The acoustic emission (AE) method as a passive non-destructive monitoring technique is proposed for real-time monitoring of mechanical degradation in underground structures, such as deep geological disposal of high-level nuclear waste (HLW). This study investigates the low-frequency characteristics of AE signals emitted during the fracturing of meter-scale concrete specimens; uniaxial compression tests (UCT) in a lab scale and Goodman jack (GJ) tests in a 1.3 m-long concrete block were conducted while acquiring the AE signals using low-frequency AE sensors. The results indicate a sharp increase in AE energy emission at approximately 60% and 80% of the yield stresses in the UCT and GJ tests, respectively. The collected AE signals were primarily found in two frequency bands: the 4-28 kHz range and the 56-80 kHz range. High-frequency AE signals were captured more as the stress increased in the GJ tests, which was in contrast to the UCT tests. Furthermore, the AE signals obtained from the Goodman jack tests tended to lower RA values than the UCT results. This study presents unique experimental data with low-frequency AE sensors under different loading conditions, which provides insights into field-scale AE monitoring practices.
본 연구에서는 2 016년부터 2 02 0년까지 내륙 관측소 중 안개 최다발 지역인 안동을 대상으로 XGBoost-DART 머신러닝 알고리즘을 이용하여 1 시간 후 안개 유무를 예측하였다. 기상자료, 농업관측자료, 추가 파생자료와 각 자료 를 오버 샘플링한 확장자료, 총 6개의 데이터 세트를 사용하였다. 목측으로 획득한 기상현상번호와 시정계 관측으로 측 정된 시정거리 자료를 각각 안개 유[1]무[0]로 이진 범주화하였다. 총 12개의 머신러닝 모델링 실험을 설계하였고, 안개 가 사회와 지역사회에 미치는 유해성을 고려하여 모델의 성능은 재현율과 AUC-ROC를 중심으로 평가하였다. 전체적으 로, 오버샘플링한 기상자료와 기상현상번호 기반의 예측 목표를 조합한 실험이 최고 성능을 보였다. 이 연구 결과는 머 신러닝 알고리즘을 활용한 안개 예측에 있어서, 목측으로 획득한 기상현상번호의 중요성을 암시한다.
The water consumption data of individual consumers must be analyzed and forecast to establish an effective water demand management plan. A k-mean cluster model that can monitor water use characteristics based on hourly water consumption data measured using automated meter reading devices and demographic factors is developed in this study. In addition, the quantification model that can estimate the daily water consumption is developed. K-mean cluster analysis based on the four clusters shows that the average silhouette coefficient is 0.63, also the silhouette coefficients of each cluster exceed 0.60, thereby verifying the high reliability of the cluster analysis. Furthermore, the clusters are clearly classified based on water usage and water usage patterns. The correlation coefficients of four quantification models for estimating water consumption exceed 0.74, confirming that the models can accurately simulate the investigated demographic data. The statistical significance of the models is considered reasonable, hence, they are applicable to the actual field. Because the use of automated smart water meters has become increasingly popular in recent year, water consumption has been metered remotely in many areas. The proposed methodology and the results obtained in this study are expected to facilitate improvements in the usability of smart water meters in the future.
Two experiments were conducted to determine how much sodium in food could be detected using a salinity meter. First, the salinity of mixed solutions of 0 to 6% sugar, 0 to 5% oil, and 0 to 6.4% MSG in a 1% NaCl solution was measured using a salinity meter and a Mohr titration method, and the results were compared with the calculated sodium expectations. As a result, the sodium contents of the sugar solutions and MSG solutions measured using a salinity meter were lower than the expected concentrations at 2% or more and 0.8% or more, respectively (p<0.05). The salinity of the 18 HMR products was measured in the same way, and the results were then compared with the sodium contents of the nutrition facts. The average sodium content of all products measured using the salinity meter and Mohr method was 1.12 times and 1.06 times the sodium content of the nutrition facts, respectively. On the other hand, the differences between the products were significant. The correlation coefficients between the nutrition facts and salinity meter, the nutrition facts and the Mohr method, and the salinity meter and Mohr method were 0.885, 0.920, and 0.950, respectively (p<0.01).
