• 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.

• 지질공학
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• 제22권2호
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• pp.207-221
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• 2012

낙동강 하류지역 주변 충적층 지역내 설치 운영중인 27개의 지하수 관측정의 시계열 자료를 활용하여 지표수와 지하수의 연계 특성 평가를 위한 통계적 분석을 수행하였다. 지하수위의 변화는 하천수위의 변화와 교차상관계수가 0.601로서 연관성이 높은 것으로 분석되었으며, 이는 강우와의 교차상관계수 0.125보다 매우 높다. 지하수위 시계열 자료에 대한 주성분 분석 결과, 연구지역내 지하수위는 2개의 그룹으로 분류된다. 이중에서 그룹 A에 속하는 하천에 인접한 관측정에서의 수위 변화는 하천수와 유사한 변동을 보이며 호우시의 지하수위 상승량도 상대적으로 크게 나타났다. 홍수 발생에 대한 지하수 기여에 대한 추가적 이해를 위해서는 지하수위 변동 특성을 기반으로 지구화학 분석 및 온도 계측 등이 추가적으로 수행될 필요가 있다.

• 한국농공학회논문집
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• 제55권2호
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• pp.87-95
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• 2013

The aim of this study is to examine the behavior of reservoir fill dam with the water level raising by use of the centrifugal model test and the numerical simulation. In this study, LIQCA2D-SF based on the cyclic elasto-plastic constitutive model proposed by Oka et al. (1999) is applied for numerical simulation. In order to investigate the displacements and the pore water pressures in the fill dam due to the water level raising velocity, three model tests in centrifugal field of 50g for fill dams were conducted. A comparison between the test result and the simulation result has provided the influence on the displacement and the pore water pressure of the fill dam with increasing up of the water level.

• 한국수자원학회논문집
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• 제55권10호
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• pp.835-841
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• 2022

댐 저수지 수위는 댐 운영에 있어서 핵심적인 수문자료라고 할 수 있다. 댐 저수위를 이용하여 저수량을 산정하기도 하고 가뭄 및 홍수 등 재해에 대비하기도 한다. 그러나 저수위는 댐 부근에서만 계측되어 넓은 면적을 가지는 저수지를 대표하기 어렵고 댐 부근은 방류 등의 영향으로 수면이 왜곡될 가능성이 높다. 또한 조사 결과 저수지 수면은 일정하지 않고 불규칙하며 구간별로 하강과 상승을 반복하는 것으로 나타났다. 이렇게 복잡하고 불규칙한 지수지의 대표 저수위 산정을 위해서 저수지 수위 관측밀도를 높여야 하며 본 연구에서는 화천댐에 대하여 최적의 수위 관측밀도를 도출하고자 하였다. 종방향으로 조사된 저수지 수면 표고를 통계분석하여 저수위 계측 적정 개소수를 도출하였다. 저수지 규모 별로 관측 밀도가 다르게 나타날 수 있어 괴산댐과 보성강댐에 대해서 같은 분석을 실시하였다. 그 결과 화천댐은 4개소, 괴산댐은 3개소, 보성강댐은 7개소의 관측밀도가 필요한 것으로 분석되었다.

• 한국농공학회논문집
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• 제55권6호
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• pp.77-85
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• 2013

The efficient operation and management strategies of reservoirs in irrigation periods of drought events are an essential element for drought planning and countermeasure. Korea Rural Community Corporation has developed the real-time water level observation system of agricultural reservoirs to efficiently operate reservoirs, however, it is not possible to predict drought conditions, and only provides information of current situation. Hence, it is necessary to evaluate accurate irrigation vulnerability and efficiently reservoir operation rules using current water level. In this paper, the improvement methods of reservoir operation planning were developed with water supply vulnerability characteristic curves comparing to automatic water gauge at agricultural reservoirs. The 11 reservoirs were simulated applying the reservoir operation rules which was determined by irrigation vulnerability characteristic curves criteria and real time water level, and evaluated water supply situation in 2012 year. The analysis of results can be identified probabilistic possibility of water supply failures compared with the existing reservoir operation criteria. These results of efficient reservoir operation rules can be achieved enable irrigation planners to optimally manage available water resources for decision making, and contributed to maintain the water supply according to demand strategy for agricultural reservoirs management.

