사회기반 시설물의 노후화에 대응해 이상 징후를 파악하고 유지보수를 위한 최적의 의사결정을 내리기 위해선 디지털 기반 SOC 시설물 유지관리 시스템의 개발이 필수적인데, 디지털 SOC 시스템은 장기간 구조물 계측을 위한 IoT 센서 시스템과 축적 데이터 처 리를 위한 클라우드 컴퓨팅 기술을 요구한다. 본 연구에서는 구조물의 다물리량을 장기간 측정할 수 있는 IoT센서와 클라우드 컴퓨팅 을 위한 서버 시스템을 개발하였다. 개발 IoT센서는 총 3축 가속도 및 3채널의 변형률 측정이 가능하고 24비트의 높은 해상도로 정밀 한 데이터 수집을 수행한다. 또한 저전력 LTE-CAT M1 통신을 통해 데이터를 실시간으로 서버에 전송하여 별도의 중계기가 필요 없 는 장점이 있다. 개발된 클라우드 서버는 센서로부터 다물리량 데이터를 수신하고 가속도, 변형률 기반 변위 융합 알고리즘을 내장하 여 센서에서의 연산 없이 고성능 연산을 수행한다. 제안 방법의 검증은 2개소의 실제 교량에서 변위계와의 계측 결과 비교, 장기간 운 영 테스트를 통해 이뤄졌다.

가뭄은 일반적으로 장기간에 걸쳐 물 공급이 부족하여 나타나는 환경 재앙 중 하나로 대부분 넓은 지역에 걸쳐 나타난다. 원격탐사 자료는 이러한 넓은 지역에서 나타나는 가뭄 모니터링에 적합한 방법이다. 따라서 이 연구에서는 강원도 소양호 지역의 Landsat 위성 영상 자료를 활용하여 약 30년(1985-2015) 동안의 소양호 면적을 산출하고 이를 가뭄 패턴과 분석하였다. 특히 ISODATA, Maximum likelihood 및 인공신경망을 활용하여 Landsat 영상을 분류하여 소양호 면적을 산출하였다. 또한 가뭄 패턴을 분석하기 위하여 산출된 호수 면적과 소양호 지역의 강수량을 활용한 표준 강수지수(Standardized Precipitation Index: SPI)와의 상관관계를 분석하였다. 영상 분류 연구 결과, ISODATA, Maximum likelihood 및 인공신경망 방법 중에서 호수 면적 산출의 최적의 방법은 인공신경망 방법임을 알 수 있었다. 또한, 인공신경망 방법을 적용하여 산출한 호수 면적과 SPI와의 상관관계 분석 결과 R 2 값이 0.52를 가진다. 즉, SPI 지수가 낮을 때 호수 면적이 감소하는 것을 알 수 있었다. 즉 호수 면적 변화를 통하여 소양호 지역의 가뭄 상태 감지 및 모니터링이 가능하다는 것을 알 수 있었다. 이 연구는 향후 지역 가뭄 모니터링 프로그램 개발 등에 사용이 가능할 것이다.

본 연구는 생물음향 녹음기술을 이용하여 야행성 조류의 울음을 탐지하여 종을 식별하고, 종별 생태적 특성을 분석하는데 목적이 있다. 연구대상지는 설악산국립공원, 국립생태원, 무등산국립공원 3개소였다. 분석기간은 설악산은 2018년 4월 중순부 터 2019년 3월 초, 국립생태원은 2018년 2월 말부터 2019년 2월 중순, 무등산은 2018년 2월 중순부터 8월 말까지였다. 주요 연구결과는 다음과 같다. 첫 번째, 탐지가 확인된 야생조류 종 수는 쏙독새, 소쩍새, 호랑지빠귀, 수리부엉이, 긴점박이올 빼미로 총 5종이다. 두 번째, 종별 번식울음 기간은 쏙독새는 5월 초부터 8월 초, 소쩍새는 4월 초부터 9월 말, 호랑지빠귀는 3월 초부터 10월 초, 수리부엉이는 9월 말부터 2월 초, 긴점박이올빼미는 1월 중순부터 3월 초까지였다. 세 번째, 종별 번식울음 일주기는 세 지역의 관찰대상종 모두 16시부터 다음 날 10시 사이로 형성이 됐고, 빈도가 높게 나타나는 시간대는 20시부터 다음 날 06시 사이에 형성되었다. 네 번째, 종별 일 누적 울음빈도와 강수량은 상관관계를 나타내지 않았다. 다섯 번째, 종별 울음이 탐지된 기간 동안의 평균기온은 긴점박이올빼미는 -4.00℃, 수리부엉이는 2.58℃, 호랑지빠귀는 13.66℃, 소쩍새는 19.50℃, 쏙독새는 20.77℃였고, 분산분석 결과 종별 울음이 평균기온에서 차이가 있는 것으로 나타났다. 그 결과, 긴점박이올빼미, 수리부엉이, 호랑지빠귀, 소쩍새-쏙독새 4개의 그룹 순으로 낮은 온도에서 나타났다. 연구를 통해 확인된 종별 번식울음 기간은 종별 울음이 탐지된 기간 중 울음빈도가 높게 나타난 기간이다. 이는 종마다 알려진 번식기간에 속하는 결과이기 때문에 생물음향 모니터링 기법을 이용하여 울음기간을 확인했을 때 울음빈도가 높게 형성되는 기간을 번식기간으로 볼 수 있음을 확인했다. 본 연구는 한국의 야행성 조류를 대상으로 생물음향 녹음기술을 이용하여 종을 식별하고, 종별 생태적 특성을 밝힌 초기 논문이라는 점에서 의미가 있다.

