In this study, three kinds of nondestructive evaluation (NDE)　techniques for the effective maintenance of underwater concrete structures are investigated: schmidt hammer-based NDE, indirect ultrasonic waves-base NDE and impact echo method using noncontact air-coupled sensing system. Currently, lots of limitations to implement these techniques to real-world structures are being considered.

이 논문에서는 저전력 수중음향통신을 위해 PSSK(Phase Silence Shift Keying) 기법이 적용되었을 때 심볼 간 간섭을 최소화하기 위한 등화기를 제안하였다. PSSK 방식은 QPSK(Quadrature Phase Shift Keying) 변조와 PPM(Pulse Position Modulation) 기법이 서로 혼합된 형태이며, 저전력 통신을 위해 제안된 기법이다. 하지만 이는 수중 채널의 지연 확산 특성으로 인해 성능이 저하되는 문제점을 갖고 있다. 이에 이 논문에서는 PSSK 수신단에서 오차를 최소화하기 위한 결정 궤환 등화기를 제안하였으며, 제안한 방법의 성능을 입증하기 위해 해상시험을 수행하였다. 실험 결과 등화기를 적용하지 않은 PSSK 전송의 경우는 오차율이 4.36×10-2 이었지만, 제안한 등화기를 적용한 경우 3.95×10-4 으로 나타났다.

하천의 취수로와 유입수로 등과 같은 하천 구조물에서의 유사제어와 관련된 문제는 하천구조물 운용과 유지 관리에 있어 매우 중요한 문제라 할 수 있으나, 지금까지 취수부의 수리특성에 대한 연구는 단일 하천의 수리특성과 관련된 연구와 비교하여 상당히 미진한 실정이다. 단일 하천의 경우 해석이 비교적 단순하여 그것에 대한 특성 파악이 용이하나, 취수부의 경우 본류와 분류되는 구간의 지형 조건과 복잡한 흐름에 의한 수리학적 조건 등에 따라 정확한 해석을 하기가 어렵기 때문이다. 이러한 이유로 취수부 등과 같은 복잡한 흐름 해석을 위해 수치모형과 더불어 수리모형실험에 대한 연구가 필요하게 된다. 모형실험을 통한 연구의 특징은 복잡한 경계조건에서 수리적 특성을 재현이 비교적 용이하고, 육안으로 수리현상 및 유사거동 현상을 확인할 수 있는 장점이 있으며, 다양한 경우에 대해 검토가 가능하여 공법 및 기법 선택을 용이하게 한다. 본 연구에서는 하천 수로에서 직접 취수 시 효과적인 유사 제어와 동시에 흐름의 안정성을 확보할 수 있도록 하는 수중 수제 설계 기법을 제한하고 수리모형실험을 통하여 수중 수제의 설계 변수를 제시하고자 한다. 본류 수로 길이 5.0 m, 폭 0.6 m, 취수부는 길이 1.5 m, 폭 0.2 m로 투명 아크릴을 이용하여 실험 수로를 제작하였으며, 수제 모형은 길이 6 cm, 폭 1 cm, 높이 3 cm의 직사각형 형태로 설치하였다. 유사 모형은 Shields 변수들을 설정하여 2 mm 크기의 비중 1.07을 갖는 입자를 적용하였다. 실험을 위한 경계조건은 수제의 설치각도(10°, 20°, 30°, 40°), 수제간 종간격(수제 높이의 3, 4, 5, 6 배) 및 횡간격(수제 너비와 같은 거리), 수제군의 총 길이(취수부 너비의 2배) 등의 4 가지 조건을 조합하여 총 25 개의 조건을 설정하여 실험을 수행하였다. 실험 결과 수제가 없는 경우에 비해 각각의 경우에서 약 2～7 배의 유사 제어 효과가 발생하는 것을 알 수 있으며, 수제의 높이가 설계 수심의 30～40 %일 때와 본류 흐름에 대해 20°의 각도로 수제가 설치되었을 경우, 수제의 종 간격이 작아질 수록 유사 제어 효과가 좋은 결과를 보였다. 정형화된 경우에 대해 연구된 결과이므로 보다 다양한 수제 및 유사 조건들의 연구를 수행하여 합리적이고 실무에 적용 가능한 수중 수제의 설계 변수가 제시될 수 있을 것으로 판단된다.

