• The Journal of the Institute of Internet, Broadcasting and Communication
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• v.11 no.4
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• pp.23-29
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• 2011

We try to build the base for implementation of smart water treatment plant through identifying status by data acquisition such as temperature, humidity, flow, level, pump status and CCTV by using USN terminal such as Zigbee, Wi-Fi, UHF at the center of the flowmeter calibration center in K-water institute. The data obtained from various sensors is transmitted to data processing device through different types of USN network, the processed data is implemented to monitor by smart phone and we try to perform low cost and high efficient USN-based pilot project by implementing remote monitoring system using network performance analysis and mobile devices.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2012.05a
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• pp.444-444
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• 2012

본 연구는 세계적인 기후변화와 물부족 현상에 따라 우리나라에도 향후 물부족에 대비한 농업용수의 친환경적인 적정 관리의 필요성이 절실해지고 있으며 친환경 녹색기술 개발과 농촌수자원의 체계적인 관리가 중요한 국가적인 문제로 대두되고 있다. 농촌은 고령화와 인구감소로 인하여 농업기반 수리시설과 농업용수의 전통적인 인력관리가 어려워지고 있으므로 이를 혁신할 수 있는 친환경, 녹색기술, 정보통신기술(ICT) 융합으로 농촌수자원 관리기술의 개발하고 이에 농업용수를 효율적인 관리를 위하여 농촌지역 수리시설과 농업용수 관리를 위해 정보통신기술과 센서네트워크 계측제어기술 및 모바일기술을 적용하여 농촌수자원 스마트 물관리를 위한 시범지구를 운영 하였다. 시범지구는 섬진강댐 수계의 동진도수로, 김제간선, 정읍간선으로 용수를 공급하는데 이중 수혜면적 17,600 ha, 수로연장 59 km의 김제간선에 시범지구로 선정하였다. 김제간선의 용수공급량은 년평균 163,748천톤의 공급하고 있다. 시범지구 운영은 5개년 중 1차년도(2011년)에는 현장시설 설치 총 87지점에서 15개소를 설치하였으며 시범지구의 영농 및 물관리 특성, 용수공급량 조사 분석하였으며 시범지구의 운영시스템 구축과 Smart 물관리 프로그램(Web, App)개발 하였다. 시범지구 운영은 한국농어촌공사 물관리분야 관련 신기술의 실용화를 위한 인큐베이트 역할을 하며 통합수자원관리시스템과 연계하여 체계적인 현장 물관리 기술의 보급과 공사의 대표적인 물관리 시범지구로 활용 및 사업 홍보 효과에 기여할 것으로 기대되고 있다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2019.05a
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• pp.378-378
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• 2019

본 연구에서는 용담댐 유역을 대상으로 저수위/저수량 모니터링 및 예측을 위하여 고해상도 위성관측 자료를 이용하는 방법과 위성으로부터 추출한 강수량 자료로부터 가뭄지수를 이용한 저수위를 모니터링하고 SSA를 이용한 PCA방법으로 예측모델을 구축하여 가뭄을 예측하는 방법을 개발하였다. 용담댐 저수위와 SPI(3)와의 상관계수가 0.78로 매우 높은 상관성을 보였으며, 위성자료를 통하여 산정한 가뭄지수를 활용하여 댐 저수위/저수량 모니터링 및 예측 가능성을 진단하였다. SSA에 의한 주성분 분석결과 SPI(3)과 각 RC자료의 상관관계를 분석한 결과 CC=0.87~0.99의 높은 상관성을 보였으며, 표준화된 댐 저수위(N-W.S.L.)와 RC자료의 상관관계를 분석한 결과 CC=0.83~0.97의 비교적 높은 상관성을 보임을 확인하였다. 또한, Sentinel-2 위성의 MSI (Multi-Spectral Instrument) 센서로 댐수위의 변화를 모니터링하기 위해 지수 기법을 적용하여 수체 탐지 알고리즘을 개발하였으며, 용담댐유역에 대해 2016년부터 2018년까지의 수계 면적 변화를 분석하였다. 이를 기반으로 Sentinel-2 위성영상으로 추출한 수계 면적 변화를 이용하여 가뭄감시 분야에 대한 활용 가능성을 제시하였다. 본 연구의 결과는 다양한 위성관측자료로부터 미계측 지역의 저수량 모니터링과 수문학적 가뭄 모니터링/예측에 활용이 가능할 것이다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2017.05a
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• pp.496-496
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• 2017

