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- 저자 : 오리온 ( Rion Oh ) (검색결과 9 건)
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홀직경 및 홀개수에 따른 직투수 포장블록의 우수유출 특성 평가
오리온 ( Rion Oh ),김황희 ( Hwanghee Kim ),이재영 ( Jaeyoung Lee ),성상경 ( Sangkyoung Sung ),박성기 ( Sungki Park ) 한국농공학회 2017 한국농공학회 학술대회초록집 Vol.2017 No.-
지금까지의 빗물관리 방식은 빗물을 하수도나 지표면을 통해 하천과 바다로 유출시키는 방식으로 자연적인 물순환에서 벗어났을 뿐만 아니라 빗물관리의 한계에 이르렀다. 따라서 개발이전의 수문순환체계를 회복하고 유지시키기 위하여 저영향개발(LID: Low Impact Development)방식인 소규모 분산식 시스템(침투, 저류, 여과, 증발)을 활용되고 있다. 이에 최근 블록 전면에 투수시켜 빗물을 땅 속으로 환원시키는 기능을 가지고 있는 투수블록이 적용되어져 왔으나, 공극 폐쇄에 의한 막힘현상 발생으로 투수효율 감소, 유지관리 문제 및 하부 저류공간의 부재로 인한 투수 후 표면 유출 등의 문제가 발생한다. 이를 개선하고자 직투수홀을 가진 빗물 침투·저류 블록을 개발하여 우수유출을 유도하고 블록 내부 공간으로 침투하여 저류될 수 있도록 하였다. 본 연구에서는 빗물 침투·저류 상판블록에 직투수홀의 최적 홀직경과 홀개수를 결정하기 위하여 인공강우장치를 이용한 우수유출 실험을 진행하였다. 실험변수는 홀직경 3mm, 5mm, 7mm, 블록 당 홀비율 0.18%로 정하였다. 실험 진행시 기울기를 0%, 2%로 주었으며, 강우강도 50~600mm/hr로 실험하였다. 이와 같은 빗물 침투·유출시험 결과, 기울기 0%일 때는 빗물이 고여서 천천히 전량 침투되었으며, 기울기 2%일 때, 강우강도 400mm/hr이하의 경우, 유출이 발생하지 않았다. 500mm/hr일 때는 홀직경 7mm>3mm>5mm 순으로 유출이 많이 발생하였으며, 600mm/hr의 경우 홀직경 3mm>7mm>5mm 순으로 유출이 많이 발생하였다. 이는 홀직경 3mm의 경우 직경이 너무 작아 침투가 제대로 일어나지 않았고, 7mm의 경우는 홀직경과 상관없이 면적당 홀비율에 따라서 계산된 홀개수가 적어 유출이 많이 발생된 것으로 판단된다. 따라서 홀직경 5mm가 유출이 가장 적게 발생되어 직투수홀 직경 사이즈로 적절할 것으로 판단된다. 직투수 포장블록은 일시적 폭우에도 침수되지 않고 투수성이 유지되며 물순환을 위한 침투가 충분히 가능할 것으로 판단된다.
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오리온 ( Rion Oh ),김황희 ( Hwanghee Kim ),추연재 ( Yeonjae Choo ),이건희 ( Gunhee Lee ),권오현 ( Ohhyun Kwon ),박찬기 ( Changi Park ) 한국농공학회 2022 한국농공학회 학술대회초록집 Vol.2022 No.-
국내 농업용수 공급시스템은 수요예측, 취수량 제어, 누수관리, 수질관리, 시설물관리 등에 대한 통합관리 및 연계운영 등 효율적인 물관리가 어려운 실정으로 최신 기술을 활용한 ICT 기반의 실시간 운영 및 유지관리 및 지능형 검침이 가능한 지능형 물관리 시스템 도입이 시급한 실정이다. 본 연구에서는 ICT 기반의 관수로 실시간 운영 및 유지관리 시스템 개발에 앞서 농업용 관수로 모형시스템을 통해 실시간 유량, 수압을 측정하고 동일 조건으로 관망해석모형 프로그램(EPANET) 모델링하여 누수 모니터링을 실시하였다. 농업용 관수로 모형시스템은 설계면적 2.8 ha, 설계유량 0.0102 ㎥/s, 관로 직경 80 ㎜, 연장 45 m이며, 실시간 데이터 확보를 위하여 유량계, 압력계 등을 설치하였다. 유량계 및 압력계는 유입부와 유출부에 각각 설치하여 유수율 및 누수율을 판단하며, 3개의 누수밸브를 설치하여 누수 발생 시 누수량, 유량, 수압 변화를 모니터링하였다. 또한, 압력 관망 내에서 절점별, 시간별 수리적 특성인 유량과 압력을 계산할 수 있는 관망해석모형 프로그램인 EPANET을 활용하여 농업용 관수로 모형시스템 제원 및 실험변수와 동일 조건으로 모델링하였다. 관수로 모형시스템 실험결과, 누수발생 시 유량변화가 발생하였으나 누수량이 미비하여 누수량 증가 및 정확한 누수량 계측을 위해 초음파 유량계 설치가 필요할 것으로 판단되었다. EPANET 모델링 결과는 모형시스템 실험결과와 약간 차이가 있었으며, 이는 유량, 수압 계측기의 민감도가 떨어져 정밀한 수압 및 유량 변화 분석이 어려웠다. 따라서, 누수 모니터링을 위한 정밀 비교분석은 누수량 증가와 다량의 데이터가 요구되어 추가적인 실험 진행 후 모델링을 진행할 예정이며, 관수로 모형실험 데이터와 EPANET 모델링 데이터는 추후 ICT 기반 관수로 실시간 운영 및 유지관리 시스템의 운영 알고리즘 결정에 활용하고자 한다.
