최적화된 물 공급 계획은 물을 둘러싼 이해관계와 사회-경제-환경적 요구사항을 충족시킬 수 있는 합리적이고 경제적인 수자원의 배분 및 활용 방안을 의미한다. 하지만, 전 세계적으로 기후변화와 인구증가 등의 다양한 요인에 의해 물 부족 현상이 심화되고 있다. 최근의 수자원 공급 계획은 수원의 다변화와 더불어 수요 관리 및 물이용 효율을 높이는 방향으로 변화하고 있다. 따라서 한정된 수자원의 이용 효율을 높이고, 물 부족에 따른 분쟁을 해소하기 위한 공학적 도구로써 다양한 물 배분 모형이 개발되어 활용되고 있다. 본 연구에서는 수자원의 용도에 따른 경제적 가치와 물공급 안정성을 기반으로 물 배분 계획을 수립하는 수자원-경제 통합 물 배분 모형을 개발하였다. 개발 모형은 기존 물 배분 모형의 최적화 알고리즘을 개선하고, 목적함수를 다양화함으로써 효율적인 물 배분을 위한 의사결정도구로 활용될 수 있을 것으로 기대한다.
기후변화에 의한 이상가뭄 발생 등을 대비하기 위한 비상용수 또는 대체수자원으로서의 지하수 개발수요가 증가하는 추세에 따라 기저유량 확보 및 수질 개선 방안을 수립하는 것은 지속가능한 수자원 이용·관리 측면에 있어서 매우 중요하다. 지하수 및 기저유량 확보 및 수질 개선을 위해서는 지표-지하수 통합 관리가 필요하며 이를 기반으로 지하수 및 기저유량 변동에 대한 인과관계 파악 및 구체적인 조사가 필요하다. 따라서 본 연구에서는 지표-지하수에 대한 계절적·시공간적 변동성을 잘 모의할 수 있는 통합 모델을 기반으로 지하수위 변동을 포함한 물수지 분석과 장·단기 유출해석이 정량적으로 분석하고자 하였으며, 평창군 대화면, 만대지구, 신둔천 유역을 대상으로 간벌, BMP, LID를 비롯한 다양한 시나리오에 따른 기저유량 및 수질변화 그리고 오염특성 파악을 수행하였다. 본 연구에서는 지표-지하수 통합 모델링을 위하여 SWAT-MODFLOW 모형을 활용하였으며, 간벌 시나리오의 경우 모형 Source code를 수정하여 간벌의 효과를 모의할 수 있도록 수정하였다. 또한 BMP와 LID의 경우 각 HRU별로 저감시설에 대한 효율 및 매개변수 조정을 통해 효율을 모의하였다. 모형의 입력자료 구축을 위하여 지표 모형의 경우 DEM, 토지이용도, 토양도를 활용하였으며, 지하수 모형의 경우 지하수기초조사자료에 수록된 수리전도도, 비산출율, 비보유율 조사결과를 활용하여 입력자료를 구축하였다. 그 결과 간벌시나리오의 경우 건기시 최소 6.7% 이상의 하천유량, 22.56% 이상의 기저유량, 그리고 0.3 m 이상의 지하수위 확보가 가능한 것으로 나타났다. BMP의 경우 유역면적의 약 7%에 BMP가 설치된 것으로 나타났으며, 이에 따른 하천 말단 SS저감효율은 6.7%로 나타났으나 유량에서는 큰 차이를 나타내지 못하였다. 마지막으로 LID시나리오의 경우 적용 소유역의 강우시 평균유량이 약 29% 감소하였으며 건기시 평균 기저유량이 약 44%이상, 평균 BFI는 약 0.13 증가한 것으로 나타났다.
강우의 평균과 분산이 시 공간적으로 변하는 비정상 다변량 모형을 강우모형으로 선정하였다. 그리고 강우모형의 상태 및 매개변수의 추정을 위해 비정상 대변량 모형의 잔차항에 Kalman Filter 순환추정 알고리즘을 적용하여 강우예측모형 시스템을 구성하였다. 그후 반응시간이 짧은 도시지역에 설치된 T/M 강우관측소에 입력되는 매 시간(10분간격) 강우자료를 사용하여 호우개수방법에 의한 비정상(Non-stationary) 평균과 분산의 추정 그리고 호우속도 추정을 통한 정규잔차 공분산을 추정하여 다수의 지점들 및 선행시간들의 실시간 다변량 단기 강우예측 (On-line, Real-time, Multivariate Short-term, Rainfall Prediction)을 하였다. 강우예측시스템 모형에 의한 결과와 비정상 변량 모형에 의한 강우모의 결과가 잘 일치하였다. 그리고 예측정도를 측정하는 방법인 제곱 평균 제곱근 오차(RMSE)와 모형 효율성 계수(ME)를 분석한 결과, 강우 예측시간 즉 선행시간이 갈수록 제곱 평균 제곱근 오차가 커지고 모형 효율성 계수가 1로부터 점차 작아지는 것으로 보아 강우예측 정도가 떨어지는 것을 알 수 있었다. 또한 호우개수방법으로 구한 평균이 호우구조의 많은 부분을 차지하고 있음을 알 수 있었다.
