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Application Analysis of GIS Based Distributed Model Using Radar Rainfall (레이더강우를 이용한 GIS기반의 분포형모형 적용성 분석)

  • Park, Jin-Hyeog;Kang, Boo-Sik;Lee, Geun-Sang
    • Journal of Korean Society for Geospatial Information Science
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    • v.16 no.1
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    • pp.23-32
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    • 2008
  • According to recent frequent local flash flood due to climate change, the very short-term rainfall forecast using remotely sensed rainfall like radar is necessary to establish. This research is to evaluate the feasibility of GIS-based distributed model coupled with radar rainfall, which can express temporal and spatial distribution, for multipurpose dam operation during flood season. $Vflo^{TM}$ model was used as physically based distributed hydrologic model. The study area was Yongdam dam basin ($930\;km^2$) and the 3 storm events of local convective rainfall in August 2005, and the typhoon.Ewiniar.and.Bilis.collected from Jindo radar was adopted for runoff simulation. Distributed rainfall consistent with hydrologic model grid resolution was generated by using K-RainVieux, pre-processor program for radar rainfall. The local bias correction for original radar rainfall shows reasonable results of which the percent error from the gauge observation is less than 2% and the bias value is $0.886{\sim}0.908$. The parameters for the $Vflo^{TM}$ were estimated from basic GIS data such as DEM, land cover and soil map. As a result of the 3 events of multiple peak hydrographs, the bias of total accumulated runoff and peak flow is less than 20%, which can provide a reasonable base for building operational real-time short-term rainfall-runoff forecast system.

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Introduction to High-Performance ERC32 Processor for the Development of Flight Software (차세대 위성용 탑재소프트웨어 개발을 위한 고성능 탑재컴퓨터 ERC32 프로세서 소개)

  • Lee Jae-Seung;Choi Jong-Wook;Chae Dong-Seok;Lee Jong-In;Kim Hak-Jung
    • Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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    • 2005.11a
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    • pp.475-477
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    • 2005
  • 국내에서 개발된 저궤도 관측위성에는 인텔계열의 프로세서가 사용되어 졌다. 인텔계열의 프로세서를 이용한 임베디드 시스템은 다양하고 상세한 기술문서들이 많이 제공될 수 있고 국내에도 관련된 기술 습득이 이루어져 있다는 장점이 있다. 그러나 프로세서에 대한 새로운 기술의 개발 및 적용이 단기간에 이루어지기 때문에 이를 이용한 시스템 개발에 계속적으로 개발비용 부담이 가중되고 선진국의 첨단기술 유출 방지를 위한 여러 규제들로 인해 인텔 계열의 프로세서를 사용한 위성용 임베디드 시스템 개발에 걸림돌이 되고 있다. 이러한 문제점들을 해결하기 위해 차세대 위성에 사용 가능한 탑재컴퓨터에 대한 조사 및 기술분석을 수행하였으며, 유럽에서 자체적으로 개발하여 위성용 탑재컴퓨터로 사용하고 있는 MCM-ERC52가 차세대 위성개발에 적합한 것으로 판단되었다. MCM-ERC32는 SPARC v.7을 기반으로 한 ERC32SC 프로세서를 이용한 탑재컴퓨터 보드로 향후 위성에 요구되는 다양한 기능들을 수행하기에 충분한 고성능 탑재컴퓨터이다. 국내에서는 MCM-ERC32를 이용한 개발 경험이 전무한 상황이며, 관련된 기술자료도 충분하지 않은 실정이다. 이에 따라 MCM-ERC32에 적합한 저궤도 위성용 탑재소프트웨어 개발을 위한 연구가 진행되고 있으며. 본 논문에서는 MCM-ERC32를 이용한 탑재소프트웨어 개발에 필요한 특징적인 ERC32 프로세서의 개념과 기능에 대해 소개하고자 한다.

