In this paper, we present auto-annotation tool and synthetic dataset using 3D CAD model for deep learning based object detection. To be used as training data for deep learning methods, class, segmentation, bounding-box, contour, and pose annotations of the object are needed. We propose an automated annotation tool and synthetic image generation. Our resulting synthetic dataset reflects occlusion between objects and applicable for both underwater and in-air environments. To verify our synthetic dataset, we use MASK R-CNN as a state-of-the-art method among object detection model using deep learning. For experiment, we make the experimental environment reflecting the actual underwater environment. We show that object detection model trained via our dataset show significantly accurate results and robustness for the underwater environment. Lastly, we verify that our synthetic dataset is suitable for deep learning model for the underwater environments.

상수관망시스템 내 관로가 파손될 경우, 수리를 위해 파손 관로와 인접한 밸브를 차폐하게 된다. 이때, 밸브 차폐로 인해 관망의 일부분이 고립되어 용수공급이 차단되는 단수구역이 발생하게 된다. 단수구역은 파손 관을 포함한 직접고립지역과 직접고립지역으로 인해 의도치 않게 수원으로부터 물 공급이 차단되는 간접고립지역으로 구분된다. 따라서, 관 파손에 의한 단수구역 및 단수용량은 시스템 내 설치된 밸브의 개수와 위치에 크게 영향을 받게 된다. 본 연구에서는 상수관망시스템 내 최적의 밸브위치를 결정하기 위해 최적화 모형을 개발하고 적용하였다. 예시 관망을 대상으로 단수용량 최소화를 목적함수로 설정한 단목적 최적화와 단수용량과 밸브 설치비용을 동시에 최소화하는 다목적 최적화를 각각 수행하였으며, 두 가지 모형을 통해 도출된 최적 밸브설치 결과를 비교, 분석하였다.

본 연구는 물리적 수리·수문모형의 적용이 제한적인 감조하천에서의 수위예측을 목적으로 하고 있으며, 이를 위해 한강 잠수교를 대상으로 딥러닝 오픈소스 소프트웨어 라이브러리인 TensorFlow를 활용하여 LSTM 모형을 구성하고 2011년부터 2017년까지의 10분 단위의 잠수교 수위, 팔당 댐 방류량과 한강하구 강화대교지점의 예측조위 자료를 이용하여 모형학습(2011~2016) 및 수위예측(2017)을 수행하였다. 모형 매개변수는 민감도 분석을 통해 은닉층의 개수는 6개, 학습속도는 0.01, 학습횟수는 3000번로 결정하였으며, 모형 학습 시 학습정보의 시간적 양을 결정하는 중요한 매개변수인 시퀀스길이는 1시간, 3시간, 6시간으로 변화시키며 모의하였다. 최종적으로 선행시간에 따른 모의 예측능력을 평가하기 위해 LSTM 모형의 예측 선행시간을 6개(1 ~ 24시간)로 구분하여 실측수위와 예측수위와의 비교·분석을 수행한 결과, LSTM 모형의 최적의 성능을 내 는 결과는 시퀀스길이를 1시간으로 하였을 때로 분석되었으며, 특히 선행시간 1시간에 대한 예측정확도는 RMSE는 0.065 m, NSE는 0.99로 실 측수위에 매우 근접한 예측 결과를 나타내었다. 또한 시퀀스길이에 상관없이 선행시간이 길어질수록 모형의 예측 정확도는 2017년 전기간에 걸쳐 평균적으로 RMSE 0.08 m에서 0.28 m로 오차가 증가하였으며, NSE는 0.99에서 0.74로 감소하였다.

최근 국내에서는 기후변화가 용수공급에 미치는 영향을 정량적으로 평가한 사례가 많지 않으며 이와 관련된 다양한 정보를 제공하지 못하고 있는 실정이다. 따라서 미래의 안정적인 용수공급을 위해 미래 다양한 상황에 대한 분석을 통한 수자원 계획이 절실하다. 본 연구에서는 낙동강 유역을 대상으로 미래 다양한 상황을 시나리오로 구성하고 각 시나리오 경로에 대한 물 수급 전망을 통해 용수공급의 안정성을 분석하였다. 분석 결과를 통해 용수공급의 어려움을 겪을 것으로 예상되는 물 공급 취약지역을 선정하여 제시하였으며 지역별, 용도별 물 부족 시나리오를 전망하였다. 또한 용수공급시설물의 최적연계 운영을 통해 용수공급 능력 증대 효과도 분석하여 제시하였다. 향후 낙동강 유역에는 기후변화 등으로 인해 용수공급의 어려움이 예상됨에 따라 이를 완화 또는 해소하기 위해서 보다 다양한 대책 마련이 필요할 것으로 판단된다.

