• 제목/요약/키워드: water pipe monitoring

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상수도 밸브 누수 탐지용 스마트 볼트 적용의 기초 연구 (A Fundamental Study on Leak Detection System for Water Supply Valve Using Smart Bolt)

  • 박철;김영석;정해욱;최상식;이용범
    • 한국재난정보학회 논문집
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    • 제16권1호
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    • pp.144-154
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    • 2020
  • 연구목적: 본 논문은 밸브의 누수 상태를 확인하기 위한 모니터링 시스템을 위하여 개발된 스마트 볼트의 적용성에 대한 기초 연구이다. 연구방법: 스마트 볼트에 내장된 변형률 센서와 가속도 센서를 이용하여 모의 누수 탐지 실험을 실시하였다. 연구결과: 스마트 볼트는 볼트 조임토크 기준에 부합하였으며 허용인장응력 범위 내에서 거동을 하여 상수도 체결부 적용에 부합되는 것으로 나타났다. 그리고 모의 누수 실험결과 밸브 누수 지점에선 60Hz 대역의 누수 신호가 탐지 되었으며, 메인관 누수에서는 상대적으로 고주파수 대역의 누수 신호도 탐지되었다. 결론: 모의 배관이 구속되지 않은 상태에서 전체적으로 연성진동이 이뤄진 것으로 보인다. 스마트 볼트를 통해 밸브 누수 신호의 감지에 대한 가능성을 확인하였다.

GPR 탐사방법을 이용한 유류오염물질(LNAPL) 탐지 (LNAPL Detection with GPR)

  • 김창렬
    • 한국지구물리탐사학회:학술대회논문집
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    • 한국지구물리탐사학회 2001년도 정기총회 및 제3회 특별지포지움
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    • pp.94-103
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    • 2001
  • 유기 석유화학 오염 물질인 휘발유가 지하 분포 시, 지하수면 위 토양 매질(vadose zone)내에 존재할 수 있는 기체 상태(vaporphase)와, 지하수면의 상승 또는 하강에 의해 분포 할 수 있는 residual phase의 유류 오염 물질이 GPR에 미치는 반응을 조사하기 위하여 모래와 자갈을 토양 매질로서 채운 탱크를 이용한 모델 실험이 수행되었다. 물만 사용하여 지하수면의 상승과 하강을 유도한 후, 석유 수송을 위하여 지하에 매장된 파이프 혹은 석유저장을 위한 지하 탱크로부터 지하수면으로의 유류 오염을 simulation하기 위하여 모델 탱크바닥을 통하여 휘발유가 주입되었다. 본 연구 결과, 수분 함량에 따른 GPR의 민감성과 지하수면의 변화 관측에의 GPR 효율성이 입증되었다. 또한, 휘발성 유류 오염 물질의 기체상태가 vadose zone에 분포 시 GPR를 이용하여 탐지할 수 있는 가능성과, 지하수면의 상승에 의해 지하수면 밑의 물로 포화된 토양(water saturated zone)에 분포할 수 있는 residual phase의 유류 오염 물질의 탐지 가능성이 모델 실험을 통하여 확립되었다 그리고, residual phase의 유류 오염 물질이 지하수면 아래에 분포하는 오염지역에서 GPR을 이용한 유류 오염물질을 탐지할 수 있는 새로운 탐사전략이 제시되었다.

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유류오염물질의 GPR 반응에 대한 모델 실험 연구 (Experiments on the GPR Reposnse of the Organic Hydrocarbons)

