• 제목/요약/키워드: Water quality prediction

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기존 상관관계식들의 평가를 통해 얻은 수정계수를 사용하는 새로운 방법에 기초한 2상류 압력강하 계산코드 (A Two-Phase Pressure Drop Calculation Code Based on A New Method with a Correction Factor Obtained from an Assessment of Existing Correlations)

  • Chun, Moon-Hyun;Oh, Jae-Guen
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제21권2호
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    • pp.73-88
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    • 1989
  • 5개의 기존모델과 상관관계식에 기초한 10가지의 2상류 전체 압력강하 예측방법을 그 정확도와 가압경수로 운전 조건하에서의 적용도를 함께 검증하였다. 이 10가지 방법을 209개의 국부 및 전체비등 조건하의 실험치에 대해서 검증하였다. 각 상관관계식을 다른 범위의 압력과 질량속도 및 건조도에 대해서 평가하여 각각의 적은 데이터 군(Subsets)에 가장 잘 맞는 모델을 찾아냈다. 주어진 상태량(Property) 범위에 대해 가장 잘 맞는 기존 상관관계식과 그 상관관계식이 가진 예측오차를 보정하기 위한 수정계수를 사용하여 2상류 전체 압력강하를 계산하는 'K-TWOPD'라고 명명한 전산코드를 개발하였다. 이 전산코드의 평가 결과를 보면 기존 상관관계식의 실험치와의 오차범위는 대체로 $\pm$25%이상인데 비하여, 본 연구에서 제시한 방법은 사용한 모든 데이터를 95%의 확신도에서 $\pm$11% 범위이내로 실험치와 일치하고 있다.

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영일만 유입오염부하량의 계절 변동에 관한 연구 (Seasonal Variation of Pollutant load flowing into Yeong-Il bay)

  • 윤한삼;이인철;류청로;박종화
    • 한국해양공학회:학술대회논문집
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    • 한국해양공학회 2002년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.100-107
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    • 2002
  • This study investigates the seasonal variation and spatial distribution characteristics of pollutant load, as executing the quantity valuation of pollutant load inflowing into Yeong-Il bay from on-land including the Hyeong-san river. Annual total pollutant generating rate from Yeong-Il bay region are 202ton to BOD, 620ton to SS, 42ton to T-N, 16ton to T-P respectively, if expressly point out, pollutant generating rate from the Hyeong-san river is the greatest, which BOD ratio is 78.2%, SS 88.5%, T-N 62.5%, T-P 73.1%. As calculating Tank model with input value of daily precipitation and evaporation of 2001 year in drainage basin of the Hyeong-san river, Estimated result of the annual total river discharge effluencing from this river is $830{\times}106m^3$. As result to estimating annual total effluence rate outflowing at the rivers from each drainage basins, annual total inflow pollutant rate are BOD 10,633ton, SS 19,302ton, T-N 15,369ton, T-P 305ton. The III basin which is population congestion region of the Pohang-city drain away a good many pollutant load than the V basin including the Neang-Chun with wide drainage area. Especially, a great many T-N than T-P inflow into Yeong-Il bay. The accumulation of pollutant load effluenced from on-land will happen on at the inner coast region of Yeong-Il bay, finally we would make a prediction that the water quality will take a bad turn.

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GIS를 이용한 경기도 화남2지구의 지하수오염 예측에 관한 연구 (A Study on the Prediction of Groundwater Contamination using the GIS in Hwanam 2 Sector, Gyeonggi Province, Korea)

  • 손호웅
    • 공학논문집
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    • 제5권1호
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    • pp.89-107
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    • 2004
  • 본 연구는 DRASTIC 모델에 구소선밀도, 토지이용 인자를 추가한 수정 DRASTIC 모델을 개발하여 경기도 화남2지구의 지하수오염 가능성을 예측하고자 하였다. 우리나라의 수리지질 환경에서 대수층은 대부분 암반 대수층인 점을 고려했을 때, 구조선밀도는 지하수 및 오염물질 유동에 직접적인 영향을 미치고, 토지이용은 점오염원 혹은 비점오염원의 영향을 간접적으로 반영할 수 있기 때문이다. 통계분석을 위하여 각 인자별 격자 레이어를 생성하고, 각각의 상관계수를 분석함으로써 신뢰도 여부를 판단하였다. 최종 결과물인 종합오염현황도는 수정 DRASTIC Potential과 여러 가지 오염원의 발생 부하량 값을 논리비교함으로써 수리지질학적인 측면에서의 오염가능성 지역과 수질측면에서의 오염가능성 지역을 예측할 수 있는 방안을 제시할 수 있었다.