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Application of Urban Stream Discharge Simulation Using Short-term Rainfall Forecast (단기 강우예측 정보를 이용한 도시하천 유출모의 적용)

  • Yhang, Yoo Bin;Lim, Chang Mook;Yoon, Sun Kwon
    • Journal of The Korean Society of Agricultural Engineers
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    • v.59 no.2
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    • pp.69-79
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    • 2017
  • In this study, we developed real-time urban stream discharge forecasting model using short-term rainfall forecasts data simulated by a regional climate model (RCM). The National Centers for Environmental Prediction (NCEP) Climate Forecasting System (CFS) data was used as a boundary condition for the RCM, namely the Global/Regional Integrated Model System(GRIMs)-Regional Model Program (RMP). In addition, we make ensemble (ESB) forecast with different lead time from 1-day to 3-day and its accuracy was validated through temporal correlation coefficient (TCC). The simulated rainfall is compared to observed data, which are automatic weather stations (AWS) data and Tropical Rainfall Measuring Mission (TRMM) Multisatellite Precipitation Analysis (TMPA 3B43; 3 hourly rainfall with $0.25^{\circ}{\times}0.25^{\circ}$ resolution) data over midland of Korea in July 26-29, 2011. Moreover, we evaluated urban rainfall-runoff relationship using Storm Water Management Model (SWMM). Several statistical measures (e.g., percent error of peak, precent error of volume, and time of peak) are used to validate the rainfall-runoff model's performance. The correlation coefficient (CC) and the Nash-Sutcliffe efficiency (NSE) are evaluated. The result shows that the high correlation was lead time (LT) 33-hour, LT 27-hour, and ESB forecasts, and the NSE shows positive values in LT 33-hour, and ESB forecasts. Through this study, it can be expected to utilizing the real-time urban flood alert using short-term weather forecast.

An Evaluation of the Palmer Drought Severity Index in Korea (우리나라에서 Palmer 가뭄지수의 평가)

  • Lee, Dong-Ryul;Moon, Jang-Won;Choi, Si-Jung;Kang, Seong-Kyu
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2008.05a
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    • pp.352-356
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    • 2008
  • 가뭄관리에서 가장 중요한 요소는 1) 강수량, 지표수, 지하수, 댐수, 토양수분 등 물 공급량의 시 공간적 모니터링과 2) 이용가능한 물 공급량 약화 정도에 따라 적시적소에 물 이용자가 취해야할 행동요령을 제시하는 것이다. 가뭄지수는 가뭄관리에서 종합적인 물 공급량 정보를 하나의 수치로 정량화하여 가용 수자원의 악화정도를 나타내어 가뭄경보의 기준으로 활용된다. 현재까지 개발된 대표적인 가뭄지수들은 PDSI(Palmer Drought Severity Index), SPI(Standardized Precipitation Index), SWSI(Surface Water Supply Index) 등이 있다. PDSI는 여러 가지 제한점을 가지고 있지만 가뭄지수 개발의 시발점이 되었다는 점에서 전세계적으로 이용하고 있고 국내에서도 기상청의 공식적인 가뭄지수로 발표되고 있다. PDSI는 복잡한 물수지 모형에 의해 산정되며, 이용되는 매개변수는 지역의 기후상황, 보정자료기간 등에 민감하게 작용하고 있으나 이들에 대한 국내기후 환경에서의 평가가 선행되어 있지 않고 있다. PDSI는 가뭄과 습윤 기간의 시작과 종료 시점을 확률적으로 산정하여 이를 기반으로 가뭄경보에 활용하고 있다. 또한, 이들 확률은 기상학적 가뭄상황을 나타내는 PDSI에 후행하는 하천유출, 저수지 수위, 지하수 등의 수문학적 가뭄을 표현하는 PHDI(Palmer Hydrological Drought Index)를 산정하는 데 이용된다. Z-지수 역시 PDSI에서 얻을 수 있는 가뭄지수로 단기간의 가뭄특성에 의한 농업가뭄을 표현하는 데 적합한 지수로 알려져 있다. 본 연구에서는 PDSI의 제한점들을 살펴보고 우리나라의 기후상황, 자료보정기간 등에 따른 PDSI의 제매개변수들을 재산정하여 계산된 PDSI의 변동성을 검토한 후 이를 Palmer(1965)가 제시한 PDSI 산정식과 비교 평가하였다. 또한 가뭄의 시작과 종료 확률 개념에 의하여 산정된 PDSI를 기상청에서 제공하고 있는 PDSI와 비교 분석하여 개선점을 도출하였다.

