• Journal of the Korean earth science society
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• v.32 no.3
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• pp.276-293
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• 2011

In this study a modeling system consisting of Weather Research and Forecasting (WRF), Sparse Matrix Operator Kernel Emissions (SMOKE), the Community Multiscale Air Quality (CMAQ) model, and the CMAQ-Model of Aerosol Dynamics, Reaction, Ionization, and Dissolution (MADRID) model has been applied to estimate enhancements of $PM_{10}$ during Asian dust events in Korea. In particular, 5 experimental formulas were applied to the WRF-SMOKE-CMAQ (MADRID) model to estimate Asian dust emissions from source locations for major Asian dust events in China and Mongolia: the US Environmental Protection Agency (EPA) model, the Goddard Global Ozone Chemistry Aerosol Radiation and Transport (GOCART) model, and the Dust Entrainment and Deposition (DEAD) model, as well as formulas by Park and In (2003), and Wang et al. (2000). According to the weather map, backward trajectory and satellite image analyses, Asian dust is generated by a strong downwind associated with the upper trough from a stagnation wave due to development of the upper jet stream, and transport of Asian dust to Korea shows up behind a surface front related to the cut-off low (known as comma type cloud) in satellite images. In the WRF-SMOKE-CMAQ modeling to estimate the PM10 concentration, Wang et al.'s experimental formula was depicted well in the temporal and spatial distribution of Asian dusts, and the GOCART model was low in mean bias errors and root mean square errors. Also, in the vertical profile analysis of Asian dusts using Wang et al's experimental formula, strong Asian dust with a concentration of more than $800\;{\mu}g/m^3$ for the period of March 31 to April 1, 2007 was transported under the boundary layer (about 1 km high), and weak Asian dust with a concentration of less than $400\;{\mu}g/m^3$ for the period of 16-17 March 2009 was transported above the boundary layer (about 1-3 km high). Furthermore, the difference between the CMAQ model and the CMAQ-MADRID model for the period of March 31 to April 1, 2007, in terms of PM10 concentration, was seen to be large in the East Asia area: the CMAQ-MADRID model showed the concentration to be about $25\;{\mu}g/m^3$ higher than the CMAQ model. In addition, the $PM_{10}$ concentration removed by the cloud liquid phase mechanism within the CMAQ-MADRID model was shown in the maximum $15\;{\mu}g/m^3$ in the Eastern Asia area.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2010.05a
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• pp.1159-1163
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• 2010

최근의 극심한 기상이변으로 인하여 발생되는 유출량의 예측에 관한 사항은 치수 이수는 물론 방재의 측면에서도 역시 매우 중요한 관심사로 부각되고 있다. 강우-유출 관계는 유역의 수많은 시 공간적 변수들에 의해 영향을 받기 때문에 매우 복잡하여 예측하기 힘든 요소이다. 과거에는 추계학적 예측모형이나 확정론적 예측모형 혹은 경험적 모형 등을 사용하여 유출량을 예측하였으나 최근에는 인공신경망과 퍼지모형 그리고 유전자 알고리즘과 같은 인공지능기반의 모형들이 많이 사용되고 있다. 하지만 유출량을 예측하고자 할 때 학습자료 및 검정자료로써 사용되는 유출량은 수위-유량 관계곡선식으로부터 구하는 경우가 대부분으로 이렇게 유도된 유출량의 경우 오차가 크기 때문에 그 신뢰성에 문제가 있을 것으로 판단된다. 따라서 본 논문에서는 선행우량 및 수위자료로부터 단시간 수위예측에 관해 연구하였다. 신경망은 과거자료의 입 출력 패턴에서 정보를 추출하여 지식으로 보유하고, 이를 근거로 새로운 상황에 대한 해답을 제시하도록 하는 인공지능분야의 학습기법으로 인간이 과거의 경험과 훈련으로 지식을 축적하듯이 시스템의 입 출력에 의하여 연결강도를 최적화함으로서 모형의 구조를 스스로 조직화하기 때문에 모형의 구조에 적합한 최적 매개변수를 추정할 수 있다. 따라서 정확한 예측이 어려운 하천수위를 과거의 자료로 부터 학습된 신경망의 수학적 알고리즘을 통해 유출량의 예측에 적용할 수 있을 것이다. 유전자 알고리즘은 적자생존의 생물학 원리에 바탕을 둔 최적화 기법중의 하나로 자연계의 생명체 중 환경에 잘 적응한 개체가 좀 더 많은 자손을 남길 수 있다는 자연선택 과정과 유전자의 변화를 통해서 좋은 방향으로 발전해 나간다는 자연 진화의 과정인 자연계의 유전자 메커니즘에 바탕을 둔 탐색 알고리즘이다. 즉, 자연계의 유전과 진화 메커니즘을 공학적으로 모델화함으로써 잠재적인 해의 후보들을 모아 군집을 형성한 뒤 서로간의 교배 혹은 변이를 통해서 최적 해를 찾는 계산 모델이다. 따라서 본 연구에서는 인공신경망의 가중치를 유전자 알고리즘에 의해 최적화시킨후 오류역전파알고리즘에 의해 신경망의 학습을 진행하는 모형으로 감천유역의 선산수위표지점의 수위를 1시간~6시간까지 예측하였다.

