• 상하수도학회지
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• 제30권3호
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• pp.253-261
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• 2016

A variety of methods for detecting the location of an underground water pipeline are being used across the world; the current main methods used in South Korea, however, have the problems of low precision and efficiency and the limitations in actual application. On this, this study developed locator capable of detecting the location of a water pipe by the use of an IMU sensor, and technology for using the extended karman filter to correct error in location detection and to plot the location on the coordinate system. This study carried out a tract test and a road test as basic experiments to measure the performance of the developed technology and equipment. As a result of the straight line, circular and ellipse track tests, the 1750 IMU sensor showed the average error of 0.08-0.11%; and thus it was found that the developed locator can detect a location precisely. As a result of the 859.6-m road test, it was found that the error was 0.31 m in case the moving rate of the sensor was 0.3-0.6 m/s; and thus it was judged that the equipment developed by this study can be applied to long-distance water pipes of over 1 km sufficiently. It is planned to evaluate its field applicability in the future through an actual pipe network pilot test, and it is expected that locator capable of detecting the location of a water pipe more precisely will be developed through research for the enhancement of accuracy in the algorithm of location detection.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2022년도 춘계학술대회
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• pp.322-323
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• 2022

정수장의 최적화 운영을 위하여 가장 필요한 것은 수용가에서 사용되는 수돗물의 패턴과 양을 정확하게 예측하여 필요한 만큼의 수돗물을 펌프를 이용하여 배수지로 전달하여 저장하고, 필요한 유량이 최소의 전기에너지를 이용하여 적기에 공급되어야 한다. 정수장의 수량 예측 중 에너지 최적화 운영의 관점에서 필요한 단기 수요예측은 시계열 분석, 회귀분석 및 신경망 알고리즘을 이용하여 계절별, 주요 기간별, 지역 특성별 등을 고려하여 이루어져 왔으며, 본 논문에서는 순환적 신경회로망의 일종인 LSTM(Long Short-Term Memory), GRU(Gated Recurrent Units) 등의 AI 기반 복합센서 적용성 분석을 통한 에너지 관리 방안에 대하여 분석하였다.

• 한국음향학회지
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• 제34권2호
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• pp.108-116
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• 2015

수중 음향 벡터센서는 음압 뿐 아니라 음파의 진행 방향에 관한 정보를 측정할 수 있는 센서이다. 본 논문에서는 미세 외팔보를 이용한 수중 음향 벡터 센서를 구현하기 위해 음향학적 이론을 바탕으로 음향과 기계 구조물의 상호작용을 이론적으로 정립하고자 하였다. 감응 방식으로 압전 효과를 이용한 두 가지 유니모프(unimorph)형태의 모델을 제시하였으며, 제시된 모델에 대하여 압전 미세 외팔보의 거동을 집중 질량 모델을 통해 음파가 임의의 주파수와 각도를 가지고 미세 외팔보로 입사할 때 나오는 신호의 크기를 구할 수 있는 전달함수를 유도하였다. 또한 이를 바탕으로 매우 얇고 유연한 구조물로 미세 외팔보를 설계하면 매질의 입자 속도에 관한 정보를 직접적으로 측정 가능한 센서로 활용할 수 있다는 것을 확인하였다.

• 설비공학논문집
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• 제20권7호
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• pp.508-516
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• 2008

Fault detection and diagnosis(FDD) system is beneficial in equipment management by providing the operator with tools which can help find out a failure of the system. An experimental study has been performed on fault detection and diagnosis method for a water chiller. Bayes classifier, which is one of classical pattern classifiers, is adopted in deciding whether fault occurred or not. Failure modes in this study include refrigerant leakage, decrease in mass flow rate of the chilled water and cooling water, and sensor error of the cooling water inlet temperature. It is possible to detect and diagnose faults in this study by adopting FDD algorithm using only four parameters(compressor outlet temperature, chilled water inlet temperature, cooling water outlet temperature and compressor power consumption). Refrigerant leakage failure is detected at 20% of refrigerant leakage. When mass flow rate of the chilled and cooling water decrease more than 8% or 12%, FDD algorithm can detect the faults. The deviation of temperature sensor over $0.6^{\circ}C$ can be detected as fault.

• Structural Monitoring and Maintenance
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• 제1권2호
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• pp.183-195
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• 2014

Scour is one of the leading causes of overwater bridge failures worldwide. While monitoring systems have already been implemented or are still being developed, they suffer from limitations such as high costs, inaccuracies, and low reliability, among others. Also, most sensors only measure scour depth at one location and near the pier. Thus, the objective is to design a simple, low cost, scour hole topography monitoring system that could better characterize the entire depth, shape, and size of bridge scour holes. The design is based on burying a robust, waterproofed, piezoelectric sensor strip in the streambed. When scour erodes sediments to expose the sensor, flowing water excites it to cause the generation of time-varying voltage signals. An algorithm then takes the time-domain data and maps it to the frequency-domain for identifying the sensor's resonant frequency, which is used for calculating the exposed sensor length or scour depth. Here, three different sets of tests were conducted to validate this new technique. First, a single sensor was tested in ambient air, and its exposed length was varied. Upon verifying the sensing concept, a waterproofed prototype was buried in soil and tested in a tank filled with water. Sensor performance was characterized as soil was manually eroded away, which simulated various scour depths. The results confirmed that sensor resonant frequencies decreased with increasing scour depths. Finally, a network of 11 sensors was configured to form a distributed monitoring system in the lab. Their exposed lengths were adjusted to simulate scour hole formation and evolution. Results showed promise that the proposed sensing system could be scaled up and used for bridge scour topography monitoring.