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Training Sample of Artificial Neural Networks for Predicting Signalized Intersection Queue Length (신호교차로 대기행렬 예측을 위한 인공신경망의 학습자료 구성분석)

  • 한종학;김성호;최병국
    • Journal of Korean Society of Transportation
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    • v.18 no.4
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    • pp.75-85
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    • 2000
  • The Purpose of this study is to analyze wether the composition of training sample have a relation with the Predictive ability and the learning results of ANNs(Artificial Neural Networks) fur predicting one cycle ahead of the queue length(veh.) in a signalized intersection. In this study, ANNs\` training sample is classified into the assumption of two cases. The first is to utilize time-series(Per cycle) data of queue length which would be detected by one detector (loop or video) The second is to use time-space correlated data(such as: a upstream feed-in flow, a link travel time, a approach maximum stationary queue length, a departure volume) which would be detected by a integrative vehicle detection systems (loop detector, video detector, RFIDs) which would be installed between the upstream node(intersection) and downstream node. The major findings from this paper is In Daechi Intersection(GangNamGu, Seoul), in the case of ANNs\` training sample constructed by time-space correlated data between the upstream node(intersection) and downstream node, the pattern recognition ability of an interrupted traffic flow is better.

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A Study on Measures for Strengthening Cybersecurity through Analysis of Cyberattack Response (사이버공격 대응 분석을 통한 사이버안보 강화 방안 연구)

  • Yoon, Oh Jun;Bae, Kwang Yong;Kim, Jae Hong;Seo, Hyung Jun;Shin, Yong Tae
    • Convergence Security Journal
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    • v.15 no.4
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    • pp.65-72
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    • 2015
  • Recent cyberthreats are emerging as big issues that need to be addressed to both developed countries and South Korea. Our government has implemented and established comprehensive measures whenever major incidents were happened. It is still insufficient, even though the national and social level of cybersecurity are improved with continuous investments and efforts to strengthen the country than in the past. Comprehensive measures have been exposed to limit the effectiveness because they are focused on short-term measures. In this paper, we try to analyze the problems of incidents and assess the implementation process of establishing comprehensive measures in order to suggest ways ultimately to improve the country's overall level of cybersecurity.

Turbidity Reduction of the Turbid Water by Dredging (하천 준설 시 발생되는 탁수저감에 관한 연구)

