• Title/Summary/Keyword: 공간 복잡도

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A Neural Networks Model for Flow Forecasting in Nakdong River Basin (낙동강 유역에서의 유량 예측 신경망 모형에 관한 연구)

  • Han, Kun-Yeun;Kim, Dong-Il;Choi, Hyun-Gu;Yoon, Young-Sam
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2008.05a
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    • pp.1727-1731
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    • 2008
  • 수자원의 효율적인 관리를 위해서는 신뢰성 있는 유량자료의 획득이 대단히 중요하다. 우리나라는 양질의 유량자료를 획득하기 위해 매년 많은 시간과 돈을 투자하고 있으나 자료의 질적인 면에서 만족할 만한 성과를 얻지 못하고 있다. 현재까지 우리나라의 유량자료는 댐의 수문자료와 수량관리 부처인 건교부에서 운영하는 수위표 지점의 수위-유량곡선에서 산출된 자료에 의존하고 있다. 그러나 수위-유량 관계식을 보정하기 위한 유량측정사업이 지속적이지 못하며, 이 관계식은 유량이 적은 저수기 및 갈수기에는 부정확하다는 한계가 있다. 또한, 국립환경과학원 낙동강물환경연구소에서 오염총량관리를 위한 낙동강수계 유량측정사업을 실시하고 있지만, 목적은 낙동강수계의 오염총량관리 단위유역 말단 47개 지점에서 유량측정을 효율적으로 실시하여 수질정책의 기초자료를 제공하는데 있다. 이 자료 역시 오염총량관리를 위하여 유량측정을 실시하여 수자원의 효율적인 관리를 위한 일 유량을 알 수가 없는 한계점을 가지고 있다. 따라서 저수기 및 갈수기에 수질정책의 기초자료를 제공하기 위해서 하천을 포함한 유역의 정확한 강우-유출특성의 파악이 필요하다. 그러나 강우-유출특성 또한 유역 내 강우의 시 공간적 분포가 다르며 그 자가 비선형성이 강하고 여러 변동성을 포함하므로, 강우로부터 하천의 유출량의 정확한 해석이 불가능하다. 그러나 최근 인공지능 분야에서 신호처리, 지능제어 및 패턴인식 등의 수단으로 사용되고 있는 신경망은 학습이라는 최적화 과정을 통해 입력과 출력으로 구성되는 하나의 시스템을 비선형적으로 구축할 수 있으며 이러한 이점을 활용하여 수자원 분야에서 다양하게 적용되고 있다. 본 연구의 목적은 강우-유출자료 및 댐 방류량 자료의 비선형적인 특정을 가장 잘 반영할 수 있는 신경망모형을 적용하여 수질정책의 기초자료를 제공하기 위하여 신뢰성 있는 유량자료를 산정하는 모형을 개발하는 것이다. 이를 위해서 낙동강물환경연구소에서 오염총량관리를 위한 낙동강수계 유량측정 지점 상류의 댐 방류량의 일 방류량자료와 강우자료를 입력 자료로 하여 유량을 예측할 수 있는 유량예측 신경망 모형 FFBN(Flow Forecasting By Neural)을 개발하였다. 그리고 입력 자료로서 장기유출모형인 SWAT의 모의결과를 입력 자료로 추가한 FFBNS(Flow Forecasting By Neural and SWAT)을 개발하였다. 신경망 모형의 구조는 입력층과 출력층 사이에 하나의 은닉층이 존재하는 다층 신경망으로 구성하였으며, 학습단계에서는 오류 역전파 알고리듬 학습방법 중 모멘텀법을 사용하였다. 예측된 유출량을 실측치와의 비교를 위하여 낙본D지점과 낙본 E지점에 대하여 $2005{\sim}2006$년까지의 모의 결과를 낙동 수위측정지점과 구미 수위측정지점의 실측치 통하여 복잡한 비선형성을 가지는 유출 시계열 자료에 대한 효과적인 최적의 신경망모델을 개발하여 유량을 예측하고 적용 가능성을 검토하고자 한다. 모의 결과는 수질정책의 기초자료 제공에 기여할 수 있을 것으로 판단된다.