• 산업경영시스템학회지
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• 제38권1호
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• pp.118-123
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• 2015

There have been various studies on measurements of flood risk and forecasting models. For river and dam region, PDF and FVI has been proposed for measurement of flood risk and regression models have been applied for forecasting model. For Bo region unlikely river or dam region, flood risk would unexpectedly increase due to outgoing water to keep water amount under the designated risk level even the drain system could hardly manage the water amount. GFI and general linear model was proposed for flood risk measurement and forecasting model. In this paper, FVI with the consideration of duration on GFI was proposed for flood risk measurement at Bo region. General linear model was applied to the empirical data from Bo region of Nadong river to derive the forecasting model of FVI at three different values of Base High Level, 2m, 2.5m and 3m. The significant predictor variables on the target variable, FVI were as follows: ground water level based on sea level with negative effect, difference between ground altitude of ground water and river level with negative effect, and difference between ground water level and river level after Bo water being filled with positive sign for quantitative variables. And for qualitative variable, effective soil depth and ground soil type were significant for FVI.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제9권3호
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• pp.87-93
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• 2010

저수지의 수위변화는 저수지 주변 강기슭 사면파괴의 주요 요인이다. 중국의 삼협댐 저수위는 홍수량 조절을 위해 145m와 175m사이에서 변화한다. 삼협댐 저수위의 정상적 운영상태에서 저수위 변동속도는 0.67m~3.0m의 범위에 있다. 마지아고 사면은 자시강의 2.1km 상류 좌측기슭에 위치한다. 자시강은 삼협지역내에 있는 양츠강의 지류이다. 2003년 저수위가 95m에서 135m로 상승한 직후, 마지아고 사면의 후면부에서 길이 20m, 폭 3~10의 균열이 발생하였다. 지금은 균열 보수 후 특별한 징후는 보이지 않고는 있으나, 이 큰 균열은 마지아고 사면의 산사태 가능성을 암시하고 있었다. 이 연구에서는 침투해석에서 얻어진 간극수압을 저수위 변동에 따른 안전율 변화를 평가하기 위해 사용되었다. 안전율 평가는 한계평형해석에 의한 사면안정해석에 의해 수행되었다. 한계평형해석에서 전단강도에 미치는 부의 간극수압 효과는 불포화 흙에 대한 프레드런드의 전단강도식을 사용하여 고려하였다. 연구결과 강기슭사면의 안전율은 저수위의 상승, 하강에 따라 감소와 증가의 경향을 보이나, 가장 위험한 상태는 저수위가 최대높이를 장기간 유지할 때인 것으로 나타났다.

• Ecology and Resilient Infrastructure
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• 제7권4호
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• pp.345-352
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• 2020

최근 하천범람에 따른 피해를 최소화하기 위해서는 대피를 위한 선행시간을 확보하는 것이 매우 중요하다. 본 연구에서는 현재 하천에서 측정되고 있는 수위 관측 자료를 이용하여 이상호우 발생시 하류의 수위를 예측하였다. 수위 예측을 위해 다중회귀모형 및 인공신경망 모형을 섬강시험유역에 적용하였다. 다중회귀모형 및 인공신경망 모형의 학습에는 섬강시험유역의 2002년부터 2010년까지의 수위 관측 자료를 이용하였으며, 학습된 모형을 이용하여 발생 가능한 수위를 예측하였다. 모의 결과 인공신경망 수위예측모형의 결정계수는 0.991 - 0.999로 나타났으며, 다중회귀수위예측 모형의 결정계수는 0.945 - 0.990로 나타나 인공신경망을 이용한 수위예측모형이 다중회귀모형보다 좀 더 나은 예측 결과를 나타내는 것을 확인할 수 있었다. 본 연구결과는 향후 하천에서 선행시간을 확보한 홍수 예보 구축에 활용할 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국환경생태학회지
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• 제24권2호
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• pp.186-193
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• 2010

2006~2008년 동안 새만금 간척지에서 조성된 인공 염생식물 군락지와 새만금 방조제 배수갑문 수위 관리의 연관성을 밝히기 위해 배수갑문 수위특성 및 사유, 염생식물 군락지의 공간적인 분포와 형성 과정, 수위변화에 따른 염생식물 분포공간분석을 시도하였다. 배수갑문 수위조절의 특성을 분석한 결과, 파종 후 생장기의 평균수위와 연평균 수위와의 차이는 유사했으며, 연간 최저수위 및 최고수위가 파종 후 생장기에 나타났다. 3년동안 4,315만$m^2$에 염생식물 군락지가 형성되었으며 총 2,673만$m^2$에 대해 인공적인 염생식물 군락 조성이 시도되어 291만$m^2$을 제외한 표고 약 1m 이상의 2,382만$m^2$(89.1%)에 염생식물 군락지가 형성된 것으로 추정되었다. 파종지역 염생식물 군락지 형성에서 해수의 평균수위나 최저수위보다도 최고수위가 결정적인 요인으로 작용하였으며, 경운 및 토양 피막 여부가 군락지 형성의 2차적인 요인으로 작용한 것으로 보인다.

• 해양환경안전학회지
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• 제2권1호
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• pp.83-87
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• 1996

This study aims to investigate theoretically and experimentally second-order water level variation. The simple method obtaining second-order water surface elevation and mean water level applicable to both progressive and diffraction wave, mean water level set-down, as well as set-up occurs and it is shown to be in good agreement with the experimental results.