본 연구에서는 표면 침투 및 코팅형 흡수방지재인 Polydimethylsiloxane(PDMS)을 고인성 섬유복합체(ECC)에 적용하여 적용성, 강도 평가 및 염화물이온 침투 저항성능에 대한 연구를 수행하였다. PDMS 적용 방법에 따른 침투깊이를 분석한 결과 모든 방법에서 KS F4930 의 기준을 만족하는 것을 확인하였다. 적용 방법 중, 침지 방법이 가장 우수한 침투깊이를 보였으나 현장적용성을 고려할 경우 스프레이 방법이 적용 가능한 것으로 확인되었다. ECC 배합에 따른 PDMS 침투깊이 실험 결과 배합강도가 감소할수록 침투깊이는 최대 70% 이상 증가하는 경향을 나타났다. 압축강도 시험 결과에서는 PDMS 침투 깊이가 큰 M4-A, M4-B 시험체의 압축강도는 PDMS를 적용하지 않은 M4 시험체와 비교하여 9.6%, 8.0% 압축강도가 감소하였다. 또한, 침투깊이가 작은 M1-A와 M1-B 시험체의 압축강도는 M1 시험체와 비교하여 4%, 2.2% 감소하여 PDMS 침투깊이가 클수록 강도감소율이 증가하였다. 염소이온침투 저항성능 평가 시험결과, PDMS의 침투깊이가 클수록 염소이온 침투 저항성능이 향상되는 것을 확인하였다.

본 연구에서는 폐기물가스화 후 생성되는 합성가스의 고순도 수소화를 위해 고온 수성가스전이반응(HT-WGS : High Temperature-Water Gas Shift) 반응용 특정 산화물(CeO2, ZrO2, TiO2 및 Al2O3)에 코발트를 담지한 촉매를 제조하고 그 산화환원특성을 비교 분석하였다. 특정 산화물에 Co를 함침법을 이용하여 담지하여 Co/CeO2, Co/ZrO2, Co/Al2O3, Co/TiO2 촉매를 각각 제조하였다. 제조된 Co 기반 촉매의 물리적 특성 분석은 BET 비표면적과 XRD 분석을 통해 수행하였고 CO 화학흡착과 H2-TPR 분석을 통해 산화환원 특성을 파악하고 동시에 물리-화학적 특성간의 상관관계를 해석하였다. H2-TPR 분석 및 CO 화학흡착 분석 결과, 코발트의 분산이 지지체 산화물의 환원성과 밀접한 상관관계를 가지고 있음을 알 수 있었다. 이 연구 결과는 Co/CeO2가 반응온도 350 ~ 550℃에서 활성 평가한 촉매 중에서 가장 우수한 활성을 나타내었다. 또한, Co/CeO2 촉매가 Co/ZrO2 및 Co/Al2O3 촉매보다 높은 촉매 활성 및 안정성을 나타내었다. Co/CeO2 촉매의 탁월한 활성 및 안정성은 지지체의 환원성과 높은 Co 금속의 분산에 기인하는 것으로 나타났다. 결과적으로 폐기물가스화로부터 생산된 합성가스를 고순도 수소로 전환하기 위한 HT-WGS 반응에서 Co/CeO2 촉매는 매우 유망한 촉매임을 알 수 있었다.