  • 김창렬
    • 자원환경지질
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    • 제37권2호
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    • pp.185-193
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    • 2004
  • 휘발유와 같은 유기탄화수소계 오염 물질인 유류가 지하 분포 시, 불포화대에 분포하는 가스상(또는 증기상)유류와 지하수 포화대에 포획되어있는 잔류상 유류 오염 물질이 GPR(Ground Penetrating Radar)에 미치는 반응을 조사하기 위하여 모델 실험을 수행하였다. 모델 실험에는 모래와 자갈을 토양 매질로서 채운 탱크를 이용하였고, 유류 수송을 위한 매설 파이프 또는 지하 유류저장탱크로부터 유류의 누출을 모사하기 위하여 모델 탱크 바닥으로부터 물과 휘발유를 주입 또는 배출하여 지하수면의 상승과 하강을 유도하면서 다양한 상의 LNAPL지하분포를 모사하여 GPR 측정을 실시하였다. 본 연구 결과, 불포화대에서 매질의 수분함량 증가에 따른 레이다 파의 속도 감소를 보이는 민감한 GPR 반응이 관측되었으며, 지하수면의 상승과 하강에 따른 지하수면 위치 변화 관측에 있어서 GPR의 유용성이 입증되었다. 본 연구에서 모관대를 형성하고 있는 매질의 대수층에서는 실제 지하수면 대신 모관대의 상부가 지구물리학적 지하수면으로 탐지되었다. 또한 휘발유 주입 이후 형성된 불포화대내 가스상 LNAPL은 매질의 전기적 성질의 변화를 유도하여 레이다 파의 감쇠를 야기하는 GPR 반응을 나타내었다. 포화대 내의 잔류상 LNAPL에 대한 GPR 반응은 레이다 파의 매질내 속도 및 에너지 투과성을 향상시킴으로써 지하수면 상승으로 포화대에 포획된 잔류상 유류오염물질를 포함하는 대수층 지역의 탐지 가능성을 보여 주었다. 이는 유류오염물질이 지하수면 아래의 포화대에 잔류상의 형태로 분포하는 오염지역에서 GPR를 이용하여 유류오염지역을 탐지할 수 있는 새로운 탐사전략의 근거를 제공한다.

지하수위, 토양수분함량 및 수질변화를 활용한 습윤화 지역의 배수시설 효과 평가 (Analysis of the Effects of Drainage Systems in Wetlands Based on Changes in Groundwater Level, Soil Moisture Content, and Water Quality)

  • 김창훈;류정아;김덕근;김규범
    • 지질공학
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    • 제26권2호
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    • pp.251-260
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    • 2016
  • 댐 저수지의 높은 수위와 댐 외부 지역의 지하수위간의 수두 차이는 지질 방벽을 통한 물의 흐름을 발생시킨다. 이로 인하여 발생한 유역 외 지역의 얕은 지하수위는 토양 습윤화를 초래하여 토지이용에 제약을 가져온다. 본 연구에서는 습윤화가 진행된 소유역내에 지하 1~1.5 m 심도에서 유공관 등의 배수시설을 설치한 후 그 효과를 분석하였다. 배수시설 설치 이전에 비하여 지하수 관측정에서의 수위는 1 m 이상 하강한 것으로 나타났으며, 저수지와 인접한 골짜기 상류(W1 지점)의 경우에는 2m 이상 하강하여 지하수의 빠른 배출에 의한 효과가 발생하였다. 또한, 지역 내 토양수분함량 및 그 표준편차도 감소하여 배수시설에 의한 지하수위 하강이 토양 습윤화를 억제한 것으로 분석되었다. 댐의 설계 시에는 지형지리적 특성을 고려하여 수두 차이에 의한 외부 지역으로의 누수 현상 예측 및 관련 대책을 수립해 나가야 한다.

상수도관망에서 입자성 물질의 특성분석 및 영향조사 (Characteristic Analysis and Effect of Particulate Material in Drinking Water Distribution Networks)

  • 김도환;이두진;황진수;최두용
    • 대한환경공학회지
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    • 제35권5호
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    • pp.312-320
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    • 2013
  • 상수도관망에서의 입자성 물질들은 대부분 금속관로의 내부부식 및 퇴적물에 의한 영향으로 이를 해결할 수 있는 방법은 제한적이라 할 수 있다. 수중의 입자성 물질들은 입자크기, 화합물 성분 및 성상들이 다르며, 이들 특성은 시설별 종류, 관 상태, 외부적 요인 및 공급과정 등에 의해서 차이가 발생하게 된다. 본 연구에서는 상수도관망의 수질조사를 수행하면서 수중의 입자성 물질들에 대한 조사를 실시하고자 하였으며, 정수를 공급하는 각 계통들의 배수지 및 관말지역을 대상으로 실시하였다. 각 조사지점에서 입자성 물질을 포집하기 위해 $47{\phi}$ 의 유리섬유여지(GF/C)를 이용하여 여과를 수행하였다. 수중의 탁도에 영향을 미치는 물질들이 입자성 부유물질과 무기물질들에 의한 것으로 관말지역으로 갈수록 입자성 물질이 증가하는 것으로 조사되었다. XRD를 이용한 입자성 물질의 화합물 성분분석결과 상수도관망의 관말지역에서 가장 많은 화합물은 Goethite (${\alpha}$-FeOOH), Magnetite ($Fe_3O_4$) 등이고 정수와 각 배수지 유출수에서는 Quartz ($SiO_2$)와 Yeelimite ($Ca_4Al_6O_{12}SO_4$) 등도 있는 것으로 조사되어 각 상수도 시설별 용출되거나 잔존하고 있는 화합물 성분이 다르며, 침적물들에도 차이가 있었다.

