• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2010년도 학술발표회
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• pp.1129-1133
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• 2010

본 연구에서는 수질오염총량제와 정책제안의 원활하고 합리적인 추진을 위해 토지피복분류체계의 대분류중 초지에 해당하고 중분류 중 골프장에 해당하는 지점을 선정하여 강우에 의해 발생하는 비점오염물질의 유출특성을 분석하였다. 연구기간 동안 총 27번의 강우사상으로 인해 발생하는 강우유출수에 대하여 유량과 수질농도를 측정하였다. 유량측정은 웨어를 통한 수위를 측정하여 유량으로 환산하였고, 수질항목은 $BOD_5$, $COD_{Mn}$, DOC, SS, T-N, T-P, $NH_3$-N, $NO_3$-N, $PO_4$-P 등 9개 항목을 분석하였다. 분석된 결과를 이용하여 골프장에서 발생하는 비점오염원의 초기세척효과 발생여부를 판단하기 위하여 누적오염부하량/누적유출량 그래프를 도식화하였다. 연구기간동안 발생한 5~82 mm의 강우로 인해 6.6~2,082 $m^3$의 유출이 발생하였다. 발생된 유출수의 농도는 $BOD_5$ 1.8~11.3 mg/L, $COD_{Mn}$ 19.2~51.4 mg/L, DOC 11.0~31.0 mg/L, SS 2.2~57.3 mg/L, T-N 1.545~16.098, T-P 0.230~4.528 mg/L, $NH_3$-N 0.076~5.285 mg/L, $NO_3$-N 0.122~2.905 mg/L, $PO_4$-P 0.005~2.631 mg/L로 나타났다. 초기유출수의 세척효과는 27번의 강우사상동안 SS 항목의 경우 17번, $NO_3$-N 11번, $NH_3$-N 4번 등이 발생하였다. 초기세척효과가 발생한 강우사상은 초기의 오염원 농도가 중 후반 농도보다 농도가 높음을 의미하므로, 골프장에서 발생하는 강우유출수는 초기에 발생하는 오염원에 초점을 두고 처리방안을 모색해야 할 것으로 판단된다. 또한 SS와 질소계열의 농도가 높은 것은 골프장의 잔디관리를 위한 농약이나 제초제 등의 사용과 토양유실이 원인인 것으로 판단되며, 이를 저감하기 위한 적절한 사용방안과 저감대책이 필요할 것으로 판단된다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제28권3호
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• pp.365-370
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• 2004

Simultaneous measurement with PLIF(Planar Laser-Induced Fluorescence) and Stereo-PIV(Stereo Particle Image Velocimetry) was performed to investigate the structural characteristics of flow field in Rushton Turbine Mixer. Instantaneous 3D velocity fields are measured by two 2K${\times}$2K CCD cameras focused on an object plane with the angular displacement methods while the concentration fields are obtained through the measurement of the fluorescence intensity of Rhodamine B tracer excited by the second pulse of Nd:Yag laser light. Image distortion due to the camera view-angle is compensated by a mapping function. Finally, the spatial structures of turbulent flow around Rushton turbine were identified by the calculation of synchronized data of the velocity field and concentration field.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2003년도 추계학술대회
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• pp.694-699
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• 2003

Simultaneous measurement with PLIF(Planar Laser-Induced Fluorescence) and Stereo-PIV(Stereoscopic Particle Image Velocimetry) was performed to investigate the structural characteristics of flow field in Rushton Turbine Mixer. Instantaneous 3D velocity fields are measured by two 2K ${\times}$ 2K CCD cameras focused on an object plane with the angular displacement methods while the concentration fields are obtained through the measurement of the fluorescence intensity of Rhodamine B tracer excited by the second pulse of Nd:Yag laser light. Image distortion due to the camera view-angle is compensated by a mapping function. Finally, the spatial structures of turbulent mixing around Rushton turbine were identified by the calculation of cross-correlation fields between the velocity and concentration field.

• 한국가시화정보학회:학술대회논문집
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• 한국가시화정보학회 2002년도 추계학술대회 논문집
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• pp.101-104
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• 2002

Simultaneous measurement of turbulent velocity and concentration field in a stirred mixer tank is carried out by using PIV/LIF technique. Instantaneous velocity fields are measured by a $1K\times1K$ CCD camera adopting the frame straddle method while the concentration fields are obtained by measuring the fluorescence intensity of Rhodamine B tracer excited by the second pulse of Nd:Yag laser light. Image distortion due to the camera view-angle is compensated by a mapping function. It is found that the general features of the mixing pattern are quite dependent on the local flow characteristics during the rapid decay of mean concentration. However, the small scale mixing seems to be independent on the local turbulent velocity fluctuation.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제18권9호
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• pp.2313-2321
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• 2014