The present study was carried out to investigate the physicochemical properties of hot water extracts of red ginseng powder prepared by two-stage hot air drying method using steamed ginseng and steaming liquid for 2.5 h under high-temperature and high-pressure autoclave condition. The total polyphenols, total flavonoids, total sugar, acid polysaccharides and crude saponin in hot water extracts from red ginseng powder were analyzed and determined, and the flavor components of ginseng were measured using color difference meter and an electronic tongue. The total polyphenol, total flavonoid, total polysaccharide, and acid polysaccharide of the red ginseng hot water extract obtained by autoclaving (ARG) were 9.06 mg GAE/g, 3.38 mg NE/g, 35.22 g/100 g, and 10.90 g/100 g, respectively. The final contents of the total polyphenols, total flavonoids, crude saponin were higher than those determined using other red ginseng methods; the time required for steamed red ginseng production reduced. The total ginsenoside content of ginseng including Rb1 was 10.69 mg/g, which is the lowest ARG. The processing conditions affected the conversion to ginsenosides unique to red ginseng. Red ginseng and steaming liquid obtained from the autoclave are expected to be in need for non-food materials and products as well as foods by improving the flavor components through conversion of red ginseng components into low molecular weight.

As part of the Four Major Rivers Restoration Project, multifunctional weirs have been constructed in the rivers and operated for river-level management. As the weirs play a role in draining water from tributaries, the aim of this study was to determine the influence of the weirs on the water level of the Nam River, which is one of the Nakdong River’s tributaries. Self-organizing maps (SOMs) and a locally weighted scatterplot smoothing (LOWESS) technique were applied to analyze the patterns and trends of water level and quality of the Nakdong River, considering the operation of the Changnyeong-Haman weir, which is located where the Nam River flows into the Nakdong River. The software program HEC-RAS was used to find the boundary points where the water is well drained. Per the study results at the monitoring points ranging between the junction of the two rivers and 17.5 km upstream toward the Nam River, the multifunctional weir influenced the water level at the Geoyrong and Daesan observation stations on the Nam River and the water quality based on automatic monitoring at the Chilseo station on the Nakdong River was affected strongly by the Nakdong River and partly by the Nam River.

The importance of information system evaluation has increased according to ICT development and this evaluation is required for objective verification. The aim of this study is to develop evaluation indicators for web-based information system and verify the availability of these evaluation indicators through applying to agricultural water integrated information system. This study finds and provides eight evaluation items and 64 indicators for a web-based information system using 3×3 Mandal-Art matrix that is a tool for creating creative ideas. These evaluation items are design, contents, navigation, stability, community, convenience, usefulness, and accuracy. Total 64 evaluation indicators were presented by deriving eight evaluation items for each using 9×9 Mandal-Art matrix. When evaluating information system using evaluation indicators, it can be identified the vulnerable items in the information system. Also, the comprehensive results of the information system could be understood when appearing a single score after weighting. In addition, it can also help to prepare a questionnaire for evaluation systematically.

본 논문에서는 상수관로의 효율적인 유지 관리를 위해 상수도 기술진단에서 점수평가법으로 도출된 관망성능평가결과를 이용한 상수도 관로의 내구연수 및 잔존수명 산정 방법을 제시하였다. 본 연구에서 잔존수명은 ‘모델에 의해 추정된 매설 후 최적교체시기까지 경과년수’를 의미하는 ‘내구연수’와 매설 후 경과년수의 차이로 정의하였으며, 내구연수는 관망성능평가기준으로 제시된 노후관로 판정기준 점수에 도달하는 시점으로 정의하였다. 연구대상지역의 관망성능평가에 사용된 평가항목들과 노후도 점수를 상수도 관로의 잔존수명 추정을 위한 다중회귀모델의 변수로 사용하였다. 잔존수명의 산정에 필요한 내구연수를 추정하기 위하여 구축된 회귀모델에 독립변수로 사용된 노후도 점수를 나타내는 변수의 값으로 노후관로 판정기준 점수에 해당하는 값을 대입하였다. 개발된 회귀모델을 이용하여 연구대상지역 상수도 관로의 내구연수 및 잔존수명을 산정하였으며 그 결과를 지방공기업법에서 제시하고 있는 내용연수와 비교하여 분석하였다.

Aquatic plants serve the crucial function of helping to balance water reservoir ecosystem, as they filter and remove major minerals required for algal growth such as nitrogen, ammonia, and nitrates. Aquatic plants provide food, shade, and protection for the aquatic biome in and around the reservoir. Thus, it is important to accurately determine the existence and areal extent of the aquatic plants. In the present study drone-based facilities were used for this purpose. In the Muncheon water reservoir, Gyeongbuk, the Normalized Difference Vegetation Index (NDVI) and Surface Algal Bloom Index (SABI) were used to determine the existence status of the aquatic plants. The data so obtained exhibited reasonable accuracy; drone-based facilities can be used in future to identify the areal extent of aquatic plants.