부산지역 지하수의 방사성물질 특성 (Radionuclides of Ground waters in Busan)

  • 전대영
    • 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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    • 제14권5호
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    • pp.51-61
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    • 2009
  • 본 연구에서는 부산지역 지하수수질측정망 80개소를 대상으로 방사성물질의 특성을 연구하였다. 우라늄의 전체 평균 농도는 $4.33\;{\mu}g/L$이였고, 최대 평균농도는 $171.55\;{\mu}g/L$이였다. 미국 먹는물기준인 $30\;{\mu}g/L$을 초과한 곳은 1곳, WHO 권고기준인 $15\;{\mu}g/L$을 초과한 곳은 4곳으로 나타났다. 라돈의 전체 평균농도는 169 pCi/L이였고, 최대 평균농도는 1,850 pCi/L이였다. 미국 먹는물기준인 4,000 pCi/L WHO 권고기준인 2,700 pCi/L을 초과한 곳은 단 한곳도 없었다. 전알파의 전체 평균농도는 0.3pCi/L이였고 최대 평균농도는 6.9 pCi/L로 다른 방사성물질에 비하여 미미한 수준으로 나타났다. 지하수중에서 방사성물질의 평균 농도는 낮은 편이지만 미량이나마 검출되는 바 국민건강상 위해를 예방하기 위하여 먹는물 수질기준 둥 관리대책 마련의 필요성이 요구된다. 또한 우라늄이 고농도로 검출되는 일부 지점에 대해서는 정밀한 검토를 거쳐 폐공 조치 등 적절한 조치가 필요할 것으로 판단된다.

강관 다단 그라우팅 공법(UAM)의 설계법 제안 (Suggestion of a Design Method for UAM)

  • 박이근;임종철
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제20권3호
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    • pp.97-106
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    • 2004
  • 토피고가 낮아 지반의 자립성이 적은 토사층, 풍화암층에서 시공되는 터널 구조물의 경우, 시공중 붕락을 방지하고 단기적인 안정성을 확보하기 위해서 보조공법들이 사용되는데 특히, 터널의 보강과 차수효과를 동시에 얻을 수 있는 강관 다단 그라우팅 공법(Umbrella Arch Method)이 많이 적용되고 있다. 그러나, 국내에서는 아직 본 공법의 적용에 있어 외국자료나 경험적 방법에 의한 설계 및 시공이 이루어지고 있는 실정임을 감안할 때, 합리적이고 이론적인 설계 및 해석기법의 도입이 필요하다. 본 논문에서는 강관 다단 그라우팅 공법을 적용한 NATM 현장에서 계측을 통해 터널 굴착에 따른 강관의 거동을 분석하고, UAM 설계시에 적용할 수 있는 하중계를 제안하였다. 그리고, 제안된 하중계를 바탕으로 실제 현장에서 적용할 수 있는 UAM의 설계지침 즉, 강관길이$(L_e , L_b)$, 중첩시공거리(x), 횡방향 설치간격 등을 결정할 수 있는 설계법을 제안하였다.

대형 원형강관 수직도 모니터링을 위한 3D 모니터링 시스템 (Verticality 3D Monitoring System for the Large Circular Steel Pipe)

