• The Journal of Society for e-Business Studies
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• v.20 no.4
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• pp.1-17
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• 2015

A river water level monitoring system which prevents salt water damages and effectively excludes floods has been developed to contribute efficient operation of Nakdong river estuary barrage. The system can be used for monitoring upstream conditions more quickly and do appropriate responses over changes. Telemetry and telecontrols using PLCs have been built at the three sites that directly influence on the operation of barrage gates, and are linked to Nakdong river estuary barrage's IOS (Integrated Operation System) through public communication networks. By using PLC, the system can achieve even higher reliability and versatility than before as well as easy management. By power control devices, we can remotely control the power of PLCs to treat the minor troubles instantly without going on-sites. The power control devices also save data in preparation for the cases of communication failures. The system uses ADSL (FTTH) as a main network between SCADA server and PLCs, and CDMA (M2M) as a secondary network. In order to compensate security vulnerabilities of public communication network, we have installed the VPNs for secure communication between center and the observation stations, just like a dedicated network. Generally, river water level observations have been used custom-manufactured remote terminals to suit their special goals. However, in this case, we have established a system with open architecture considering the interface between different systems, the ease of use and maintenance, security, price, etc.

• Proceedings of the Korean Nuclear Society Conference
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• 1996.05a
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• pp.315-320
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• 1996

영광 3호기의 정지냉각펌프 성능감시 설비로는 펌프 유량계, 입구압, 출구압, 모터전류 등이 있으며 현장에서 펌프의 소음 감시나 진동 측정 등을 통하여 펌프 건전성을 확인할 수 있다. 부분충수운전중 여러 연구결과 제시된 펌프의 이상징후 증상은 펌프의 소음 증가, 유량계 또는 모터전류의 불규칙 요동이 있으나 정량적인 값을 제시하지 못하고 있으며 공기유입량에 대한 운전제한 근거만 정량적으로 제시되고 있다. 즉, WCAP-l1916에 따른 펌프의 손상 판단 근거는 연속적인 공기 흡입의 경우 2%이내, 간헐적인 공기흡입의 경우 5%를 제시하고 있다. 영광 3 호기의 부분충수운전시 펌프 입구압력을 제외한 다른 펌프 성능감시 변수들은 허용오차 이내로 별다른 펌프 이상 징후를 발견하지 못하였다. 그러나 펌프 입구압력 기록계의 입구압력 및 진동폭 변화는 정지냉각유량률, RCS 수위, 증기발생기 노즐댐 설치 유무에 따라 민감한 변화를 보여주었으며, 펌프의 건전성 감시에 가장 효과적인 변수임을 보여주었다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2023.05a
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• pp.315-315
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• 2023

급격한 기후변화에 기인하여 전 세계적으로 거듭되는 돌발홍수로 인한 피해가 급격히 증가하고 있는 실정이다. 우리나라에서도 최근 중소 규모의 하천 뿐 아니라 도시 생활하천, 도심지 저지대에서 갑작스런 홍수와 침수로 인해 많은 인명과 재산 피해를 경험하고 있다. 이런 문제를 인식하여 최근 정부차원에서 다양한 센서와 인공지능에 기반하는 많은 인프라 및 연구 투자가 이루어지고 있지만, 높은 설치 및 운영 비용과 우리나라의 복잡한 하천 환경 특성으로 인해 소하천이나 도심지 저지대에서는 그 효율성을 제대로 발휘하지 못하고 있다. 따라서 본 논문에서는 주변환경의 변화에 강인한 복합 센서단말을 통해, 하천 정보(유량, 유속, 수위 등)을 실시간 측정하고, 해당지역의 특성을 고려한 하천 또는 저지대의 위험도를 스스로 판단할 수 있는 기술을 제안한다. 또한, 본 논문에서는 제안한 저비용 초소형의 단말 장치로 지점의 하천 정보를 실시간 측정하여 IoT망을 통해 3차원 하천 디지털트윈 모델로 전달하여, 유속과 수위를 그대로 재연함으로써, 하천 침수 위험 감시의 효율성을 검증하였다. 3차원 DEM(Digital Elevation Models) 데이터와 실제 하천을 관측한 데이터를 이용한 디지털트윈 검증 결과, 데이터 전송 지연시간을 감안하여 3초 이내에 하천의 수위와 유속이 3차원 모델에 반영되는 것을 확인하였다. 이 결과로부터 열악한 환경에서도 실시간 하천 상황을 원거리에서 모니터링 할 수 있으며, 강우와 유출에 따른 하천 홍수 메카니즘을 새롭게 시뮬레이션할 수 있는 방법론을 제시할 수 있을 것으로 기대한다.

