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        Microcomputer를 이용(利用)한 Data Acquisition System에 관(關)한 연구(硏究)

        김기대,김상래,Kim, Ki Dae,Kim, Soung Rai 한국농업기계학회 1983 바이오시스템공학 Vol.7 No.2

        효율적(效率的)인 농업기계(農業機械)의 실내(室內) 및 실외실험(室外實驗)을 위(爲)하여 Microcomputer에 의(依)한 Data 측정(測定)을 위(爲)해 A/D 변환기(變煥器)를 Interface 시키고, 이를 기록보관(記錄保管)하기 위해 Computer memory인 2716용(用) EPROM programmer와 Microprinter를 interface시켰고, 실험(實驗) 후(後)Data를 다시 HP computer로 전송(傳送)하기 위(爲)한 RS232C 장치(裝置) 등(等)의 Hardware를 구성(構成)하고, 이들의 작동(作動)을 위(爲)한 Microprogram을 개발(開發)하여 Data acquisition system으로 활용(活用)할 수 있는 방안(方案)을 연구(硏究)한 본(本) 연구(硏究)의 주요(主要) 결과(結果)를 요약(要約)하면 다음과 같다. 1. 사용(使用) channel수(數), 측정시간(測定時間) 간격(間隔) 및 측정(測定) data수(數)를 자유(自由)로 조정할 수 있는 측정용(測定用) microprogram을 개발(開發)하였으며 최소(最小) 측정시간(測定時間) 간격(間隔)은 $58.8{\mu}s$이었다. 2. A/D 변환기(變煥器)의 Calibration을 위(爲)해 Function generator에서 삼각파(三角波), 구형파(矩形波), sin파등(波等)을 발생(發生)시켜 Oscillograph에서 확인(確認)하고 이를 계측(計測)하여 보관(保管)한 후(後) HP Computer에 전송(傳送)하여 plotting한 결과(結果) 정확(正確)한 파형(波形)을 얻을 수 있었다. 3. Data 기록(紀錄)을 위(爲)한 EPROM programmer는 잘 동작(動作)하였으며 기록(紀錄) 및 원래(原來)의 Data와 비교(比較)하는 데 총 소요시간(所要時間)은 75초 정도였고, 취급이 용이(容易)할 뿐 아니라 지워서 재사용(再使用)할 수 있어 경제적(經濟的)이었다. 4. Data의 기록(記錄)을 위(爲)한 Microprinter는 그 2kB Decimal로 변환(變換)시켜 Print하는 시간(時間)이 15분(分) 정도이었으며 계측(計測)과 동시(同時)에 기록(記錄)시키는 완속측정용(緩速測定用)으로 적당하였다. 5. 본(本) system과 HP3000 컴퓨터 간(間)의 Data 전송(傳送) 장치(裝置)를 사용(使用)하면 2k byte의 Data를 HP3000 computer로 전송(傳送)하는데 1~2분(分)정도 소요(所要)되었고, 작동(作動)은 만족스러웠다. 6. 사용(使用) 전원(電源)은 DC/DC 변환기(變煥器)를 사용(使用)하여 입력전원(入力電源)이 7~25V로 단일화(單一化)하였으며, 그 상용전류(常用電流)는 1.8A정도로 tractor의 battery를 사용(使用)할 경우도 시동시(始動時)에 전압강하(電壓降下)에 의(依)한 컴퓨터의 오동작(誤動作)이 일어나지 않았으며 야외실험(野外實驗)에서의 적응성(適應性)이 우수하였다. 이상(以上)의 결과(結果)를 종합할 때 본(本) system은 실내(室內) 및 실외(室外) 실험(實驗)을 위(爲)한 Data auquistition system으로 활용(活用)할 수 있으며 경제적면(經濟的面)이나 정말 고속 측정(側定) 면(面)에서 우수한 성능(性能)을 갖춘 것으로 인정(認定)된다. A low cost and versatile data acquisition system for the field and laboratory use was developed by using a single board microcomputer. Data acquisition system based on a Z80 microprocessor was built, tested and modified to obtain the present functional system. The microcomputer developed consists of 6 kB ROM, 5 kB RAM, 6-seven segment LED display, 16-Hex. key and 8 command key board. And it interfaces with an 8 channel, 12 bits A/D converter, a microprinter, EPROM programmer for 2716, and RS232C interface to transfer data between the system and HP3000 mini-computer manufactured by Hewlett Packard Co., A software package was also developed, tested, and modified for the system. This package included drivers for the AID converter, LED display, key board, microprinter, EPROM programmer, and RS232c interface. All of these programs were written in 280 assembler language and converted to machine codes using a cross assembler by HP3000 computer to the system during modifying stage by data transferring unit of this system, then the machine language wrote to the EPROM by this EPROM programmer. The results are summarized as follows: 1. Measuring program developed was able to control the measuring intervals, No. of channels used, and No. of data, where the maximum measuring speed was 58.8 microsec. 2. Calibration of the system was performed with triangle wave generated by a function generator. The results of calibration agreed well to the test results. 3. The measured data was able to be written into EPROM, then the EPROM data was compared with original data. It took only 75 sec. for the developed program to write the data of 2 kB the EPROM. 4. For the slow speed measurements, microprinter instead of EPROM programmer proved to be useful. It took about 15 min. for microprinter to write the data of 2 kB. 5. Modified data transferring unit was very effective in communicating between the system and HP3000 computer. The required time for data transferring was only 1~2 min. 6. By using DC/DC converting devices such as 78-series, 79-series. and TL497 IC, this system was modified to convert the only one input power sources to the various powers. The available power sources of the system was DC 7~25 V and 1.8 A.