• Korean journal of applied entomology
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• v.47 no.4
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• pp.407-411
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• 2008

This study was conducted to estimate the economic injury level (EIL) and economic threshold (ET) of the green peach aphid, Myzus persicae, on Chinese cabbage (Brassica campestris var). The changes of biomass of Chinese cabbage and M. persicae density were investigated after introduction of M. persicae at different density (0, 2, 5, 10, 15, and 20 per plant; inoculated at 10d after planting). The densities of M. persicae largely increased from the above initial densities to 0, 92.3, 177.4, 406.9, 440.4, and 471.3 aphids per plant at 18d after the initial inoculation, respectively. The biomass of Chinese cabbage significantly decreased with increasing the initial inoculated density of M. persicae: 602.0, 264.2, 262.0, 109.3, 151.0, and 67.3 g in above plots with different initial densities, respectively. The relationship between cumulative aphid days (CAD) and yield loss (%) of Chinese cabbage was well described by a nonlinear logistic equation. Using the estimated equation, EIL of M. persicae on Chinese cabbage was estimated 25 CAD per plant based on the yield loss 13%, which take into account of an empirical gain threshold 5% and marketable rate 92% of spring Chinese cabbage. Also, ET was calculated at 80% of EIL: 20 aphids per plant. Until a more elaborate EIL-model is developed, the present result may be useful for M. persicae management at early growth stage of Chinese cabbage.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2016.05a
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• pp.10-14
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• 2016

육상의 증발산량(evapotranspiration, ET)은 대기 중 수증기의 상변화를 통해 대기와 지표 사이의 물과 에너지 순환에 영향을 미치며, 강수량, 유출량과 함께 수자원에 영향을 미치는 주요 인자이다. 강수량과 유출량은 직접 관측이 가능한 반면, 증발산량은 숨어있는 잠열로서 관측하기 어렵다. 플럭스 타워나 라이지메타(Lysimeter) 등을 이용하여 증발산량을 직접 관측하고 있으나 이들 지상관측은 일부 지점(point)에서 제한적으로 이루어지고 있으며, 관측 지점의 수를 확대하게되면 관측 기기의 유지 보수 등의 많은 시간과 비용이 든다는 한계가 있다. 이러한 지상관측의 한계를 극복하고 넓은 영역의 증발산량 변화를 관측하기 위해 위성을 이용한 증발산량을 추정하는 연구가 활발히 진행되고 있다. 기상청 국가기상위성센터(National Meteorological Satellite Center, NMSC)에서는 우리나라 최초의 정지 기상 위성인 천리안 위성(Communication, Ocean and Meteorological Satellite, COMS) 자료를 지표 에너지 수지식(Surface Energy Budget Equation)에 적용하여 동아시아 지역의 지면과 식생 특성을 반영한 '일(daily) 증발산량 산출 알고리즘'을 개발하였다. 현열을 계산하기 위해 다양한 입력 변수가 사용되어지고 계산 과정이 복잡하기 때문에, 본 연구에서는 '반 경험적인 계수인 B 계수 모델'을 사용하여 현열 산출 기법을 단순화하였다. 본 알고리즘을 이용하여 2011년 4월부터 현재까지 동아시아(위도 $20{\sim}50^{\circ}N$, 경도 $100{\sim}145^{\circ}E$)의 해상도 1km의 일 증발산량을 산출하였고, 위성 증발산량의 검증을 위해 지면 특성이 다른 청미천(농경지), 설마천(혼효림) 지역의 플럭스 타워 증발산량 자료(유량조사사업단 제공)와 비교 분석하였다. 2011년 4월부터 2014년 12월까지 청미천 지역에서의 플럭스 타워 관측과 비교한 결과, 총 665개 자료에 대하여 RMSE는 2.82 mm/day, Bias는 2.56 mm/day의 결과를 보였다. 동일한 기간에 대하여 설마천 지역에서의 플럭스 타워 관측과 비교한 결과, 총 582개 자료에 대하여 RMSE는 1.92 mm/day, Bias는 1.45 mm/day의 결과를 보였다. 기상청 국가기상위성센터의 위성증발산량이 봄과 가을철에 다소 높게 산출되는 경향이 있었으나, 증발산량의 변화경향은 유사하게 나타났다. 이러한 결과를 바탕으로 동아시아 지역 위성 증발산량 변화를 감시하고 있으며 향후, 수문 및 기후 분야에서 가뭄 모니터링 등의 연구에도 활용할 수 있을 것이다.

