The degradation of 3-chlorophenol(3-CP) by various AOPs(Advanced Oxidation Processes) including the ultraviolet / hydrogen peroxide, the Fenton and the ultraviolet(UV)-Fenton process has been conducted. The highest removal efficiency for 3-CP in the aqueous phase was obtained by the UV-Fenton process among the AOPs. In the UV-Fenton process, The removal efficiency of 3-CP decreased with increasing pH in the range of 3 to 6, and it decreased with increasing initial concentration. As the intermediates of 3-CP by UV-Fenton reaction, 3-chlorocatechol, 4-chlorocatechol, and chlorohydroquinone were detected thus the degradation pathways were proposed.

Perfluorooctanoic acid (PFOA) and perfluorooctyl sulfonate (PFOS) is a new persistent organic pollutants of substantial environmental concern. This study investigated the potential of magnetic ion exchange resin (MIEXⓇ) as the adsorbent for the removal of PFOA and PFOS from Nakdong River water. In our batch experiments, we studied the effect of some parameters (pH, temperature, sulfate concentration) on the removal of PFOA and PFOS. The results of sorption kinetics on MIEXⓇ show that it takes 90 min to reach equilibrium but the economical contact time and dosage were 30 min and 10 mL/L. An increase in pH (pH 6∼10) leads to a decrease in PFOA (2.0%) and PFOS (3.6%) sorption on MIEXⓇ. The sorption of both PFOA and PFOS decreases with an increase in ionic strength for sulfate ion (SO4 2-), due to the competition phenomenon. An increase in water temperature (8℃∼28℃) in water leads to a increase in PFOA (2.8%) and PFOS (4.3%) sorption on MIEXⓇ. Based on the sorption behaviors and characteristics of the adsorbents and adsorbates, ion exchange and hydrophobic interaction were deduced to be involved in the sorption, and hemi-micelles possibly formed in the intraparticle pores.

Decomposition of non-biodegradable contaminants such as phenol contained in water was investigated using a dielectric barrier discharge (DBD) plasma reactor in the aqueous solutions with continuous oxygen bubbling. Effects of various parameters on the removal of phenol in aqueous solution with high-voltage streamer discharge plasma are studied. In order to choose plasma gas, gas of three types (argon, air, oxygen) were investigated. After the selection of gas, effects of 1st voltage (80 ～220 V), oxygen flow rate (2 ～7 L/min), pH (3 ～11), and initial phenol concentration (12.5 ～100.0 mg/L) on phenol degradation and change of UV254 absorbance were investigated. Absorbance of UV254 can be used as an indirect indicator of phenol degradation and the generation and disappearance of the non-biodegradable organic compounds. Removal of phenol and COD were found to follow pseudo first-order kinetics. The removal rate constants for phenol and COD of phenol were 5.204 × 10-1 min-1 and 3.26 × 10-2 min-1, respectively.

수중음향 채널은 일반적으로 다중경로 전달과 분산 등으로 인해 통신하기에 어려운 매질 가운데 하나로 인식된다. MIMO (Multiple-input multiple-output) 기술은 대역이 제한된 수중음향 채널에서 데이터 전송율을 증가시키기 위해 최근 활발히 연구되고 있다. 이 경우 전송 다이버시티 기술을 적용할 수 있는데 대표적인 것이 Alamouti 구조이다. 이 논문에서는 실험을 통하여 전송 다이버시티 기술의 성능을 고찰하였다. 실험에는 2개의 송신기와 2개의 수신기가 사용되었으며, 실내의 음향수조에서 수행되었다. 실험 결과 5~8%의 오차율을 확인하였는데 이는 같은 전송율을 기준으로 SISO(Single-input single-output) 채널에서의 오차율 14.8% 보다 향상된 결과를 나타내었다.

As an effort to enlarge the territory of the county, many researchers have been studying floating foundation system. The procedure to build such structure needs prestressing and the joint that unify the precast concrete modules. Most importantly, the performance of aqua-epoxy used joint between modules is a critical factor of the structure, thereby it is important to evaluate the performance of it. Hence, this study tests the performance of the joint due to the joint length and the material properties of aqua-epoxy. The result showed that the specimen of 1cm joint length using 2% silica-fume mixed aqua-epoxy has the optimum load carrying capacity.

