RGB 항공 영상을 이용한 하천 합류부 전단층 추출법

노효섭,박용성,Noh, Hyoseob,Park, Yong Sung 한국수자원학회 2021 한국수자원학회논문집 Vol.54 No.8

River confluence is often characterized by shear layer and the associated strong mixing. In natural rivers, the main channel and its tributary can be separated by the shear layer using contrasting colors. The shear layer can be easily observed using aerial images from satellite or unmanned aerial vehicles. This study proposes a low-cost identification method extracting geographic features of the shear layer using RGB aerial image. The method consists of three stages. At first, in order to identify the shear layer, it performs image segmentation using a Gaussian mixture model and extracts the water bodies of the main channel and tributary. Next, the self-organizing map simplifies the flow line of the water bodies into the 1-dimensional curve grid. After that, the curvilinear coordinate transformation is performed using the water body pixels and the curve grid. As a result, the shear layer identification method was successfully applied to the confluence between Nakdong River and Nam River to extract geometric shear layer features (confluence angle, upstream- and downstream- channel widths, shear layer length, maximum shear layer thickness).

Hypoxanthine과 Ovarian Steroids가 생쥐난자 성숙에 미치는 영향

노효섭,정영주,조한구,박환규,송완례,이기숙,김종덕,Ro, Hyo-Syup,Jeong, Young-Ju,Cho, Han-Gu,Park, Hwan-Kyu,Song, Wan-Rye,Lee, Ki-Suk,Kim, Jong-Duk 대한생식의학회 1994 Clinical and Experimental Reproductive Medicine Vol.21 No.2

The influence of hypoxanthine and ovarian steroids on the meiotic maturation process of mouse oocytes was investigated for the qualified application of culture medium in in vitro fertilization(IVF). Mouse oocytes were cultured in hypoxanthine and various ovarian steroids(progesterone, estradiol-17${\beta}$ and testosterone) and their effects on the oocyte maturation had been observed. When mouse oocytes were cultured in the various concentration(1-4mM) of hypoxanthine, meiotic maturation of cumulus cell-enclosed oocytes was inhibited by presence itself, which was a dose-dependent effect in meiotic arrest of mouse oocytes. The presence of progesterone, estradiol-17${\beta}$ and testosterone have made the mouse oocyte mature properly. Meanwhile maturation of cumulus cell-enclosed oocyte was severely inhibited by 3 hoursculture in the media of progesterone supplemented with hypoxanthine. However the continuous presence lasting 24 hours of progesterone even supplemented with hypoxanthine had got rid of the inhibition of oocytes maturation. Not only estradiol-17${\beta}$ supplemented with hypoxanthine but also testosterone supplemented with hypoxanthine exert the severe inhibition of the maturation of cumulus cell-enclosed oocytes for 3-hours culture. However the continuous presence lasting 24 hours of estradiol-17${\beta}$ and testosterone even supplemented with· hypoxanthine had relieved the inhibition of oocytes maturation. These results make us suggest that hypoxanthine inhibits the mouse oocyte maturation, particularly markedly in conjunction with ovarian steroids for short period, which indicated some sort of the synergistic inhibitory retationship between the ovarian steroids and hypoxanthine.