• Korean Journal of Agricultural and Forest Meteorology
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• v.23 no.4
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• pp.251-267
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• 2021

Remotely sensed vegetation indices (VIs) are empirically related with gross primary productivity (GPP) in various spatio-temporal scales. The uncertainties in GPP-VI relationship increase with temporal resolution. Uncertainty also exists in the eddy covariance (EC)-based estimation of GPP, arising from the partitioning of the measured net ecosystem CO2 exchange (NEE) into GPP and ecosystem respiration (RE). For two forests and two agricultural sites, we correlated the EC-derived GPP in various time scales with three different near-surface remotely sensed VIs: (1) normalized difference vegetation index (NDVI), (2) enhanced vegetation index (EVI), and (3) near infrared reflectance from vegetation (NIRv) along with NIRvP (i.e., NIRv multiplied by photosynthetically active radiation, PAR). Among the compared VIs, NIRvP showed highest correlation with half-hourly and monthly GPP at all sites. The NIRvP was used to test the reliability of GPP derived by two different NEE partitioning methods: (1) original KoFlux methods (GPP_Ori) and (2) machine-learning based method (GPP_ANN). GPP_ANN showed higher correlation with NIRvP at half-hourly time scale, but there was no difference at daily time scale. The NIRvP-GPP correlation was lower under clear sky conditions due to co-limitation of GPP by other environmental conditions such as air temperature, vapor pressure deficit and soil moisture. However, under cloudy conditions when photosynthesis is mainly limited by radiation, the use of NIRvP was more promising to test the credibility of NEE partitioning methods. Despite the necessity of further analyses, the results suggest that NIRvP can be used as the proxy of GPP at high temporal-scale. However, for the VIs-based GPP estimation with high temporal resolution to be meaningful, complex systems-based analysis methods (related to systems thinking and self-organization that goes beyond the empirical VIs-GPP relationship) should be developed.

• Journal of Korean Tunnelling and Underground Space Association
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• v.2 no.3
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• pp.25-36
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• 2000

The purpose of this research work is to propose an analytical method of tunnel design based on reasonable site data. Therefore the proposed design method consists of monitoring data and Modified In Situ Rock Model. Also the Rock Mass Rating for very poor quality rock is very difficult to estimate, the balances between the ratings may no longer gives a reliable basis for the rock mass strength. But in reality Rock Mass Rating is only the property which can be obtained from face mapping records of the exposed tunnel face during construction stage. Evaluation of rock parameters for the actual design prior to tunnel construction should be corrected during tunnelling process in particularly complex ground conditions. This study intends to investigate application of in-situ rock model to soft rock tunnelling (weathered rock) by face mapping results and site measurement data that are obtained at the costraction site of Seoul Subway Tunnel. For the preparation of more reliable ground parameters, the Rock Mass Rating values for the weathered rocks were modified and readjusted in accordance with the measurement data. The modified input parameters obtained by the proposed method are used for the prediction of the tunnel behavior at subsequent construction stages. The results of this study revealed that more reasonable feed back tunnel analysis can be possible as suggested. Ample measurement data would be able to confirm the new proposed technique in this research work.

