• Title/Summary/Keyword: 모의기반

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Development and Its Applications of K-NRisk for Hydraulic Analysis of Water Supply System under Abnormal Conditions (비정상상황 관망 수리해석 SW K-NRisk 개발 및 적용)

  • Noh, Joon Woo;Yoo, Do Guen;Shin, Eun Her;Lee, Ho Min
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2017.05a
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    • pp.271-271
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    • 2017
  • 상수관망 수리해석 기법은 절점의 사용량 및 누수량을 기지의 값으로 고려하여 총 수요량이 모두 공급될 수 있다고 가정하여 해석하는 수요기반해석(Demand Driven Analysis, DDA)과 사용량과 누수량은 절점 압력수두에 의해 달라질 수 있어, 공급가능량 및 누수량과 절점의 압력수두 모두를 미지수로 고려하여 해석하는 수압기반해석(Pressure Driven Analysis, PDA)으로 구분될 수 있다. 본 연구에서는 수압기반사용량 모의(Pressure Dependent Demand, PDD)와 수압기반누수량 모의(Pressure Dependent Leakage, PDL)기능이 모두 구현되고, 다양한 시나리오 분석이 가능한 소프트웨어(SW)인 K-NRisk를 개발하였다. K-NRisk는 2016년 7월에 공개된 상수관망 해석범용모형인 EPANET3 소스코드 기반으로 개량 개발되었으며, 기존 EPANET2와 비교하였을 경우 사용자 편의성 증대를 위한 입출력 기능 및 SW 활용도 제고를 위한 대표업무분석 기능이 신규 개발, 강화되었다. 개발된 SW를 관망정비 및 공급안정성 확보 목적을 위한 수리해석 시 적용하여 그 결과를 분석하였다. 적용결과 기존 수요기반해석이 가지고 있는 한계점을 보완하고, 실제업무 시 활용가능함을 확인하였다.

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Comparison of physics-based and data-driven models for streamflow simulation of the Mekong river (메콩강 유출모의를 위한 물리적 및 데이터 기반 모형의 비교·분석)

  • Lee, Giha;Jung, Sungho;Lee, Daeeop
    • Journal of Korea Water Resources Association
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    • v.51 no.6
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    • pp.503-514
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    • 2018
  • In recent, the hydrological regime of the Mekong river is changing drastically due to climate change and haphazard watershed development including dam construction. Information of hydrologic feature like streamflow of the Mekong river are required for water disaster prevention and sustainable water resources development in the river sharing countries. In this study, runoff simulations at the Kratie station of the lower Mekong river are performed using SWAT (Soil and Water Assessment Tool), a physics-based hydrologic model, and LSTM (Long Short-Term Memory), a data-driven deep learning algorithm. The SWAT model was set up based on globally-available database (topography: HydroSHED, landuse: GLCF-MODIS, soil: FAO-Soil map, rainfall: APHRODITE, etc) and then simulated daily discharge from 2003 to 2007. The LSTM was built using deep learning open-source library TensorFlow and the deep-layer neural networks of the LSTM were trained based merely on daily water level data of 10 upper stations of the Kratie during two periods: 2000~2002 and 2008~2014. Then, LSTM simulated daily discharge for 2003~2007 as in SWAT model. The simulation results show that Nash-Sutcliffe Efficiency (NSE) of each model were calculated at 0.9(SWAT) and 0.99(LSTM), respectively. In order to simply simulate hydrological time series of ungauged large watersheds, data-driven model like the LSTM method is more applicable than the physics-based hydrological model having complexity due to various database pressure because it is able to memorize the preceding time series sequences and reflect them to prediction.

An Empirical Study on the Education Effect of Business Simulation Game (경영 모의 게임의 교육 효과에 관한 탐색적 연구)

  • Kim, Sang-Soo;Rim, Seong-Taek
    • Information Systems Review
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    • v.8 no.2
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    • pp.173-188
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    • 2006
  • Due to the fast development of information technology, a variety of edutainment software has been used in the field of business education. One of them is business simulation game that the business game domain and the information technology is definitely associated. A lot of business simulation game have been developed and used for many courses of colleges and corporate training in USA and EU. However, education program based on business simulation game has not been activated in Korea. This paper examined the education effect of business simulation game. It was found that managers who were educated and trained with business simulation game were very satisfied with a business simulation game. Based on the statistical results, the method of business education using business simulation game was also suggested.