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PLS기반 c-퍼지 모델트리를 이용한 클로로필-a 농도 예측 (Chlorophyll-a Forcasting using PLS Based c-Fuzzy Model Tree)

  • 이대종;박상영;정남정;이혜근;박진일;전명근
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제16권6호
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    • pp.777-784
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    • 2006
  • 본 논문에서는 부분최소법 (PLS: Partial least square)과 c-퍼지 모델트리를 적용하여 클로로필-a 농도의 예측 모델을 제안한다. 제안된 방법은 모든 입력속성을 고려하여 퍼지 클러스터에 의해 계산된 중심벡터를 설정한 후, 각각의 중심벡터들과 입력속성간의 소속도를 이용하여 내부 노드를 형성하고, 형성된 내부노드에서 PLS를 적용하여 지역모델(Local model)을 구축한다. 노드의 분리기준으로서 부모노드(patent node)에서 구축된 모델에서 계산된 에러값이 자식노드(child node)에서 계산된 에러값보다 클 경우에 분기가 이루어진다. 최종 단계에서는 임의의 입력데이터와 잎노드에서 계산된 클러스터 중심값과 비교하여 소속도가 높은 클러스터에 속한 지역모델을 선택하여 출력값을 예측한다. 제안된 방법의 우수성을 보이기 위해 수질 데이터를 대상으로 실험한 결과 기존의 모델트리 방식에 비하여 향상된 성능을 보임을 알 수 있었다.

합성곱 신경망과 초음파 기반 상수도관 수질 및 부식 분석용 이중모드 진단 시스템 (Dual-mode diagnosis system for water quality and corrosion in pipe using convolutional neural networks (CNN) and ultrasound)

  • 문소연;전현주;성영호 ;김민서;김대훈;최재엽;오정환;이오준;임해균
    • 한국정보처리학회:학술대회논문집
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    • 한국정보처리학회 2023년도 추계학술발표대회
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    • pp.685-686
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    • 2023
  • 상수도관의 수질 및 부식도 검사에는 파이프에 손상을 입히지 않고 지속적인 방법이 필요하다. 초음파는 이를 만족하면서 상태를 확인할 수 있고 주파수가 높을수록 해상도가 좋아져 정밀한 측정이 가능하다는 장점이 있다. 이러한 특성을 이용해 상수도관 모니터링 시스템으로 초음파 기반의 Scanning Acoustic Microscopy(SAM)과 Convolutional Neural Network(CNN)을 사용하는 새로운 방법을 제안한다. 기존의 Non-Destructive Testing(NDT)방식의 단점을 보완하면서 더 높은 해상도로 상수도관을 점검하는 방식으로, SAM 을 이용하여 부식으로 인한 파이프 두께 변화와 부유물의 여부 및 수질을 동시에 감지하고 얻은 데이터를 CNN 으로 분석했다. CNN 의 높은 정확도 결과로 이 시스템의 파이프 부식도 및 수질 모니터링에 대한 적합성을 보여주었다.

건조방법에 따른 표고버섯분말의 흡습특성 (Absorption Characteristcs of Dried Shiitake Mushroom Powder Using Different Drying Methods)

  • 고재우;이원영;이준호;하영선;최용희
    • 한국식품과학회지
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    • 제31권1호
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    • pp.128-137
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    • 1999
  • 현재 조미료 및 부침가루로 사용되고 있는 표고버섯분말을 사용하여 열풍건조, 진공건조, 동결건조를 이용하여 건조를 행하였다. 각 건조 방법별로 표고버섯분말은 조직구조 및 물리적 특성치인 pore size도 다르게 나타났다. 또한 건조 방법별로 품질 분석을 한 결과 일반성분에서는 초기 수분함량에서 다소 차이가 있었으나 전체적인 차이는 크게 나지 않았다. 또한 건조 표고버섯의 맛 성분인 핵산을 분석한 결과에서도 큰 차이를 나타내지 않았으며, 총페놀 함량에서도 유사한 결과를 나타냈다. 이러한 결과를 토대로 표고버섯 분말의 흡습특성을 조사한 결과 pore size가 가장 큰 동결건조에서 가장 높은 흡습량을 가져왔으며, pore size의 크기에 따라 진공건조, 열풍건조 순으로 흡습량이 많았다. 그리고 저장 온도별로는 가장 낮은 온도인 $5^{\circ}C$에서 가장 높은 흡습을 보여주었으며, $35^{\circ}C$에서는 흡습량이 상대적으로 낮았다. 그러나 $35^{\circ}C$ 상대 습도 84%의 저장온도에서는 진공건조 및 동결건조 시료에서 저장 11일만에 곰팡이가 생겨났으므로 평형수분함량을 측정하지 못하였다. 저장 적정 수분함량을 구하기 위해 단분자층 수분함량을 구한 결과는 동결건조한 시료가 다른 시료보다 높은 값을 나타내었고, 흡습 엔탈피는 동결건조한 것이 가장 높은 값을 보여주었다. 또한 표고버섯분말의 평형수분함량 예측을 위해 현재까지 가장 적합성이 높다는 여러 가지 식으로 적합성을 살펴본 결과 단백질 함량이 비슷한 Khun식과 Mizrahi 식이 적합성이 가장 높았다. 그러나 이러한 식들은 상대습도만으로 구한 값이므로 상대습도뿐만 아니라 온도 및 공극을 변수로 넣어 회귀식을 도출한 결과 $R^2$가 0.989의 적용도가 높은 식을 구하였다.