Performance-based maintenance system is necessary to prepare for social disasters as domestic water supply facilities age. The maintenance methods of domestic Social Overhead Capital(SOC) facilities focuse on safety. However, considering the performance of facilities is essential in perspective of the deterioration due to aging this study introduces the future direction of the performance-based maintenance system on assessment of water supply facilities

Performance-based maintenance system is necessary to prepare for social disasters as domestic water supply facilities age. The maintenance methods of domestic Social Overhead Capital(SOC) facilities focuse on safety. However, considering the performance of facilities is essential in perspective of the deterioration due to aging this study introduces the future direction of the performance-based maintenance system on assessment of water supply facilities.

The efficiencies of Gang-Byeon sewage treatment facilities, which are based on GPS-X modelling, were analysed and used to design recycle water treatment processes. The effluent of an aeration tank contained total kjeldahl nitrogen (TKN) of 1.8 mg/L with both C-1 and C-2 conditions, confirming that most ammonia nitrogen (NH3 +-N) was converted to nitrate nitrogen (NO3 --N). The concentrations of NH3 +-N and NO3 --N were found to be 222.5 and 227.2 mg/L, respectively, with C-1 conditions and 212.2 and 80.4 mg/L with C-2 conditions. Although C-2 conditions with higher organic matter yielded a slightly higher nitrogen removal efficiency, sufficient denitrification was not observed to meet the discharge standards. For the total nitrogen (T-N) removal efficiency, the final effluent concentrations of T-N were 293.8 mg/L with biochemical oxygen demand (BOD) of 2,500 mg/L, being about 1.5 times lower than that (445.3 mg/L) with BOD of 2,000 mg/L. Therefore, an external carbon source to increase the C/N ratio was required to get sufficient denitrification. During the winter period with temperature less than 10 , the denitrification efficiency was dropped rapidly even with a high TKN concentration (1,500 mg/L). This indicates that unit reactors (anoxic/aerobic tanks) for winter need to be installed to increase the hydraulic retention time. Thus, to enhance nitrification and denitrification efficiencies, flexible operations with seasons are recommended for nitrification/anoxic/denitrification tanks.

This paper analyzes the different expansion properties of various acrylic waterproofing repair materials and draws a conclusion on stable leakage repair measures based on the test results.

The main objective of this study was to assess the applicability of IoT (Internet of Things)-based flood management under climate change by developing intelligent water level monitoring platform based on IoT. In this study, Arduino Uno was selected as the development board, which is an open-source electronic platform. Arduino Uno was designed to connect the ultrasonic sensor, temperature sensor, and data logger shield for implementing IoT. Arduino IDE (Integrated Development Environment) was selected as the Arduino software and used to develop the intelligent algorithm to measure and calibrate the real-time water level automatically. The intelligent water level monitoring platform consists of water level measurement, temperature calibration, data calibration, stage-discharge relationship, and data logger algorithms. Water level measurement and temperature calibration algorithm corrected the bias inherent in the ultrasonic sensor. Data calibration algorithm analyzed and corrected the outliers during the measurement process. The verification of the intelligent water level measurement algorithm was performed by comparing water levels using the tape and ultrasonic sensor, which was generated by measuring water levels at regular intervals up to the maximum level. The statistics of the slope of the regression line and   were 1.00 and 0.99, respectively which were considered acceptable. The error was 0.0575 cm. The verification of data calibration algorithm was performed by analyzing water levels containing all error codes in a time series graph. The intelligent platform developed in this study may contribute to the public IoT service, which is applicable to intelligent flood management under climate change.