위성을 이용한 원격탐사 기술이 발전하고 다양한 산출물이 나타남에 따라 수자원 및 하천관리에서의 원격탐사기술의 활용의 폭이 넓어지고 있다. 특히, 위성에서 관측할 수 있는 다양한 정보들을 이용하여 수자원 및 하천관리에 사용하려하는 연구가 활발히 진행되고 있으며, 기본적인 가시영상 이외에도 적외영상, 초분광영상, 수위정보, 레이더 반사도 등을 활용하여 수문량을 추정하려는 시도가 이루어져왔다. 원격탐사의 대표적인 장비인 위성은 광범위한 정보를 쉽게 취득할 수 있지만 위성마다 탑재된 센서에 따라 획득할 수 있는 자료가 서로 다르고, 산출물의 시공간 해상도에 따라 자료의 질이 결정된다. 본 연구에서는 원격탐사영상을 이용한 하천유량추정기법을 수립하기 위해 통제된 실험하천 규모에서 드론을 이용하였다. 실험은 대한민국 안동에 위치한 한국건설기술연구원 하천실험센터에서 수행되었으며, DJI Phantom 3 standard 드론을 활용하여 영상을 획득하였다. 하천유량추정의 방법론은 운동량 방정식과 Manning 유속공식을 활용한 하폭기반 유량추정 기법을 수립하였다. 1차 실험은 하천유량을 증가시키고 감소시키는 동시에 드론을 이용하여 하천을 촬영함으로써 하폭의 변화와 동시에 유량의 변화를 추정할 수 있는지 확인하였다. 2차 실험에서는 배수효과가 존재하는 조건에서 드론영상을 이용한 하천유량을 산정하고 보정계수를 산정하였다. 본 연구에서 수립된 하천유량추정기법은 위성영상을 이용한 하천유량 추정에 활용할 수 있으리라 기대한다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2023.05a
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• pp.444-444
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• 2023

하천 및 저수지와 같은 공간의 수체 탐지는 수자원 관리에서 매우 중요하며, 유역의 수문학적 과정을 이해하는데 도움을 준다. 수문학적 데이터 수집은 우량계, 수위계와 같은 물리적 인프라의 배치가 필요하다. 그러나 상대적으로 저개발된 국가는 수문학적 측정을 위한 인프라가 매우 미흡한 것이 현실이며, 북한과 같은 비접근 지역에 대한 수문학적 과정을 분석하는데는 한계가 있다. 인공위성 원격탐사 센서 중 SAR영상은 지표면에 직접 전파를 방사하고 산란되어 돌아오는 신호를 수신하여 영상을 만들기 때문에 일반적인 광학영상과는 달리 햇빛의 유무와 강우, 구름여부 등의 기상 조건의 영향을 거의 받지 않는 장점이 있다. 또한 국내와 같이 계절적인 요인과 인간활동에 의해 변화되는 물 순환을 SAR 영상은 지표수의 계절적 및 연간 변동성을 모니터링하는데 매우 유용한 자료로 평가되고 있다. 본 연구는 SAR영상을 이용하여 국내의 검증 가능한 지역의 저수지 수면적 변화를 모니터링하고 저수지 수면적과 저수량 분석을 수행하는 것을 목적으로 하였다. 분석자료인 SAR영상은 ESA의 Sentinel-1영상을 2022년 4월부터 2022년 11월의 자료를 수집하여 소양강댐 저수지 수면적과 저수량과의 관계식을 도출하였다. 수체 추출을 위한 SAR 영상은 특히 수로의 일부 가장자리와 홍수터의 식물 존재로 인한 제외지의 매핑에 부정확성을 포함하여 처리에 몇 가지 단점을 갖는 한계도 존재하지만 악천후의 기상 조건에서도 작동할 수 있는 SAR 영상의 능력 덕분에 규칙적인 시간 간격으로 수체면적의 변화에 대한 정보를 제공할 수 있다. 향후 북한 지역의 주요 댐 저수지 수면적에 대한 연간변화와 장기간의 추세를 분석하는 연구를 진행할 계획이다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2022.05a
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• pp.490-490
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• 2022

국내 대하천 및 중·소규모 하천의 홍수터 공간을 활용하여 체육시설 및 공원 등과 같은 친수 시설물을 조성하여 친수공간으로 활용하고 있으며, 시민들의 친수활동 빈도는 증가추세에 있다. 특히 하천 내에서 수상 레크레이션 활동 등과 같은 다양한 친수활동이 증가하고 있으며, 하천친수에 관한 정보 수요가 급증하고 있으나 체계적인 공급은 미흡한 수준이다. 따라서 본 연구에서는 친수공간 조성 및 유지관리에 대한 측면과 친수공간에서의 쾌적한 친수활동을 위한 정보제공 목적으로 하천 친수공간에서의 복합모니터링을 이용한 친수활동 종합지수를 산정 방법을 개발하고자 하였다. 센서 기반의 시계열 데이터 구축을 위해 하천 수질, 수리인자의 복합모니터링을 진행하였다. 수리인자(수위, 유속, 수면폭 등)와 수질인자(탁도, Chl-a, pH 등), 기상학적 인자(자외선 지수, 미세먼지 등) 등급에 따른 허용기준을 설정하여 각 등급 별로 수리인자의 값을 0~1 사이 값인 소속도로 변환하여 소속도의 합성 및 친수활동 등급을 결정하였다. 최종적으로 수리, 수질, 기상 인자별 소속도 함수 산정을 통한 퍼지합성 이론 기반의 친수활동 종합지수를 산정하였다. 그리고 친수활동 종합지수를 예보하기 위한 모델 적용을 위한 방향성을 정립하였다.

• Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
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• 2022.11a
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• pp.827-829
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• 2022

본 논문은 코로나19로 인해 발생하는 우울증을 개선하고 태양광 패널을 이용하여 친환경적으로 재배할 수 있는 "태양광 에너지를 활용한 지능형 자율이동 채소재배기"를 제안한다. 본 논문이 제안하는 주요한 특징은 다음과 같다. 첫째, 태양광 패널을 이용하여 재배기에 전원을 공급한다. 둘째, 카메라와 OpenCV를 이용하여 채소의 상태를 매일 확인 후 LED 색상을 조절하여 최적의 채소 성장 환경을 만든다. 셋째, 수위 센서와 모터 펌프를 이용하여 자동으로 물이 공급될 수 있도록 하고, 수온과 수질을 주기적으로 체크하는 등 Human task를 감소시킨다. 넷째, DC모터를 이용하여 실내·외로 자율이동을 하고, 액추에이터를 이용하여 채소가 햇빛을 최대한 많이 받아 성장할 수 있도록 한다. 제안하는 시스템은 가정에서 채소를 재배하는 방식에 IoT기술을 활용하여 사용자의 편의성을 증가시키고, 녹색식물을 통해 '코로나 블루'를 해소하고자 하는 사람에게 필요한 "태양광 에너지를 활용한 지능형 자율이동 채소재배기"의 개발을 목표로 한다.

• Journal of the Korean GEO-environmental Society
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• v.17 no.7
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• pp.5-13
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• 2016

This research is focused on the seepage behavior of embankment which had the weak zone with big permeability. The distributed TDR (Time Domain Reflectometer) and point sensors such as settlement gauge, pore water pressuremeter, vertical total stressmeter, and FDR (Frequency Domain Reflectometer) sensor were used to measure the seepage characteristics and embankment behavior. Also, the measured data were compared to the data of 2-D and 3-D numerical analysis. The dimension of model embankment was 7 m length, 5 m width and 1.5 m height, which is composed of fine-grained sands and the water level of embankment was 1.3 m height. The seepage behavior of measuring and numerical analysis were very similar, it means that the proper sensing system can monitor the real-time safety of embankment. The result by 2-D and 3-D numerical analysis showed similar saturation processing, however in case of weak zone, the phreatic lines of 2-D showed faster movement than that of 3-D analysis, and finally they converged.

• The Journal of Bigdata
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• v.8 no.1
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• pp.99-109
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• 2023

Recently, not only in Korea but also around the world, we have been experiencing constant disasters such as typhoons, wildfires, and heavy rains. The property damage caused by typhoons and heavy rain in South Korea alone has exceeded 1 trillion won. These disasters have resulted in significant loss of life and property damage, and the recovery process will also take a considerable amount of time. In addition, the government's contingency funds are insufficient for the current situation. To prevent and effectively respond to these issues, it is necessary to collect and analyze accurate data in real-time. However, delays and data loss can occur depending on the environment where the sensors are located, the status of the communication network, and the receiving servers. In this paper, we propose a two-stage hybrid situation analysis and prediction algorithm that can accurately analyze even in such communication network conditions. In the first step, data on river and stream levels are collected, filtered, and refined from diverse sensors of different types and stored in a bigdata. An AI rule-based inference algorithm is applied to analyze the crisis alert levels. If the rainfall exceeds a certain threshold, but it remains below the desired level of interest, the second step of deep learning image analysis is performed to determine the final crisis alert level.

• Ecology and Resilient Infrastructure
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• v.7 no.3
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• pp.181-188
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• 2020

In this study, a temperature distribution sensing method using optical fiber was applied to a large-scale levee experiment, and the applicability of wide-area levee or embankment monitoring technology to observe the changes inside the levee was reviewed. The optical fiber was buried in a large-scale levee, and the temporal and spatial temperature changes were measured according to the water level changes in the reservoir. As the water level of the reservoir increased, the temperature of the embankment slope decreased, and as the infiltration progressed, a change in the spatial location of the temperature change was detected. The temperature change due to embankment infiltration varied depending on the time of the infiltration progress, and the change assumed to be the seepage line could be observed. This study has demonstrated that information about temperature changes inside the levee can be interpreted as the information on the locations that are judged to be relatively vulnerable, investigating the changes in the condition inside the levee.