실시간 총유사량 모니터링을 위한 H-ADCP 연계 수정 아인슈타인 방법의 의사 SVR 모형

노효섭,손근수,김동수,박용성 대한토목학회 2023 대한토목학회논문집 Vol.43 No.3

Monitoring sediment loads in natural rivers is the key process in river engineering, but it is costly and dangerous. In practice, suspended loads are directly measured, and total loads, which is a summation of suspended loads and bed loads, are estimated. This study proposes a real-time sediment discharge monitoring system using the horizontal acoustic Doppler current profiler (H-ADCP) and support vector regression (SVR). The proposed system is comprised of the SVR model for suspended sediment concentration (SVR-SSC) and for total loads (SVR-QTL), respectively. SVR-SSC estimates SSC and SVR-QTL mimics the modified Einstein procedure. The grid search with K-fold cross validation (Grid-CV) and the recursive feature elimination (RFE) were employed to determine SVR’s hyperparameters and input variables. The two SVR models showed reasonable cross-validation scores (R2) with 0.885 (SVR-SSC) and 0.860 (SVR-QTL). During the time-series sediment load monitoring period, we successfully detected various sediment transport phenomena in natural streams, such as hysteresis loops and sensitive sediment fluctuations. The newly proposed sediment monitoring system depends only on the gauged features by H-ADCP without additional assumptions in hydraulic variables (e.g., friction slope and suspended sediment size distribution). This method can be applied to any ADCP-installed discharge monitoring station economically and is expected to enhance temporal resolution in sediment monitoring. 자연하천에서의 유사량 계측은 하천공학적으로 중요한 의미를 가지지만 계측 방법의 비용 문제로 유사량 실측에 어려움이 따른다. 특히 소류사량 계측의 어려움으로 인해 주기적인 유사량 모니터링의 대부분이 부유사 농도 계측에만 제한되어 있는 실정이다. 본 연구에는 자동유량관측소에 설치된 횡방향 도플러 유속계(H-ADCP)의 후방산란값과 부유사 농도의 상관관계를 이용해 실시간으로 부유사 농도를 산정하고 총유사량을 산정하는 서포트벡터회귀 모형을 제안한다. 제안하는 실시간 총유사량 모니터링 시스템은 부유사 농도 모형과 수정 아인슈타인 방법을 모사하는 총유사량 산정 모형으로 구성된다. 각 모형의 매개변수와 입력변수는 K겹 교차검증 기반 격자검색 방법과 재귀적 특징 제거법을 이용해 결정되었다. 교차검증에서 부유사 농도 모형과 총유사량 산정 모형의 R2가 각각 0.885와 0.860으로 유사량-유량 관계곡선에 비해 정확한 것으로 나타났다. 시계열 유사량 관측을 통해 새로 제시되는 실시간 총유사량 관측 시스템이 자연하천에서 발달하는 유사량-유량 이력관계와 미세한 유량 변화에서 나타나는 유사량 변화를 성공적으로 관측할 수 있음을 확인했다. 본 연구에서 제안하는 방법은 마찰경사나 부유사 입도 등의 수리 조건을 가정할 필요 없이 H-ADCP의 원시자료만으로 부유사 농도와 총유사량을 산정할 수 있어 기존 방법에 비해 불확도가 적으며 경제적이다. 본 방법은 H-ADCP가 설치된 유사량 관측소에 광범위하게 적용 가능해 유사량 모니터링의 시간적 해상도를 경제적으로 크게 줄일 수 있을 것으로 기대된다.

저장대모형의 매개변수 산정을 위한 최적화 기법의 적합성 분석

노효섭,백동해,서일원 한국수자원학회 2019 한국수자원학회논문집 Vol.52 No.10

A Transient Storage Model (TSM) is one of the most widely used model accounting for complex solute transport in natural river to understanding natural river properties with four TSM key parameters. The TSM parameters are estimated via inverse modeling. Parameter estimation of the TSM is carried out by solving optimization problem about finding best fitted simulation curve with measured curve obtained from tracer test. Several studies have reported uncertainty in parameter estimation from non-convexity of the problem. In this study, we assessed best combination of optimization method and objective function for TSM parameter estimation using Cheong-mi Creek tracer test data. In order to find best optimization setting guaranteeing convergence and speed, Evolutionary Algorithm (EA) based global optimization methods, such as CCE of SCE-UA and MCCE of SP-UCI, and error based objective functions were compared, using Shuffled Complex-Self Adaptive Hybrid EvoLution (SC-SAHEL). Overall results showed that multi-EA SC-SAHEL with Percent Mean Squared Error (PMSE) objective function is the best optimization setting which is fastest and stable method in convergence. Transient Stroage Model (TSM)은 하천을 본류대와 저장대로 나누어 각각에 대한 오염물의 혼합거동을 해석함으로써 복잡한 하천에 유입된 오염물질 혼합을 이해하는 데에 가장 많이 이용되는 모형 중 하나이다. TSM의 매개변수들은 역산모형을 통해 산정하게 되는데 이는 자연하천에서 추적자실험을 통해 계측된 농도곡선에 가장 잘 맞는 TSM 모의 농도곡선을 찾는 최적화 문제이다. 저장대모형의 매개변수 산정에 관한 선행 연구들에 의해 매개변수를 산정하는 최적화 문제의 비볼록(non-convex) 특성에서 오는 불확실성이 보고되어 왔다. 본 연구에서는 청미천에서 수행된 추적자실험으로부터 취득된 농도곡선을 이용해 최상의 최적화 기법과 목적함수의 조합에 대해 분석하였다. 최적화 문제의 수렴성과 수렴 속도를 모두 만족하는 최적화 조건을 결정하기 위해 SCE-UA의 CCE와 SP-UCI의 MCCE와 같은 진화 알고리즘 기반의 전역 최적화 방법들과 오차 기반 목적함수들을 Shuffled Complex-Self Adaptive Hybrid EvoLution (SC-SAHEL)을 활용해 비교하였다. 전반적인 변수 산정 결과 여러 EA를 동시에 적용한 SC-SAHEL을 평균 제곱오차를 목적함수로 한 방법이 가장 빠르고 가장 안정적으로 최적해에 수렴하는 것으로 나타났다.