In this study, one of nondestructive evaluation (NDE)　techniques for the effective maintenance of underwater concrete structures are investigated: Ultrasonic Pulse Velocity Method and Rebound hardness Test. Currently, lots of ROV(Romotely Operated Vehicle) Systems to inspection Underwater Concrete Structures are being considered.

최근 들어 수질 환경 문제가 많이 발생함으로서 사회적으로 큰 이슈가 되고 있다. 오염된 하천을 회복시키기는 많은 비용과 장기간의 시간이 소요됨을 볼 때 하천 수질관리 시스템이 얼마나 중요한지 알 수 있다. 하지만 현재 관리시스템은 현장 조사와 단순모니터링에 의존하여 실시간으로 하천수질상 태를 측정, 알림, 통보하는 것이 불가능하다. 이에 본 논문에서는 하천에 유량이 유입되는 주요지점에 수중환경감지 센서설치 및 USN, 수중환경 프로그램 개발을 통하여 주변오염지역 감지 및 수중환경상 태를 실시간 감지하여 이상 징후 발생이 예상되는 시설물을 D/B 관리하는 지능형 수중환경 관리 시스템을 제시하고자 한다

In this paper, a localization algorithm and an autonomous controller for PETASUS system II which is an underwater vehicle-manipulator system, are proposed. To estimate its position and to identify manipulation targets in a structured environment, a multi-rate extended Kalman filter is developed, where map information and data from inertial sensors, sonar sensors, and vision sensors are used. In addition, a three layered control structure is proposed as a controller for autonomy. By this controller, PETASUS system II is able to generate waypoints and make decisions on its own behaviors. Experiment results are provided for verifying proposed algorithms.

수중 방파제 피복작업은 사석의 유실을 방지하기 위해 방파제 겉면에 2-3ton의 돌을 쌓는 작업으로 현재 잠수부에 의해 수작업으로 시공을 하고 있다. 수중에서의 사야문제와 작업의 특성상 잠수부의 육감에 의해 공사가 시행되며 작업 과정에서 산업재해가 빈번히 발생한다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 본 논문에서는 수중 방파제 피복작업을 위한 수중항만공사 로봇을 개발하였다. 로봇의 유압 실린더 제어를 위해 위치 센서가 필요한데 기존 센서는 구동축에 부착되어 방수가 어렵고 건설현장에서 사용하기에는 내구성이 좋지 못하다. 하지만 압력센서는 유압라인상의 임의의 위치에 부착이 가능하므로 방수박스 내부에 설치할 수 있어 방수가 용이하고 내구성을 높일 수 있다. 따라서 본 논문에서는 압력센서를 이용하여 수중항만공사 로봇의 유압 실린더 변위를 간접적으로 측정하는 관측기를 설명한다.

Recently, development of underwater robot has actively been in progress in the world as ROV(Remotely Operator Vehicle) and AUV(Autonomous Unmmanded Vehicle) style. But KIOST(Korea Institute of Ocean Science and Technology), beginning in 2010, launched the R&D project to develop the robot, dubbed CRABSTER(Crab + (Lob)ster) in a bid to enhance the safety and efficiency of resource exploration. CRABSTER has been designed to be able to walk and swim with its own legs without screws. Among many research subjects regarding CRABSTER, optimal swimming patterns are handled in this paper. In previous studies, drag forces during one period with different values for angle of each joint were derived. However kinematics of real-robot and fluid-dynamics are not considered. We conducted simulations with an optimization algorithm for swimming by considering simplified fluid dynamics in this paper. Drag-coefficients applied to the simulation were approximated values calculated by CFD(Computational Fluid Dynamics : Tecplot 360, ANSYS). In addition, optimized swimming patterns were applied to a real robot. The experiments with the real robot were conducted in circumstances in the water. As a result, when the experiments were carried out in the water, a regular pattern of drag force output came out depending on the movement of the robot. We confirmed the fact that the drag forces from the simulation and the experiment has a high similarity.