Development of Web-based SWAT LUC with SWAT BFlow Alpha Factor and Slope-based CN modules (Web 기반의 SWAT LUC 및 BFlow Alpha factor와 경사도 기반 CN 모듈 개발)

  • Lee, Dongjun;Han, Jeongho;Sung, Yunsoo;Kim, Jonggun;Lim, Kyoung Jae
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2016.05a
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    • pp.291-291
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    • 2016
  • 토지이용변화는 환경 변화에 영향을 주는 대표적인 인자이기 때문에 수문 모델링에 있어서 상당히 중요하다. 특히 급격한 도시화가 이루어지는 지역에 대해서는 토지이용변화를 반드시 고려하여야 한다. 인구와 지형자료를 이용하여 토지이용변화를 모의할 수 있는 CLUE-S 모델이 개발되었지만 아직까지 대부분 수문모델은 토지이용변화를 고려하지 못하고 있었다. 이에 Pai, N. 와 D. Saraswat은 SWAT2009_LUC Tool를 개발하여 시공간적으로 변화하는 토지를 고려한 수문모의를 가능하도록 하였다. 하지만 SWAT2009_LUC는 새로운 종류의 토지이용종류를 고려할 수 없어 유역 내 새로운 토지이용도가 추가될 시 이를 모의할 수 없다는 단점을 가지고 있다. 이러한 단점을 극복하기 위해서 Friedrich J. Koch Koch는 Land use Update and Soil Assessment(LUPSA)를 개발하여 새로운 토지이용도 및 변화된 토지이용도의 경사도를 추가적으로 고려할 수 있도록 하였다. 하지만 LUPSA 모듈은 공개되어 있지 않다. 따라서 본 연구에서는 SWAT 사용자들이 토지이용변화를 많이 고려할 수 있도록 Web 기반의 LUC 모듈을 개발하였으며, SWAT BFlow Alpha Factor와 경사도 기반의 CN을 산정할 수 있는 모듈을 추가하였다. 본 연구에서 개발된 Web 기반의 LUC는 국내뿐만 아니라 해외 SWAT 사용자들로 하여금 급격하게 토지가 변화한 유역에 대해 정확한 수문모의를 하는데 기여할 것이라 판단된다.

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Conceptual rainfall-runoff relationship model based on hydrometeorological data (수문기상데이터 기반 개념적 강우-유출관계 모형 연구)

  • Jun, Kyung Soo;Sunwoo, Wooyeon
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2018.05a
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    • pp.177-177
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    • 2018
  • 유역의 홍수량 산정하기 위해서 데이터기반 모형, 개념적 모형, 프로세스 기반 모형과 같은 다양한 개념의 수문학적 모형이 개발되고 적용성이 검토되고 있다. 물리기반 강우-유출관계 모형의 경우, 이론적으로 강우유출응답의 연속 모의에 적합하다고 알려져 있으나 모형 구성에 필요한 수문자료 확보의 한계성 때문에 실절적인 적용에 어려움이 있다. 또한 수문 자료가 충분하지 않거나, 없는 미계측 유역에서 홍수량을 산정하기 위해서는 기존의 수문 관측 시스템의 데이터를 이용하기 어렵기 때문에 레이더 및 위성 등을 이용한 다양한 기상수문데이터 도입이 필요하다. 이에 본 연구에서는 관측된 자료와 함께 모델기반 수문기상 시스템인 GLDAS(Global Land Data Assimilation System, GLDAS)의 자료를 이용하여 개념적 강우-유출관계 모형인 PMD(Probaility Distributed Model, PMD)을 통해 홍수량을 모의하는 방법을 적용하였다. 이를 위해 개념적 강우유출관계 모형을 구성하고, 공간적 토양저류(soil moisture storage)분포를 산정하기 위해 토양의 함수상태를 산출하였다. 이같은 접근법은 수문 자료의 제한, 모형 검정의 문제와 같은 어려움을 해결하기 위한 대안으로 제시할 수 있으며, 분석 결과로부터 모델기반 수문기상 자료와 개념적 강우-유출관계 모형의 활용가능성을 검증할 계획이다.