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지구통계학을 이용한 습지 토양 중 총인의 공간분포 분석 (Analysis of the Spatial Distribution of Total Phosphorus in Wetland Soils Using Geostatistics)

  • 김종성;이정우
    • 대한환경공학회지
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    • 제38권10호
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    • pp.551-557
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    • 2016
  • 여러 환경요인을 예측하는데 위성영상과 측정데이터의 접목은 정확도를 향상시킬 수 있는 잠재력을 가지고 있다. 하지만 습지 토양에 포함되어있는 영양염류의 성분 등을 예측함에 있어 위성영상의 활용 효과는 잘 알려져 있지 않다. 따라서, 본 연구에서는 지구통계학 중 블록크리깅과 회귀크리깅을 자연습지인 에버글레이드에 위치한 수자원관리유역의 토양 내 총인 예측에 적용하였다. 토양시료의 측정된 총인농도를 이용하여 블록크리깅을, 측정값 외에 30 m의 공간해상도를 가지고 있는 위성영상인 Landsat ETM+로부터 추출한 스펙트럼 데이터 및 분광지수 등을 독립변인으로 하여 회귀크리깅을 실시한 결과, 블록크리깅의 결정계수는 0.59, 회귀크리깅의 결정계수는 0.49로 나타났다. 측정 자료만을 이용한 블록크리깅의 예측 오차가 위성영상을 이용한 회귀크리깅의 예측 오차보다 더 작았으나, 각각의 방법을 이용하여 총인 농도를 수자원관리유역에 매핑한 결과 두 경우 모두 비슷한 경향을 보였고, 회귀크리깅의 경우 연구대상유역의 독특하고 복잡한 경관요소들을 더욱 잘 표현할 수 있었다.

전주시 덕진공원의 개발이용에 따른 생물학적인 영향예측과 기초관리방안 (Biological Impact Prediction and Biological Basic Management by Development of Deokjin Park, Chonju City)

  • 김세천;윤창호;김익수
    • 환경영향평가
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    • 제6권1호
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    • pp.77-92
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    • 1997
  • 덕진공원의 생물상을 조사하고 환경 및 생물의 서식 상태를 개선한 수 있는 기초적인 대책을 수립하기 위하여 1996년 6월에 조사를 실시하였다. 조사는 식물상, 플랑크톤 조사, 곤충상, 척추동물상(어류, 양서류, 파충류, 조류, 포유류)으로 구분하여 실시하였다. 조사결과, 식물상은 모두 49과 84속 83총 1품종 11변종으로 확인되었다. 호수에는 연꽃 Nelembo nucifera과 개구리밥 Spirodela polyrhiza이 우점종을 차지하였고, 수질개선의 측면에서 동절기에 이들의 제거가 요구된다. 덕진공원 내에 플랑크톤은 6강 10목 18과 40속이 출현하였고 이중 부영양화 현상을 일으키는 Anacystis(=Microcystis)와 Anabaena가 출현하였다. 공원내에서 출현하는 곤충은 11목 30과 41종으로 확인되었고 보다 많은 곤충이 모이게 하기 위해서 다양한 화초류을 심는 것이 필요하다고 본다. 한편 어류는 7종, 양서류는 2종, 파충류는 3종, 조류는 7종 및 포유류는 1종이 관찰되었다. 이중에서 황소개구리와 청거북과 같은 외래도입종을 제거하기 위해서는 특별한 관심이 지속적으로 요구된다.