This paper proposes particle filter(PF) method using acoustic signal for localization of an underwater robot. The method uses time of arrival(TOA) or time difference of arrival(TDOA) of acoustic signals from beacons whose locations are known. An experiment in towing tank uses TOA information. Simulation uses TDOA information and it reveals dependency of the localization performance on the uncertainty of robot motion and senor data. Also, comparison of the PF method with the least squares method of spherical interpolation(SI) and spherical intersection(SX) is provided. Since PF uses TOA or TDOA which comes from measurement of external information as well as internal motion information, its estimation is more accurate and robust to the sensor and motion uncertainty than the least squares methods.

To contribute to efficient and safe inspection and maintenance of underwater facilities by identifying the damage status of underwater parts through collecting and analyzing local and overseas data. The carrying out actual underwater surveys to perform characteristics analysis and evaluation on the underwater facilities and present a Application Method of 3-D side scan sonar for Assessment of Underwater Structures.

This Study is described safe and efficient Damage Estimation for underwater structures with equipment(3-D scan sonar). Which is conducted inspection in compliance to actual domestic situation and take a dive investigation of actual underwater dam facility directly.

본 논문에서는 저전력 수중음향통신 시스템을 구현하기 위해 선형 등화기에 최적화된 탭 길이를 결정하는 기법을 제안하였다. 먼저 선형 등화기에서 탭 길이와 결정지연과의 관계를 조사하였다. 이 결과를 토대로 일정 이상 MSE(Mean Square Error) 성능을 만족하는 탭 길이에 대하여 분산을 구하고 이를 활용하여 최적의 결정 지연 범위가 추정된다. 또한 탭 길이에 따른 최적의 결정지연을 결정하기 위해 MSE 그래프를 도출하였으며, 이를 통해 최적의 값을 얻어냈다. 모의실험을 수행한 결과 최대의 탭 길이에서보다 40% 적은 탭 길이로도 충분한 성능을 보여주었으며, 동해 해상시험에서 획득한 데이타에 적용한 결과 탭 계수가 충분히 수렴했다고 볼 수 있는 최대 길이의 탭보다 33% 적은 탭 길이로 충분한 성능을 보여주었음을 확인하였다.

수중에서의 통신은 해수면과 해저면 등에 의한 신호의 반사가 생겨 다중경로 전달현상이 발생한다. 이러한 다중경로 전달의 영향으로 신호는 왜곡되고 원활한 수신을 방해하게 된다. 본 논문에서는 이러한 다중경로 환경에서 효율적인 패킷 설계를 위하여 채널 부호화 기법으로는 부호화 후의 크기 N = 1944 비트, 전송하고자 하는 데이터의 크기 K = 972 비트를 가지는 부호화율 1/2 인 LDPC(Low Density Parity Check codes) 부호를 이용하였으며, 다중경로로 인한 위상 오차 추정은 decision directed 방식을 이용하여 위상 추정을 하였다. 실제 동해 바다에서 송수신 거리가 200m, 500m 그리고 데이터 속도를 1Kbps, 4Kbps로 설정하여 각 거리 및 데이터 속도에 따른 QEF(Quasi Error Free)가 되는 지점에서의 최적의 패킷 구성을 위한 데이터 길이를 제시하였다.

A dielectric barrier discharge (DBD) plasma reactor was investigated for the inactivation of Ralstonia Solanacearum which causes bacterial wilt in aquiculture. The DBD plasma reactor of this study was divided into power supply unit, gas supply unit and plasma reactor. The plasma reactor consisted of a quartz dielectric tube, discharge electrode (inner) and ground electrode (outer). The experimental results showed that the optimum 1st voltage, 2nd voltage, air flow rate and pH were for 100 V (1st voltage), 15 kV (2nd voltage), 4 L/min, and pH 3, respectively. At a low 1st voltage, shoulder and tailing off phenomena was observed. The shoulder phenomenon was decreased as the increase of 1st voltage. R. Solanacearum disinfection in the lower air flow rate was showed shoulder and tailing off phenomenon because the active species generated less. Under optimum condition, shoulder and tailing off phenomenon was reduced. When the 2nd voltage was less than 7.5 kV, tailing off phenomenon was observed and this was not vanishes even though the increase of the disinfection time. The inactivation efficiency increased as the increase of air flow rate, however, the efficiency decreased when the air flow rate was above 4 L/min. R. Solanacearum disinfection at pH 3 showed somewhat higher than in pH 11. The pH effect of R. Solanacearum deactivation is less than the impact on other factor.