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Development of GIS based Agricultural Water Quality Simulation System using QUAL2E (QUAL2E 모델을 적용한 GIS기반 농촌수질모의 시스템 개발)

  • Lee, Chol-Young;Kim, Kye-Hyun
    • Proceedings of the Korean Association of Geographic Inforamtion Studies Conference
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    • 2008.10a
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    • pp.57-62
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    • 2008
  • 이 연구는 우리나라에서 흔히 사용되고 있는 수질모델링 기법 중의 하나인 QUAL2E 모델을 GIS기반의 수질관리 시스템에 적용하여 농촌지역에서 활용 가능한 수질모의 시스템을 개발하는 것을 목표로 한다. 수질모의 시스템의 개발을 위해 기본적으로 지형도, 하천도, 행정구역도, 표준유역도 등으로 이루어진 도형 데이터베이스와 오염원 자료, 환경실측자료 등으로 이루어진 속성 데이터베이스를 구축하였다. 수질모의는 GIS 기반의 농촌수질모의 시스템 상에서 이루어지도록 설계하였으며 간단히 소유역별 배출 오염부하량을 조정함으로써 여러 조건에 대한 수질모의가 가능하다. 대상유역은 삽교천 상류부터 31km 구간이고 총 5개의 소유역을 포함한다. 수리계수 산정은 HEC-RAS를 사용하였으며 수리계수 산정결과는 시스템 상에 미리 저장하여 수질모의 시 자동으로 입력되어 사용된다. 소유역별 배출 오염부하량을 조정함으로써 수질변화 경향 차이를 시스템 상에서 쉽게 확인할 수 있었고, 다양한 삭감시나리오의 작성에 시스템이 활용 가능함을 확인하였다. 향후 연구에서는 체계적이고 효율적인 농촌지역 수질관리 지원을 위하여 수질모의 시스템을 이용한 실질적인 관리방안 마련 연구 및 시스템 보완 개발 연구가 뒤따라야할 것이다.

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Measurement Error Model with Skewed Normal Distribution (왜도정규분포 기반의 측정오차모형)

  • Heo, Tae-Young;Choi, Jungsoon;Park, Man Sik
    • The Korean Journal of Applied Statistics
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    • v.26 no.6
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    • pp.953-958
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    • 2013
  • This study suggests a measurement error model based on skewed normal distribution instead of normal distribution to identify slope parameter properties in a simple liner regression model. We prove that the slope parameter in a simple linear regression model is underestimated.

Simulation of asymmetric modular multilevel converter based generator applied to actual power system using real-time simulator (실시간 시뮬레이터를 이용한 비대칭 모듈형 멀티레벨 컨버터 기반 발전원의 실계통 적용 모의)

  • Lee, HyunWoo;Jang, Yu-Nam;Lee, Sunho;Kim, Issac;Park, Jung-Wook
    • Proceedings of the KIPE Conference
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    • 2020.08a
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    • pp.326-327
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    • 2020
  • 본 논문은 비대칭 모듈형 멀티레벨 토폴로지를 이용한 컨버터 기반 발전원의 실계통 연계에 대한 실시간 시뮬레이터 모의를 수행하였다. 비대칭 모듈형 멀티레벨 컨버터를 구성하는 6개의 암은 직렬로 연결된 다수의 하프브릿지와 풀브릿지 서브모듈로 구성되어 있으며, 각각의 서브모듈을 서로 다른 전압으로 제어하여 출력품질을 극대화 할 수 있다. 본 실험에서 사용된 실계통 및 비대칭 모듈형 멀티레벨 컨버터는 Real-Time Digital Simulator (RTDS)의 RSCAD를 이용하여 모델링 하였으며, 해당 계통 내 컨버터 기반 발전원들의 응답을 결과로 다룰 것이다.