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        산림유역의 부유토사 동태 해석을 위한 이력현상 지수의 적용성 평가

        김기대 ( Ki-dae Kim ),장수진 ( Su-jin Jang ),남수연 ( Soo-youn Nam ),이재욱 ( Jae-uk Lee ),김석우 ( Suk-woo Kim ) 한국환경생태학회 2024 한국환경생태학회지 Vol.38 No.2

        산림유역의 부유토사 동태는 토지이용 변화, 산림사업, 산불, 산사태 등의 인위적 또는 자연적 교란에 따라서 다변화될 수 있다. 이러한 측면에서 산림유역의 부유토사 동태를 이해하는 것은 효과적인 수질 관리 대책을 수립하는 데에 중요하다. 이 연구는 부유토사 동태를 해석하기 위한 체계적인 조사 방법을 제안하고자 관측된 유출량-탁도 자료를 토대로 2가지의 이력현상 지수 산정 방법(Lawler의 방법과 Lloyd의 방법)과 5가지 추출 간격(50, 25, 10, 5, 1 퍼센타일)을 고려한 10개 산정기법의 적용성과 성능을 평가하였다. 그 결과, 1 퍼센타일의 추출 간격을 활용한 Lloyd의 방법이 분석 가능한 유출 사상이 가장 많았으며, 성능 역시 가장 뛰어난 것으로 확인되었다. 이 연구의 결과는 이력현상 지수를 활용함으로써 유출량과 부유토사의 이력현상을 정량화할 수 있을 뿐만 아니라 부유토사 동태를 해석하는 데에 유용한 정보를 제공할 수 있음을 시사한다. The dynamics of suspended sediment (SS) in forested catchments vary depending upon human or natural disturbances, including land use change, forestry activity, forest fires, and landslides. Understanding the dynamics of SS originating from the potential sources within a forested catchment is crucial for establishing an effective water quality management strategy. Therefore, to suggest a systematic method for interpreting SS dynamics, we evaluated the performance and applicability of ten methods for calculating the hysteresis index based on observed hydrological data and two calculation models (Lawler's method and Lloyd's method) with five sampling intervals (50th, 25th, 10th, 5th, and 1st percentiles). Our results showed that Lloyd's method, which used a sampling interval at the 1st percentile, had the largest number of analyzable runoff events and exhibited the best performance. The results of this study can contribute to quantifying the hysteresis in the relationship between discharge and SS and provide useful information for interpreting SS dynamics.