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홍수 규모별 대청호에 유입하는 하천 밀도류의 특성 변화 (Variation of Inflow Density Currents with Different Flood Magnitude in Daecheong Reservoir)

  • 윤성완;정세웅;최정규
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제41권12호
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    • pp.1219-1230
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    • 2008
  • 여름철 홍수시 성층화된 저수지로 유입하는 하천수는 저수지 표층수에 비해 낮은 수온과 높은 부유고형물질(SS) 농도를 가지므로 주변수에 비해 상대적으로 높은 밀도를 가지게 된다. 이러한 밀도차로 인해 형성된 밀도류의 저수지 내 진행과정은 수질과 수생태계에 큰 영향을 주게 된다. 따라서 하천수 밀도류의 거동분석은 저수지 수질관리를 위한 현장조사의 최적화, SS와 영양염류 등 오염물질의 이송 확산 해석에 중요한 요소이다. 본 연구의 목적은 기존 연구를 통해 검증된 2차원 수치모델을 이용하여 다양한 홍수규모에서 대청호로 유입하는 하천 밀도류의 거동 특성인 침강점 수심($d_p$)과 거리($X_p$), 분리점 수심($d_s$), 중층류 관입두께($h_i$), 댐축 도달시간($t_a$), 감소율(${\beta}$)을 분석함으로써 저수지 수질관리를 위한 기초정보를 제공하는데 있다. 모의조건은 평수년이었던 2004년 6월 13일부터 7월 3일 동안 발생한 홍수사상의 수문곡선을 기준으로 유입 유량의 규모를 10개의 등급으로 나누었으며, 초기 성층조건은 탁수가 유입되기 전의 발달된 성층구조를 적용하였다. 유입수와 저수지 성층구조의 특성치는 밀도 Froude 수(Fri)로 나타내었으며, 10개의 $Fr_i$ 조건별로 $d_p,\;X_p,\;d_s,\;h_i,\;t_a$, SS의 ${\beta}$값 등을 산정하였다. 연구결과 $d_p,\;X_p,\;d_s,\;h_i$는 대체로 $Fr_i$ 값과 비례하여 증가하였으며 중층류의 진행속도도 빨라지는 경향을 나타내었으나, 저수지 지형변화에 큰 영향을 받는 것으로 나타났다. 정상상태를 가정하는 Hebbert 식은 저수지 수위변화와 지형변화를 고려하지 못하기 때문에 수치모델 보다 $d_p$값을 과대 산정하였다. 유입 SS 농도의 감소율(${\beta}$)은 $Fr_i$가 클수록 작아지는 경향을 보였으나, $Fr_i$>9.0에서는 난류혼합효과 때문에 다시 증가하였다. 연구결과는 저수지운영 실무자들이 홍수규모별로 탁수의 초기 거동특성을 간단히 예측하는 목적으로 사용할 수 있다.

금강권역 주요 하천의 돌 부착돌말류 분포 및 출현예측 (Distribution and Species Prediction of Epilithic Diatom in the Geum River Basin, South Korea)

  • 조인환;김하경;최만영;권용수;황순진;김상훈;김백호
    • 생태와환경
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    • 제48권3호
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    • pp.153-167
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    • 2015
  • 금강권역 (금강, 만경강, 동진강, 삽교천)의 돌부착돌말류 분포와 환경과의 관계를 파악하기 위하여 총 146개 지점의 토지이용, 수질 및 돌말류 조사를 실시하였다. 조사에서 출현한 돌말류는 총 183분류군으로 1강 2목 3아목 9과 35속 162종 18변종 2품종 1아종이었으며, 우점종은 Nitzschia palea (10.9%), Achnanthes convergens (8.4%)로 밝혀졌다. 돌말류의 현존량을 근거로 집괴분석을 실시한 결과, 25% 수준에서 4개 그룹으로 구분되었다. 지리적 특성 및 수질환경은 그룹 I, II는 각각 금강의 상류와 중류 지점으로 주변에 숲 구성비가 높고 수질이 양호하였다. 그룹 III은 도시를 관통하고 농경지였으며 수질은 영양염 (TN, TP), 전기전도도 등이 높았다. 그룹 IV는 대부분 평야지대로서 농경지로 구성되었으며 수질은 탁도, BOD, 영양염, 전기전도도 등이 상대적으로 높았다. CCA 결과는 그룹 I은 호청수성종 Meridion circulare가 지표종으로 해발고도와 숲의 영향을, 그룹 II는 광적응성종 Navicula cryptocephala가 Chlorophylla, AFDM, DO의 영향을 각각 받은 것으로 나타났다. 그룹 III, IV는 각각 광적응성종 Fragilaria elliptica와 호오탁성 종 Aulacoseira ambigua 등이 전기전도도, 탁도, 영양염의 영향을 받았다. 한편 그룹 I, II, III의 지표종들의 발생을 결정하는 예측요인으로는 공히 전기전도도였으며 그룹 IV는 탁도로 나타났다. 이상을 종합하면, 금강권역의 돌말류의 분포는 수계의 고유성 보다는 주변의 토지이용도와 그로 인한 수질에 의해 결정되는 것으로 판단되며, 미소서식처에 대한 제밀한 연구가 이루어진다면 보다 정확한 돌말류 분포특성을 이해할 수 있을 것으로 사려되었다.