유한고장수를 가진 비동질적인 포아송 과정에 기초한 모형들에서 잔존 결함 1개당 고장 발생률은 일반적으로 상수, 혹은 단조증가 및 단조 감소 추세를 가지고 있다. 본 논문에서는 기존의 소프트웨어 신뢰성 모형인 Goel-Okumoto 모형과 Yamada-Ohba-Osaki 모형을 재조명하고 잔존 결함 1개당 고장 발생률이 단조 감소 추세를 가진 2모수 Kappa 분포를 이용한 Kappa모형을 제안하였다. 고장 간격시간으로 구성된 자료를 이용한 모수추정 방법은 최우추정법과 일반적인 수치해석 방법인 이분법을 사용하여 모수 추정을 실시하고 효율적인 모형 선택은 편차자승합과 콜모고로프 거리를 적용하여 모형들에 대한 효율성 입증방법을 설명하였다. 소프트웨어 고장 자료 분석에서는 고장수가 비교적 큰 실측 자료(고장수가 86)인 Allen P.Nikora 와 Michael R.Lyu가 인용한 SYS2 자료을 통하여 분석하였다. 이 자료들에서 카파 모형의 비교를 위하여 산술적 및 라플라스 검정, 편의 검정등을 이용하였다.
국내 도시교통에서 도시고속도로가 차지하는 비중은 급증하고 있으나 이의 효율적 인 운영은 아직 초보수준인 실정이다. 도시고속도로의 운영전략이나 기하구조 설계대안을 개발·분석·평가하는데 시뮬레이션 모형을 활용하는 것은 필수적이나 외국에서 개발된 모형 을 국내에 적용하는 데에는 많은 제약이 따르고 있다. 따라서 본 연구는 국내 현실에 적합 한 도시고속도로 교통류 시뮬레이션 모형을 개발하려는데 그 목적이 있으며 연속 교통류 모 형의 개발, 모수추정 방법의 제시, 컴퓨터 코딩, 모형평가의 세부작업이 수행되었다. URFSIM-1은 각 구간에서 통행목적지별 차량 수를 추적할 수 있는 통행수요모형 기능에 구 간내 이동을 동적으로 기술할 수 있는 거시적 교통류 모형을 결합한 것을 기본 교통류 모형 으로 채택하고 있다. 비선형 최소 자승법에 의해 교통류 모형 모수와 O-D 모수를 추정하는 방법이 제시되었다. 마지막으로 유고상황을 가상한 정성분석과 미국 도시고속도로에서 수집 한 현장자료를 이용한 모형의 평가를 시행하였다.
본 연구는 확률적 변경 접근법으로 비용 효율성을 분석한 선행연구에서 사용된 동일한 철도자료로 비용함수모형 대신에 수입함수모형을 설정하여 한국과 일본 철도산업의 수입 효율성을 분석하고 난 다음 이를 비용 효율성의 추정결과와 비교분석하고, 민영화가 수입과 비용 측면에서 더 효율적인지를 검증하였다. 확률적 변경 접근법을 이용한 일반초월대수 수입함수모형 추정 결과 한국과 일본 철도업체의 수입 비효율성은 표본평균에서 반정규분포의 경우 7.02%, 지수분포의 경우 6.98%로 추정되었으며, 비효율성항을 반정규분포로 가정했을 때 표준화된 수입 비효율성은 표본평균에서 7.5%로 표준화된 비용 비효율성 2.1%보다 더 큰 것으로 분석되었다. 또한 평균적으로 가장 수입 효율적인 업체는 JR 동일본이고 가장 비용 효율적인 업체는 JR 서일본이며, 가장 비효율적인 업체는 수입 측면과 비용 측면 모두 JNR과 JR 구주로 나타났다. 마지막으로 수입과 비용 효율성 및 민영화 변수를 이용하여 상관분석을 시행한 결과 수입 효율성과 비용 효율성간에 그리고 이들 효율성과 민영화 변수 간에 양의 상관관계가 존재하는 것으로 나타나 비용 측면에서 효율적인 업체가 수입 측면에서도 효율적이고, 경영 자율성이 높을수록 수입과 비용 측면에서 더 효율적인 것으로 분석되었다.