본 연구에서는 물환경 정책 및 계획의 추진과정에서 발생할 수 있는 갈등을 풀어나갈 수 있도록 다양한 이해당사자들의 참여, 투명한 정보공개, 객관적 의사결정과정, 개별 이해당사자들의 의견 반영 등 합의형성을 위한방법론 또는 도구로서 합의형성 지원시스템을 제안하였다. 개발된 합의형성 지원시스템은 물환경 문제에 대하여 영향력을 가진 특정 집단이 해결안을 제시하여 강요하거나 설득하는 구조 대신에 다양한 이해당사자의 참여를 바탕으로 한 공동적 문제해결 방식을 기반으로 하였다. 즉, 합의에 도달하기 위해서 협상 및 조정과 같은 상호작용을 통해 이해관계를 조정하여 이해당사자들 스스로 갈등을 해결할 수 있는 환경을 제공한다는 것이다. 개발된 합의형성 지원시스템의 적용성을 검증하기 위하여 한탄강댐 건설 사례에 대한 제한적인 롤플레잉 모의실험을 수행하였다. 본 연구는 합의형성 지원시스템의 적용을 통해 정부가 지역사회나 NGO 등과 공론의 장을 마련하여 적극적으로 합의형성을 이룰 수 있도록 노력한다면 협상의 효과를 한층 높일 수 있음을 확인할 수 있었다.

지구 환경의 변화로 홍수 빈도 및 강도가 증가하고 있다. 이에 자연현상으로 생각하던 소극적인 자세에서 탈피하여 과학적이고 체계적인 접근 방법으로 적극적 홍수방어체계를 구축하고자 노력하고 있다. 본 연구에서는 자연환경의 변화로 특히 피해가 큰 도시하천으로 대상으로 실시간 강우 및 수위를 모니터링할 수 있는 시스템을 구축하였다. 이를 기반으로 통계적 resampling method 중 하나인 k-nearest neighbors와 bootstrapping 기법을 적용하다. 이러한 모의발생기법 적용을 통하여 수위-유량 관계곡선식 생성 시 발생할 수 있는 불확실성을 저감시키는 기법을 연구하였다. 부산시 온천천 유역 내 설치된 10분 간격의 강우와 수위에 대한 실시간 자료를 기반으로 작성된 수위-유량 관계곡선식은 유량 측정 및 국지성 호우에 의하여 발생할 수 있는 다양한 문제점을 극복하고자 하였다. 이러한 resampling 기법에 의한 모의발생으로 수위에 대한 불확실성을 감소시키며 이로써 신뢰성 있는 자료 생성을 가능할 수 있도록 하였다. 향후 본 연구의 결과는 도시하천의 실시간 모니터링 시스템에 활용이 가능할 것으로 사료된다.

지난 90년대 후반 국가적 차원에서 진행된 각종 정보화 사업으로 인해 다양한 분야에서 많은 양의 정보가 데이터베이스로 구축되어 활용되고 있으며, 이를 통해 수자원 분야에서도 하천관리지리정보시스템(RIMGIS) 및 국가수자원관리종합정보시스템(WAMIS) 등이 개발되었다. 수자원과 관련된 각종 정보시스템들은 효율적인 수자원의 관리 및 이용을 위해 필수적이고 핵심적인 정보들을 중심으로 방대한 양의 데이터베이스가 구축되었다. 이러한 관련 시스템들은 이수, 치수, 환경생태 및 시설물 관리 등 국민의 안전과 직결되는 매우 중요한 자료들을 기반으로 하고 있다.<br>현재 운용되고 있는 물 관련 시스템들은 최근 빈번하게 발생하고 있는 홍수, 가뭄 및 수질오염 사고 등에 대응할 수 있는 각종 정책을 수립하는데 많은 기여를 하고 있다. 그러나 보다 더 효율적이고 과학적인 수재해 대응을 실현하기 위해서는 IT 기술을 적극적으로 활용해 현재 운영되고 있는 물관리 시스템에 대한 효율성을 극대화시킬 필요가 있다. 특히, 다양한 정부부처 및 공공기관에서 구축한 많은 양의 하천정보를 국가적 차원에서 종합적으로 이용하기 위해서는 빅데이터, 클라우드 컴퓨팅 기술, 링크드데이터 기술 등 서비스 지향 아키텍처(SOA)를 기반으로 하는 정보제공 서비스 연구가 필요하다. 이는 다양한 정부부처 및 공공기관에서 구축한 하천정보를 데이터 통합, 연계 및 분산된 데이터를 쉽게 서비스 할 수 있으며, 타 시스템들과 실시간으로 데이터를 교환하여 융복합 서비스 제공이 가능하다. 따라서 본 연구에서는 수재해에 즉각적으로 대응할 수 있는 하천정보의 접속, 교환, 저장 등 서비스 지향 아키텍쳐 기반의 하천정보 제공 서비스를 제시하고자 한다.