• Journal of Korean Society of Coastal and Ocean Engineers
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• v.17 no.4
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• pp.243-258
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• 2005

A fully-nonlinear two-dimensional dynamically interfaced nested tidal model has been developed with improved efficiency, usability, relocatability and also adopting different time steps for economizing computational times, which is based on two-dimensional tidal model of Choi(1990) with resolution of $1/15^{\circ}$ inlatitude by $1/12^{\circ}$ in longitude covering the whole Yellow and East China Seas continental shelf. To illustrate the validity and applicability of the present model, numerical model experiment was carried out for tidal distribution in the Yellow Sea and the East China Sea emphasizing the Saemangeum area with enhanced grid system. The results from comparison with observed value showed that the present model gives reasonable agreement. The present modeling system is a relocatable tide forecasting system designed to predict tides at any location within the Yellow Sea and the East China Sea continental shelf sea.

• Journal of the Korean Society of Marine Environment & Safety
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• v.25 no.6
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• pp.635-641
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• 2019

Domestic southwest offshore wind farms have problems such as the reduction in fishing rights by prohibiting vessel traffic, which delays their development. As such, there is a need to develop offshore windfarms in Europe to permit the passage of vessels and fishing operations in specific offshore windfarm areas. In this study, we used the environmental stress (ES model) and the IALA Waterway Risk Assessment Program (IWRAP) to determine the ratio of risk to the route type (cross pattern, grid pattern) and traffic volume (present, 3 times, 5 times and 10 times) to derive the risk factors of specific vessels for offshore windfarms. As a result, ship operators' risk related to offshore windfarms did not rise in both route types and there was no significant difference in the annual probability of collision in the present traffic volume. In conditions that increased traffic volume by 3 times, 5 times and 10 times, the risk ratio increased as ship operator risk and collision probability increased at the crossing points. Furthermore, when the traffic volume of the ship increased, the risk could be more effectively distributed in the grid route compared to the cross route. The results of this study are expected to apply to the operation type, route operation method, safety measures, etc. in offshore wind farms.

• Proceedings of the Korean Association of Geographic Inforamtion Studies Conference
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• 2004.03a
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• pp.215-220
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• 2004

유역수문모형에서 SCS방법 적용시 입력되는 주요 매개변수인 유역평균 CN값은 RS와 GIS를 적용하면 쉽게 계산이 가능하나, 입력자료의 종류 및 공간해상도의 선택에 따라 같은 자료일 지라도 다르게 계산된다. 본 연구에서는 Landsat 7 ETM+,SPOT 5, 1:25,000 토지이용현황도, 정밀토양도, 개략토양도를 이용하여 2.5m, 30m 공간해상토의 자료로부터 유역평균CN을 계산하였으며, 이들을 각각 2.5m～1000m 크기의 격자로 재배열하여 유역평균을 비교함으로서 해상도가 유역 CN값 변화와 어떠한 관계가 있는지 분석하고자 하였다. 분석결과 해상도에 따라 일정구간 이상에 대하여 오차를 나타내고 있었으며, 자료의 선택에 따라 유역평균 CN 값의 변화가 있는 것으로 분석되었다.

• The Journal of Korean Institute of Communications and Information Sciences
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• v.24 no.10B
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• pp.1937-1945
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• 1999

In paper, we propose a 3D polygonal mesh simplification technique based on vertex clustering. The proposed method differentiates the size of each cluster according to the local property of a 3D object. We determine the size of clusters by considering the normal vector of triangles and the vertex distribution. The subdivisions of cluster are represented by octree. In this paper, we use the Harsdorff distance between the original mesh and the simplified one as a meaningful error value. Because proposed method adaptively determine the size of cluster according to the local property of the mesh, it has smaller error as compared with the previous methods and represent the small regions on detail. Also it can generate a multiresolution model and selectively refine the local regions.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2008.05a
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• pp.2207-2211
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• 2008