• 한국지반공학회논문집
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• 제34권9호
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• pp.19-32
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• 2018

본 연구에서는 무선센서네트워크기술(Wireless Sensor Network, WSN)의 산사태 모니터링 적용성을 연구하였다. WSN시스템은 IEEE 802.14e 표준규격을 사용하는 데이터의 수집과 전달을 위한 센서노드와 데이터를 수집 처리하고 최종 서버로 전송하는 게이트웨이로 구성하였다. 센서네트워크의 토폴로지는 유연성과 신뢰성이 높은 메쉬형을 채택하였으며, 서울시의 총 3개소에 테스트베드를 구축하였다. 산사태를 모니터링 하기 위하여 각 센서노드에는 함수비계, 모관흡수력계, 경사계, 강우량계를 설치하였다. 센서노드의 배치를 위해 산사태 위험도 해석, 임목밀도 및 지형분석을 통한 통신범위 분석을 수행하였다. 측정된 계측 데이터를 분석한 결과 네트워크의 연결은 양호하게 나타났으며, 강우에 의한 지반의 반응이 실내에서 측정한 함수비-모관흡수력과 유사한 결과를 나타났다. 따라서, 테스트베드 사례를 통해 산사태 모니터링에 적용이 가능함을 확인하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제14권10호
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• pp.5115-5122
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• 2013

본 논문은 급경사지(산사태 및 사면붕괴, 축대 등)붕괴 등으로 인하여 많은 생명과 재산피해 방지를 목적으로 붕괴 위험성을 감지하고 신속히 대응을 할 수 있도록 하기 위하여 u-IT기반의 급경사지 붕괴예측 감시용 실시간 모니터링 시스템을 개발하였다. 급경사지붕괴 감시에 중요한 계측기로서 강우량 계측기, 간극수압 계측기, 지표변위 계측기, 지중경사 계측기, 함수비계측기, 영상분석 계측기 등을 선정하고 테스트베드에 적용하였다. 각 계측기의 신뢰성 검증에 필요한 동작기능 및 성능확인은 현장에 설치된 계측기 별로 실험을 통하여 확인하였다. 본 연구에서 개발한 급경사지붕괴 감지를 위한 USN기반의 실시간 급경사지 모니터링 시스템을 급경사지 붕괴감지뿐만 아니라 도로변 절개사면과 암반사면 등에 상시계측을 통하여 붕괴위험 예측에도 적용할 수 있으므로 인명피해와 재산피해를 최소할 수 있을 것으로 판단되며, 이 시스템은 본 연구의 시범적용 결과를 바탕으로 급경사지 전역에 확산될 계획에 있다.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제23권12호
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• pp.201-209
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• 2009

발전소 현장에 설치되어 있는 계기들은 주위환경의 영향이나 계기 자체의 고장으로 틀린 값을 나타내는 경우가 종종 발생한다. 그러나 기존의 발전소 운전감시 및 고장진단 시스템들은 대부분 정확한 센서 값들이 항상 주어진다는 가정 하에서 상황판단 및 고장진단을 수행하기 때문에 계측값들에 에러가 발생할 경우 잘못된 판단과 정보의 제공으로 불필요한 발전소의 긴급정지와 같은 심각한 운전상의 문제점이 야기될 수 있으며 이로 인해 큰 경제적 손실을 초래할 수 있다. 본 논문에서는 발전소의 각 부속 시스템 중 특히 보일러 주급수 공급 시스템(Boiler Feed Water System)에 공간적으로 분포되어 있는 계측기들의 상호관계를 체계적으로 표현하고 적절한 데이터구조로 나타냄으로서 그러한 상호관계를 통하여 내재하는 계측값들의 중복성(Redundancy)을 최대한 발굴하여 각 계측값들의 유효성 여부를 검증하고 고장진단과 연계하여 발전소의 안정운전을 지원하기 위한 기법을 개발하고 그 적용 예와 향후의 적용 가능성을 보였다.

• 한국재료학회지
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• 제12권2호
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• pp.103-111
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• 2002

The thermally insulated underground pipelines have been used for district heating system. The sensor wire embedded in the insulation was used for monitoring the insulating resistance between the sensor wire and the pipe. The resistance measurement system detects corrosion of steel pipe under insulation. The corrosion and stress corrosion cracking(SCC) characteristics of sensor wire in synthetic ground water were investigated using the electrochemical methods and constant load SCC tests. The polarization tests were used to study the electrochemical behavior of sensor wire. The sensor wire was passivated at temperatures ranging from 25 to $95^{\circ}C$. However, the applied sensing current larger than passive current resulted in breakdown of passive film. The constant load SCC tests were performed to investigate the effects of applied current and load on the fracture behavior. Stress-corrosion cracks initiated at pits that were produced by sensing current. The growth of the pit involves a tunnelling mechanism, which leads to ductile fracture.

• 센서학회지
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• 제11권4호
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• pp.191-199
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• 2002

This paper presents the design concept, theoretical investigation, and fabrication of a six-degree of freedom (6-DOF) turbulent flow micro sensor utilizing the piezoresistive effect in silicon. Unlike other flow sensors, which typically measure just one component of wall shear stress, the proposed sensor can independently detect six components of force and moment on a test particle in a turbulent flow. By combining conventional and four-terminal piezoresistors in Si (111), and arranging them suitably on the sensing area, the total number of piezoresistors used in this sensing chip is only eighteen, much fewer than the forty eight piezoresistors of the prior art piezoresistive 6-DOF force sensor.