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Analytical Determination of Optimal Transit Stop Spacing (최적 정류장 간격의 해석적 연구)

  • Park, Jun-Sik;Go, Seung-Yeong;Lee, Cheong-Won;Kim, Jeom-San
    • Journal of Korean Society of Transportation
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    • v.25 no.3
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    • pp.145-154
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    • 2007
  • Determining stop spacing is a very important process in transit system planning. This study is involved in an analytical approach to decide the transit stop spacing. Transit stop spacing should be longer as 1) user access speed, 2) user travel time, and 3) dwell time increase, and shorter as 1) passengers (boardings and alightings) and 2) headway increase. In this study, a methodology is proposed to determine transit stop spacing to minimize total cost (user cost plus operator cost) with irregular passenger distribution (boardings and alightings) Without considering in-vehicle passengers, the transit stop spacing should be shorter in the concentrated sections of the passenger distribution than in others to minimize total cost. Through the conceptual analysis, it is verified that the transit stop spacing could be longer as the in-vehicle passengers increase in certain sections. This study proposes a simple practical method to determine transit stop spacing and locations instead of a dynamic programming method which generally includes a complex and difficult calculation. If the space axis is changed to a time axis. the methodology of this study could be expanded to analyze a solution for the transit service (or headway) schedule problem.

State-of-the-art Node of Freeform Structure (프리폼 구조의 노드 기술 현황 분석)

  • Lee, Kyoung Ju;Oh, Jin Tak;Kim, Sang Dae;Ju, Young Kyu
    • 한국방재학회:학술대회논문집
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    • 2011.02a
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    • pp.153-153
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    • 2011
  • 현대 건축은 기능적이고 합리적이었지만 획일적이었던 박스형 건축에서 탈피해 형태와 공간에 있어서 다양한 변화를 시도하고 있다. 특별한 건축물의 실현을 위해 각 나라의 기술력은 급속한 발전을 이루었고, 보다 더 독특한 건축물에 대한 관심은 비정형 건축물에 대한 관심의 증대로 이어지고 있다. 이러한 비정형 건축물에 적합한 구조로써 프리폼(Free-Form) 구조가 있다. 프리폼 구조로 입체골조(Double Layered Structure)를 많이 사용하였으나, 최근 유리로 되어 투명하고 기하학적 모양의 건축물을 추구함에 따라 평면골조(Single Layered Structure)가 증가하고 있는 추세이다. 평면골조는 축력 지배형과 모멘트 지배형으로 분류할 수 있고 프리폼 구조의 구성 요소 중 가장 취약하고 중요한 부분은 노드이다. 본 연구에서는 프리폼 구조 중 가장 큰 관심이 고조되고 있는 평면골조 모멘트 지배형의 노드에 대한 국내외 기술 분석을 통해 향후 연구 방향성을 제시하고자 한다. 입체골조는 하나의 노드에 여러개의 부재가 3차원으로 결합되어야 하기 때문에 다른 골조 시스템에 비해 노드부가 복잡하지만, 건축물의 외관을 유리로 하여 투명하게 하고 비틀리고 구부러진 구조물에 대한 건축적 요구가 많아짐에 따라 평면골조의 인기가 높아지고 있다. 이러한 시대의 흐름에 발맞추어 건물의 구조적, 기하학적 요구를 충족시키기 위해 다양한 노드 시스템이 개발 중이며, 가해지는 하중의 특성에 따라 축력 지배형과 모멘트 지배형으로 구분하여 노드의 양상을 분류할 수 있다. 축력 지배형의 대표적인 시스템은 다이아그리드(Diagrid)이다. 축력 지배형 프리폼 구조의 노드는 전체 구조물의 하중을 축력으로 받아 모두 전달해야 하기 때문에 크기가 크고 가새가 2~4개층에 걸쳐서 설치되기 때문에 중량이다. 모멘트 지배형 노드를 갖는 프리폼 구조의 형태는 대부분 지붕 구조로써 지붕 자체의 하중만을 견디도록 설계된다. 따라서 노드부와 노드에 붙는 부재들이 가볍기 때문에 사람이 들 수 있고 노드의 크기가 작아 시공성이 좋으며 대량 생산이 가능하다는 장점이 있다. 노드의 형태는 힘의 흐름과 쓰임에 따라 다양하다. 평면골조 모멘트 지배형의 노드는 접합방식에 따라 Splice node connection과 End-Face node connection 두 가지로 분류할 수 있다. Splice node connection은 각 부재의 종축으로 노드와 구조부재 사이에 이음재를 두어 연결하고, 연결 형태에 따라 전단력을 전달할 수 있는 1~2개의 접촉면이 생긴다. 전단응력을 받는 볼트로 이음재를 이어 조립하거나 용접으로 접합할 수 있다. 대표 노드로, SBP-1, SBP-2와 POLO-1 등이 있다. End-Face node connection은 각 연결된 부재의 단부와 노드 사이의 연결면은 종축방향의 수직이고, 인장응력을 받는 볼트를 사용하거나 용접에 의해 접합할 수 있다. 대표 노드로 SBP-4, WABI-1, MERO-1(Cylinder), MERO-2(Block), MERO-4(Double Dish) 등이 있다. 본 기술 현황 분석을 통해 현재 개발된 노드를 분류하고 가장 관심이 높은 Single Layer 모멘트 지배형 노드를 비교, 분석하였다. 최근 건물의 경향을 반영한 프리폼 구조를 실현하기 위해서 필수적인 노드의 개발은 국외에서 활발히 연구되고 있지만 그 기술이 개방되어 있지 않다. 국내에서는 동대문 디자인 플라자에 새로운 노드를 적용하고 고려대학교에서 모멘트 지배형 노드를 개발하는 등 발전 가능성을 보이고 있지만 국외 사례들에 비하면 아직 초기 단계라 할 수 있다. 따라서 현장 용접을 지양하고 공장 제작하여 현장에서 조립하며, 프로젝트 별로 상이한 노드를 사용하는 것이 아닌 다양한 요구를 효과적으로 수용하는 구조 효율성을 향상시킨 노드 상세의 개발이 이루어져야 할 것이다.