한반도 및 동아시아의 여름철은 장마와 태풍으로 인한 집중호우의 발생으로 많은 피해를 입는다. 따라서 여름철에 나타나는 이러한 집중호우가 나타나는 지역, 시기, 기간, 그리고 강수량 등을 예측하는 것은 매우 중요하다. 특히, 효율적인 수자원 관리를 위하여 이러한 예측은 매우 중요한데, 단기적으로 정확하고 신속하게 강수를 예측하는 것도 중요하지만, 장기적으로 계절 강수, 특히 여름철의 장마 또는 우기의 시기와 강수량과 태풍 발생의 시기 등을 미리 예측하여 이에 따른 집중 호우의 발생 지역, 기간, 강수량을 예측하여 사전에 대비하는 것도 매우 중요하다. 특히, 최근에는 6,7월 장마에 의한 집중 호우의 영향보다도 8월에 강수량이 높아지고 있는 경향을 보이므로 강수량의 장기적 경향의 파악이 매우 중요하다. 장기 기후를 예측하는 데는 과거 자료를 이용한 통계 방법도 유용하지만 최근에는 AOGCM (Atmospheric Oceanic General Circulation Model)을 이용한 연구가 활발하게 이루어지고 있다. 하지만 강수와 같이 지역적으로 나타나는 현상은 저해상도의 AOGCM으로는 유용한 정보를 제공하기가 어려움이 따른다. 따라서 본 연구에서는 전구를 삼각형으로 된 20면체로 격자화 시켜 모든 격자의 크기가 거의 동일하고, 해상도 조절이 가능한 Geodesic 격자를 활용한 GME 모델을 사용하였다. GME 모델은 icosahedral-hexagonal grid 격자 체계를 가진 독일 기상청(Deutscher Wetterdient)에서 현업으로 사용 중인 모델이다. 본 연구에서는 수직/수평 해상도를 40km/40layers로 하여 GME 모델을 수행하였으며, 일간격의 장기 기후 자료를 생산하였다. 사용된 초기자료로는 ECMWF (European Centre for Medium Range Weather Forecasts) 자료이며, 경계 자료로는 ERA Climatology의 최근 30년간의 SST (Sea Surface Temperature) 평균 자료를 이용하여 규준 실험(Control Run), 즉, climatology 자료를 생산하였으며, persistent SST 아노말리와 ERA Climatology의 최근 30년간의 SST 자료를 이용하여 내삽 과정을 거친 SST forcing을 주어서 예측 실험(Prediction Run)을 통하여 모의 자료를 생산하였다. 특히, 규준 실험에서는 수치 모델이 가지는 불확실성을 줄이고 예보 정확도를 향상시키기 위하여 각각의 실험은 초기자료를 달리한 앙상블 모의실험을 수행하였다. 장기 모의 3개월을 위하여 모의 기간 1달 전부터 모의를 수행하여, 첫 1달은 모델의 spin-up 시간으로 분석에서 제외 하였다. 생산된 Climatology 자료와 Prediction 자료를 비교하여 아노말리와 Category 분석을 실시하여 한반도 및 동아시아 지역의 강수(Precipitation)를 중심으로 기압장(Pressure), 온도(2m Temperature) 위주로 분석하였다. 이러한 예측된 매 계절의 전망 자료 중에서도 수자원 분야에서 관심이 집중되는 여름철에 초점을 맞추어 실제 관측 자료와 비교하여 GME 모델의 계절 모의 예측성 성능을 분석하여 평가하고 다가올 여름철의 강수량의 장기 변화를 모의하고자 하였다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 1987.07a
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• pp.261-261
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• 1987

황해의 조석 역학을 포함한 중규모 순환을 연구하기 위해 수립되었던 황해 조석 모델(최, 1980 ; 최, 1984)을 세격자체계로서 개선하였다. 과거 기본모델의 위도 1/5도, 경도 1/4도의 해상도(약 12 해리)는 본 모델에 의해 위도 1/15도, 경도 1/12도의 세격자체계로서 육붕 전역을 자세히 해상시켰다. 모델은 일차적으로 주태음반일주조에 의한 황해의 평균 조석 상황을 재현시키는데 이용되었으며 산정된 조류의 검증은 86년 동계의 해양관측중 해류관측결과(미국 Florida 주립대 - 성균관대 협력연구)로서 수행하였다. 계산 결과에 의하면 과거 모델보다 높은 해상력에 의해 연안에서의 조석 파급 효과가 개선되게 산정되었으므로 연안 해양학적인 각종 응용에 더 나은 입력 및 해석에 이용될 수 있다. 계산 시간간격은 69.00333초로서 1태음조석 주기당 648 timestep 을 형성하였는데 매 조석주기당 약 80 C.P.U.(분)이었으며 7번째 조석주기의 산정 결과를 분석하는데 이용하였다. 본 연구는 기보고된 세계 여타 해역의 육붕모델보다도 자세한 해상도를 갖는 3차원 모델의 결과로서 여겨진다. 아마도 육붕단의 조석 관측이 모델 개선을 위해 필수적인 사항으로 대두되는데 이는 조석 입력(예: 구주 서측 deamphidromic zone)의 중요성이 판별되었기 때문이다. 모델을 이용한 추후의 연구는 극한 상황의 3차원적 해류 분포, 대륙붕 해저 경계층 연구를 포함하는 퇴적 역학 연구 등이 될 것이다.

• Journal of the Korean Association of Geographic Information Studies
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• v.15 no.3
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• pp.36-51
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• 2012

The demand for a climatological dataset with a regular spaced grid is increasing in diverse fields such as ecological and hydrological modeling as well as regional climate impact studies. PRISM(Precipitation-Elevation Regressions on Independent Slopes Model) is a useful method to estimate high-altitude precipitation. However, it is not well discussed over the optimization of PRISM parameters and DEM(Digital Elevation Model) resolution in South Korea. This study developed the PRISM and then optimized parameters of the model and DEM resolution for producing a gridded annual average precipitation data of South Korea with 1km spatial resolution during the period 2000-2005. SCE-UA (Shuffled Complex Evolution-University of Arizona) method employed for the optimization. In addition, sensitivity analysis investigates the change in the model output with respect to the parameter and the DEM spatial resolution variations. The study result shows that maximum radius within which station search will be conducted is 67km. Minimum radius within which all stations are included is 31km. Minimum number of stations required for cell precipitation and elevation regression calculation is four. Optimizing DEM resolution is $1{\times}1km$. This study also shows that the PRISM output very sensitive to DEM spatial resolution variations. This study contributes to improving the accuracy of PRISM technique as it applies to South Korea.