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A Study on the need for a Digital Twin-based Real-time Flood Forecasting and Alarm Monitoring System (디지털 트윈 기반 실시간 침수 예·경보 모니터링 시스템 필요성 연구)

  • Kim, Young-Hwi;Tian-Feng Yuan
    • Proceedings of the Korean Society of Disaster Information Conference
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    • 2022.10a
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    • pp.421-422
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    • 2022
  • 최근 들어 집중호우와 긴 장마기간으로 인해 침수피해가 많이 발생하고 있다. 행정안전부 재해연보 2020에 따르면, 2020년 자연 재난 피해액 중 83%인 1조 952억이 호우로 인한 피해로 집계 되었다. 국내의 하수 관로 설계는 관로와 맨홀등의 용량을 검토하는 1차원 해석으로 수행 하지만, 재난 시는 설계에서 예측한 강우량 이상이 발생하고 월류한 물의 영향을 분석하기 위해서는 2차원 해석이 필요하다. 따라서 본 연구에서는 2차원 해석 기반의 모의 침투해석을 기반으로 풍수해저감대책의 대응대책인 침수 예·경보 모니터링 시스템을 구축 한 국내·외 사례를 분석하고 필요성에 대해서 알아보도록 한다.

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Estimation of Basin Relative Saturation by Topographic Index (지형지수를 기반으로 한 유역의 상대적인 포화도 산정)

  • Kim, Joo-Cheol;Kim, Jeong-Kon;Lee, Sang-Jin
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2011.05a
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    • pp.298-298
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    • 2011
  • 다양한 수문학적 순환 성분들의 영향을 받는 유역의 포화과정은 토양층의 공간적 이질성과 맞물려 매우 복잡한 거동특성을 보이는 것으로 알려져 왔다. 이와 관련하여 주목해 볼 만한 지형인자 중의 하나로서 지형지수(topographic index)를 들 수 있다. 지형지수는 TOPMODEL의 주요한 입력변수 중의 하나로서 그 공간적 분포에 따라 유역의 상대적인 포화도를 용이하게 평가할 수 있는 객관적인 수단을 제공한다. 하지만 신뢰성 있는 지형지수의 산정은 상당히 까다로운 작업으로서 정확한 지형지수를 산정할 수 있는 절대적인 방법은 존재하지 않는 것으로 알려져 있다. 이는 지금까지 개발된 DEM을 기반으로 한 각종 흐름방향 모의기술의 수준이 아직 자연적인 지형형상을 완전히 반영하지 못함에 기인한다. 본 연구에서는 8-흐름방향방법의 단점을 보완하기 위하여 개발된 바 있는 $\infty$-흐름방향방법에 따라 지형지수를 산정하여 유역이 공간적으로 포화되어 가는 과정을 모의하여 보았다. $\infty$-흐름방향방법은 각도의 형태로 흐름방향을 산정하여 고정된 흐름방향의 구속에서 벗어남과 동시에 최소한의 흐름분산(flow dispersion) 모의를 허용하여 유역규모의 포화과정을 효율적으로 모의할 수 있는 수단으로 판단된다. 대상유역으로는 설마천 유역을 선택하였으며 지형분석 과정에는 Arc GIS를 기반으로 운용되는 software 중의 하나인 TauDEM을 적용하였다. 아래 그림은 각각 포화도 20%, 50%, 90%에 해당하는 포화역을 도시한 것으로 하천망으로 중심으로 유역이 공간적으로 포화되어 가는 과정을 효율적으로 나타내고 있음을 확인할 수 있다. 본 연구를 통하여 제시되는 방법론은 자연유역의 유출응답 속에 내재하는 동적특성이나 비선형특성에 대한 체계적인 접근을 가능하게 하는 효율적인 수단을 제공할 수 있을 것으로 기대된다.

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