병렬로 위치한 2개 저수지 붕괴에 따른 홍수범람 해석

김병현,한건연,Kim, Byunghyun,Han, Kun Yeun 한국수자원학회 2016 한국수자원학회논문집 Vol.49 No.2

본 연구에서는 DAMBRK 모형을 2002년 태풍 루사로 인해 붕괴된 남대천 유역의 장현저수지와 동막저수지에 적용하여 붕괴상황을 재현하였다. 두 저수지는 병렬로 위치하고 있으며, 이 두 저수지의 붕괴 모의를 위해 Relaxation 기법을 DAMBRK 모형에 추가하였다. 그리고 ASDSO (2005)에서 제안한 흙댐 붕괴지속시간과 첨두붕괴유량 산정을 위한 Froehlich 등의 경험공식을 활용한 저수지의 붕괴지속시간 추정 방법을 제안하였다. 제안 방법으로 선정된 붕괴지속시간으로 장현저수지 단일붕괴와 장현 및 동막저수지 연속붕괴에 대해 적용하여 붕괴유출 수문곡선을 계산하였다. 계산된 붕괴유량이 하류로 전파하면서 예상되는 홍수량 및 홍수위를 주요 하도지점에서 계산하고, 유량이 감쇠되는 특성을 해석하였다. 그리고 계산 홍수위와 현장 조사된 홍수위와의 비교를 통해 적용 모형의 매개변수 및 정확성을 검증하였다. The DAMBRK is applied to Janghyeon and Dongmak reservoirs in Namdaecheon basin, where two reservoirs were failed due to Typhoon Rusa in 2002. Relaxation scheme is added to DAMBRK to consider the tributary cross-section because two reservoirs are in tributary valleys. In addition, this study suggests the method to utilize the reservoir breach formation time of ASDSO (2005) and empirical formulas for peak break outflow from dam to reduce the uncertainty of reservoir breach formulation time. The single break of Janghyeon reservoir and consecutive break of Janghyeon and Dongmak reservoirs with the suggested method are considered. While the breach discharge from reservoirs rushes down, the discharge and water surface elevation along the river are predicted, and the predictions show the attenuation phenomena of reservoir break floodwave. The applicability of the model is validated by comparing the predicted height with field surveyed data, and showing good agreements between predictions and measurements.

통합 이미지 처리 기술을 이용한 콘크리트 교량 균열 탐지 및 매핑

김병현,조수진,Kim, Byunghyun,Cho, Soojin 한국안전학회 2021 한국안전학회지 Vol.36 No.1

In many developed countries, such as South Korea, efficiently maintaining the aging infrastructures is an important issue. Currently, inspectors visually inspect the infrastructure for maintenance needs, but this method is inefficient due to its high costs, long logistic times, and hazards to the inspectors. Thus, in this paper, a novel crack inspection approach for concrete bridges is proposed using integrated image processing techniques. The proposed approach consists of four steps: (1) training a deep learning model to automatically detect cracks on concrete bridges, (2) acquiring in-situ images using a drone, (3) generating orthomosaic images based on 3D modeling, and (4) detecting cracks on the orthmosaic image using the trained deep learning model. Cascade Mask R-CNN, a state-of-the-art instance segmentation deep learning model, was trained with 3235 crack images that included 2415 hard negative images. We selected the Tancheon overpass, located in Seoul, South Korea, as a testbed for the proposed approach, and we captured images of pier 34-37 and slab 34-36 using a commercial drone. Agisoft Metashape was utilized as a 3D model generation program to generate an orthomosaic of the captured images. We applied the proposed approach to four orthomosaic images that displayed the front, back, left, and right sides of pier 37. Using pixel-level precision referencing visual inspection of the captured images, we evaluated the trained Cascade Mask R-CNN's crack detection performance. At the coping of the front side of pier 37, the model obtained its best precision: 94.34%. It achieved an average precision of 72.93% for the orthomosaics of the four sides of the pier. The test results show that this proposed approach for crack detection can be a suitable alternative to the conventional visual inspection method.

마름/젖음 천수흐름 해석을 위한 혼합격자기반 유한체적모형

김병현(Kim Byunghyun) 한국방재학회 2018 한국방재학회논문집 Vol.18 No.6

Godunov형 유한체적모형은 복잡한 유체의 흐름도 수치진동 없이 정확하게 해석할 수 있는 것으로 알려져 있다. 특히, 각 격자의 절점에서 지형고를 반영하는 격자기반 유한체적모형은 지형을 정확하게 반영할 수 있어 지형이 모형의 정확성에 중요한 역할을 하는 홍수모델링에 큰 이점이 있다. 하지만, 격자기반모형에서는 절점에서 반영한 지형고에 따라 부분적인 마름/젖음이 발생할 수도 있어, 2차원 수치모형에서 해결하기 어려운 문제 중에 하나인 마름/젖음 문제가 더 복잡해진다. 계산격자에서 발생하는 부분 마름/젖음 해석을 위해 Begnudelli and Sanders (2006)는 삼각격자 기반 체적-수위 관계(Volume-Free surface Relationships, VFRs)를 제안하였으며, Kim et al. (2014)은 혼합격자에 적용을 위해 제안 방법을 확장하였다. 본 연구에서는 삼각, 사각, 혼합격자를 포함한 3가지 유형의 격자를 생성하고 각 격자에 대해 해상도를 다르게 하여 혼합격자에 적용 가능한 VFRs (Kim et al., 2014)를 마름과 젖음이 발생하는 실험실 및 실제 발생한 댐 붕괴에 대해 정확성과 적용성을 검토하였다. 산정된 모형의 오차 및 계산시간은 합리적인 값을 보여주어, 본 연구에서 적용한 VFRs가 격자의 종류 및 해상도에 관계없이 잘 적용되고 있음을 확인하였다. The Godunov-type finite-volume model is able to accurately simulate complex fluid flows without numerical oscillation. In particular, the mesh-based finite-volume model can capture the feature geometry with precision at the nodes of the grid, and thus has a benefit in flood modeling. However, the mesh-based model may cause partial drying and wetting, which are challenges to solve in the 2D numerical model. Begnudelli and Sanders (2006) proposed a triangular mesh-based volume/free surface relationship (VFR) for resolving partial drying and wetting, and Kim et al. (2014) extended the method to mixed mesh. In this study the accuracy and applicability of VFRs extended by Kim et al. (2014) were examined by applying three mesh types, namely triangular, quadrilateral and mixed mesh, with various resolutions. Model errors and run times were acceptable and VFRs applied in this study performed well regardless of mesh type and resolution.