기후변화에 따른 자연재해의 증가하고 있다. 이에 자연재해에 의한 토목구조물의 피해 및 붕괴를 예방하기 위하여 처짐 및 균열을 지속적인 관리가 필요하다. 이에 효과적인 구조물 관리를 위해 광학 이미지 기술이 유지관리 기술에 적용되고 있 다. 하지만 광학이미지 기술은 촬영에 따른 주변 조건의 영향이 크며, 그 때문에 촬영조건에 대한 검증이 필요하다. 이를 위해 본 논문에서 촬영조건으로 자연광, 촬영매수, 촬영거리를 따른 수직변위 추정값의 정확도에 대해 검증하였다. 실험을 통 해 확인한 결과 자연광이 수직변위를 추정하는데 자연광이 가장 큰 영향을 미치는 것을 확인할 수 있었고, 촬영거리 또한 수직변위를 검토하는데 주요한 영향을 미치는 것을 확인할 수 있었다. 본 결과를 통해서 외부환경에서 촬영하는데 활용하여 변위 추정 시 발생하는 오차를 최소화할 수 있으며, 이러한 과정을 통해 구조물 유지관리에 적용할 수 있다.

The most effective microbial strains with the best ability to reduce complex odor were isolated from earthworm and activated sludge and identified using a 16S rDNA method. The isolated strains, Staphylococcus cohnii HYC-3 and S. carnosus JYC-4, were inoculated into the odor vials that had been left for 48 hours in water containing sesame dregs, and after 3 days, the ammonia was reduced to 5 ppm and 3 ppm from the initial 25 ppm, respectively. Complex odor was reduced to 2.5 and 2.2, respectively, while the control group maintained an odor of 5. The isolates were grown in the order of 30°C > 40°C > 20°C > 10°C. For HYC-3 and JYC-4, the optimum pH was 7 and 10, respectively, and the strains grew well at neutral pH ranges. To monitor the amount of microorganisms remaining in the environment by using the strain as a preparation for odor reduction, a probe for real-time PCR was designed. Through the quantitative and sensitivity tests on the developed strains, it was found that they showed excellent sensitivity.

본 연구에서는 초고층건축물의 풍진동 모니터링을 위한 시스템식별기법의 현장적용성을 평가하였다. 실제 아웃리거-벨트월 을 횡력저항 시스템으로 가지는 실제 63층 RC구조물을 대상으로 상시 및 강풍시 응답을 모니터링하였으며, 진동수영역분해(FDD), 랜덤감소(RDT)기법, 부분공간시스템식별(SSI)법을 사용하여 진동특성을 식별하였다. 건물의 평면이 정방형이고, 두 개의 횡방향 모드의 진동수는 매우 유사하였다. 모든 식별기법에서 태풍과 같이 강한 외력이 존재할 경우 뿐만 아니라 상시미진동 에서도 구조물의 모드 특성을 식별할 수 있었다. 현장에서의 적용성 평가결과, 계산속도는 FDD가 가장 빨랐으며, RDT가 가장 간단한 프로그래밍 절차를 가지고 있음을 확인하였다.

The deep see riser is often exposed to harsh ocean environment which may cause riser failure. If the riser fails, it may cause serious economical losses as well as environmental problems. Thus, monitoring the integrity of the rider for preventing sudden failure is very important. In this study, the structural behavior monitoring systems installed for the deep sea riser are examined, and, using the estimated behavior, the applicability of the structural integrity evaluation methods is examined via numerical analysis.

본 논문에서는 건물의 횡방향 구조반응을 평가하기 위한 변형률 기반의 모니터링 기법이 제시되고, 이에 대한 기초 연구로써, 구조해석을 통해 제안된 기법을 검증한다. 광섬유 격자 센서(fiber Bragg grating, FBG)는 일반 변형률 센서와 비교하여 내구성이 뛰어날 뿐 아니라 높은 샘플링 수와 여러 지점을 동시에 계측할 수 있는 장점이 있다. 이러한 특성 때문에 FBG 센서는 구조 모니터링을 위해 많은 센서가 요구되는 건물의 모니터링에 적합하다. 본 연구에서 FBG 센서는 수직 부재의 변형률을 계측하며, 이는 해당 부재의 곡률을 평가한다. 이러한 곡률은 횡변위와 횡가속도를 평가하는데 사용된다. 추가적으로 횡방향 가속도는 frequency domain decomposition(FDD) 기법을 이용하여 구조물의 고유진동수와 모드형상을 추정하는데 사용된다. 9층 철골모멘트 골조 예제의 적용을 통해, 제시된 기법이 건물의 다양한 횡방향 구조 반응과 동적 특성을 평가하는데 적절함을 확인하였다.