본 연구에서는 수치실험을 통하여 규칙파의 주기와 파고를 변화시키면서 수리적 특성을 분석하였다. 수치해석에 사용한 모형의 지배방정식으로는 Navier-Stokes 방정식을 사용하였다. 또한, 자유수면의 변위를 정확하게 해석하기 위하여 VOF기법을 적용하였다. 수치모형실험을 통하여 수중방파제의 기울기 입사파의 주기와 파고 그리고 수중방파제의 유공율을 변화시키면서 월파유량 및 수리적 특성을 연구하였다. 연구결과 불투수성 수중방파제보다 투수성 수중방파제에서 월파유량을 더욱 저감시킴을 알 수 있었으며, 주기가 크고 파고가 클수록 월파유량이 증가함을 알 수 있었다.

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 하천수질상태를 측정, 알림, 통보하는 것이 불가능하다. 이에 본 논문에서는 하천에 유량이 유입되는 주요지점에 수중환경감지 센서설치 및 USN, 수중환경 프로그램 개발을 통하여 주변오염지역 감지 및 수중환경상태를 실시간 감지하여 이상 징후 발생이 예상되는 시설물을 D/B 관리하는 지능형 수중환경 관리 시스템을 제시하고자 한다.

본 논문은 수중체용 냉각 시스템에 관하여 분석하고, 수중체에 최적화된 냉각 제어 알고리즘에 관하여 연구하였다. 수중체용 대용량 추진 전동기는 동손 및 철손으로 인해 발생하는 고열로부터 전동기를 안정적으로 보호하기 위해 청수를 이용한 냉각 시스템이 사용된다. 이 냉각 시스템은 전동기의 온도를 유지하기 위해 외부 환경 및 전동기의 회전수 유지시간에 따라 해수 및 청수 펌프 RPM을 조절한다. 본 논문에서는 제안하는 냉각 시스템의 검증을 위한 시뮬레이션 프로그램을 구성하였으며, 다양한 제어 기법을 적용하여 냉각 수행 능력을 검증하였다. 그 결과 제안하는 냉각 알고리즘은 열적 안정성과 효율이 기존 냉각 알고리즘에 비해 높음을 확인하였다.

The midge samples were undertaken at three streams, representing different surrounding environments, to investigate the contaminant exposure of midge. The content of heavy metals in midge collected in Singil stream were generally higher as a result of input to the industrial effluents with respect to other streams. Adsorption experiments were done to evaluate the possibility of removing contaminants from water with midge. Diazinon and heavy metals were contaminant target compounds in this study. The removal rate of diazinon in water by midge was 60-75%. In the case of Cu, the removal rate was reached around 90% at the lower initial concentration of 1.87 and 0.81 ppm rather than 4.25 ppm. The reduction of concentration of Cr and Cd according to the lapse of time was similar to the Cu, but their removal rates were shown 50% and 60-74%, respectively. The removal rate of Zn by midge represented relatively high level within the experimental condition. No change in concentration of Cr and As with time were occurred at all experimental conditions. It accounts for the fact that the reduction of Cr and As could not be achieved through the adsorption process, using midge.

이 논문에서는 저전력 통신 기법 가운데 하나인 PSPM(Phase Shift Pulse position Modulation) 전송 기법이 근거리 수중음향 채널에서 어떠한 성능을 나타낼지 고찰하기 위해 해상실험을 통해 분석하였다. PSPM은 QPSK(Quadrature Phase Shift Keying)와 PPM(Pulse Position Modulation) 기법을 서로 혼합한 형태로 WBAN(Wireless Body Area Network) 시스템에서 저전력 통신을 위해 제안된 기법이다. 이는 기존의 일반적인 전송 방식에 비해 대역효율은 떨어지지만 전력효율은 증가하는 것으로 알려져 있다. 이 논문에서는 실해역에서 취득한 PSPM 데이터를 통해 BER 성능을 분석한다. 실험 결과 QPSK의 경우 총 56,000개의 전송 데이터 비트 중 오차 비트 수가 3,384개로 BER이 약 6.04×10-2이고, PSPM의 경우는 19,652개로 BER이 약 3.5×10-1를 얻었다. 또한 영상 데이터 전송에 따른 PSNR(Peak signal-to-noise ratio)을 비교한 결과 QPSK의 경우 9.37 dB 였으며, PSPM의 경우 9.11 dB 였다.

