• 제목/요약/키워드: 교차상관분석

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GEV와 GLO 분포의 유출량 교차상관과 L-moment 추정값의 교차상관의 관계 유도 (Derivation of relationship between cross-site correlation among flows and among estimators of L-moments for GEV and GLO distribution)

  • 정대일;제리스테딘져
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2007년도 학술발표회 논문집
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    • pp.321-325
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    • 2007
  • 3개의 매개변수(location, scale, shape)로 이루어진 GEV와 GLO 분포는, 미국의 공식적인 홍수빈도 분포인 Log Pearson Type III와 함께 수문분야에서 중요한 위치를 차지하고 있다. 본 연구에서는 Monte Carlo 실험을 이용하여 GEV와 GLO 분포에서 서로 다른 두 지점의 유출량 자료를 생성하여 L-CV(L-moment Coefficient of Variation; $\tau_2$)와 L-CS(L-moment Coefficient of Skewness; $\tau_3$)를 추정하였으며, L-moment 추정값들 간의 교차상관$(\tau_2-\tau_2,\;\tau_3-\tau_3,\;\tau_2-\tau_3)$과 유출량 자료간의 교차상관의 관계를 Simple Power 함수를 이용하여 유도하였다. 실험 과정에서 GEV와 GLO 분포가 비현실적인 음수 유출량을 생성하여, 실험 결과에 큰 영향이 있음을 확인하여, 두 분포에서 생성된 유출량 자료에서 음수값을 제외한 GEV+와 GLO+ 분포를 이용하여 관계식을 유도하고 이를 GEV와 GLO 분포의 결과와도 비교하였다. 본 연구에서 도출된 관계식은 향후 Generalized Least Square 회귀식을 이용하여 홍수분포의 지역 매개변수를 추정하기 위해 활용성이 클 것으로 기대한다.

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강우사상이 도시하천의 수질오염에 미치는 영향 분석 (Effect of Rainfall Event on Water Quality in An Urban River Basin)

  • 서순석;송창준;김수전;김덕길;김형수
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2010년도 학술발표회
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    • pp.1799-1803
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    • 2010
  • 도시하천에서 실제적으로 비점오염원 유입에 의한 수질오염은 분석이 용이하지 않기 때문에 본 연구에서는 강우사상에 따른 도시하천의 수질변화에 대한 연구를 통해 수질오염을 분석하고자 하였다. 본 연구는 도시하천에서의 강우사상이 수질오염에 막대한 영향을 끼친다는 기본적인 개념을 바탕으로 강우사상에 따른 수질변화를 분석하는 것이 목적이다. 대상지역은 이미 도시화가 많이 진행되어 도시하천의 특성을 가진 인천에서 시작해 김포에서 끝나는 굴포천 유역을 대상지역으로 설정하였으며 XP-SWMM을 이용하여 1994년~2009년의 유출량을 모의하고 교차상관분석(Cross Correlation)을 통해 수질과 유량의 상관성을 분석한 결과 6개월 간격으로 강한 음의 상관성을 갖는 것을 알 수 있었다. 또한, 최근 우리나라에서도 적용하기 위해 검토 중인 수질오염총량제에서 적용하는 TMDL(Total Maximum Daily Load)의 기본개념을 이용하여 오염원의 총량을 산정하였다.

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북극진동의 자기상관 특성 및 우리나라 장마 및 태풍과의 교차상관 특성 평가 (Evaluation of autocorrelation characteristics of arctic oscillation and its cross-correlation to the monsoon and typhoon)