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이산화타이타늄을 이용한 콘크리트 포장블록의 질소산화물 저감 특성
오리온 ( Rion Oh ),김황희 ( Hwanghee Kim ),이재영 ( Jaeyoung Lee ),성상경 ( Sangkyoung Sung ),박성기 ( Sungki Park ) 한국농공학회 2017 한국농공학회 학술대회초록집 Vol.2017 No.-
호흡기 질환 유발, 광화학 스모그, 산성비의 원인이 되는 대기 오염물질인 질소산화물을 제거, 저감하고자 광촉매 반응으로 각종 오염물질 분해 능력을 갖는 화합물을 생성하는 이산화타이타늄을 이용한 다양한 연구가 수행되고 있다. 이에 본 연구에서는 도로 포장재나 블록 등 콘크리트 2차 제품에 광촉매 소재인 이산화타이타늄을 첨가하여 이산화타이타늄의 치환율 및 고정 방법에 따른 질소산화물 저감 특성을 평가하고자 하였다. 질소산화물 저감 콘크리트 실험 배합은 물/시멘트비 40%, 라텍스/시멘트비 2.7%, 라텍스 고형분율 47%, 이산화타이타늄 치환율 0%, 5%, 10%로 설정하였으며, 질소산화물 저감효과는 이산화타이타늄의 치환율 및 고정방법에 따라 질소산화물 저감 효과의 차이가 있어 치환율 및 고정방법에 따라 시편을 제작하였다. 고정방법은 시멘트와 잔골재를 1분간 건비빔한 후 이산화타이타늄 분말을 투입하여 혼합하는 방식과 이산화타이타늄 분말을 물이나 알코올에 희석 후 블록 표면에 분사하는 방식으로 하였다. 실험방법은 질소산화물 오염물질 반응기를 이용한 KS L ISO 22197-1 「파인세라믹스-반도성 광촉매 재료의 공기 정화 성능 측정방법-제1부:산화질소제거」에 의하여 질소산화물 저감 특성을 평가하였다. 오염물질 반응기는 시편에 시험가스를 접촉하기 위한 장비로 UV-A램프와 BLB램프를 달아 광반응을 일으킬 수 있도록 310×310×265mm의 박스로 제작하였으며, 시험가스인 질소산화물을 1.4ppm의 농도로 유입시킨 후, 시험가스 출구에 질소산화물 측정기를 통하여 질소산화물량을 측정하였다. 질소산화물 제거 시험결과, 이산화타이타늄의 치환율이 0%인 Plain배합의 질소산화물 저감은 거의 발생하지 않았다. 이산화타이타늄의 치환율이 5%인 배합의 질소산화물 저감율은 최소 50~ 최대 69%이며, 이산화타이타늄의 치환율이 10%인 배합의 질소산화물 저감율은 최소 60~ 최대 70%로 치환율이 높게 나타났다. 또한, 이산화타이타늄 분말을 투입하여 혼합하는 방식보다 이산화타이타늄 분말을 물이나 알코올에 희석 후 분사하는 방식의 저감율이 약간 증가하는 것으로 나타났다. 저감율이 최대 70%까지 높게 나온 이유는 오염물질 반응기의 크기가 작고 질소산화물 가스의 농도가 1.4ppm으로 소량씩 주입되어 반응이 빠르게 진행된 것으로 판단된다.