• Smart Media Journal
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• v.11 no.5
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• pp.56-62
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• 2022

Water reservoir is defined as a storage space to hold and supply filtered water and it's significantly important to manage water level in the water reservoir so as to stabilize water supply by controlling water supply depending on demand. Liquid level sensors have been installed in the water reservoir and the pumps in the booster station facilitated management for optimum water level in the water reservoir. But the incident responses including sensor malfunction and communication breakdown actually count on manager's inspection, which involves risk of accidents. To stabilize draining facility management, this study has come up with AI model that predicts changes in the water level in the water reservoir. Going through simulation in the case of missing data in the water level to verify stability in relation to the field application of the prediction model for water level changes in the reservoir, the comparison of actual change value and predicted value allows to test utility of the model.

• Proceedings of the Korean Society of Disaster Information Conference
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• 2017.11a
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• pp.217-218
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• 2017

침수상황감시/현장안내시스템은 핸드폰망(CDMA)등 다양한 통신채널과 이들의 DTMF, SMS, Data 통신 등을 활용하여 수위 등 현장위험 상황을 실시간으로 감시 위험요인 발생 시 비즈니스 룰(Business Rule)을 이용 자동으로 현장안내 및 관리자, 지역주민, 수문 인근 경작지 농민에게 SMS를 이용 즉각 위험 상황을 전달하고, 상황실에 현장 상황 자동표출을 통하여 관계기관 및 국민들이 재난상황에 신속히 대응할 수 있도록 하는 시스템이다. 지방자치단체에서 재난상황 관리에 있어 유형별 표준행동 매뉴얼을 관리 시군구재난관리시스템을 이용 운영하고 있으나, 많은 분야별 자료들이 행정적인 업무지시 및 응답에 치중되고 있는 게 현실이다. 이에 지방자치단체에서 관리중인 배수문, 잠수교, 하상주차장 등 위험지역의 침수상황을 실시간으로 감시하며 공무원, 민원인, 인근주민에게 상황단계에 따른 안내 및 관리에 대한 업무프로세스는 상황에 따른 변화가 있어 단순한 프로그래밍에 의한 전산화하기 힘들다. 본 논문에서는 재난전문가의 전문지식을 적극 활용하여 다양한 상황에 대처할 수 있는 BRMS(Business Rule Management System)를 이용하여 침수상황감시/현장안내시스템의 설계를 제안하고자 한다.

• Journal of the Korean GEO-environmental Society
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• v.15 no.6
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• pp.41-48
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• 2014

In this study, the behavior of fill dam with continuous water level change considering velocity changes via centrifugal model test was investigated. In addition, the collapse of fill dam due to the overflow was also experimentally simulated. The experimental results demonstrate that the pore water pressures and displacements vary in proportion to the water-level-change velocity, and the displacement increment is independent to the water-level-change velocity. Also, it is confirmed that the continuous water level change induces to the progress of fill-dam deformation due to displacement accumulation and the fill-dam stability dramatically degrades owing to the overflow. Hence, the real-time monitoring of pore water pressures and displacements of fill dam, and the control of water level in heavy rain through the countermeasure such as opening sluice gates are needed to ensure the stability of fill dam.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2022.05a
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• pp.291-291
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• 2022

북한의 황강댐은 우리나라와 북한이 공유하고 있는 대표적인 하천인 임진강 상류에 존재하는 댐으로서 팔당댐의 약 1.5배의 규모를 가지고 있으며, 하류로의 발전방류와 함께 유역 외 지역인 예성강 지역으로 방류량의 일부를 도수시키며 이를 통해 예성강 1, 2호 발전소에서의 발전을 실시하고, 생활, 공업, 농업용수를 예성강 유역에 공급하는 것으로 파악된다. 2009년 9월 6일 임진강 상류 황강댐에서의 대규모 방류로 인해 경기도 연천군 일대에 홍수가 발생하였으며 이로 인한 인명 및 재산피해가 발생한 바 있다. 이에 우리나라에서는 임진강 하류에 군남홍수조절지를 설치하고 상류의 필승교 수위표를 이용하여 홍수경보체제를 운용하고 레이더 강우와 수문모형을 이용한 감시체계를 유지하고 있으나 황강댐 운영현황이 불확실함에 따라 정확한 예보가 어려운 실정이다. 본 연구에서 미계측 지역의 홍수예보를 위해 산정한 상당상수량이란 저수지의 현재 수위로부터 특정 수위까지 도달하는데 요구되는 강우량을 말하며 강우예보 시점에서 저수지의 최대 수위를 신속하게 파악할 수 있는 홍수예경보 수단이다. 미계측 유역인 임진강 상류 황강댐 유역의 상당강우량을 산정하기 위해 인공위성영상에서 획득한 댐 수위의 시계열 자료를 활용하여 간접적으로 보정된 황강댐 상류의 수문모형을 이용하였으며 현재 댐 수위로부터 주요 수위(방류개시수위, 상시만수위, 계획홍수위)에 도달하게 되는 상당강우량을 산정하였다.