  • 이현욱;송성욱;유철상
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제51권12호
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    • pp.1247-1260
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    • 2018
  • 본 연구에서는 북극진동이 우리나라에 미치는 영향을 파악하고자 북극진동지수(AOI)와 북태평양에서 발생한 태풍의 개수 및 우리나라에 영향을 준 태풍의 개수, 또한 장마기간 중 총강수량 및 장마기간 중 강수일수와의 교차상관분석을 시도하였다. AOI 자료는 월단위 형태로 존재하나 교차 상관 분석에는 1월을 중심으로 한 평균 자료와 봄, 여름, 가을, 겨울의 계절자료를 이용하였다. 장마 특성 및 태풍 특성 자료는 모두 연 단위자료이다. 본 연구에서는 AOI 및 태풍, 장마 자료의 가용성을 고려하여 1961년에서 2016년 사이의 자료를 이용하였다. 본 연구에서의 결과를 종합해 보면, 북극진동은 우리나라의 장마 특성에 약한 수준이나 유의하게 영향을 미치고 있음을 확인할 수 있었다. 그러나 그 정도는 전체기간에 대해 일정하지 않으며 시기에 따라 크게 다른 것으로 나타난다. 예를 들어, 최근 10년간 북극진동이 장마에 미친 영향은 교차상관계수로 0.8 이상이다. 그러나 그 전 30년간은 통계학적으로 유의한 영향은 없었다. 이와는 반대로 북극진동이 우리나라에 영향을 준 태풍의 개수에 미치는 영향은 전체적으로는 유의하지 않은 것으로 나타난다. 공교롭게도 부분적으로 보면 이 역시 기간에 따라 유의한 영향과 유의하지 않은 영향이 반복적으로 교차하는 모습을 보인다. 즉, 기간에 따라 북극진동의 영향은 비정상적으로 크게 변동하는 모습을 보인다. 또한, 북극진동이 우리나라의 장마와 태풍에 미치는 영향이 과거 1960년대에서 2000년대까지 서로 교차되는 특성을 보여 왔다는 점에 주목할 필요가 있다. 그러나 공교롭게도 2010년대에 들어서면서 장마에의 영향과 태풍에의 영향이 둘 다 증가하는 형태로 바뀐 것으로 보인다.

범주형 자료에서 연관성 측도들의 비교 분석

  • 홍종선;임한승
    • Communications for Statistical Applications and Methods
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    • 제4권3호
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    • pp.645-661
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    • 1997
  • 연속형 변수들의 상관관계와 범주형 변수들의 연관성 측도들을 비교 연구하였다. 이 연구를 위하여 연속형 변수들이며 +1에서 -1까지 완벽한 상관관계를 갖고 있는 2 변량 정규분포를 이용하여 2$\times$2 분할표와 확장하여 일반적인 I$\times$J 분할표를 대신하는 3$\times$3 분할표를 생성하였다. 2 차원 분할표에서 정의된 연관성 측도들을 구하여 논의하였는데 2$\times$2 분할표에서는 교차적비 $\alpha$ 통계량과 교차적비의 함수로 표현되는 Yule [1912]의 Q와 Y의 통계량 그리고 상관계수 R 통계량과 R 통계량의 함수인 P 통계량을 설명하고 생성된 분할표에서 구한 통계량값을 분석하였으며, 3$\times$3 분할표에서는 Pearson의 독립성 검정통계량 $X^2$의 함수로 표현되는 P. T. V 통계량과 Goodman과 Kruskal [1954]의 $\lambda_{C/R}$통계량과 Light와 Margolin [1971]의 $\tau_{R/C}$ 통계량을 설명하고 그 값들을 Pearson의 상관계수와 비교 분석하였다.