지하 폐광도에 의한 지반침하 지역에서 전기비저항탐사와 시추공영상촬영을 통하여 지하공동의 분포 파악 및 지반 침하의 시간에 따른 변화량 측정을 수행하였다. 전기비저항탐사가 가능했던 연구지역 1에서는 100-150 ohm-meter 정도 낮은 비저항을 가지는 이상대가 관찰되었으며 시추조사와 시추공영상촬영 결과에서 폐갱도를 확인하였다. 연구지역 2는 도로로 피복되어 전기비저항탐사 수행이 불가능하였으나 광맥분포를 고려한 시추조사에서 채굴적 및 폐갱도를 확인하였다. 또한 시추공영상촬영을 43일간 총 6차례에 걸쳐 수행하여 시간에 따른 지하매질의 수직 이동 변위를 측정하였다. 지반침하로 인한 지하매질의 수직이동양상은 하부에서 상부보다 3배 이상 큰 규모로 발생하며 그 지속기간 역시 4배 이상 오랫동안 발생했음을 확인하였다. 효과적인 지하공동 탐지 및 지반침하 작용 모니터링을 위해서는 전기비저항탐사와 시추공영상촬영기법을 활용하는 것이 유용함을 알 수 있었다.

Spills of M/V Hebei Spirit on 7th December 2007 caused a seriously damage to the ecosystem of Korean coast. Of these, microbial communities (i.e., attached benthic micro-algae) were reported to be sentive to the environmental change so it can be used for ecological risk assessment. Our experiment was designed to examine the ecological risk assessments for oil pollutant using benthic attached algal community on the artificial substrates of acrylic plates. Field monitoring in the culture system was conducted in Jangmok Bay. The abundances of attached micro-algae on artificial substrates gradually increased with increasing of sampling times. Among them, diatoms were the most important colonizer of coastal water, with the genera Cylindrotheca and Navicular most abundant. In particular, developed the culture system has correctly measured qualitative and quantitative abundance of attached micro-algae because same acrylic plates as artificial substrates were used. Thus, this culture system may be directly applied to the ecological risk experiments of microbial community structure from oil pollutants.

본 연구는 무인 항공사진 촬영을 이용하여 해안에 산재한 해안표착물을 탐지하는 새로운 방법을 제시하였다. 이동성과 신속성, 경제성이 우수한 소형 무선 조정 헬리콥터의 기체와 헬리콥터의 진동에 관계없이 연직 상태를 유지할 수 있는 짐벌 장치에 디지털카메라를 장착하여 항공사진 촬영을 시행하였다. 또한, 촬영된 영상으로부터 해안표착물을 탐지하기 위해 Matlab program을 이용한 디지털 영상처리 알고리즘을 고안하였다. 특히 고안된 알고리즘은 배경 차감 기법(Background subtraction method)을 적용하여 연구 대상 해안의 각기 다른 모래 상태로 인해 발생하는 물체 추출 오차를 감소시킴으로써 다양한 형태의 해안표착물을 안정적으로 탐지하는 결과를 보여주었다. 향후, 이 연구 방법을 적용한 해안표착물 모니터링이 이루어질 경우 모니터링 대상 구역 설정의 대표성 문제 해결 및 발생량 추정에 크게 기여할 수 있으며, 해양환경 감시 분야에 활용가능성이 클 것으로 판단된다.

해양의 기름유출사고에 대한 경제적, 생태적 손해를 최소화하기 위해서는 유출현장에서의 신 속한 방제조치가 필요하다. 이러한 방제의 신속․정확성을 제고하기 위해선 사고초기 오염의 정도와 오 염범위 확산추세 등에 대한 신속한 자료파악이 매우 중요하다. 이를 위해 항공사진, 현장검증 등 기초데 이터 등을 수집하여 필수적인 근거자료로 활용하여야 하나, 해상오염도라든지 구체적인 현장의 오염현황 을 신속․정확하게 측정․파악하기란 상당히 난해한 일이다. 본 연구는 방제조치에 앞서 정확한 기름오 염 확산 범위, 농도에 대한 정보를 통하여 효과적인 방제전략을 수립하는데 필요한 해양오염사고 현장의 기름농도 모니터링 방법에 대하여 연구하였다. 특히 국내외 현황 및 구체적인 분석기술 조사를 통하여 실시간 수중 기름농도를 측정하기 위한 기술(장비, 프로그램 등)의 도입과 이동편의성, Data logger, 국내 해역 위치정보, 운용프로그램 등 국내 해역에서 효과적으로 이용할 수 있도록 개선하였다.