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        하동군 옥종면 땅밀림 산사태지의 인장균열 형태와 토양 물리성 변화

        김기대 ( Ki-dae Kim ),박재현 ( Jen-hyeon Park ),이창우 ( Chang-woo Lee ),강민정 ( Min-jeng Kang ) 한국임학회 2016 한국산림과학회지 Vol.105 No.4

        경상남도 하동군 옥종면 청룡리 땅밀림 산사태지의 인장균열 형성과 그에 따른 토양 물리성 변화를 조사한 결과, 주 인장균열과 국부적 인장균열의 단차와 절취경사는 차이가 없는 것으로 나타났다. 토양 물리성 변화의 경우에는 토양깊이 31~40 cm의 액상이 유의적 차이를 나타내었다. 한편, 액상은 미교란지와 교란지에서 유의적 차이가 나타났는데, 이는 입지요인에 의한 것으로 판단되다. 따라서 하동군 옥종면의 땅밀림 산사태지에서는 붕괴과정 중 토괴가 일체로 미끄러지며, 단적으로는 토양 물리성 변화도 크게 나타나지 않는 것으로 나타났다. 이에 따라 땅밀림 산사태에 대한 보다 연계성 있는 연구가 진행되어야 할 것이다. This study was carried out to examine of soil physical property and crack shape by collapse process on landslide area (by land creeping) in Hadong, Gyeongnam. We investigated morphological characteristics (length, depth, cut slope) between main crack and local crack, soil physical properties change between undisturbed section and disturbed section. As a result, morphological characteristics of crack showed no significant difference main crack between local crack. In case of soil physical property variation, soil liquid phase was significantly higher at 31-40 cm of soil depth in disturbed section. And this result is likely to be due to site factors.

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        산청 웅석봉군립공원 내 활엽수림유역의 강수와 유출특성

        김기대 ( Ki-dae Kim ),최형태 ( Hyung-tae Choi ),임홍근 ( Hong-geun Lim ),박재현 ( Jae-hyeon Park ) 한국임학회 2017 한국산림과학회지 Vol.106 No.1

        본 연구에서는 경상남도 산청군 웅석봉군립공원 내 활엽수림유역을 대상으로 산악성 강수특성과 녹색댐 기능을 구명하기 위해 총 6년 동안(2011~2016년) 수문 모니터링을 실시하였다. 산지(시험유역)와 평지(산청 기상관측소)의 강수특성을 비교한 결과, 평지에 비해 산지에서 강수량이 많았으며, 산지에서 강수강도가 높은 것으로 볼 때 산악성 강수효과가 작용하는 것을 알 수 있었다. 또한 조사대상 기간(2011~2016년)은 평년(1981~2010)에 비해 강수량이 증가하였고, 계절적 강수분배 등이 변화한 것은 나타나 기후변화로 인해 산청지역의 강수환경도 변화한 것으로 나타났다. 한편, 유출률은 봄이 가장 높게 나타났고 겨울, 여름, 가을 순으로 나타났으며, 이는 산지적설과 융설의 영향으로 판단된다. 그리고 유출수량은 여름, 봄, 가을, 겨울 순으로 높았으며, 총 유출량은 10,143.8 ton·ha·yr<sup>-1</sup>로 산정되었다. This study aimed to investigate orographic precipitation and green dam (water conservation function) characteristics in a deciduous forest watershed in the region of Mt. Ungseok, Sancheong, Gyeongnam, South Korea. The rainfall and runoff of the watershed were monitored for six years (2011~2016) at the weather station and at the weir of the watershed, respectively. During the study period, the rainfall in the watershed (mountainous area) was larger than that of the meteorological station (flat area) nearest to the watershed. Besides, compared to the normal year (1981~2010), the rainfall has increased and the seasonal distribution of rainfall of the mountainous area has changed. These changes might have been caused by climate change. The runoff ratio was highest in spring, followed by winter, summer and fall, whilst the runoff was highest in summer, followed by spring, fall and winter. This difference seems to be due to the melting of snow in dry spring and intensive rainfall in summer. The total runoff in the watershed was calculated as 10,143.8 ton·ha·yr<sup>-1</sup>.

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