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강우-지하수위 상관성 분석을 통한 사질토층의 수리전도도 산정 (Determination of Hydraulic Conductivities in the Sandy Soil Layer through Cross Correlation Analysis between Rainfall and Groundwater Level)

  • 박승혁;손두기;정교철
    • 지질공학
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    • 제29권3호
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    • pp.303-314
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    • 2019
  • 얕은 대수층에서 매우 복잡한 함양과정을 거치는 지하수의 함양은 지표와 지하매질의 투수성에 의해 상당한 영향을 받는다. 투수성은 고유투수계수(intrinsic permeability)와 수리전도도(hydraulic conductivity)의 두 가지 개념으로 설명되며 이중 지표매질의 특성만으로 수리전도도를 구하려는 많은 연구가 이루어졌다. 본 연구에서는 경주지역 지하수기초조사에서 수행된 미고결퇴적물의 입도분포곡선과 강우-지하수위 교차상관분석을 토대로 회귀식을 사용하여 강우-지하수위 교차상관분석을 통한 수리전도도 산정식을 제안하고 실제현장에서 수행한 대수성 시험결과와 비교하여 그 적용성을 검토하였다. 그 결과 사질토 기반 충적층대수층에서 Zunker의 경험식에서 산정된 수리전도도와 강우-지하수위 최대 교차상관계수의 상관식이 자연로그형태로 증가하면서 결정계수 0.95 이상으로 매우 큰 상관성을 나타내었고 이 회귀식을 다른 관측공에 적용한 결과 실제 현장에서 수행한 대수성시험 결과와 평균제곱근오차가 2.83%로 나타나 강우-지하수위 모니터링 자료만으로 매우 신뢰할 만한 수리전도도를 추정할 수 있었다.

Generalized Extreme Value 분포 자료의 교차상관과 L-모멘트 추정값의 교차상관의 관계 유도 (Derivation of Relationship between Cross-site Correlation among data and among Estimators of L-moments for Generalize Extreme value distribution)

  • 정대일
    • 대한토목학회논문집
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    • 제29권3B호
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    • pp.259-267
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    • 2009
  • GEV분포는 세계 여러 나라에서 홍수와 극한강우 등의 빈도분포로 널리 활용되고 있다. L-모멘트법은 GEV분포의 매개변수 추정을 위해 일반적으로 사용되고 있는 추정법이다. 본 연구에서는 Monte Carlo 실험을 이용하여 GEV분포를 따르는 서로 다른 두 지점의 자료의 교차상관계수를 이용하여 L-모멘트 추정값인 L-변동계수와 L-왜도계수들 간의 교차상관계수를 Simple Power 함수를 이용하여 유도하였다. 실험과정에서 생성된 비현실적이며 실험결과에 큰 영향을 미치는 음수값들을 배재한 GEV+분포를 이용하였다. 결과로, Simple Power 함수가 두지점간 자료의 교차상관과 L-모멘트 추정값들간의 교차상관 계수의 관계를 잘 모사하고 있음을 확인하였다. 다양한 GEV 분포의 매개변수 조합에 대한 Simple Power 함수의 매개변수 추정값과 정확성은 표로 제시하였다. 또한 위 연구결과를 활용할 수 있는 Generalised Least Square(GLS) 지역회귀 기법에 대해 설명하였다. 따라서 본 연구에서 도출된 관계식은 향후 GLS 회귀식을 이용한 GEV 분포의 지역 매개변수를 추정하는데 있어 L-모멘트 추정값들간의 정확한 교차상관관계를 제시할 수 있을 것으로 기대한다.

도시부 평면교차로의 종단경사 적정범위 도출 연구 (A Study on Relevant Range of Vertical vertical grade at Urban Intersections)