유전체형(Capacitive Type) 가스센서

노효섭,No, Hyo-Seop 한국전기전자재료학회 2007 전기전자재료 Vol.20 No.8

한국 하천의 지역별 유사특성의 군집화와 H-ADCP 기반 부유사 농도 관측 기법에의 활용 방안

노효섭,손근수,김동수,박용성 한국수자원학회 2022 한국수자원학회논문집 Vol.55 No.1

Advances in measurement techniques have reduced measurement costs and enhanced safety resulting in less uncertainty. For example, an acoustic doppler current profiler (ADCP) based suspended sediment concentration (SSC) measurement technique is being accepted as an alternative to the conventional data collection method. In Korean rivers, horizontal ADCPs (H-ADCPs) are mounted on the automatic discharge monitoring stations, where SSC can be measured using the backscatter of ADCPs. However, automatic discharge monitoring stations and sediment monitoring stations do not always coincide which hinders the application of the new techniques that are not feasible to some stations. This work presents and analyzes H-ADCP-SSC models for 9 discharge monitoring stations in Korean rivers. In application of the Gaussian mixture model (GMM) to sediment-related variables (catchment area, particle size distributions of suspended sediment and bed material, water discharge-sediment discharge curves) from 44 sediment monitoring stations, it is revealed that those characteristics can distinguish sediment monitoring stations regionally. Linking the two results, we propose a protocol determining the H-ADCP-SSC model where no H-ADCP-SSC model is available. 유사량 계측 기술의 발달로 초음파 도플러 유속계(ADCP)의 산란도가 부유사 농도와 관계가 있다는 특성을 이용해 부유사의 농도를 짧은 시간 간격으로 계측하여 부유사 관측의 비용과 위험 문제를 극복하고자 하는 노력이 지속되고 있다. 국내에는 자동 유량 관측소에 횡방향 ADCP (H-ADCP)가 설치되어 있어 실시간으로 부유사 농도를 계측하는 기술의 적용이 가능하지만 자동 유량 관측소와 부유사 관측소의 위치가 항상 일치하지는 않아 모든 관측소에서의 모형 개발은 불가한 실정이다. 본 연구에서는 이러한 문제를 극복하기 위해 H-ADCP가 설치된 유사량 관측소 9개소에 대해 부유사 농도를 계측하는 H-ADCP-SSC 관계식을 개발하고 그 결과의 적용성에 대해 고찰하였다. 그리고 부유사 관측소별로 나타나는 특징에 대해 알아보기 위해 한국 하천의 부유사 관측소 44개소의 유역면적, 부유사와 하상토의 입도분포, 유량-유사량 관계식 등의 유사특성 자료를 이용해 비지도 기계학습 기법인 가우시안 혼합 모형(GMM)으로 군집분석을 수행하였다. 군집화 결과, 유사량 관측소를 공간적으로 구분해낼 수 있었으며, 특히 하천의 본류와 지류의 유사 특징을 구분해낼 수 있었다. 결과적으로, H-ADCP-SSC 관계식과 부유사 관측소의 군집분석 결과를 종합해 H-ADCP-SSC 관계식이 개발되지 않은 자동 유량 관측소에서 관계식을 적용하는 부유사 농도를 실시간으로 계측할 수 있도록 하는 프로토콜을 제안하였다.

단일 UAV를 이용한 해안 지형 측량

노효섭,김병욱,이민재,박용성,방기영,유호준,Noh, Hyoseob,Kim, Byunguk,Lee, Minjae,Park, Yong Sung,Bang, Ki Young,Yoo, Hojun 한국수자원학회 2023 한국수자원학회논문집 Vol.56 No.-