• Journal of Wetlands Research
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• v.7 no.1
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• pp.81-91
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• 2005

We construct the hydrology-water quality monitoring system which can watch the variations of river flow and water quality in real time. We also construct the river management system through the hydrology-water quality monitoring system that can observe water quality and its variations for preparing for the accident of river pollution. The Gyecheon basin which is located at the upstream of Heoengseong dam is selected as an experimental watershed for the system construction. The real time monitoring system for getting more correct hydrological and water quality data consists of 3-rainfall gauge station, 3-water level gauge station, and 1-water quality gauge station. We intend that the data such as rainfall, water level, velocity, flow, and water quality will be collected and we try that the data may be used for practical and other purposes.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2018.05a
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• pp.62-62
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• 2018

무선영상취득시스템(WIA 시스템, Wireless Image Acquisition System)은 라즈베리 파이에 전용 카메라와 WiFi 모듈을 장착하여, 하천의 영상을 실시간으로 촬영하여 무선으로 서버로 전송하는 시스템이다. 이 시스템이 갖는 가장 큰 이점은 시스템을 구성하는 비용이 매우 저렴하다는 점이다. 라즈베리 본체와 카메라 모듈, WiFi 모듈 모두 매우 저렴하고, 또 사용하는 전력이 작아서 상용 전원이 아닌 태양광 발전이나 배터리 등을 이용할 수 있다. 따라서 비용과 장소에 구애받지 않고 손쉽게 어디든지 설치하여 하천의 상시 감시나 계측에 활용할 수 있다. 또한, 상용 전원을 이용하지 않아도 되기 때문에, 산간벽지나 오지 등의 소하천 관리에도 적합하다. 본 연구에서는 이 WIA 시스템을 경상남도 김해시의 대청천에 적용하여 홍수 시 하천의 수표면을 촬영하고, 촬영된 동영상을 분석하여 수위와 유속을 동시에 계측하여 유량을 산정하였다. 라즈베리 파이에 $640{\times}480$ 화소의 카메라를 장착하여 10분 간격으로 10초간의 동영상을 촬영하고, 이를 WiFi 모듈을 이용하여 무선으로 서버로 전송한다. 전송된 동영상을 분석하기 전에 설치 지점의 3차원 좌표 변환 자료와 횡단면 좌표를 입력하여 대상 지점의 측정 매개변수를 설정한다. 즉, 이들 자료에서 영상 내의 표정점과 측정선을 설정해 둔다. 그 다음, 전송된 동영상을 시공간 영상으로 만들어 수위를 분석한다. 비슷한 방법으로 동영상에서 유속을 분석하고, 분석된 수위와 유속, 그리고 미리 설정된 횡단면 좌표를 이용하여 유량을 산정해 낸다. 설치된 WIA 시스템을 실제로 운용하여, 2017년 9월 11일의 06:10~19:00의 호우 사상 전체를 분석하였다. 10분 간격으로 촬영된 10초간 동영상 중에서 적절한 분석이 가능한 영상 77개에서 수위와 유속을 분석한 결과, 최대 수위는 0.746 m(간이수위표 기준), 최대 유속은 0.962 m/s, 최대 유량은 $12.977m^3/s$에 이르렀다. 지점 특성상 다른 유속계를 이용한 검증은 사실상 불가능하였다. 또, 하폭이 넓어서 일출 전과 일몰 후의 촬영 자료는 분석이 어려운 점이 있다. 이러한 기술적 문제들을 보완하면, WIA 시스템을 이용한 소하천의 수위와 유속 측정 시스템은 경제성이고 효율이 높은 관측시스템으로 유망할 것으로 기대된다.

• Journal of the Korea Society of Computer and Information
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• v.15 no.9
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• pp.67-76
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• 2010

This paper proposes a image-based water level measurement method, which adapt to the ruler's surface condition. When the surface of a ruler is deteriorated by mud, drifts, or strong light reflection, the proposed method judges the pollution of ruler by comparing distance between two levels: the first one is the end position of horizontal edge region which keeps the pattern of ruler's marking, and the second one is the position where the sharpest drop occurs in the histogram which is construct using image density based on the axis of image height. If the ruler is polluted, the water level is a position of local valley of the section having a maximum difference between the local peak and valley around the second level. If the ruler is not polluted, the water level is detected as the position having horizontal edges more than 30% of histogram's maximum value around the first level. The detected water level is converted to the actual water level by using the mapping table which is construct based on the making of ruler in the image. The proposed method is compared to the ultrasonic based method to evaluate its accuracy and efficiency on the real situation.