• Journal of the Society of Naval Architects of Korea
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• v.29 no.1
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• pp.1-13
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• 1992

The objective of this study is to develop knowledge-based system for the preliminary design and midship section design of bulk carrier and to enhance the applicability of knowledge engineering in the field of Naval Architecture. First, expert system shell called E.1 is developed in C language. E.1 supports backward-chaining, automatic iteration procedure and reiterative inference mechanism for efficient application of knowledge-based system in structural design. Knowledge representation in E.1 includes IF-THEN rules, 'facts'and 'tables'. Second, knowledge bases for the principal particulars and midship section design are developed by experimental formula, design standard and experiential knowlege. Third, hybrid system combined this knowledge-based system with the optimization program of midship section is developed. Finally, the simplified design method utilizing the regression analysis of the optimum results of stiffened plate is developed for facilitating the design process. Using this knowledge-based system, the design process and results for Bulk carrier and stiffened plates are discussed. It is concluded that knowledge-based system is efficient for preliminary design and midship section design of the ship. It is expected that the performance of the CAD system would be enhanced if the better knowledge-base is accumulated in the E.1 tool.

• Korean Journal of Agricultural and Forest Meteorology
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• v.11 no.2
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• pp.79-85
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• 2009

Net radiation ($R_N$) is a driving force of biological and physical processes between the surface and the atmosphere and its knowledge is critical to weather forecasting and water resource management. The measurement of $R_N$ is, however, scarce and it is typically estimated from an empirical relationship. This study presented two different methods of $R_N$ estimation over three major plant functional types (i.e., a deciduous forest, a coniferous forest, and a farmland) in Korea. One is a linear regression method between $R_N$ and solar radiation and the other is a radiation balance method. The two methods were examined using the data collected in 2008 at the three sites. Based on the linear regression method over a year, $R_N$ was 70% of the incoming shortwave radiation ($R_S{\downarrow}$) for a deciduous forest, 79% for a coniferous forest, and 64% for a farmland, indicating that the relationship was plant functional type-specific. For the radiation balance method, the inclusion of longwave radiation component slightly improved $R_N$ estimations. Overall, there was a good agreement between the observed and the estimated $R_N$ from both methods, indicating a reliable applicability of the two methods in estimating $R_N$.

• Proceedings of the Korean Operations and Management Science Society Conference
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• 1995.04a
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• pp.349-356
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• 1995

플라스틱 압출제품의 품질특성은 제품의 강도인데 제품의 강도는 일반중소기업체에서 별도의 측정기구를 갖추고 관리하기가 어려우므로 대용특성으로 제품이 중량을 사용하고 있다. 제품의 중량은 실린더의 온도와 금형의 온도 및 압출속도에 영향을 받는데 일반적으로 현장작업자의 경험과 감에 의존하여 상황에 따라 작업조건을 변화시켜 관리하고 있다. 그런데 작업조건을 관리하는 곳이 실린더에 5군데, 금형에 3군데 및 압출속도 등 아홉가지로 어느 인자가 전체 작업에 영향을 미치는 지 알수 없다. 이때 중회귀(Multiple Linear Regression)모델을 이용하여 실린더와 금형의 온도를 독립변수(Independent Variable)라 두고 제품의 중량을 종속변수(Dependent Variable)로 하여 최근 3개월간의 작업데이타를 수집하여 품질관리 전용 프로그램인 JUSE-QCAS를 사용하면 회귀선의 모수를 쉽게 추정할 수 있으며 제품의 중량에 영향을 미치는 실린더 및 금형의 온도를 관리 할 수 있어 품질을 안정적을 유지.관리할 수 있다.

• Proceedings of the Korean Society of Broadcast Engineers Conference
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• 1998.06a
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• pp.147-155
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• 1998

장면 전환 검출 알고리듬은 매 프레임마다 프레임간의 밝기차나 히스트그램 차이를 계산하므로 계산량이 많으며, 검출 속도 또한 느리게 된다. 검색 속도의 향상을 위해 시간적 표본화 방법이 제안되었으나, 적절한 검색 간격을 선택하는 어떠한 기준이나 방법도 제시되지 않았으며, 따라서 검색 간격을 경험에 의해 선택할 수밖에 없었다. 이 논문에서는 동영상의 통계적, 특성, 장면 전환 검색 간격과 장면 전환 검출 시간의 관계를 수식으로 유도하고 실험으로 확인하였다. 또한 최적의 표본화 간격을 유도된 식으로부터 구하고, 동영상의 평균 장면 전환 간격과 관계함을 보였다. 평균 장면 전환 간격이 알려져 있지 않은 동영상에 대해서 최적 검색 간격을 추정할 수 있는 알고리듬을 제안하였다.