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Application of Geographic Information Systems for Effective Management of University Forests (대학연습림의 효율적 관리를 위한 지리정보시스템의 활용방안)

  • Kwon, Taeho;Kim, Taekyun
    • Journal of the Korean Association of Geographic Information Studies
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    • v.2 no.3
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    • pp.81-90
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    • 1999
  • The functional change of university forest have led to need more complicated techniques for forest management strategies, and more information about forest and natural environment. Therefore the systematic tools, like the so-called Forest Information System to which apply the techniques of geographic information system, are eagerly required for collecting, editing, managing, analyzing the various data about forest and environment, and for supporting the decision-making process. The digital mapping, which could be a primary step to construct the Forest Information System, was carried out using the many kinds of thematic spatial data referring to the Seongju Experimental Forest of Taegu University. As a result, various digital maps including forest type, soil type and so on were constructed. And then we made an user-interface system to link the attributive data in management plan to the thematic spatial data. This system was regarded as the effective tool capable of the more rapid query, analysis and update of related data for systematic management of university forest. Moreover, it would be a useful tool of decision-making in devising, assessing and operating the plan of forest management and development. But there would be much room for supplementation and improvement to make the more convenient and powerful system for the external demands, therefore more concerns and efforts in collecting, revising and updating the data is continuously required.