In this study, the cooling and heating amount, temperature, flow rate of turbine type heat meter for water source heat-pump system were experimentally investigated at the standard operating conditions. The obtained cooling and heating capacity from the heat meter were deviated within 5.0%, 3.8% comparing with the precise values calculated from an accredited test facility. Even though the accumulated cooling and heating amount values of the heat meter had a small difference comparing with the precise values, the temperatures of heat meter showed greatly different values comparing with the precise temperature. Therefore, it is highly recommended to develop the heat meter which is appropriate for the water source heat pump systems.
The utilization of composite columns is increasing due to the construction of high-rise buildings and large buildings. The commercially available concrete chimney steel column (ACT I) is a stable and economical structure, but there is a limit in the section size to be applied to a composite column subjected to a high load. We have developed a composite mega column with an integral structure by adding a plate to the central part of the ACT I column and installing a binding frame at a certain interval inside the central plate. In this study, to evaluate the compressive performance of the composite mega column, four test specimens were constructed with binding frame reinforcement, reinforcement spacing, and reinforced cross - sectional area. The structural performance of the composite section is compared with that of KBC2016 to evaluate the behavior of the specimen.
Recently, advanced metering infrastructure (AMI) has been recognized as a core technology of smart water grid, and the relevant market is growing constantly. In this study, we developed all-in-one smart water meter of the AMI system, which was installed on the test-bed to verify both effectiveness and field applicability in office building water usage. Developed 15 mm-diameter smart water meter is a magneto-resistive digital meter, and measures flow rate and water quality parameters (temperature, conductivity) simultaneously. As a result of the water usage analysis by installing six smart water meters on various purposes in office building water usage, the water usage in shower room showed the highest values as the 1,870 L/day and 26.6 liter per capita day (LPCD). But, the water usage in laboratory was irregular, depending on the many variables. From the analysis of the water usage based on day of the week, the water usage on Monday showed the highest value, and tended to decrease toward the weekend. According to the PCA results and multivariate statistical approaches, the shower room (Group 3) and 2 floor man’s restroom sink (Group 1-3) have been classified as a separate group, and the others did not show a significant difference in both water use and water quality aspects. From the analysis of water usage measured in this study, the leak or water quality accident did not occur. Consequently, all-in-one smart water meter developed in this study can measure flow rate and water quality parameters (temperature, conductivity) simultaneously with effective field applicability in office building water usage.
This study describes a reasonable planning method for water meter replacement which can minimize the metering under-registration for an increasement of revenue water. The increment analysis of real water usage was used to establish a replacement plan. The meter replacement database collected from K City was used as the basis of this analysis. The database included 964 connections of domestic and non-domestic consumers that had their meter replaced by aging at 2011.The result showed that the corelation between unregistered water volume and water meter age was lower than commonly expected where the current criteria of replacement is only water meter age(8 years) excluding the meters older than 13 years. And in the analysis result of water usage for 8 years, the total amount and increment of water usage had a significant effect on unregistered water volume. However the relation was different tendency as a total volume and slope of increment. In case of total water volume was larger than 10,000 , larger than 7,000 and increment of 0.0 ~ -0.3, larger than 6,000 and increment more than -0.3 were analysed to need a replacement because of metering under-registration.
본 연구는 홍수기 유량측정의 어려움을 극복하고자 물 과 비접촉식으로 유속을 측정하여 유량을 산정하는 전 자파표면유속계(microwave water surface current meter, MWSCM)의 성능개선 제품인 범용 MWSCM에 대하여 소개하고자 하였다. 기존에 사용 중인 MWSCM은 홍수 용으로써 연중 활용도가 낮아 이것의 이용성을 높이고 자 성능을 개선하였다. 유속측정 범위를 확장하여 평∙ 갈수기에도 하천 유량측정이 가능하게 하였다. 즉 기존 홍수용 MWSCM의 유속측정 범위가 0.5~10.0 m s-1이 었던 반면, 금번에 개발된 범용 MWSCM은 0.03~20.0 m s-1로 홍수기 및 평수기 측정이 가능하도록 성능을 개선하였다. 이를 위해서 사용주파수의 변경(10 GHz → 24 GHz), 안테나 및 송수신부 회로가 새롭게 설계 제작 되었다. 이와 더불어 기존 홍수용 MWSCM 사용자들의 개선요구사항-기기 경량화, 유속 안정화, 자체점검기능, 저전력, 방수 및 방습-을 파악하여 반영함으로써 현장에 서 유량을 측정하기에 용이한 기기로 개발하였다.