  • 윤병조;정재훈;김진한
    • 대한토목학회논문집
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    • 제35권1호
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    • pp.187-192
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    • 2015
  • 도시부 교차로의 설계는 지방부 교차로와 근본적으로 달라야하나, 현행 도시부 교차로 설계는 지방부 교차로 설계기준을 준용하고 있다. 이에 국내외 교차로 종단경사 관련기준 문헌고찰, 현장조사 및 비교분석 등의 연구를 통해 향후 도시부에 적용할 적정 교차로 종단경사를 제시하였다. 본 연구는 도시부 및 지방부 교차로의 차이점을 비교 분석하고, 국내외 교차로 종단경사 설계기준을 검토한 후 적정 설계기준(안)을 도출하였다. 도출된 설계기준(안)의 검증을 위해 현장조사를 시행하고 통계분석을 시행하여 설계기준을 정립하였다. 여러 지침들을 비교하여 분석한 결과 도시부 교차로 종단경사 기준은 2.5~3% 정도가 적절할 것으로 판단되고, 부득이한 경우 5%정도가 적정경사인 것으로 판단되었다. 이러한 결과를 검증하기 위해 현장조사를 시행한 결과 0.0부터 8.6까지 다양한 종단경사 데이터를 확보하였다. 통계검증을 위한 사고데이터를 추가로 수집하여 SPSS를 활용한 상관관계 분석을 시행하였다. 95% 유의수준으로 분석한 결과 정면충돌사고율과 차대차추돌사고율이 종단경사와 상관관계가 있는 것으로 나타났다. 따라서 교차로 사고건수를 줄이기 위해 해당 변수들의 영향을 최소화 하기위한 노력을 하여야 하고, 그러한 노력의 일환으로 적정 교차로 종단경사를 적용한 설계가 이루어져야 함을 확인 할 수 있었다. 따라서 도시부 교차로의 종단경사는 1~3%의 적정수준을 유지할 필요가 있고, 부득이한 경우에도 3~5%를 넘지 않도록 설계시 주의를 기울여야 한다.

한·중·일 주요항만의 웹 사이트 접근성 및 품질평가결과와 효율성과의 상관관계분석 소고 (A Brief Analysis on the Correlations between Website Accessibility and Quality Evaluation Results and Efficiency of Main Seaports in Korea, China, and Japan)

  • 박노경
    • 한국항만경제학회지
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    • 제31권4호
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    • pp.39-52
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    • 2015
  • 본 논문에서는 3개의 투입요소(수심, 총면적, 크레인 수)와, 1개의 산출요소(컨테이너화물처리량)[다른 경우에는 2개의 산출물(TEU와 BDC 총점수)], 그리고 3개년(2009년, 2010년, 2013년)자료를 이용하여 한 중 일 주요항만을 포함한 아시아 13개국의 항만들을 대상으로 하여, 교차효율성 측정, 웹 접근성 평가(KWAH 4), 웹 사이트 평가(BDC, 캐나다 비즈니스 개발은행)결과를 이용하여 각각의 항만들의 순위를 결정한 후에, 상관관계관계분석을 통해서 교차효율성, 웹접근성, 웹 사이트 평가결과의 순위 간에 유의미한 상관관계가 존재하는지를 파악하였다. 실증분석의 핵심적인 결과는 다음과 같다. 첫째, 웹 접근성 및 BDC웹 사이트 평가순위와 교차효율성 모형에 의한 효율성 순위사이의 상관관계분석에서 선형적 연관성은 낮은 것으로 나타났다. 둘째, BDC의 종합점수를 교차효율성 측정의 산출요소로 간주하여 새롭게 측정한 효율성 순위와 웹 사이트 평가와 웹 접근성에 의한 평가순위 사이의 상관분석에서도 낮은 수준의 단조적 증가를 보여 유의미한 상관관계는 보이지 않았다. 본 연구가 갖는 정책적인 시사점은 국내항만의 정책입안자나 경영관리자들은 웹 접근성 지침준수 및 웹 사이트 품질평가 결과를 참고로 하여 웹 사이트를 사용자 편의 중심으로 세심하게 개편해야만 한다.