  • Bae, Sang-Keun;Choi, Soo-Young
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2011.05a
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    • pp.207-211
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    • 2011
  • 하천공사의 매립 및 준설 시 뿐만 아니라 최근에는 호우 시에도 발생하는 고농도 오탁수의 유출 확산으로 인하여 주변 수역의 수산자원 및 자연환경에 심각한 영향을 미치고 있다. 특히 유사는 하천과 호소에 유입되어 탁도를 증가시켜 수자원의 이용가치를 저하시키며, 박테리아나 각종 미생물의 이동 매개체가 되고 있다. 또한 퇴적된 유사는 유량이 증가하면 다시 침식되어 부유상태가 되며 이때에 영양염류나 독성물질이 재용출 되기도 하는 등 하천의 물리 및 토양환경의 장 단기적인 변화를 유발하는 원인이 된다. 결국 유사는 다양한 방식으로 하천과 호소의 생태환경에 큰 변화를 초래한다. 부유토사의 발생 가능한 피해의 범위와 정도는 유역의 부유토사 발생율과 하천, 호소 퇴적물의 성분종류와 입도분포, 그리고 유속에 따라 결정된다. 따라서 탁수의 영향범위를 예측하고, 악영향이 예측될 경우에는 탁도를 저하시킬 수 있는 오탁물질의 저하기법을 적용하여 그 대책을 수립하여야 한다. 현재 정부가 역점을 두고 있는 4대강 살리기 사업 중 하나인 하천 준설 사업 시 발생되는 고농도 오탁수는 주변 수역의 수자원 및 자연환경에 심각한 영향을 미치므로 자연환경의 보존, 해양자원을 보호하기 위하여 오탁물질의 제어가 반드시 필요한 실정이다. 기존의 오탁 저감시설이나 방법의 경우 오탁물질의 확산을 제어하는데 한계가 있고 오탁물질의 종류와 관계없이 일률적으로 시공함으로서 오탁제어 효과가 의문 시 되고 있다. 이러한 문제점을 개선하기 위하여 오탁물질의 확산 범위를 줄이고 침강효율을 높이는 방법을 찾아 오탁확산 제어 효율을 개선할 필요가 있다. 본 연구에서는 오탁물질 제어 시 2차 응집물로 인한 오염이 발생하는 않는 천연광물 제올라이트를 이용한 실내실험을 통하여 고농도 탁수의 탁도 저감효율을 파악하여 고농도 탁수의 탁도 저감에 대한 제올라이트의 적용 가능성을 살펴보았다. 4대강 살리기 사업 중인 OO강 OO공구의 OO보 현장에서 하천 준설 시 발생하는 고농도 탁수를 이온을 첨가한 제올라이트를 이용하여 확산제어에 관한 효과를 검토한 결과 2,000NTU 정도의 고농도로 유하하는 탁수에 대하여 제올라이트 혼합 후 20분이 경과한 시점에 제거효율이 90%이상으로 제올라이트의 탁수저감 효과가 대단히 크다는 것을 알 수 있었다.

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Technical Standards on the Safety Assessment of a HLW Repository in Other Countries (고준위폐기물 처분장 안전성평가 관련 타 국가의 기술기준)

  • Lee, Sung-Ho;Hwang, Yong-Soo
    • Journal of Nuclear Fuel Cycle and Waste Technology(JNFCWT)
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    • v.7 no.3
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    • pp.183-190
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    • 2009
  • The basic function of HLW disposal system is to prevent excessive radio-nuclides being leaked from the repository in a short time. To do this, many technical standards should be developed and established on the components of disposal system. Safety assessment of a repository is considered as one of technical standards, because it produces quantitative results of the future evolution of a repository based on a reasonably simplified model. In this paper, we investigated other countries' regulations related to safely assessment focused on the assessment period, radiation dose limits and uncertainties of the assessment. Especially, in the investigation process of the USA regulations, the USA regulatory bodies' approach to assessment period and peak dose is worth taking into account in case of a conflict between peak dose from safety assessment and limited value in regulation.

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Estimation of Design Flood by Nakdong-river basin Using Dual Polarization Radar Rainfall Areal Reduction Factor (이중편파 레이더 면적감소계수를 이용한 낙동강 유역내 면적별 설계홍수량 산정)

