• 한국재난정보학회 논문집
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• 제10권1호
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• pp.105-115
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• 2014

본 연구에서는 지능형 CCTV를 이용하여 자동 수위감지 알고리즘과 사전 경보시스템을 개발하고 Test-Bed에 적용하여 실용화 가능성을 검증하고자 한다. 이를 위하여 현장여건에 적합한 지능형 CCTV 기반의 자동 수위감지 알고리즘을 개발하고 자동인식률 가변 요소에 대한 성능저하 방지대책을 수립하여 CCTV 카메라 기종별 수위감지 성능과 적합성을 평가하고 실용화에 따른 최적 적용방안을 도출한다. 그 결과, CCTV 카메라 기종별 수위감지 성능이 90%으로 도출되었다. CCTV 카메라 기종에 따른 적합성 평가 결과, 자동 수위감지용으로 NIR카메라가 정밀도에서 주 야간 95%이상의 성능을, 떨림 안개 저조도 등 자연환경에서 가장 우수한 성능을, 설치용이성에서는 일반카메라와 대등한 성능을, 가격측면에서 일반카메라 대비 15% 최소 상승분으로 가장 우수했다. 따라서 본 연구개발의 성과물인 지능형 CCTV를 이용한 수위감지 경보시스템의 실용화 가능성을 확인하였으며 향후 실용화가 예상된다.

• 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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• 한국방송공학회 2013년도 하계학술대회
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• pp.303-306
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• 2013

최근 후쿠시마 원전, 쓰나미, 홍수와 눈사태와 같은 자연 재난들의 발생으로 인해 엄청난 수의 사상자와 막대한 재산피해가 초래되었다. 이런 재난을 미연에 방지하고자 하는 자동화된 조기 경보 시스템의 연구, 지능형 영상감지 기술 연구가 활발히 진행되고 있다. 이러한 지능형 영상감시기술을 적용하여 재난유형별 위험상황을 감지, 판독, 분석, 표출할 수 있는 기능을 구현하고자 통합된 카메라 영상정보를 활용하여 영상변화를 감지하여 자동식별과 판독을 통해 기준 값 이상의 변화감지 시 경보알림 및 해당 영상 표출을 제공하였다. 본 논문은 기존의 수위상승 감지는 수위계나 교량에 표시된 수위표의 숫자를 읽어 자동적으로 위험을 알려주거나 사람이 수위감지를 위해 설치된 카메라를 모니터링 하여 위험을 감지하도록 되어있던 점을 개선하여 기존 수위감지 목적으로 설치된 카메라의 영상을 분석하여 수위상승 위험을 알려주는 알고리듬을 제안하였다.

• 한국컴퓨터정보학회:학술대회논문집
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• 한국컴퓨터정보학회 2015년도 제52차 하계학술대회논문집 23권2호
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• pp.272-274
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• 2015

본 논문에서는 하천 인근의 재난 방지를 위한 효율적인 재난감지 알고리즘을 제안한다. 제안하는 알고리즘은 영상처리를 기반으로 임계값을 자동으로 변경시켜 물과 물이 아닌 영역을 분리한다. 수위감지 알고리즘을 단순 물의 색상 정보만을 이용해 분석한다면, 야간 저조도, 폭우와 같은 상황 등에서 알고리즘 성능이 저하될 우려가 있다, 이를 해결하기 위해서 물의 색상 정보뿐 아니라 물의 흔들림 정도도 함께 고려하여 물의 영역을 찾아낸다. 또한 보다 안정적인 수위 분포를 분석하기 위해서 시간과 공간에 대한 필터링을 추가하여 빗물, 물결, 카메라의 화이트 노이즈 등 다양한 노이즈에 보다 안정적으로 수위 분포를 분석한다. 본 논문에서 제안하는 수위감지 알고리즘을 적용한다면, 센서, 목자판 인식 등 이전의 수위계측 방식보다 성능, 비용 면에서 모두 우수할 것으로 예측된다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2007년도 학술발표회 논문집
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• pp.2135-2139
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• 2007