엘니뇨/남방진동과 한국의 가뭄과 관계 (Relationship between EI Ni o/Southern Oscillation and Drought in Korea)

  • 이동률
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제32권2호
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    • pp.111-120
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    • 1999
  • 본 연구의 목적인 엘니뇨/남방진동(ENSO)과 한국 가뭄의 연관성을 분석하는 것이다. 이를 위하여 한국 가뭄의 지표로서 Palmer 가뭄심도지수(PDSI)와 9개 ENSO 관련 지수들에 대한 Pearson 상관분석 및 Spearman 순위상관분석이 수행되었다. 본 연구에서는 한국의 PDSI를 계산하기 위하여 우리나라의 월강수량 및 월평균기온을 이용하여 PDSI 식을 개발하였다. 또한 PDSI, 강수량 및 하천유량에 대한 ENSO 합성백분위수 분석을 통하여 교차상관분석의 결과를 검증하였다. 교차상관분석 결과 ENSO와 우리나라 가뭄은 통계적으로 ENSO가 16개월 정도 선행하는 유의적인 연관 관계가 있음을 확인하였다. 그러나 한국 가뭄의 지수인 PDSI의 총변동의 6%만 ENSO 지수의 변동에 의하여 설명되고 있어 가뭄을 ENSO 관련 지수만으로 연관시켜 예측하는 것은 어려울 것이다. ENSO의 해양성분인 적도 태평양 해수면온도와 다윈의 해면기압과 한국의 PDBI는 부(-)의 관계이고, 남방진동진수 및 타이티의 해면기압과 관계는 정(+)의 관계를 가지고 있다. 과거 발생한 ENSO 기간의 PDSI, 강수량 및 하천유량의 ENSO 합성백분위수의 분석결과 우리나라의 가뭄은 엘니료가 끝나는 해 12월부터 6개월 동안 평균이하의 PDSI가 지속되어 엘니뇨의 영향이 있었음을 확인하였다. 그리고 같은 기간에 강수량과 하천유량도 평균이하를 보여 가뭄의 경향을 보이고 있다.

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인공신경망을 적용한 신호교차로 교통사고심각도 예측에 관한 연구 (A Study to Predict the Traffic Accident Severity Level Applying Neural Network at the Signalized Intersections)

  • 최재원;김성호;조준한;김원철
    • 대한교통학회지
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    • 제22권3호
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    • pp.127-135
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    • 2004
  • 교차로 안전성 진단과 관련된 기존의 연구는 교차로 상에서 발생한 사고 자료에 기초하여 교차로 기하구조 요소, 교통량 및 신호운영방법 등과 관련된 요인을 변수로 사용하여 교통사고건수 예측모형 개발에 관한 연구가 대부분이다. 그러나, 분석하고자 하는 대상 교차로의 사고건수 예측모형을 개발하기 위해 필요한 교통사고 자료의 경우 단 기일에 걸쳐 획득되지 않으며 몇 년간의 사고 자료를 요구할 수도 있다. 이러한 자료를 이용하더라도 사고 발생 기간동안 교차로 사고에 영향을 미치는 요인(교차로 운영방법, 기하구조 등)이 변화될 수도 있다는 문제점을 지닌다. 이와 같은 이유로 교차로 안전성을 진단하는데 있어 기존 교통사고 자료는 언제나 절대적인 자료가 될 수 없다. 이에 대한 보완책으로, 3일에서 5일정도의 조사 자료만으로도 안전성 진단이 가능한 상충자료를 이용하여 교차로 안전성 진단을 할 수 있다. 본 연구는 기존사고 자료를 이용하여 사고 발생에 기인하는 여러 변수들을 교통사고심각도와의 상관관계를 분석하고, 상관관계가 높은 변수를 이용하여 신경망 사고심각도 예측모형을 개발하였으며, 모형 검증을 위해 다중회귀사고심각도 예측모형을 개발하여 비교 평가한 결과 신경망 사고심각도 예측모형의 예측력이 우수한 것으로 나타났다. 현장에서 조사된 상충자료를 신경망 사고심각도 예측모형에 적용하여 상충이 사고로 연결 될 경우 사고심각도를 예측하였으며, 예측된 사고심각도에 가중치를 부여하여 대상 교차로 위험우선순위를 결정한 결과 사고비용에 기초한 위험우선순위 결정법과 같은 순위의 결과를 도출하였다.