현장에서의 조사만이 아닌, 음성녹음장치(Song-meter) 에 의한 조류군집의 평가와 함께 이를 통해 경관요소에 따 라 조류군집을 비교하였다. 조사 대상지는 점봉산 내의 곰 배령과 조침령 유역 구간, 그리고 소백산 국립공원의 죽령 과 고치령 구간으로 총 4개 산림유역이었으며, 조사지점은 조사경로의 길이에 따라 곰배령은 8개, 조침령은 11개, 죽 령은 14개, 고치령은 15개 기본조사지점으로 하였다. 시기 는 2012년 8월부터 2012년 2월까지 5차례의 현장조사와 음성녹음를 활용하여 데이터를 수집하였다. 또한, 녹음장소 에서 발견되는 조류상과 녹음된 조류의 기록이 얼마나 일치 하는지 혹은 사람에 따라 다른지를 확인하기 위하여 현장검 증을 실시하였다. 녹음과 현장조사는 지점당 5분씩 실시하 였으며, 50m 이내 지역에 대하여 청음과 육안 및 쌍안경을 사용하였다. 녹음 취득은 SONY PCM-D50을 이용하였고, 최대주파수 22kHz, 파일유형은 음질을 고려하여 Wave 파 일로 저장하였다. 현장조사와 함께 진행되었던 지점별 동시 녹음조사와 달리 곰배령과 죽령의 2개 지점에 한시간단위 로 5분간 녹음을 실시하는 고정조사지를 설치하였다. 고정 조사구의 녹음은 Wildlife Acoustics SM2+를 이용하였으 며, 녹음 시간은 06시에서 19시까지로 한정하였다. 전체 녹 음은 11월 6일에서 14일까지 녹음한 것을 분석에 활용하였 다. 녹음된 음원의 분석은 Cooledit2000 프로그램을 이용하 여 소리를 재생하면서 스펙트로그램을 활용하여 조류의 소 리를 구분하였다. 그 중 조류의 소리는 번식음(Song)과 경 계음(Call)을 구분하여 종별 횟수를 기입하였다. 번식기가 아닌 경우 비번식음은 종간 구분이 매우 힘들기 때문에 구 분이 힘든 경우 과(family) 수준에서 구분하였다. 소리분석 의 경우 개인의 경험에 의한 차이와 함께, 자연의 배경음에 섞이어 나타날 경우 확인하지 못하는 경우가 있기 때문에 동일한 소리자료를 3인의 조류전문가가 각각 동정결과를 제출하여 분석하였다. 곰배령, 고치령, 죽령, 조침령의 8월 초에서 2월 말까지 현장조사에서 총 39종 합계수 688개체가 조사되었다. 번식 기가 아닌 상황에서 종다양도가 2.9로 높은 종다양성을 나 타내었으며, 곰배령 지역이 가장 높은 종다양도를 보였다. 곰배령 지역은 우수한 산림보전상태를 보였으며 계곡지역 의 저지대 완경사면이 발달되어 높은 종다양도와 우수한 서식종의 수를 보인 것으로 판단되었다. 반면 조사지역이 능선부위가 많이 선정되었던 조침령의 경우에는 낮은 종다 양성을 나타내었다. 현장조사와 녹음조사의 상관관계를 알아보기 위하여, 녹 음한 파일을 세명의 전문 조사자에게 블라인드 테스트로 분석을 의뢰한 후 비교하였다. 분석대상 자료는 점봉산 곰 배령과 소백산 죽령에 각각 설치하였던 고정조사 songmeter의 자료와 함께 현장조사에서 실시한 것을 포함하였 다. 세명의 조사자에게 모두 기록된 종은 흔히 관찰되는 텃 새이거나 울음소리가 매우 명확한 종에 해당하였다. 이에 반하여 1명의 조사자에게서만 기록된 종은 비교적 흔하지 않거나 소리가 유사하여 혼동되거나 개인적으로 친숙한 조 류의 음향을 가진 경우였다. 