On Board 형 엔진제어기 형상설계

김태진(Taejin Kim),김영수(Youngsu Kim),김규동(Kyudong Kim),김재용(Jaeyong Kim),김병현(Byunghyun Kim),김창휘(Changhuy Kim) 항공우주시스템공학회 2017 항공우주시스템공학회 학술대회 발표집 Vol.2017 No.4

격자유형과 해상도를 고려한 2차원 홍수범람 모델링

김병현(Kim, Byunghyun) 대한토목학회 2019 대한토목학회논문집 Vol.39 No.2

본 연구에서는 홍수모델링을 위해 삼각격자와 사각격자를 포함하는 혼합격자의 적용이 가능한 2차원 Godunov형 유한체적모형을 이용하여 격자형상과 해상도에 따른 홍수위, 홍수범람범위, 모형의 계산시간을 비교·분석하였다. 연구유역은 2000년 10월 29일부터 11월 19일까지 22일 동안 홍수가 발생한 영국의 Upton-upon Severn 유역이다. 홍수 모델링을 위해 고해상도 LiDAR (Light Detection And Ranging)를 이용하여 지형자료를 구축하였으며, 격자유형 및 해상도에 따른 2차원 홍수모델링 결과는 홍수기간 동안 촬영된 4개의 ASAR (Airborne Synthetic Aperture Radar) 영상자료와 비교하였다. 본 연구는 동일한 지형과 경계조건을 사용하더라도, 격자의 형상과 해상도에 따라 홍수위와 범람범위가 큰 차이를 가질 수 있음을 보여주었으며, 2차원 홍수모델링의 목적과 상황에 맞는 적절한 격자유형과 해상도의 선택이 필요함을 보여준다. In this study, 2-D Godunov type finite volume model which can apply the mixed mesh including triangular and quadrilateral meshes for flood inundation modeling is used to compare and analyze the flood height, flood extent and model execution time according to mesh type and resolution. The study area is the Upton-upon Severn watershed in Great Britain, where the flood occurred for 22 days from October 29 to November 19, 2000. For the flood modeling, topographic data were constructed using high resolution LiDAR (Light Detection And Ranging). The results of the 2-D flood modeling by the mesh type and resolution were compared with four ASAR (Airborne Synthetic Aperture Radar) images captured during the flood period. This study has shown that flood height and extent can vary greatly depending on the mesh type and resolution, even if identical topography and boundary conditions are used, and that the selection of appropriate mesh type and resolution for the purpose and situation of the 2-D flood modeling is necessary.

염수에서 전극 용량의 일부분만을 사용하여 리튬 회수의 안정성 개선

김병현(Byunghyun Kim),이재한(Jaehan Lee) 대한환경공학회 2021 대한환경공학회 학술발표논문집 Vol.2021 No.11

초분광영상과 RGB영상을 이용한 콘크리트 백태 평가

김병현(Kim, Byunghyun),조수진(Cho, Soojin) 대한토목학회 2017 대한토목학회 학술대회 Vol.2017 No.10

반지도 학습 딥러닝 모델 기반 한강교량 이상상태 모니터링

김병현 ( Kim Byunghyun ),조수진 ( Cho Soojin ) 한국구조물진단유지관리공학회 2022 한국구조물진단유지관리공학회 학술발표대회 논문집 Vol.26 No.1

중요도가 높은 교량들의 경우 이들을 효율적으로 관리하기 위하여 상시 모니터링을 수행하는 경우가 많다. 현재 교량에서 계측된 데이터를 해석하는 방법은 주로 구조해석을 통하여 계산된 응답 허용치나 기초적인 통계 분석에 근거한다. 기존 방법들은 계측된 데이터의 특성을 단순화하기 때문에 복잡한 이상거동을 검출하는데 한계를 지닌다. 본 논문에서는 반지도 딥러닝 모델을 이용하여 제한된 수의 이상상태 및 정상상태 데이터를 이용하여 상시 계측 데이터로부터 이상상태를 판정하는 방법론을 제시한다. 제안된 방법론의 검증은 수치모델 및 실제 한강교량에서 계측된 데이터를 이용하여 수행되었다.

반지도학습 기반 교량 이상상태 모니터링 기술

김병현(Kim, Byunghyun),조수진(Cho, Soojin) 대한토목학회 2021 대한토목학회 학술대회 Vol.2021 No.10

Autoencoder ODEs for Time Series Anomaly Detection

Byunghyun Kim(김병현),Jihye Na(나지혜),Yeongsin Byeon(변영신),Sejin Kim(김세진),Jae-Gil Lee(이재길) 한국정보과학회 2022 한국정보과학회 학술발표논문집 Vol.2022 No.12