현재 한국농촌공사에서는 농업용수의 효율적인 관리를 위하여 물관리자동화사업을 시행하고 약 8만ha를 대상으로 418개의 수리시설을 전동화하였다. 물관리자동화사업에서의 물관리는 공급자 위주로서 이미 결정되어진 물의 양을 시기에 따라 적절하게 공급하여 주며 이를 계측하고 제어하기 위한 시설이다. 그러나 현재 실제로 물관리가 일어나는 곳을 말단포장으로서 급수물꼬의 개폐에 따라 농업용수의 공급과 단절이 이루어지고 있다. 이러한 사실에 착안하여 본 연구에서는 급수물꼬를 논의 담수심에 따라 자동으로 개폐시키는 자동물꼬, 논의 담수심과 수로의 유황상황을 체크하여 정보전달을 수행하는 수로수위측정 및 담수심 측정장치, 상기의 논과 수로의 유황정보에 의하여 논에 물을 공급하는 태양광 전동수문, 수로의 수위증감에 따라서 수로의 수압을 일정하게 형성시켜 용수공급을 원활하게 해주며 또 기존의 제수문과는 다르게 항상 수위를 일정하게 유지하면서도 하류방향으로 물을 공급해주는 무동력 자동수문을 개발하여 시스템으로서 구성하여 설치하였다. 현재 담수심 측정 및 수로수위측정장치로부터의 정보전달은 무선으로 하며 이 정보를 기초로 하여 태양광 전동수문의 모터제어부에서 판단을 하여 수문의 개폐를 지시한다. 또한 무동력 자동수문의 경우에는 부력부가 별도로 설치되어 있어서 주수부를 통하여 수로내 수위와 같은 레벨로 물이 유입되고 이를 플로트가 감지하여 수문비 후방에 설치되어 있는 밸런스 웨이트를 제어하여 수문을 개폐한다. 본 무동력 자동수문은 수위를 유지하는 설정수심을 자유로이 변경할 수 있도록 주수부를 개량하였으며 부력부에 오물유입이 되지 않도록 스크린을 주수부의 물유입장소에 설치하였다. 현재까지 시스템의 작동상황에 대한 성능은 양호하다. 다만 향후의 문제점으로서 시스템이 설치된 지역과 설치되지 않은 지역과의 용수사용량을 비교분석하는 작업으로 본 시스템의 경제적 효과 및 효율성을 증명할 필요가 있으며 본 시스템의 실용화시 시스템 사용방안에 대해서는 대규모 평야부와 저수지 지구의 물공급특성이 다르기 때문에 이를 감안한 시스템 구성을 할필요가 있다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제36권5_4호
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• pp.1245-1254
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• 2020

본 연구에서는 CCTV 영상을 이용한 기존 수위감지 알고리즘의 한계점을 보완하기 위하여 Region growing 기법을 적용하였다. 먼저 세 가지 기법(수평 투영 프로파일, Texture 분석, Optical flow)을 적용해 물 영역을 추정하고, 기법별 결과를 종합 분석하여 최초 수위를 설정하였다. 이후 최초 수위를 기준으로 Region growing을 통해 수위 변화를 지속적으로 감지하도록 하였다. 그 결과, 주변 환경요인에 영향 없이 수위를 올바르게 감지하였으며, 영상분석 결과에 대한 전반적인 오차 평균은 5% 미만인 것을 확인할 수 있었다. 또한, 본 알고리즘이 하천이 아닌 도심지 내 침수 도로 영상에서도 물 영역이 감지되는 것을 확인할 수 있었다. 이러한 결과는 전국에 설치된 수많은 CCTV 영상을 통해 자동적으로 수위를 감지함으로써 제한된 인력으로 상시 모니터링이 어려웠던 점을 보완할 수 있으며, 집중호우, 태풍 등으로 인해 발생되는 사고발생 위험성을 사전에 인지하여 예방할 수 있는 기반을 마련하는데 기여할 수 있을 것으로 생각된다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제17권1호
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• pp.201-206
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• 2022