이 논문에서는 수중음향통신의 성능 저해 요소 가운데 하나인 다중경로로 인한 인접 심벌간의 간섭(Inter-Symbol Interference)을 극복하기 위하여 직접 수열 대역확산(Direct Sequence Spread Spectrum) 기법의 적용성에 관해 연구하였다. 직접 수열 대역확산 방식은 육상이동통신 분야에서는 이미 널리 적용되고 있으나 수중음향통신에서는 상대적으로 적은 관심을 받았다. 이에 그 적용성을 검증하기 위해 실제 수중 채널에서 수집한 채널 응답 함수를 이용하여 모의실험을 수행한 결과 일반적인 QPSK (Quadrature Phase Shift Keying) 기법의 경우 BER(Bit Error Rate)이 6.73×10-3이였으며, 직접 수열 대역확산기법이 적용된 경우 BER이 1.14×10-1으로 일반적인 QPSK에 비해 향상된 성능을 나타내는 것을 확인할 수 있었다. 근거리 해상 실험을 수행한 결과 일반적인 QPSK 기법의 경우 전송률 1 kbps에서 BER이 3.19×10-1이였으며, 직접 수열 대역확산 기법이 적용된 경우 BER이 5.17×10-4이었다.

이 연구는 수중 운동, 균형 훈련과 복합 운동이 파킨슨 유발 흰쥐 모델에 미치는 영향을 관찰하기 위해 수산화도파민(6-hydroxydopamine)을 흰쥐의 좌측 내측전뇌다발에 주사하여 파킨슨 모델을 제작하였다. 실험동물은 수중 운동을 적용한 실험군 I, 균형 훈련을 적용한 실험군 II, 복합 운동(수중 운동+균형 훈련)을 적용한 실험군 III, 수술 후 표준사육장에서 운동을 적용하지 않은 대조군으로 배치하였다. 수술 후 7일, 14일, 21일에 실험동

최근 태국의 수도 방콕의 장기화된 홍수로 인하여 인명 및 국가 기간시설물에 대한 피해가 발생하였고, 전 세계적으로도 지구온난화 및 이상기후 현상으로 태풍 및 홍수에 대한 피해가 증가하고 있는 추세이다. 이로 인해 국내외에서 해마다 홍수로 인하여 많은 교량들이 붕괴되고 있으며, 교량파괴의 주요 원인은 홍수와 세굴인 것으로 분석되었다. 교량에서 중요한 부분인 교각처럼 수중에 위치한 구조물에 대해서는 결함을 찾아내고 이를 유지 관리하는 제반 기술적 사항이 미흡한 실정이다. 또한 교각수중점검을 수행하는 용역방식이 외부 비전문적인 용역방식과 인력 위주의 점검으로 인하여 안전관리 부재 및 점검자의 주관성 개입 등 데이터 획득과 결함 평가의 신뢰성에 나쁜 영향을 미치고, 형식적인 점검이 이루어지고 있는 실정이다. 따라서, 본 연구에서는 교량의 수중구조물점검을 위해 무인 수중 점검 장비 중 하나인 수중음파탐지기(Side Scan Sonar : SSS)를 이용한 실험으로 무인점검의 가능성에 대해 조사하였고 사용성 검증을 위한 수중촬영도 함께 실시하였다. 실험결과를 통해 Sonar를 이용한 교량 수중구조물 점검이 탁도가 불량이거나 대규모 교량의 세굴 탐지에 있어 효율적이라고 판단된다.

