• 대한임베디드공학회논문지
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• 제18권3호
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• pp.133-139
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• 2023

This paper proposes a two-stage Water Shield Automation System (WSAS) to predict the possibility of river overflow and vehicle flooding due to sudden rainfall. The WSAS uses a two-stage Deep Neural Network (DNN) model. First, a river overflow prediction module is designed with LSTM to decide whether the river is flooded by predicting the river's water level rise. Second, a vehicle flooding prediction module predicts flooding of underground parking lots by detecting flooded tires with YOLOv5 from CCTV images. Finally, the WSAS automatically installs the water barrier whenever the river overflow and vehicle flooding events happen in the underground parking lots. The only constraint to implementing is that collecting training data for flooded vehicle tires is challenging. This paper exploits the Image C&S data augmentation technique to synthesize flooded tire images. Experimental results validate the superiority of WSAS by showing that the river overflow prediction module can reduce RMSE by three times compared with the previous method, and the vehicle flooding detection module can increase mAP by 20% compared with the naive detection method, respectively.

• 한국정밀공학회지
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• 제16권12호
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• pp.78-86
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• 1999

The improvement of the water level control is important since it will prevent the steam generator trip so that improve the reliability and credibility of operation system. In this paper, the closed loop system identification is performed which can be used for the system monitoring and prediction of the system response. The model also can be used for the prediction control. Irving model is used as a steam generator model. The plant is an open loop unstable and non-minimum phase system. Fuzzy controller stabilize the system and the stable controller stabilize the system and the stable closed loop system is identified using neural networks. The obtained neural network model is validated using the untrained input and output. The results of computer simulation show the obtained Neural Network model represents the closed loop system well.

• 지질공학
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• 제23권2호
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• pp.137-147
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• 2013

지하수자원의 효율적인 관리를 위해 강우에 대한 지하수위 변화를 예측하는 것은 중요한 문제이다. 본 연구에서는 자료기반 학습 알고리즘인 인공신경망과 지지벡터기계를 이용하여 시계열 예측 모델을 만들고 이를 국가지하수관측망 중 가산, 신광, 청성 관측소 지하수위 변화 예측에 적용하였다. 모델의 입력 성분 구성 방법에 따라 네 가지 모형을 설정하고 각 관측소 및 모델 별 예측 결과를 비교 평가하였다. 강우 입력 모형의 경우 지하수위 감쇠 및 기저 변화 예측을 위해 큰 규모의 입력 성분 구성이 필요하지만 강우 및 지하수위 입력 모형은 보다 작은 규모의 입력 성분으로 효과적으로 지하수위 변화를 예측하는 것으로 나타났다. 강우 및 지하수위 입력 모형의 활용성 증대를 위해 고안된 반복 예측 모형의 경우 관측값과 예측값 사이에 0.75~0.95의 상관계수를 보여 적용 가능성이 큰 것으로 판단된다. 전체적으로 강우-지하수위 교차상관계수가 낮은 신광 관측소의 예측 오차가 크게 나타났고 ANN 모델에 비해 SVM의 예측력이 다소 높은 것으로 조사되었다. 또한 반복 예측 모형의 모델 파라미터 선정 과정에서 보정 단계 오차에 대한 예측 단계 오차의 비의 분포를 조사한 결과 SVM의 경우가 더 작게 나타나 SVM이 본 연구 자료에 대해 보다 안정적이고 효율적인 모델임을 평가하였다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 1987년도 제29회 수공학연구발표회논문초록집
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• pp.159-168
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• 1987

하용에서 수질 시뮬레이숀에 의한 시간적, 공간적 수질예측은 하용 수질관리를 위한 계획수립, 설계 및 모형의 최적화에 필요한 자료를 제공해 준다. 본 연구는 대청댐 하류에서 부여백제대교에 이르는 금강수계에서의 QUAL II 모형의 적용에 관한 것이다. QUAL II모형에서 사용된 물질수지방정식에 근거를 둔 대류-분석모형과 그 수치해석법을 제시하였다. 하용을 따르는 BOD, DO 및 수온의시뮬레이숀괍과 실측값과의 비교분석을 통한 모형의 활용성 제고에 역점을 두었다. 이러한 과정을 통해 금강에서의 하용수질을 평가하고, 탈산소 계수, 재폭기 계수 및 자정계수의 값을 추정하였다. 또한 대청댐 방류량 조절에 의한 목표하는 DO의 유지에 대하여 논의하였다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2023년도 학술발표회
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• pp.249-249
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• 2023

Spring drought forecasting in South Korea is essential due to the sknewness of rainfall which could lead to water shortage especially in spring when managed without prediction. Therefore, drought forecasting over South Korea was performed in the current study by thoroughly searching appropriate predictors from the lagged global climate variable, mean sea level pressure(MSLP), specifically in winter season for forecasting time lag. The target predictand defined as accumulated spring precipitation(ASP) was driven by the median of 93 weather stations in South Korea. Then, it was found that a number of points of the MSLP data were significantly cross-correlated with the ASP, and the points with high correlation were regionally grouped. The grouped variables with three regions: the Arctic Ocean (R1), South Pacific (R2), and South Africa (R3) were determined. The generalized linear model(GLM) was further applied for skewed marginal distribution in drought prediction. It was shown that the applied GLM presents reasonable performance in forecasting ASP. The results concluded that the presented regionalization of the climate variable, MSLP can be a good alternative in forecasting spring drought.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제56권5호
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• pp.1725-1732
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• 2024