• Proceedings of the Korean Institute of Navigation and Port Research Conference
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• 2023.05a
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• pp.144-145
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• 2023

육상, 철도, 항공 등 타 교통분야에서 지속적으로 사고와 인명피해가 줄어든 반면, 해양분야는 해양사고가 증가하며 실효적 해양교통안전관리에 대한 필요성이 대두되고 있다. 최근 3년간 국내 해상에서 발생한 충돌사고 중 어선을 포함한 충돌사고가 전체의 약 84%를 차지하며, 해상교통의 주요 변수인 어선을 포함한 국가의 해상교통량 파악은 반드시 필요한 실정이다. 본 연구에서는 현 정부 국정과제인 '디지털 해상 교통망 구축'과 더불어 해양교통안전관리체계 마련의 일환으로 국내 전체 선박위치발신장치(AIS, V-PASS) 데이터를 활용하여 해상교통량을 분석하고 예측 모델을 개발한다. 이를 위해 선박 밀집도를 통한 그리드별 공간가산분석과 항적 데이터 전처리 및 선형화, 선박 길이에 따른 점용면적 산정을 통한 단위 그리드별 해상교통량을 분석한다. 또한, 과거 교통량 데이터는 딥러닝 기반의 시계열 특성을 지닌 RNN과 LSTM 모델을 활용하여 교통량 예측 모형을 개발한다. 본 연구의 결과는 해상교통량과 해양사고의 연관성 분석 및 속력제한구역 등 해상정책 수립의 정량적 근거를 제공하며, 국민에게 해상교통정보 제공을 통해 교통복지 증진에 기여할 수 있다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2023.05a
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• pp.207-207
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• 2023

데이터 기반 강수 예측 모델은 극한 강수 이벤트의 크기를 과소 추정하는 경향이 있다. 이는 훈련 데이터에 극한 강수 이벤트보다 일반적인 강수 이벤트가 많이 포함되어 있기 때문이다. 본 연구는 이러한 딥러닝의 데이터 불균형 문제를 해소하고자 모델을 학습시킬 때 격자별 극한 강수에 더 큰 가중치를 주어 극한 강수 예측의 정확성을 높이는 방법을 제안한다. 딥러닝 모델 중 공간-시간 필드를 정확하게 예측할 수 있는 ConvLSTM 기반 강수 예측 모델을 활용하여 레이더 강수량을 예측하였다. 먼저, 훈련 기간 동안의 강수 이벤트의 누적 분포 함수 CDF(Cummulative distribution funcion)을 그린 후 극한 강수 이벤트와 일반적인 강수 이벤트의 분포를 확인하였다. 그다음, 적은 분포를 가진 극한 강수 이벤트의 더 큰 가중치를 두어 모델을 학습시켰다. 이 모델은 대한민국 중부 지역 (200km x 200km)의 5km-10분 해상도 레이더-계량기 복합 강수 필드에 대해 2009-2014년 기간 동안 훈련 되었고 2015-2016년 동안 모델의 훈련을 검증 하였고, 2017-2018년 동안 테스트 되었다. 다양한 가중치 함수를 기반으로 훈련 시킨 결과 최적화 가중치 함수 모델의 평균 NSE는 0.6 평균 RMSE는 0.00015 그리고 극한 강수 이벤트만 따로 추출한 평균 MAE는 6이다. 결과적으로 제안된 모델은 기존 방법에 비해 예측 성능을 향상 시켰으며, 격자별 가중치를 두었을 경우 일반적인 강수 이벤트 뿐만 아니라 극한 강수 이벤트의 예측의 정확도를 향상시켰다.

• Journal of computational fluids engineering
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• v.11 no.4 s.35
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• pp.39-47
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• 2006

In this paper, the authors developed a multidimensional interpolation method inside a finite volume cell in the computation of high-order accurate numerical flux such as the fifth order WEND (weighted essentially non-oscillatory) scheme. This numerical method starts from a simple Taylor series expansion in a proper spatial order of accuracy, and the WEND filter is used for the reconstruction of sharp nonlinear waves like shocks in the compressible flow. Two kinds of interpolations are developed: one is for the cell-averaged values of conservative variables divided in one mother cell (Type 1), and the other is for the vertex values in the individual cells (Type 2). The result of the present study can be directly used to the cell refinement as well as the convective flux between finer and coarser cells in the Cartesian adaptive grid system (Type 1) and to the post-processing as well as the viscous flux in the Navier-Stokes equations on any types of structured and unstructured grids (Type 2).