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Application and Evaluation of Remotely Sensed Data in Semi-Distributed Hydrological Model (준 분포형 수문모형에서의 원격탐사자료의 적용 및 평가)

  • Kim, Byung-Sik;Kim, Kyung-Tak;Park, Jung-Sool;Kim, Hung-Soo
    • Journal of the Korean Association of Geographic Information Studies
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    • v.9 no.2
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    • pp.144-159
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    • 2006
  • Hydrological models are tools intended to realistically represent the basin's complex system in which hydrological characteristics result from a number of physical, vegetative, climatic, and anthropomorphic factors. Spatially distributed hydrological models were first developed in the 1960s, Remote sensing(RS) data and Geographical Information System(GIS) play a rapidly increasing role in the field of hydrology and water resources development. Although very few remotely sensed data can applied in hydrology, such information is of great. One of the greatest advantage of using RS data for hydrological modeling and monitoring is its ability to generate information in spatial and temporal domain, which is very crucial for successful model analysis, prediction and validation. In this paper, SLURP model is selected as semi-distributed hydrological model and MODIS Leaf Area Index(LAI), Normalized Difference Vegetation Index(NDVI) as Remote sensing input data to hydrological modeling of Kyung An-chen basin. The outlet of the Kyung An stage site was simulated, We evaluated two RS data, based on ability of SLURP model to simulate daily streamflows, and How the two RS data influence the sensitivity of simulated Evapotranspiration.

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Development of Line Density Index for the Quantification of Oceanic Thermal Fronts (해양의 수온전선 정량화를 위한 선밀도 지수 개발)

  • Cho, Hyun-Woo;Kim, Kye-Hyun
    • Journal of the Korean Association of Geographic Information Studies
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    • v.9 no.2
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    • pp.227-238
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    • 2006
  • Line density index(LDI) was developed to quantify a densely isothermal line rate as standard index in the ocean environment. Theoretical background on the LDI development process restricting index range 0 to 100 was described. And validation test was done for the LDI application condition that total line length is not greater than 1/10 of unit area. NOAA SST(Sea Surface Temperature) data were used for the experimental application of LDI in the South Sea of Korea. Using GIS, $0.1^{\circ}C$ isothermal lines were linearized as vector data form SST raster data, and unit area were built as polygon data. For the LDI calculation, spatial overlapping(line in polygon) was implemented. To analyze the effect of unit area size for the LDI distribution, two cases of unit area size were designed and descriptive statistics was calculated including performing normality test. The results showed no change of LDI's essential characteristics such as mean and normality except for the range of value, variance and standard deviation. Accordingly, it was found that complex structure of thermal front and even smaller scale of front width than unit area size could influence on the LDI distribution. Also, correlation analysis performed between LDI and difference of temperature(${\Delta}T^{\circ}C$), and horizontal thermal gradient(${\Delta}T^{\circ}C/km$) on the front was obtained from linear regression model. This obtained value was compared with the results from previous researches. Newly developed LDI can be used to compare the thermal front regions changing spatio-temporally in the ocean environment using absolute index value. It is considered to be significant to analyze the relationship between thermal front and marine environment or front and marine organisms in a quantitative approach described in this study.

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Moving Image Compression with Splitting Sub-blocks for Frame Difference Based on 3D-DCT (3D-DCT 기반 프레임 차분의 부블록 분할 동영상 압축)

  • Choi, Jae-Yoon;Park, Dong-Chun;Kim, Tae-Hyo
    • Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea CI
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    • v.37 no.1
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    • pp.55-63
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    • 2000
  • This paper investigated the sub-region compression effect of the three dimensional DCT(3D-DCT) using the difference component(DC) of inter-frame in images. The proposed algorithm are the method that obtain compression effect to divide the information into subband after 3D-DCT, the data appear the type of cubic block(8${\times}$8${\times}$8) in eight difference components per unit. In the frequence domain that transform the eight differential component frames into eight DCT frames with components of both spatial and temporal frequencies of inter-frame, the image data are divided into frame component(8${\times}$8 block) of time-axis direction into 4${\times}$4 sub block in order to effectively obtain compression data because image components are concentrate in corner region with low-frequency of cubic block. Here, using the weight of sub block, we progressed compression ratio as consider to adaptive sub-region of low frequency part. In simulation, we estimated compression ratio, reconstructed image resolution(PSNR) with the simpler image and the complex image contained the higher frequency component. In the result, we could obtain the high compression effect of 30.36dB(average value in the complex-image) and 34.75dB(average value in the simple-image) in compression range of 0.04~0.05bpp.