해안 환경에서 정확한 지형 조사는 필수적이나 지점식 조사 기법이 일반적이며, 이마저도 육상과 해저면을 독립적으로 계측한다. 본 연구에서는 단일 UAV만을 이용해 육상 및 해저 지형을 측량하는 방법을 소개한다. 세부적으로, UAV 영상을 활용해 지형 및 수심을 계측하는 두 알고리즘을 각각 적용한 뒤 결과물을 정합하여 수행된다. 해빈 지형의 취득은 공간 스캔 영상을 이용하는 Structure-from-Motion Multi-View Stereo 기술이 적용된다. 해저 지형 측량을 위해서는 고정비행으로 취득된 시계열 파랑 영상을 이용하는 분산관계식 기반 수심 역산 기법이 적용된다. 두 요소기술로 산정한 수치 표고모형을 좌표에 따라 정합한 후, 쇄파대 및 포말대와 같이 두 요소기술 적용이 불가능한 부분을 내삽하여 최종적으로 연속된 근해역 지형을 취득할 수 있다. 본 UAV 기반 지형 측량 기법을 경상북도 포항시의 장사해수욕장에 적용한 결과 세부적인 지형적 특징을 재현해낼 수 있었다. 본 연구에서 제안되는 통합 모니터링 방법은 기존 방법들에 비해 시간, 비용, 안전 측면에서 이점이 있어 해안지역의 침퇴적 분석에 효과적으로 적용될 수 있을 것으로 기대된다. Coastal topographic information is crucial in coastal management, but point measurment based approeaches, which are labor intensive, are generally applied to land and underwater, separately. This study introduces an efficient method enabling land and undetwater surveys using an unmanned aerial vehicle (UAV). This method involves applying two different algorithms to measure the topography on land and water depth, respectively, using UAV imagery and merge them to reconstruct whole coastal digital elevation model. Acquisition of the landside terrain is achieved using the Structure-from-Motion Multi-View Stereo technique with spatial scan imagery. Independently, underwater bathymetry is retrieved by employing a depth inversion technique with a drone-acquired wave field video. After merging the two digital elevation models into a local coordinate, interpolation is performed for areas where terrain measurement is not feasible, ultimately obtaining a continuous nearshore terrain. We applied the proposed survey technique to Jangsa Beach, South Korea, and verified that detailed terrain characteristics, such as berm, can be measured. The proposed UAV-based survey method has significant efficiency in terms of time, cost, and safety compared to existing methods.

NiO 첨가에 따른 WO$_3$의 물성

노효섭,배인수,정훈택,이수선,홍광준,이현규,박진성,No, Hyo-Seop,Bae, In-Su,Jeong, Hun-Taek,Lee, Su-Seon,Hong, Gwang-Jun,Lee, Hyeon-Gyu,Park, Jin-Seong 한국재료학회 2001 한국재료학회지 Vol.11 No.4

WO$_3$에 NiO를 첨가하여 제조한 후막형 시편의 미세구조와 전기적 성질에 대해 연구하였다. NiO 첨가에 따른 WO$_3$의 결정립 성장이 억제되었고, 입도 분포도 균일하였으나 첨가량에 따른 결정립 크기 변화정도는 작았다. 산소 분압 감소로 WO$_3$의 전도성은 증가하였고, NiO 첨가에 의해 고용한계 이하에서는 전도성이 증가하였고, 이상에서는 전도성이 감소하였다. 온도 증가에 따라 외인성 (extrinsic) 구간에서는 전도성 변화가 적었고, 고온의 진성 (intrinsic) 구간에서는 전도도가 급격히 증가하였으며, 이들의 중간 온도에서는 산소흡착에 따라 전도도가 감소하였다. NiO-doped $WO_3$ thick films were prepared by a screen printing technique. The electrical Property and microstructure of the films were investigated with the partial pressure of oxygen and the amount of NiO. The grain size of NiO-doped $WO_3$ was smaller than that of undoped $WO_3$ but the grain sixte of 0.1, 1, 10 mol% NiO-doped$ WO_3$ were nearly the same. The electrical conductance of the $WO_3$ thick films decreased with the oxygen partial pressure, and increased with the amount of NiO to the limit of solid solution. The variation of the electrical conductance with temperature is not so large in the extrinsic region, but it changed rapidly in the intrinsic region. The conductance decreased with adsorption of oxygen in the intermediate range between the extrinsic and intrinsic region.

기계학습을 이용한 부유사량-총유사량의 관계 분석

노효섭(Noh, Hyoseob),박용성(Park, Yong Sung),김도현(Kim, Do Hyun),이민재(Lee, Minjae) 대한토목학회 2023 대한토목학회 학술대회 Vol.2023 No.10

인간수난관절편의 전기자극효과에 관하여

노효섭(HS Ro),배남규(NK Bae),변지수(JS Pyun) 대한산부인과학회 1978 Obstetrics & Gynecology Science Vol.21 No.7

1) Phamacological analysis of the effects of field stimulation of the isolated human fallopian tube has been made. 2) The electrical stimulation produced contraction of the strips, which was inhibited in the presence of tetrodotoxin. 3) The contraction induced by the electrical stimulation was not affected by hexamethonium. 4) The contraction was inhibited by atropine and regitine, but potentiated by physostigmine and cocaine. 5) It is inferred that the adrenergic neurons as well as cholinergic fibers in the human fallopian tube play important role in production of the contraction by the field stimulation.