In nuclear power plants, reactor coolant leakage can occur due to various reasons. Early detection of leaks is crucial for maintaining the safety of nuclear power plants. Currently, a detection system is being developed in Korea to identify reactor coolant system (RCS) leakage of less than 0.5 gpm. Typically, RCS leaks are detected by monitoring temperature, humidity, and radioactivity in the containment, and a water level in the sump. However, detecting small leaks proves challenging because the resulting changes in the containment humidity and temperature, and the sump water level are minimal. To address these issues and improve leak detection speed, it is necessary to quantify the leaks and develop an artificial intelligence-based leak detection system. In this study, we employed bidirectional long short-term memory, which are types of neural networks used in artificial intelligence, to predict the relative humidity in the leakage area for leak quantification. Additionally, an optimization technique was implemented to reduce learning time and enhance prediction performance. Through evaluation of the developed artificial intelligence model's prediction accuracy, we expect it to be valuable for future leak detection systems by accurately predicting the relative humidity in a leakage area.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제28권1호
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• pp.13-26
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• 2016

일반적으로 해수위 변동은 조석, 기상, 수온, 염분, 파랑, 지형 등 다양한 요인에 의해 영향을 받는다. 비조석 외력 조건 중 대기압 변화는 수위 변화를 유발하는 큰 요인 중 하나이다. 수위 변동을 예측함에 있어 서해와 달리 조차가 작은 동해 연안은 조석 성분만을 외력 조건으로 고려하여 관측 수위를 재현하기는 현실적으로 어렵다. 본 연구에서는 동해 연안의 수위 예측 및 재현 시 대기압의 시간적 변화가 수위의 변화에 미치는 영향을 검토하고자 Telemac-2D 모형에 역기압 효과(IBE, Inverted Barometer Effect)를 반영하여 수치 모의를 실시하고 그 결과를 검토하였다. 역기압 효과와 조석을 동시에 반영한 예측 결과는 조석만을 반영한 예측결과보다 관측 자료와의 상관도가 크게 증가함으로 동해 연안 관측 수위의 수치 재현에 역기압 효과가 반드시 반영되어야함을 확인하였다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제30권2호
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• pp.131-141
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• 1997

본 연구에서는 저류함수법과 Loopnet(부정류해석모형) 모형으로 홍수예측 시스템을 구성하여 대청댐의 방루에 따른 하류지역의 홍수영향을 에측하여 보았다. 대청댐 하류부에 지역빈도 분석방법(L-모멘트)으로 강우량을 산정하고, 홍수예측시스템으로 금강 하류부의 홍수추적을 실시하여 빈도별 홍수량을 산정하였다. 또한 대청댐의 방류에 따른 금강 하루 주요지점의 홍수량, 홍수위 및 방류량 도달시간을 산정하여 홍수발생시 대청댐 운영의 지표포 활동할 수 있도록 하였다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제54권12호
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• pp.1285-1294
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• 2021

최근 전 세계적으로 기후변화의 영향으로 강우량이 집중되고 강우강도가 커지면서 홍수피해의 규모를 증가시키고 있다. 기존에는 관측되지 않았던 규모의 강우가 내리는가 하면 기록적으로 장기간동안 장마가 지속되기도 한다. 특히, 이러한 피해들은 아세안 국가들에 집중되고 있으며, 최근 해수면 상승, 태풍 및 집중호우로 인해 침수가 빈번히 빌생하는 등 아세안 국가 국민들 중 최소 2,000만 명이 영향을 받고 있다. 우리나라도 각종 ODA사업을 통해 국내의 홍수예경보시스템을 아세안 국가에 지원하고 있지만 통신시설이 불안정하여 중앙제어방식만으로는 한계가 있다. 따라서 본 연구에서는 한 개의 관측소에서 수위, 강우의 관측과, 홍수예측, 경보까지 한번에 가능한 관측소를 개발하기 위한 인공지능기반의 홍수예측모형을 개발하였다. 설마천의 전적비교 관측소의 2009년부터 2020년 까지 10분단위 강우와 수위관측자료를 활용하여 선행예보시간 0.5, 1, 2, 3, 6시간에 대해서 학습, 검증, 시험을 수행하였으며 인공지능알고리즘으로는 LSTM을 적용하였다. 연구결과 모든 선행예보시간에 대해 모형적합도 및 오차에서 우수한 결과를 나타냈다. 설마천과 같이 유역규모가 작고 유역경사가 커서 도달시간이 짧은 경우에는 선행예보시간 1시간은 매우 우수한 예측 결과를 나타낼 것으로 판단되며 유역의 규모나 경사에 따라 더 긴 선행예보시간도 가능할 것으로 예상된다.

• 한국환경과학회지
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• 제26권10호
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• pp.1135-1146
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• 2017

At riverbank filtration sites, groundwater levels of alluvial aquifers near rivers are sensitive to variation in river discharge and pumping quantities. In this study, the groundwater level fluctuation, pumping quantity, and streamflow rate at the site of a riverbank filtration plant, which produces drinking water, in the lower Nakdong River basin, South Korea were interrelated. The relationship between drawdown ratio and river discharge was very strong with a correlation coefficient of 0.96, showing a greater drawdown ratio in the wet season than in the dry season. Autocorrelation and cross-correlation were carried out to characterize groundwater level fluctuation. Autoregressive model analysis of groundwater water level fluctuation led to efficient estimation and prediction of pumping for riverbank filtration in relation to river discharge rates, using simple inputs of river discharge and pumping data, without the need for numerical models that require data regarding several aquifer properties and hydrologic parameters.