정수장, 하수처리장, 폐수처리장의 배출수 처리공정에서 고 농도의 슬러지 선별, 이송 및 약품 투입량 조절을 위한 기준으로 슬러지 농도계가 사용되고 있다. 본 논문은 슬러지 농도계의 정도 향상과 문제점 개선을 통해 배출수 처리공정의 운영 효율화와 자동화 기반을 마련하고자 한다. 센서를 다중빔으로 설계 및 최소편차 선형평균 필터링을 적용하여 농도계의 정도 향상과 안정성을 실현하였으며, 부단수 방식의 센서 착탈 설계로 배출수 시설 운영중에도 유지관리가 가능토록 하였다. 이렇게 구현된 다중빔 방식 슬러지 농도계의 성능을 Pilot Plant를 통하여 다양하게 검증하였다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2023년도 학술발표회
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• pp.143-143
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• 2023

최근 대청댐('17), 평림댐('19) 등 광역 취수원에서 망간의 먹는 물 수질기준(0.05mg/L 이하) 초과 사례가 발생되어, 다수의 민원이 제기되는 등 취수원의 망간 관리 중요성이 부각되고 있다. 특히, 동절기 전도(Turn-over)시기에 고농도 망간이 발생되는 경우가 많은데, 현재 정수장에서는 망간을 처리하기 위해 유입구간에 필터를 설치하고 주기적으로 교체하는 방식으로 처리하고 있다. 그러나 단기간에 고농도 망간 다량 유입 시 처리용량의 한계 등 정수장에서의 공정관리가 어려워지므로 사전 예측에 의한 대응 체계 고도화가 필요한 실정이다. 본 연구는 광역취수원인 주암댐을 대상으로 망간 예측의 정확도 향상 및 예측기간 확대를 위해 다양한 머신러닝 기법들을 적용하여 비교 분석하였으며, 독립변수 및 초매개변수 최적화를 진행하여 모형의 정확도를 개선하였다. 머신러닝 모형은 수심별 탁도, 저수위, pH, 수온, 전기전도도, DO, 클로로필-a, 기상, 수문 자료 등의 독립변수와 화순정수장에 유입된 망간 농도를 종속변수로 각 변수에 해당하는 실측치를 학습데이터로 사용하였다. 그리고 데이터기반 모형의 정확도를 개선하기 위해서 성층의 수준을 판별하는 지표로서 PEA(Potential Energy Anomaly)를 도입하여 데이터 분석에 활용하고자 하였다. 분석 결과, 망간 유입률은 계절 주기에 따라 농도가 달라지는 것을 확인하였고 동절기 전도시점과 하절기 장마기간 난류생성 시기에 저층의 고농도 망간이 유입이 되는 것을 분석하였다. 또한, 두 시기의 망간 농도의 변화 패턴이 상이하므로 예측 모델은 각 계절별로 구축해 학습을 진행함으로써 예측의 정확도를 향상할 수 있었다. 다양한 머신러닝 모델을 구축하여 성능 비교를 진행한 결과, 동절기에는 Gradient Boosting Machine, 하절기에는 eXtreme Gradient Boosting의 기법이 우수하여 추론 모델로 활용하고자 하였다. 선정 모델을 통한 단기 수질예측 결과, 전도현상 발생 시기에 대한 추종 및 예측력이 기존의 데이터 모형만 적용했을 경우대비 약 15% 이상 예측 효율이 향상된 것으로 나타났다. 본 연구는 머신러닝 모델을 활용한 망간 농도 예측으로 정수장의 신속한 대응 체계 마련을 지원하고, 수처리 공정의 효율성을 높이는 데 기여할 것으로 기대되며, 후속 연구로 과거 시계열 자료 활용 및 물리모형과의 연결 등을 통해 모델의 신뢰성을 제고 할 계획이다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제55권spc1호
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• pp.1283-1293
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• 2022