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The Characteristic of Earthquake Response on Middle Slab in Double-Deck Tunnel under Supporting Conditions (복층터널 중간슬래브의 지지조건에 따른 지진 응답특성)

  • Jang, Dongin;Kim, Jongill;Kwak, Changwon;Park, Innjoon
    • Journal of the Korean GEO-environmental Society
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    • v.18 no.5
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    • pp.55-60
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    • 2017
  • It is critical for Korea to make effective use of limited space as it has dense population and high traffic volume compared to its terrestrial area. To resolve this issue, diverse types of underground structures have increasingly been applied so far, and one of the most representative structures is double-deck tunnel. It has upper and lower roads separated by middle slab that shows dynamic behavior according to the vehicle and earthquake loads. In case of the characteristics of earthquake response, it is necessary to have exploratory study as it has high loads, complex working mechanism, and difficult theoretical approach. In order to understand the characteristics of earthquake response based on the supporting conditions of middle slab in double-deck tunnel, this study conducts indoor shaking table test with 3 test cases: (1) fix both brackets, (2) free and fix at each bracket and (3) free at both brackets for 2 seismic waves of artificial and Gyeongju earthquake. The result shows if the middle slab is free at both brackets, the acceleration response is reduced 41% for artificial earthquake and 60% for Gyeongju earthquake compared to the one with fix at both brackets.

A Study on the Displacement Behavior according to the Analysis Model of Ground Excavation (지반굴착 해석모델에 따른 변위거동에 관한 연구)

  • Chung, Jeeseung;Shin, Youngwan;Kim, Manhwa;Kook, Yunmo;Jeong, Kyukyung;Kim, Pilsoo;Lee, Sanghwan
    • Journal of the Korean GEO-environmental Society
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    • v.19 no.4
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    • pp.27-32
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    • 2018
  • There were many ground excavation projects from past to present to make effective use of the limited land. And it is very important to predict the ground behavior depending on construction stage for ground excavation. Excavation of the ground involves changes in the stress and displacement of the ground around the excavated surface. Thus it affects the stability of the adjacent structure as well as the excavated surface. Therefore, it is very important to predict the ground behavior and stability of adjacent structure. And nowadays, numerical analysis methods are most often used to predict the effects of ground excavation. Recent, improvements of numerical analysis programs, along with improved computer performance, have helped solve complicated ground problems. However, except some specialized numerical analysis, most numerical analysis often predicts larger excavation floor displacement than field data due to adopt the Mohr-Coulomb analysis model. As a result, it raise the problem that increasing the amount of support on ground and structure. In this study, ground behavior analysis depending on analysis model (Mohr-Coulomb, Duncan-Chang, Modified Mohr-Coulomb and Hardening Soil model) has been carried out through the numerical analysis. When numerical analysis is carried out, this study is expected to be used as a basic data for adopting a suitable analysis model in various ground excavation project.

Risk Management for Environment Protection in Job Site Utilizing BIM Method (BIM을 활용한 현장시공의 친환경 위험관리에 관한 연구)

  • Li, Teng;Kim, Ju-Hyung;Kim, Jae-Jun
    • Proceedings of the Korean Institute of Building Construction Conference
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    • 2010.05a
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    • pp.111-114
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    • 2010
  • With the rise of green technology, the environmental question causes people’s attention more and more, based on objective of the sustainable development, the green risk has already begun to appear. In the paper the definition of the green risk of construction project is given, it analyzes and identifies the green risk of construction project from three aspects, based on BIM, the relation with green risk was found. Though the relation, the management of green risk was analyzed and we may take some measures to reduce the unnecessary risk and waste.

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