  • Hyun, Sukhoon;Lee, Dongjoo;Kang, Boosik
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2015.05a
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    • pp.429-429
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    • 2015
  • 면적감소계수(ARF)는 면적강우에 대한 지점강우의 비로 정의되며, 과거 면적확률강우량 산정시 유역 내의 여러 지점강우량을 티센기법, Kriging 기법 등을 통해 공간보정을 실시하고 면적강우량을 산정하였다. 하지만 이러한 방법은 강우의 시공간분포 특성을 정확히 반영하지 못하는 단점이 있기 때문에, 최근에는 많은 연구에서 레이더 강우를 활용한 ARF를 산정한다. 기존의 연구에서 이중편파레이더를 사용하여 낙동강 유역의 호우중심형 ARF를 산정한 바 있기 때문에, 본 연구에서는 산정된 ARF 값을 적용한 설계홍수량은 분석해보고자 한다. 대상유역은 낙동강 유역내의 유역들을 대상으로 하고자 한다. 낙동강 유역에는 약 $175km^2{\sim}2000km^2$의 다양한 면적의 유역들이 존재함을 확인하였다. 따라서 면적별로 대표적인 유역을 선정하여 설계홍수량을 산정하기에 적합한 지역이라 판단된다. 설계홍수량을 산정하기 방법으로는 강우-유출 모형을 이용하고자 한다. 이용할 모형은 호주에서 개발된 IHACRES 모형으로써, 개념적인 모형으로 장기 및 단기 강우사상을 모두 모의할 수 있는 특징을 갖고 있다. 따라서 낙동강 내의 선정된 유역들을 실제 강우자료를 통해 각 유역의 매개변수를 산정하고, 확률강우량과 Huff분포를 이용한 지속시간 24시간의 설계강우량을 산정하고자 한다. 산정된 설계강우량에 앞서 소개한 이중편파레이더 ARF를 적용하여 설계홍수량을 산정하고, ARF를 적용하지 않고 산정한 설계홍수량, 두 값의 차이를 통해 ARF를 통해 감소된 설계강우량의 비와 ARF 적용 유무에 따른 설계홍수량 차이의 비를 비교하여 이중편파레이더 ARF가 면적별로 미치는 영향을 알아보고자 한다.

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Estimation of future probabilistic precipitation in urban watersheds and river flooding simulation considering IPCC Sixth Assessment Report (AR6) (IPCC 6차 평가 보고서(AR6)를 고려한 도시 유역 확률 강우량 산정과 하천 침수 모의)

  • Jun Seo Yoon;Im Gook Jung;Da Hong Kim;Jae Pil Cho
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2023.05a
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    • pp.88-88
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    • 2023
  • 지난 100년 동안 전 지구의 기상 이변이 꾸준히 증가하고 있다. 기후 변화는 도시 홍수 피해에 큰 영향을 끼치는데 급속한 도시화와 이상 기후로 인한 돌발 강우 패턴의 증가는 도시 침수의 취약성을 가중시킨다. 또한 급격한 도시 발전으로 인한 도심지의 불투수율 또한 꾸준히 증가하였다. 특히 2022년 8월 8일에 강남역과 도림천 일대에 내린 기록적인 강우는 기후 변화를 실감하게 하는 사회적 이슈가 되었으며 도심지 미래 수방 대책 변화를 상기시키는 계기가 되었다. 이로 인한 재해 피해에 최소화하기 위해 미래 기후 변화를 고려한 도심지의 새로운 방재 목표강우량 설정이 필요하다. 하지만 전 지구 모형(GCM)의 기후 변화 시나리오는 일 단위(Daily) 상세화 자료를 보편적으로 사용하고 있다. 하지만 이는 단기 강우 자료를 필요로 하는 도시 홍수 모의에서 제대로 활용할 수 없는 한계를 가지고 있다. 따라서 본 연구는 2019년에 발간된 IPCC 6차 평가 보고서(AR6)가 제안하는 SSP(Shared Socioeconomic Pathways, 공통사회경제경로) 시나리오를 기반하여 상세화된 일 단위(Daily) 강우 데이터를 비모수적 통계 기법을 사용하여 시간 단위(Hourly)로 상세화하였다. 또한 지속 시간별 연 최대치 강우를 추출하여 빈도 해석을 통해 도시 유역의 미래 확률 강우량을 제시하였으며, 서울시 상습적인 침수 취약 지역인 도림천 유역에 강우-유출 모형(XP-SWMM)을 사용하여 미래전망 기후 자료인 SSP2-4.5와 SSP5-8.5에 따른 미래 확률 강우 침수 모의를 실시하였다. 본 연구의 결과는 최신 기후 변화 시나리오를 고려한 서울시 방재 성능 목표 강우량 산정에 활용 가능할 것으로 사료되며 미래 강우량 침수 모의를 통해 침수 취약 구역인 도림천 일대 홍수피해의 근거 자료가 되는 것에 의의를 둔다. 또한 치수 분야에서 기후 변화를 고려하기 위해서는 기후 변화 시나리오에 따른 시간 단위 자료의 상세화가 필요함을 시사한다.

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