본 연구는 정수장의 수처리 공정에서 계측되고 있는 수량 및 수질데이터의 활용과 수처리 공정제어의 지능화를 위한 것으로 정수장에서 전염소 공정이 수반되는 처리공정에서 침전지 유출수 잔류염소농도 안정화를 위하여 이를 추정할 수 있는 모형을 구축하고자 하였다. 정수장 침전지 유출수의 잔류염소농도를 예측하기 위하여 중회귀모형과 인공지능 알고리즘 중 다층퍼셉트론 신경망, 랜덤포레스트 및 장단기기억(Long Short Term Memory; LSTM) 모형을 활용하였고 그 결과를 비교, 평가하였다. 모형의 입력변수로는 전염소 공정이 도입된 정수장에서의 잔류염소농도, 수온, 탁도, pH, 전기전도도, 유량, 알칼리도 등이 사용되었고 전염소에 따른 침전지의 안정적 운영을 위해 요구되는 침전지 잔류염소농도를 출력변수로 구성하였다. 적용 결과에서는 랜덤포레스트 모형이 가장 양호한 결과를 보여 주었으며 다음으로 LSTM, 다층퍼셈트론 신경망 순으로 나타났다. 수학적 모형인 중회귀모형은 적합도 측면에서 가장 낮은 결과를 보여 주었는데, 이는 수량과 수질데이터의 수치적인 규모나 차원의 차이뿐만 아니라 계절별 수질특성에 따라 염소소비 특성이 매우 다양하게 반응하기 때문으로 판단된다. 따라서 정수장 수처리 공정에서 인공지능 알고리즘의 적용을 위해서는 랜덤포레스트와 같이 의사결정 트리구조의 도입과 적용이 타당한 것으로 나타났다. 본 연구에서 분석된 결과를 근거로 전염소 공정이 도입된 정수장 수처리 공정에서 염소주입량을 실시간으로 예측 가능하게 함으로써 침전지 유출수에서 잔류염소농도를 일정하게 유지하는데 기여할 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국대기환경학회:학술대회논문집
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• 한국대기환경학회 2000년도 추계학술대회 논문집
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• pp.183-184
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• 2000

종합적인 오존대책을 구축하기 위해서는 광화학 옥시단트의 생성물리ㆍ화학과정 및 생물기원(자연발생원) 탄화수소의 영향을 고려한 3차원 광화학반응 모델의 구축이 가장 절실하다. 특히, 광화학 옥시단트는 국지적인 순환(해륙풍)및 혼합층에 의해 지배되기 때문에 지형을 고려한 3차원 기상장 수치모델(도시규모)과 광화학을 포함한 농도장(광화학반응 모델) 모델에 의한 대상지역의 시간적, 공간적인 오존농도 분포를 재현할 수 있는 모델 개발이 필요하다. (중략)

• 한국식품저장유통학회:학술대회논문집
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• 한국식품저장유통학회 2003년도 제23차 추계총회 및 국제학술심포지움
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• pp.177-177
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• 2003

고품질 기능성 고추장을 개발하는데 고추장의 품질은 사용하는 재료, 배합비율, 제조방법, 숙성조건등에 따라 맛과 향기, 색 등에서 차이가 나타난다. 시장경쟁력에 맞추어 공장산 고추장에 기능성을 강화시키고 소비자의 기호성을 충족하기 위해 유기산과 비타민, 무기질이 풍부하고 다양한 생리적 기능성을 가진 국내산 매실엑기스를 공장산 고추장의 품질에 영향을 미치는 반제품에 농도별로 (0％(M0), 10%(M10), 20%(M20), 30%(M30)) 첨가하여 숙성 시 일어나는 화학적 성분변화를 조사하였다. 환원당은 9.6∼10.3%에서 11.9∼12.8%로 증가하였으며 매실엑기스의 첨가 농도가 낮을수록 높은 값을 나타내었다. 아미노산성질소는 숙성이 진행됨에 따라 증가하였으며 매실엑기스가 첨가된 시료의 경우 그 변화폭이 큰 것으로 나타났다. M0(대조구)의 pH는 5.45에서 발효 중 미생물에 의한 유기산생성으로 다소 감소하였으나 M10, M20, M30은 매실에 들어있는 유기산과 키토산으로 초기 pH가 2.87∼3.38로 낮아 변화 폭은 적은 것으로 나타났다. 적정산도는 숙성기간 중 증가하였으며, 대조구에 비해 메실엑기스의 첨가농도가 증가할수록 높은 값을 보였다. 염분(NaCl)은 같은 기간 중 감소하였으며 매실엑기스의 농도가 증가할수록 낮은 수치를 보였다.

• 한국해안해양공학회:학술대회논문집
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• 한국해안해양공학회 2003년도 한국해안해양공학발표논문집
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• pp.216-221
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• 2003

황천 시에 쇄파대 내에서 발달한 장주기파는 전빈의 침식에 직집적인 원인이 되는(가여 1992) 등, 쇄파대 내의 표사현상에 큰 영향을 미친다. 쇄파대 내의 부유사 농도가 장주기 변동을 하는 것은 가여ㆍ전중(1983), 시소 등(1985) 등에 의해 현지에서 관측되어 있다 또한 Beach and Sternberg(1988, 1991)는 장주기파가 발달한 때의 쇄파대 내 부유사 농도가 장주기파가 발달하지 않은 경우에 비해 3-4배의 값을 나타내는 것을 지적하면서 장주기파에 의한 내외해 방향(cross shore direction) 부유사 flux의 방향이 주파수나 저면으로부터의 높이에 의해 변화함을 제시하였다. (중략)