본 연구에서는 도시 배수관망에서 제한된 센서 자원으로 침수 대응 성능을 향상시키기 위한 NSGA-II 기반 수위 센서 최적 배치 프레임워크를 제안하였다. 연구 대상지의 검⋅보정된 EPA-SWMM 모형을 기반으로, 실제 종관기상관측소의 강우 자료로부터 33개의 집중호우 시나리오를 구성하여 노드별 수위비(Depth Ratio)를 산정하고, 관망의 수리적 이질성과 침수 취약성을 정량적으로 분석하였다. 비관측 지점의 단기 수위를 예측하기 위해 Ridge 회귀모형을 적용하였으며, 예측 성능은 선행예측시간(Δt = 5–30분)에 대해 sMAPE와 Accuracy로 평가하였다. NSGA-II를 통해 532개 후보 노드를 탐색 공간으로 설정하여 센서 수(k=1–5)와 위치 조합을 동시에 최적화한 결과, 센서 수가 1개에서 3개로 증가할 때 예측 정확도가 크게 향상되었고, k ≥ 4에서는 정보 포화로 인해 개선 폭이 제한적임이 확인되었다. 또한 도출된 최적 조합은 다양한 Δt 조건에서도 sMAPE ≤ 0.35, Accuracy ≥ 0.998 수준의 안정된 성능을 유지하여 시간적 강건성을 보였다. 본 연구는 센서의 개수와 위치를 동시에 고려하는 정량적 배치 기준을 제시함으로써, 도시 배수관망에서 저비용⋅고효율의 모니터링 체계 구축, 조기 침수 감지 인프라 설계, 및 실시간 도시침수 대응 체계 고도화에 실질적 기초자료를 제공할 수 있을 것으로 기대된다.

본 논문에서는 무선 센서 네트워크를 이용한 피드백 진동제어 시스템을 구성하고, 모형 구조물을 대상으로 구성된 시스템의 진동제어효과를 실험적으로 검증하고자 하였다. 이를 위하여 본 논문에서는 블루투스 기반의 무선 I/O 센서 시스템과 스마트 재료를 사용한 전단형 MR 댐퍼를 개발하고, 또한 일정한 크기의 정현파형을 발생시키는 가진기 및 모형 단순보 구조물을 이용하여 피드백 진동제어 시스템의 실험?V을 구성하였다. 진동제어 실험은 가진기를 이용해 보의 1/4 등분점에서 일정하게 가진한 상태에서, 보 중앙점에 수직방향으로 설치된 MR 댐퍼를 이용해 진동을 제어하였으며, 보의 2/4 등분점에서의 가속도 응답을 획득하여 제어효과를 평가하였다. 이때, 제어명령은 보 중앙점에 무선 I/O 센서 노드를 설치하고, 여기서 획득된 가속도 응답이 일정 크기 이상일 경우에 설정된 범위의 전압신호를 MR 댐퍼로 출력하도록 설정하였다. 최종적으로 본 논문에서 구성된 무선 센서 네트워크 기반의 실시간 피드백 진동제어 시스템은 비록 제한적인 명령 체계에서 검증되었지만, 실시간적으로 목적된 제어명령의 발생시킴으로써 구조물의 진동을 효과적으로 감소시키는 것을 확인하였고, 추후 다양한 준능동 제어 알고리즘을 적용한 구조적 응답제어시스템으로의 활용 가능성을 제시하였다.

This paper describes efficient flight control algorithms for building a reconfigurable ad-hoc wireless sensor networks between nodes on the ground and airborne nodes mounted on autonomous vehicles to increase the operational range of an aerial robot or the communication connectivity. Two autonomous flight control algorithms based on adaptive gradient climbing approach are developed to steer the aerial vehicles to reach optimal locations for the maximum communication throughputs in the airborne sensor networks. The first autonomous vehicle control algorithm is presented for seeking the source of a scalar signal by directly using the extremum-seeking based forward surge control approach with no position information of the aerial vehicle. The second flight control algorithm is developed with the angular rate command by integrating an adaptive gradient climbing technique which uses an on-line gradient estimator to identify the derivative of a performance cost function. They incorporate the network performance into the feedback path to mitigate interference and noise. A communication propagation model is used to predict the link quality of the communication connectivity between distributed nodes. Simulation study is conducted to evaluate the effectiveness of the proposed reconfigurable airborne wireless networking control algorithms.

The purpose of this study was to develop the national park visitor counting system using the ubiquitous sensor network. This system is composed of a sensor node, sink node, gateways, CDMA module, server, and clients. The results of the study were: 1) stable data transmission distance was possible within 100 meters between sensor nodes, 2) the developed counting sensor system showed a network communication stability level of 88.3 percent in 1.2m wide trails. When installed in concentrate use areas or forks of national parks, the visitor counting system will not only contribute to provide reliable visitor counting, but also to improve the quality of national park visitor service, to manage park facilities and natural resources more efficiently, to achieve an information oriented national park system.