본 논문에서는 수상 및 수중운동체의 안정성 및 안정화기법에 관해 고찰한다. 선박이 운동을 하게 되면 부가질량이 변하게 되고 대칭인 시스템행렬이 비대칭이 된다. 비대칭성에 따라 시스템의 안정성해석방법도 달라지는데 예를 들어 가속도 피드백을 통해 비대칭요소를 제거하여 대칭으로 변환시키는 것이 가장 대표적인 해석 및 안정화 기법이다. 시스템 모델자체는 어디까지나 모델이기 때문에 대상시스템을 명확하게 수식으로 표현할 수 없으므로 피드백에 의한 비대칭요소를 소거시키는 방법은 타당하지 못하다. 따라서 본 논문에서는 대칭행렬이 비대칭행렬로 변하는 제약에 구애받지 않는, 보다 일반성을 갖는 안정성해석법을 제안하였다. 그리고 시스템 안정성 조건을 행렬부등식으로 변환하여 나타내었다. 이것은 안정성 해석 및 안정화를 위한 제어이득을 효율적으로 계산할 수 있는 방법으로 다양한 제약조건에도 유연하게 대응할 수 있다. 시뮬레이션을 통해 제안한 기법의 유효성을 검증하였다.

본 논문에서는 OQPSK(Offset Quadrature Phase Shift Keying) 변복조를 사용하는 수중음향통신에서 시간동기회복을 위해 기존의 Gardner TED(Timing Error Detector)에 Parabolic Peak Interpolation 을 사용하는 Peak Detector를 첨가하여 위상 수렴속도를 상승시켜 송신 데이터양의 감소를 도모하였다. Parabolic Peak Interpolation을 이용하여 지속적으로 국소 최대 또는 최소의 근사치로 이동한 후 Gardner TED를 적용하기 때문에 시간동기화 안정화를 속도를 빨리함으로써 Preamble 구간의 데이터양을 절반으로 줄일 수 있고 또한 Preamble 구간에서도 위상 수렴을 하지 못하는 임계치에서 제안한 방법을 시뮬레이션한 결과 임계점에서 BER(Bit Error Rate)이 약 23%정도 성능이 개선되는 것을 확인할 수 있었다. 또한 실제 동해에서 수집한 데이터를 사용하여 기존의 Gardner TED만 사용하는 방법과 성능 비교 결과 송수신기 사이의 거리가 3 km 이었을 때 제안한 방법을 적용한 경우 기존의 방법에 비해 Converge speed가 1.4배 이상 상승하는 것을 확인할 수 있었고, BER측면에서도 약 20%정도 상승하는 것을 확인할 수 있었다.

The camera has limitations of poor visibility in underwater environment due to the limited light source and medium noise of the environment. However, its usefulness in close range has been proved in many studies, especially for navigation. Thus, in this paper, vision-based object detection and tracking techniques using artificial objects for underwater robots have been studied. We employed template matching and mean shift algorithms for the object detection and tracking methods. Also, we propose the weighted correlation coefficient of adaptive threshold -based and color-region-aided approaches to enhance the object detection performance in various illumination conditions. The color information is incorporated into the template matched area and the features of the template are used to robustly calculate correlation coefficients. And the objects are recognized using multi-template matching approach. Finally, the water basin experiments have been conducted to demonstrate the performance of the proposed techniques using an underwater robot platform yShark made by KORDI.

세계적으로 수질오염은 빈번히 발생하는 환경재해로 국민들의 안전과 생명을 위협하고 있다. 하지만 현재 환경부에서는 자동측정장치를 이용한 단순모니터링을 실시하고 있다. 그러나 단순모니터링으로는 수질 오염 발생 시 빠른 대처를 할 수 없는 어려움이 있다. 그리하여 본 논문에서는 USN (Ubiquitous Sensor Network)기술을 이용 수중환경상태를 감지하여 실시간 정보를 수집하고 분석하여 위험상황이 확인되는 즉시, 즉각적인 조치가 가능한 지능형 수중환경 관리 시스템 프로그램을 개발 하였다.