  • 구성민;박해용;오명학;백승재
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제21권11호
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    • pp.870-877
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    • 2020
  • 석션버켓기초는 20m 이상의 수심 조건에서 경제적인 시공이 가능한 건설 공법이다. 석션버켓기초는 내부가 비어 있는 양동이가 뒤집어진 형태의 구조물을 목표지점에 위치시킨 후, 버켓 내의 공기나 물을 흡입하여 내/외부의 수압차이에 의한 관입력으로 기초를 설치한다. 안정성 확보를 위해 버켓의 수직도 확보는 필수적이다. 그러나 해저지반의 불균질성이나 편심으로 인하여 버켓의 기울어짐이 발생할 수 있다. 석션버켓기초는 현재 시공과정에서 관입/인발 작업 반복을 통해 수직도를 확보하는 방법이 일반적으로 적용되고 있다. 그러나 이 방법은 현장 작업자의 경험 및 숙련도에 의존적이며 수직도 확보에 비교적 장시간이 소모된다. 본 논문에서는 실시간 석션버켓 수직도 모니터링 시스템을 제안한다. 제안된 시스템은 수직도 데이터를 수집하는 센서부, 수집된 데이터를 처리하여 무선 전송해 주는 컨트롤러부, 원형강관의 수직도 정보를 실시간으로 보여주는 디스플레이부로 구성되어 있다. 제안된 시스템은 기울기 센서와 임베디드 컨트롤러를 활용하여 구현되었다. 제안된 시스템의 실험 결과 roll/pitch가 0.028% 이내의 오차로 측정이 가능함을 확인하였다. 또한, 제안된 시스템을 석션버켓기초 모형실험에 적용하여 수직도 정보의 실시간 확인이 가능함을 보였다.

해상에서 VIE 추적 조사에 의한 양성 기구의 수용 밀도 및 개체 크기별 해삼 (Apostichopus japonicus, Selenka)의 성장 비교 (Growth of sea cucumber (Apostichopus japonicus, Selenka) to different stocking densities and body sizes, with monitoring and the use of VIE tags)

  • 문선주;권인영;김태호
    • 수산해양기술연구
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    • 제53권1호
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    • pp.49-59
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    • 2017
  • The objective of this study was to investigate the growth rate and the optimal stocking density of sea cucumbers. Grow-out was studied in situ by conducting a follow-up survey using visible implant elastomer (VIE) tags. The rearing systems were made of polypropylene pipe for the frames and netting. The experiment ran for 70 days near Yeosu, Korea in the water depth of about 7 m. A total of 576 sea cucumbers which have three groups of body sizes (small: 5.15, medium: 12.34 and large: 23.26 g) were used. The five groups of stocking densities (150, 300, 450, 600 and $850g/m^2$) in rearing system for sea cucumber were considered. Sea cucumbers were fed a mixed diet (mud, mineral, fish meal, etc.). The feed was supplied to 10% of their body wet weight once every 7 days. The survival rate (73%) of sea cucumber in $850g/m^2$ was lower than those of other density groups ($150g/m^2$: 89%, $300g/m^2$: 84%, $450g/m^2$: 78% and $600g/m^2$: 86%). The survival rate of medium size group was higher than those of small and large groups regardless of the density (P<0.05). Most of density groups have no significant difference except for $850g/m^2$ (P>0.05). The growth rate of small size group ($0.63%day^{-1}$) was higher than those of medium ($0.38%day^{-1}$) and large ($0.34%day^{-1}$) group regardless of the density (P<0.05). The threshold water temperature was $11.0^{\circ}C$ for sea cucumber growth in winter season.

RDII발생 및 기존 시나리오에 따른 오수간선 네트워크 설계방법 검토 (Assessment of Design Method about Sanitary Sewer Network according to RDII and Established Scenario)

  • 김정률;오재일
    • 한국물환경학회지
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    • 제32권4호
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    • pp.367-374
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    • 2016
  • In this study, the RDII impact on sewer designing in the upstream monitoring area (A site) was considered. Based on the long-term (1/1/2011~12/31/2011) rainfall and flow data consisting of 10-min interval sampling in the nearby design area (B site), the maximum RDII/DWF ratio was selected. The sewer network system at B site was evaluated by the Manning equation. Scenario 1 considering the hourly maximum flow with respect to the flow velocity showed that none of the sewer pipes satisfied the minimum flow velocity condition (0.6 m/s), and 40 pipes did not achieve half of the velocity condition. In scenario 2 considering I/I, 1 the pipes satisfied 0.6 m/s, and 35 pipes showed 0.3 m/s. Scenario 3 reflected the effect of RDII. Velocities in 26 pipes were less than 0.3 m/s, and 4 pipes satisfied the velocity condition. With respect to the allowance rate, 17 pipes were shown to have more than 99%, and none of the pipes satisfied less than 95% of the allowance rate in scenario 1. In scenario 2, 17 Ed: Per the Table pipes showed more than 99% and one pipe showed less than 95%. In scenario 3, 16 pipes showed more than 99% of the allowance rate, and 19 pipes showed less than 95%. Based on these results, it is predicted that deposition would occur due to the slow flow velocity; however, capacity would not be a problem.