모든 조사자에 의하여 조사되었을 때 1명의 조사자에게 만 기록된 경우는 14종으로 36.8% 이었으며, 2인 혹은 3인 모두에게 기록된 경우는 12종으로 31.6% 이었다. 이는 비 번식기에 조사된 것이라 혼동의 여지가 많았기 때문이라 판단되었다. 하지만, 각각 분석자의 기록종의 종수의 최대 값을 이용한다면 통계적으로 의미있는 결과를 만들어 낼 수 있을 것으로 판단되었다. 이를 통하여 곰배령 등 현장에 서 조사된 군집지수의 결과와 녹음자료 분석결과를 비교해 본 결과 상관관계가 있는 것으로 나타났다. 세명의 조사자 가 녹음파일을 분석한 각 지점별 종 수의 최대값은 현장조 사결과에서 종의 수, 종다양도, 종풍부도와 유의미한 상관 관계가 있었다. 하지만, 개체수나 종균등도와는 상관관계가 나타나지 않았다. 고정식 녹음장치에 의하여 수집된 소리자료를 분석한 결 과, 조류 종의 수와 울음소리의 횟수는 유의미한 상관관계 가 있었다. 하지만, 녹음시기가 11월이었기 때문에 높은 상 관관계가 나타나지는 않았다. 조류의 활동빈도(소리의 횟 수)는 오후보다는 오전이 더 많이 나타난 것이 특징이었다. 녹음결과의 비바람 등에 의한 영향은 두드러지게 나타났지 만, 심하지 않은 경우에는 출현종이나 울음의 횟수는 차이 가 나타나지 않았다. 지형(구릉지, 산정, 산복, 계곡)에 따른 조류의 종수와의 상관관계는 녹음에 의한 결과와 현장조사에 의한 결과에서 모두 유사한 결과를 보였다. 구릉지에서 가장 많은 서식종 이 확인되었으며, 산정과 산복 부근에서 낮은 서식 종이 나 타났다. 이러한 경향은 일반적으로 저지대의 구릉지에서 생 물생산성이 높은 것을 보여주었다. 종다양도와 종풍부도에 있어서도 녹음에 의한 결과와 현장조사에 의한 결과는 유사 한 상관관계를 보였다. 지형 유형 중 구릉지와 평탄지에서 가장 높은 종다양도와 종풍부도가 나타났다. 저지대 및 구 릉지는 생물생산성 뿐 아니라 서식지의 다양성에 있어서도 조류의 다양한 서식을 유도하며 조류의 종다양성 및 종풍부 도의 측면에서도 같은 경향을 확인하였다. 경관유형(계곡과 능선, 산중턱, 산정상)에 따른 조류종수 와의 상관관계는 녹음에 의한 결과와 현장조사에 의한 결과 모두 유사한 상관관계를 보였다. 경관유형 중 계곡에서 가 장 많은 서식종이 확인되었으며, 능선과 산중턱 부근에서 낮은 서식 종이 나타났다. 이러한 경향은 일반적으로 물이 용 가능성이 풍부한 계곡부에서 조류의 서식지 선호성이 높은 것을 보여준 것이다. 결과적으로 조류의 소리녹음에 의한 조류군집의 평가는 종다양성 및 종 풍부도의 차원에서 좋은 지표로 활용될 수 있었다. 또한, 동일한 시간대의 표본을 조사할 수 있는 장점 은 조사자의 부족 및 현장출장일의 부족 등을 보완해 줄 수 있을 것으로 기대되었다. 특히 동일시간대에 조사를 하 는 것이 필요한 연구구상의 경우 적합할 것으로 판단되었 다. 그리고, 최근 부각되고 있는 기후변화에 의한 조류의 도래시기 변화 등 장기적인 모니터링에 활용 될 경우 유용 할 것으로 생각되었다. 하지만, 사후분석시간이 필요하다는 단점과 함께 녹음된 음원을 분석할 사람이 필요한 단점이 있었다. 결과적으로 음성녹음에 의한 조류군집의 조사는 조 사자에 의한 현장조사에 비하여 많은 서식종을 확인할 수는 없겠지만, 객관적인 비교를 할 수 있음으로서 대상지를 비 교연구해야 하는 경우에 적극적으로 활용될 가능성이 있었다.