEye derived vegetation index. Daesan-myeon area in Gochang-gun, Jeollabuk-do, Korea is one of main producing district of Chinese cabbage. RapidEye multi-spectral imagery was taken on the Daesan-myeon five times from early September to late October during the Chinese cabbage growing season. Meanwhile, field reflectance spectra and five plant growth parameters, including plant height (P.H.), plant diameter (P.D.), leaf height (L.H.), leaf length (L.L.) and leaf number (L.N.), were measured for about 20 plants (ten plants per plot) for each ground survey. The normalized difference vegetation index (NDVI) for each of the 20 plants was measured using an active plant growth sensor (Crop $Circle^{TM}$) at the same time. The results of correlation analysis between the vegetation indices and Chinese cabbage growth data showed that NDVI was the most suited for monitoring the L.H. (r=0.958~0.978), L.L. (r=0.950~0.971), P.H. (r=0.887~0.982), P.D. (r=0.855~0.932) and L.N. (r=0.718~0.968). Retrieval equations were developed for estimating Chinese cabbage growth parameters using NDVI. These results obtained using the NDVI is effective provided a basis for establishing retrieval algorithm for the biophysical properties of Chinese cabbage. These results will also be useful in determining the RapidEye multi-spectral imagery necessary to estimate parameters of Chinese cabbage.