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지표수 활용을 위한 ICT기반 관개용수시스템 개발 연구
김황희 ( Hwanghee Kim ),오리온 ( Rion Oh ),추연재 ( Yeonjae Choo ) 한국농공학회 2020 한국농공학회 학술대회초록집 Vol.2020 No.-
최근 경지면적 추이를 보면 논 면적은 감소하고, 밭 면적은 증가하고 있는 추세이다. 논 면적 감소에 따른 여분의 지표수를 밭관개용수로 사용하여 기존 수리시설의 활용도 제고, 농업용수 사용의 절감, 신규 개발비 절약 등의 효과를 얻을 수 있도록 농업용수의 다목적 이용방안이 필요한 실정이다. 또한, 미래 사회의 고령화, 기후변화, 자원고갈 등 21세기인류의 식량 안보를 위협하는 지구 환경 변화에 적절히 대응하기 위한 노력의 일환으로, 4차 산업혁명의 핵심인 정보통신기술(Information and Communications Technologies)을 농업에 접목시켜 농업의 생산성 및 효율성을 높이기 위한 움직임이 전 세계적으로 활발히 이루어지고 있다. 농업에 ICT 기술을 접목한 대표적인 사례는 스마트 팜(Smart Farm)으로 비닐하우스, 축사, 과수원 등에 ICT를 접목해 원격·자동으로 작물과 가축의 생육환경을 제어하여, 노동력과 에너지, 양분 등을 기존의 관리 방식보다 적게 투입하고도 품질향상 및 생산성을 높일 수 있는 기술이다. 그러나 현재 적용 중인 스마트 팜 시스템은 주로 지하수를 사용하고 있으며, 지표수를 활용한 연구내용과 그 사례는 미비한 실정이다. 지표수는 저수지나 하천에서 취수하여 콘크리트 또는 토공수로를 통해 공급되어 그 특성상 부유물질 유입이 많으므로, 지표수를 밭관개용수로 활용하기 위해서는 수량 및 수질을 실시간으로 모니터링을 할 수 있는 시스템 구축과 동시에 원격자동 관수시스템 필요하다. 따라서 활용하고자 하는 지표수의 수량 및 수질을 실시간으로 모니터링 할 수 있는 센서를 설치하여 현장 모니터링을 통한 DB구축 및 관수시스템 운영 알고리즘을 개발하는 연구를 하고자 한다.
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지표수 우선 활용을 위한 ICT기반 관수제어 시스템 개발 및 현장 적용
추연재 ( Yeonjae Choo ),김황희 ( Hwanghee Kim ),오리온 ( Rion Oh ),박성기 ( Sungki Park ) 한국농공학회 2022 한국농공학회 학술대회초록집 Vol.2022 No.-
최근 경지면적 추세는 논 면적은 감소하며, 밭 면적은 증가하고 있다. 논 면적 감소에 의한 여분의 지표수를 밭관개용수로 사용하여 기존 수리시설의 활용도 제고, 농업용수의 사용 절감, 신규 개발비 절약 등의 효과를 얻게 될 수 있도록 농업용수의 다목적 이용방안이 필요하다. 따라서 기존의 지하수 사용 위주였던 자동 관수제어 시스템을 본 연구에서는 지표수 활용이 가능한 ICT기반 다기능 저류조 시스템의 개발 및 현장 적용하였다. 본 연구에서는 지표수 우선 활용을 위하여 ICT기반 관수제어 시스템을 구축하였다. Test-bed는 충남 예산에 위치한 사과밭으로 지표수 활용이 가능한 용수로가 설치되어 있어서 별도의 추가시설 없이 펌프만을 이용하여 관개용수로 사용이 가능하며, 상류 저수지에서 내려오는 용수로 수질이 양호한 편이다. ICT기반 관수제어 시스템은 용수로에 수위 및 수질센서를 설치하여 데이터를 측정하고, 설정된 수위와 수질 범위에 도달하면 지표수 용수공급 펌프가 작동되어 다기능 저류조에 용수를 공급한다. 다기능 저류조에 용수가 채워지거나 용수로의 수위가 설정된 수위 이하 및 수질 범위로 떨어지게 되면 용수로의 지표수 용수공급 펌프는 자동으로 정지한다. 지표수의 특성상 SS, 유기물 및 영양염류의 처리가 요구되어, 다기능 저류조 내부에는 수질개선을 위한 수처리시설 및 UV 램프가 설치되어 용수공급 전 SS 및 영양염류 제거, 대장균군 등 미생물을 소독한다. 그리고 농지에 설치된 토양수분센서를 활용하여 실시간 토양수분함량을 확인하고 설정된 토양수분함량에 도달하면 다기능 저류조 용수공급 펌프가 작동하여 관개용수를 공급한다. 일정 관개시간 이후 실시간 토양수분함량이 설정된 값에 도달하게 되면 다기능 저류조 용수공급 펌프는 자동으로 관개를 중지한다. 또한, 안정적인 용수공급을 위해 지표수 이용이 불가 시 지하수 용수공급 펌프가 작동되어 지하수 공급이 가능하게 되어있다. 그리고 영농인이 강우량계나 일기예보를 확인하여 펌프를 수동으로 제어하여 관수 공급을 중단할 수 있게 설정했으며, 설치한 센서들은 모바일이나 PC를 통하여 실시간 모니터링 및 제어가 가능하다. 현재 Test-bed 구축을 완료하였으며, 6월 중순부터 7월 말까지 모니터링 결과 용수로에서 다기능 저류조로 용수공급이 가능한 시간은 최소 5시간, 최대 하루 정도 펌프 가동이 가능하여 지표수를 공급하는데 충분한 유량을 확보한 것으로 판단되며, 지속적인 모니터링을 통해 문제점을 개선할 계획이다.