본 연구의 목적은 16주간의 수중운동이 만성 편마비 환자들의 정신건강 및 신체적 자아 효능감에 미치는 영향을 구명하여, 이 환자들의 삶의 질 향상에 도움이 되는 재활 운동프로그램을 제공하는데 있다. 연구대상은 서울특별시 P복지관 만성 편마비 환자 16명(실험집단 8명, 통제집단 8명)으로 하였으며, 공변량분석을 통해 측정된 자료의 유의성 검증을 하여 다음과 같은 결론을 얻었다. 첫째, 수중운동은 만성 편마비 환자들의 긴장, 분노, 피로, 활력과 같은 정신건강 요인에는 긍정적인 변화를 주었으나, 우울과 혼동 같은 요인에는 통계적으로 유의한 영향을 주지 않았다. 둘째, 신체적 자아 효능감 요인인 신체 능력과 자기표현 자신감의 변화에도 긍정적인 영향을 미쳤다. 따라서 환자의 특성을 고려한 적절한 수중운동은 만성 편마비 환자뿐만 아니라 다른 장애인의 정신적 재활에 도움이 될 것으로 기대된다.

수중 통신 시스템의 성능은 수중채널의 특성에 영향을 받으며, 잔향 및 다중경로(Multi-path)로 인한 지연확산은 데이터 전송 시인접 심벌간의 간섭(Inter Symbol Interference : ISI)의 원인이 되며, 이는 통신 성능 저하의 주 원인이 된다. 본 논문에서는 잔향 및 다중경로로 인한 인접 심벌간의 간섭을 극복하기위해 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 변조기법을 이용한 수중에서의 음향통신 실험을 통해 그 성능을 분석하였다. 그 결과 전송속도가 2 kbps인 경우 BER(Bit Error Rate)이 1.22×10-1이였으며, 전송속도가 4 kbps인 경우 BER은 2.47×10-2이었다.

수중무선통신 시스템의 성능은 수중채널의 특성에 영향을 받으며, 특히 잔향 및 다중경로(Multi-path)로 인한 지연확산은 데이터 전송 시 인접심벌간의 간섭(Inter Symbol Interference : ISI)를 발생시켜 통신의 성능을 저하시킨다. 본 논문에서는 잔향 및 다중경로로 인한 인접 심벌간의 간섭에 강한 성능을 나타내는 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 기법을 이용하여 수중에서 고속 데이터 전송의 적용성을 검토하였다. 실제 수중 채널을 모의하는 모델을 사용하여 수중에서 통신 성능을 확인하였다. 그 결과 1000m의 거리에서 단일 반송파의 경우 BER이 2×10-1 이였으며, 다중 반송파의 경우 BER이 8×10-2이었다.

본 연구에서는 수중청소로봇의 추종 성능과 통합 제어시스템 성능을 가시적으로 예측할 수 있는 3차원 시뮬레이터를 개발하였다. 수중청소로봇의 동역학적 해석을 기반으로, 시뮬레이터에는 실제 개발 중인 3차원형상의 수중청소로봇을 적용하고 로봇의 위치와 속도 등을 나타내는 창을 표시하였다. 또한 조이스틱을 사용하는 입력 및 제어 장치를 직접 제작하여 시리얼 통신을 통하여 시뮬레이터의 입력 및 제어에 사용하였다. 그리고 통합 항법 제어시스템을 설계하고, PI 기반의 퍼지 제어기를 포함하는 way-point tracking 시뮬레이션을 통하여 성능을 검증하였다.

This study has carried out to evaluate the effect of NaCl as electrolyte of single (electrolysis and UV process) and complex (electrolysis/UV) processes for the purpose of removal and mineralization of Rhodamine B (RhB) dye in water. It also evaluated the synergetic effect on the combination of electrolysis and UV process. The experimental results showed that RhB removal of UV process was decreased with increase of NaCl, while RhB removal of electrolysis and electrolysis/UV process was increased with increase of NaCl. The decolorization rate of the RhB solution in every process was more rapid than the mineralization rate identified by COD removal. The latter took longer time for further oxidation. Absorption spectra of an aqueous solution containing RhB showed a continued diminution of the RhB concentration in the bulk solution: concomitantly, no new absorption peaks appeared. This confirmed the decolorization of RhB, i.e., the breakup of the chromophores. It was observed that RhB removal in electrolysis/UV process is similar to the sum of the UV and electrolysis. However, it was found that the COD of RhB could be degraded more efficiently by the electrolysis/UV process than the sum of the two individual process. A synergetic effect was demonstrated in electrolysis/UV process.