본 논문은 변기 커버 자동 개폐식 기능을 갖춘 물 내림 시스템을 연구하였다. 커버 위에 부착된 적외선 센서의 감지 여부에 따라 작동하게 된다. 열림 기능의 적외선 센서가 감지 되면 변기 커버의 서보모터를 구동시켜 커버를 올리도록 설정하였고, 닫힘 기능의 적외선 센서가 감지되면 커버를 내리도록 설정하였다. 커버 내부에 기울기 센서를 달아서 커버가 내려가는 것에 동작하도록 설정한 뒤 이것이 작동되면 변기 레버와 연결되어 있는 서보모터가 공급 구의 마개를 열어 물을 내려보내는 방식이다. 또한, 물을 내려보내는 과정 중에서 물이 막혔을 때 알리기 위한 비접촉 수위센서와 LED 기능을 이용해 다음 사용자가 양변기를 이용할 때 겪을 수 있는 불펀을 최소화하였고, 변기가 닫혀있는 동안 세균 증식을 막기 위해 UV-LED 기능도 구현하였다.

• 한국물환경학회지
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• 제26권6호
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• pp.954-962
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• 2010

The objective of this study was to develop automatic event detection algorithm for groundwater level rise. The groundwater level data and rainfall data in July and August at 37 locations nationwide were analyzed to develop the algorithm for groundwater level rise due to rainfall. In addition, the algorithm for groundwater level rise by ice melting and ground freezing was developed through the analysis of groundwater level data in January. The algorithm for groundwater level rise by rainfall was composed of three parts, including correlation between previous rainfall and groundwater level, simple linear regression analysis between previous rainfall and groundwater level, and diagnosis of groundwater level rise due to new rainfall. About 49% of the analyzed data was successfully simulated for groundwater level rise by rainfall. The algorithm for groundwater level rise due to ice melting and ground freezing included graphic analysis for groundwater level versus time (day), simple linear regression analysis for groundwater level versus time, and diagnosis of groundwater level rise by new ice melting and ground freezing. Around 37% of the analyzed data was successfully simulated for groundwater level rise due to ice melting and ground freezing. The algorithms from this study would help develop strategies for sustainable development and conservation of groundwater resources.

• 지질공학
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• 제19권1호
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• pp.63-70
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• 2009

한국원자력연구원 내에 위치하는 지하연구시설의 안정적인 운영을 위하여 터널 내 벽면과 주변 사면의 지반변위 및 온도 변화를 실시간 감시할 수 있는 시스템을 구축하였다. 이 시스템은 광섬유센서케이블의 센서 기능을 활용하여 케이블 전체가 하나의 센서 기능을 하는 분포개념의 온도 및 변형을 측정기법을 이용한 것으로서 기존의 특정지점 계측방법과는 확연하게 차별된다. 이 기법은 구조물의 특성에 따라 선택적으로 탄력적 적용이 가능하여, 최대 매 1 m 간격으로 총연장 30 km까지 하나의 운영체계로 감시할 수 있는 기능을 가지고 있다. 변형특성의 계측 범위는 1 m 당 1 mm 변위 크기까지 계측이 가능하며, 변위 발생 위치와 변위가 진행하는 방향까지 계측 가능하다. 온도는 $0.01^{\circ}C$ 해상도를 가지며 케이블 종류에 따라 $-160{\sim}600^{\circ}C$까지 계측이 가능하다. 지하연구시설에서 1년 간의 모니터링 결과, 터널 벽면 및 주변 사면에서 뚜렷한 변위 혹은 거동은 확인할 수 없었으나, 지하수 누출에 의해 점진적으로 영향이 미칠 것으로 예상되는 징후를 확인하였다. 이로서 숏크리트로 처리한 터널 벽면의 균열변형 및 붕괴/낙반사고를 사전에 감지하고, 암반 내 지하수위의 등락과 함께 연구 터널내 환기상태를 감시, 관리할 수 있는 시스템을 구축하게 되었다. 이 외에도 이 시스템은 복잡한 구조를 갖는 플랜트의 변형은 물론 장대 구조물과 고층빌딩, 대형선박, 장대 교량, 댐과 송수관로 및 지하철 등의 안전 유지상태 및 누수 등의 감시에도 적용 가능하다. 특히 온도 변화 감시 기능은 목재 건조물에도 효과적으로 이용할 수 있다.