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기후변화 대응을 위한 농업생산기반시설에 대한 취약성평가 방안 연구
이재영 ( Jaeyoung Lee ),김황희 ( Hwanghee Kim ),오리온 ( Rion Oh ),성상경 ( Sangkyoung Sung ),박성기 ( Sungki Park ) 한국농공학회 2017 한국농공학회 학술대회초록집 Vol.2017 No.-
기후변화에 대응하기 위해 정부는 2008년 9월 ‘저탄소 녹색성장(Low Carbon, Green Growth)’의 이행을 위한 「기후변화대응 종합기본계획」을 발표하였으며, 그 해 12월 후속계획인 「기후변화대응 세부이행계획」, 「기후변화대응 국가연구개발 중장기 마스터플랜」, 「국가 기후변화 적응 종합계획」을 심의·확정하였다. 2010년에는 저탄소 녹색성장 기본법 시행에 따라 최초의 법정계획인 「국가 기후변화 적응대책(2011~2015)」이 수립·시행되고 있다. 하지만 국내 기후변화에 대한 기술력은 선진국 수준에 비해 미흡한 실정으로 현재 국내에서 사용하고 있는 기술이나 연구 분야는 대부분 국외의 기법과 유사하며 선진국 수준의 우월성 확보를 위하여 활발한 연구가 진행되고 있다. 본 연구는 농업생산기반시설의 재해대비 취약성을 평가하고 그 결과를 바탕으로 기후변화에 따른 농업생산기반시설 적응방안을 평가하는 기술을 개발하는 연구이다. 대상지역은 무수저수지가 설치되어 있는 충청북도 진천군으로 선정하였으며, 조사항목은 기후노출, 민감도, 적응능력 등으로 구분한 총 9가지로 항목에 대해 조사를 실시하였다. 자료의 표준화는 스케일재조정법을 활용하였으며, 자료조사 결과를 5등급으로 분류하여 각 항목에 대한 취약성을 분석하였다. 또한 가중치 산정은 전문가 설문조사와 AHP기법 또는 델파이기법을 활용하여 산정하나, 본 연구에서는 기존 취약성 관련 문헌을 검토하여 산정하였다. 그 결과 기후노출에 대한 조사항목은 연강수량에서 취약성이 다소높은 것으로 분석되었으며, 민감도에 대한 조사항목은 경지면적 및 50년 이상 시설물에 대해 높은 것으로 분석되었다. 적응능력에 대한 분석결과는 저수지의 저수용량이 적응능력이 낮은 것으로 분석되었다. 이와 같은 기후노출, 민감도, 적응능력에 대한 분석을 통해 진천군 농업생산기반시설에 대한 취약성평가 결과를 도출하였다. 취약성 정도(V)는 기후변화영향/적응능력2의 수식에 의해 결정되며 V≤0.33 이면 취약성 낮음, 0.33<V≤0.66 이면 다소낮음, 0.66<V≤1.00 이면 보통, 1.00< V≤2.00 이면 다소 높음, V >2.00 이면 높음으로 대상지역인 충청북도 진천군의 경우 취약성 정도가 2.62로 취약성 높음으로 농업생산기반시설의 보수 또는 보강이 시급한 것으로 분석되었다.
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