최근 문화서비스에 대한 수요 확대와 지역 문화 활성화를 위해 공공도서관을 확충할 계획이다. 하지만 대규모 투자비의 비가역성과 한정된 자원의 효율적 배분과 활용을 위해 현재 운영 중인 도서관에 대한 체계적이고 과학적인 효율성 분석이 선행되어야 한다. 따라서 본 연구는 Clustering DEA/AHP모형을 활용하여 전국 공공도서관 565곳의 상대적 효율성을 분석하였다. 분석 결과, 전국 공공도서관은 세 그룹으로 분류되었으며, 대형 도서관이 속한 Group 1의 평균 효율성은 0.89, 중형도서관이 속한 Group 2의 평균 효율성은 0.72, 소형도서관이 속한 Group 3의 평균 효율성은 0.60으로 평가되었다.
부산항은 동북아시아의 급속한 성장과 더불어 지속적인 성장을 해오고 있으며, 향후 이러한 지속적인 성장을 유지하기 위해 정부의 집중 투자 및 정책 지원이 이루어지고 있다. 본 연구는 부산항을 포함한 세계 주요 컨테이너 항만들의 효율성을 DEA(Data Envelopment Analysis)모형을 통해 상대적으로 분석함으로써, 부산항의 현재 위치와 더 효율적인 항만이 되기 위해 Benchmarking 해야할 대상을 구체화 한 것이다. 또한, 본 연구에서는 일정시점의 효율성 분석이 아닌 1995년∼2001년까지 7개년 동안의 효율성을 시계열적으로 분석함으로써 각 항만의 효율성 변화를 살펴볼 것이며 이를 통해서 보다 유효한 효율성 분석 결과를 제시하고자 한다.
Journal of the Korean Data and Information Science Society
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제20권3호
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pp.475-483
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2009
본 연구에서는 한국종합주가지수 데이터를 이용하여 다양한 비선형 시계열 모형들을 소개하였다. 조건부 평균의 선형 모형으로는 상수항 모형, 자기회귀 모형을 살펴보았으며, 비선형 모형으로는 분계점 자기회귀 모형, 지수적 자기회귀 모형을 살펴보았다. 조건부 분산 모형으로는 일반 자기회귀 이분산 모형과 지수적 일반 자기회귀 이분산 모형, Glosten 등 (1993)의 모형 그리고 일반화 이항멱변환 분계점 일반 자기회귀 이분산 모형을 살펴보았다. 한편, 일반화 이항멱변환 분계점 일반 자기회귀 이분산 모형은 대표적 비대칭성 이분산성 모형인 Zakoian (1993) 모형과 Li와 Li (1996) 모형을 효과적으로 통합할 수 있는 변형된 모형이다. 본 연구에서는, 한국종합주가지수 데이터를 분석하여 새로운 모형의 효율성을 증명하였다.
본 연구의 목적은 투입물 효율함수를 이용하여 한국농가의 소득계층을 대상으로 기술효율, 환경효율, 규모효율을 측정하고, Tobit 모형으로 그 결정요인을 분석하는 것이다. 본 연구는 비모수적(nonparametric) 방법에 의존하여 재화의 가격이나 최적화 행동에 관한 가정없이 투입요소와 산출량에 의존하여 기술효율을 계측한다. 생산기술은 바람직한 재화와 바람직하지 못한 오염물의 결합생산을 모형화한다. 규모불변과 강처분 하에서 평균 기술효율 수준은 0.437 이었다. 기술비효율의 원인은 순수기술비효율이 47.7%, 규모비효율은 11.3%, 환경비효율 3.2%의 순이다. 규모체증 상태에서 생산농가는 전체농가의 70%를 점유하고 규모체감 상태에서 생산농기는 전체농가의 27%에 이른다. 효율성을 결정하는 요인으로 소득계층이 높을수록 중장기 부채가 높을수록 단위면적당 질소배출량이 높을수록 기술효율은 높았고, 경지면적당 농업경영비가 높을수록 기술효율은 저하되었다. 환경효율에서는 BOD 배출량, 단위면적당 기계도입, 자본의 생산성 유의적이고 음(-)으로 나타나, 청정기술이 아닌 단순한 기계화의 확대는 환경효율을 악화시키는데 영향을 주고 있음을 시사한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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