• 제목/요약/키워드: 보정곡선

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온·오프라인 매개변수 보정기법에 따른 강우-유출해석 적용성 평가 (Evaluation on applicability of on/off-line parameter calibration techniques in rainfall-runoff modeling)

  • 이대업;김연수;유완식;이기하
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제50권4호
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    • pp.241-252
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    • 2017
  • 본 연구에서는 오프라인 및 온라인 매개변수 자동보정기법을 이용하여 개념적 집중형 수문모형의 매개변수를 보정한 후, 각 보정기법에 따른 강우-유출 해석 결과를 비교 분석하여 기법별 적용성을 평가하였다. 이를 위해 용담댐 상류 천천 유역을 대상으로 9개의 단기 강우사상을 선정하고, 강우-유출 모의를 위한 수문모형으로 저류함수모형을 선택하였다. 또한 저류함수모형의 매개변수 보정을 위한 자동보정기법으로 오프라인 기법으로는 SCE-UA, 온라인 기법으로는 파티클 필터를 선정하여 해석을 수행하였다. 각 기법에 따른 유출 해석결과의 재현성 평가를 위해 관측수문곡선의 평균유량을 근거로 하여 저수부(평균유량 이하)와 고수부(평균유량 초과)로 구분하여 모의결과를 비교 검토하였다. 그 결과, 매 시간 입력자료를 이용하여 매개변수를 실시간으로 업데이트하는 파티클 필터의 경우, 저수부와 고수부에 구분없이 전반적으로 우수한 재현성을 보여주었다. 반면에 SCE-UA의 경우, 대상 사상에 대한 전체기간의 정보를 활용하여 선택된 목적함수 RMSE와 HMLE를 최소로 하는 최적 매개변수를 추정함에 따라 일정규모 이상의 홍수사상에서는 목적함수에 따라 매개변수의 변동성이 나타났으며, 고수부에서는 RMSE, 저수부에서는 HMLE가 비교적 우수한 유출모의 결과를 나타내는 것으로 분석되었다.

비선형 감마 곡선 알고리즘 개선을 위한 구간 분할 다항식 곡선 접합 (The Segmented Polynomial Curve Fitting for Improving Non-linear Gamma Curve Algorithm)

  • 장정훈;조호상;장원우;강봉순
    • 융합신호처리학회논문지
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    • 제12권3호
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    • pp.163-168
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    • 2011
  • 본 논문은 감마보정을 위한 비선형 곡선 알고리즘의 개선에 관한 연구이다. 기존의 비선형 감마 곡선 생성 방법은 Gauss-Jordan 역행렬을 적용한 최소 자승 다항식(Least Square Polynomial)을 사용하였다. 이 방법은 다항식 계수 값 계산 과정 중 고차행렬의 역행렬 연산에서 $10^{-11}$ 이하의 매우 작은 값은 절단함으로써 곡선접합의 정밀도가 감소된다. 또한 입력으로 사용되는 샘플 포인트가 10-bit 기준으로 0~1023의 밝기 값에 대하여 고루 분포되어있는 경우에만 정확한 동작이 가능하다. 본 논문은 이러한 기존 알고리즘의 단점을 보완하기 위하여, 고차 다항식의 계수 값을 반데몬드 행렬(Vandemond Matrix)에 SVD분해(Singular Value Decomposition)와 QR분해법(QR Decomposition)을 적용하여 행렬의 고유치와 직교성분만으로 연산하였다 또한, 입력 데이터의 구간을 분할하여 각 구간의 다항식을 생성하고, 새롭게 생성된 다항식을 이용하여 곡선 접합을 수행하도록 하였다. 입력 데이터와 곡선 접합결과의 평균제곱오차(Mean Square Error: MSE)와 표준편차(Standard Deviation: STD)를 통한 오차율 비교 결과 최하위 비트(Least Significant Bit: LSB) 에러 범위에서 MSE가 약 $10^{-9}$ 이고 STD는 약 $10^{-5}$로 정밀도가 향상되었다.

복잡지형의 온대산림에서 에디 공분산으로 관측된 CO2 플럭스의 야간 자료 보정에 관하여 (On the Nighttime Correction of CO2 Flux Measured by Eddy Covariance over Temperate Forests in Complex Terrain)

  • 강민석;김준;김현석;빈두 말라 타쿠리;천정화
    • 한국농림기상학회지
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    • 제16권3호
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    • pp.233-245
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    • 2014
  • 복잡지형에서의 에디 공분산 방법을 이용한 플럭스 관측에 있어서 가장 중요하면서도 어려운 문제 중에 하나가 야간 이산화탄소($CO_2$) 플럭스 자료 보정이다. 본 연구에서는 복잡산림지형에 위치한 두 KoFlux 관측지(광릉의 활엽수림과 침엽수림 관측지, GDK와 GCK)의 2009년도 플럭스 타워 자료에 대표적인 야간 자료 보정 방법인 마찰속도 보정 방법, 광 반응 곡선 보정 방법, 이류를 고려한 반 고셀 보정 방법을 적용한 결과를 평가하였다. 계산된 $CO_2$ 플럭스(생태계호흡, 총일차생산, 순생태계교환)는 방법에 따라 그 크기와 계절변동에 차이를 보였는데, 그 차이는 관측지 별로 다르게 나타났다. 각 방법에서 나온 결과들을 선행연구에서 보고된 결과들과의 비교와 함께, 기상학적인 접근뿐만 아니라 생태학적인 접근을 통해 검증하였다. 검증 결과, 이러한 차이의 원인은 야간 자료 보정 과정에서 선별된 자료의 일부가 이미 배수류에 의한 $CO_2$ 이류의 영향을 받았기 때문인 것으로 추측된다. GDK의 광 반응 곡선 방법의 결과를 제외한 나머지 $CO_2$ 플럭스 결과들은 아시아의 다양한 생태계에서 보고된 값들의 범위에 포함되었다. 본 연구는 현재 배포된 플럭스 자료들은 개선의 여지가 있으며, 최신 자료의 올바른 사용을 위한 자료 사용자와 자료 생산자 간의 소통의 중요성을 상기시켜 준다.

LSTM Networks 딥러닝 기법과 SWAT을 이용한 유량지속곡선 도출 및 평가 (A study on the derivation and evaluation of flow duration curve (FDC) using deep learning with a long short-term memory (LSTM) networks and soil water assessment tool (SWAT))

  • 최정렬;안성욱;최진영;김병식
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제54권spc1호
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    • pp.1107-1118
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    • 2021
  • 지구온난화로 인해 발생한 기후변화는 한반도의 홍수, 가뭄 등의 발생빈도를 증가시켰으며, 이로 인해 인적, 물적 피해가 증가한 것으로 나타났다. 수재해 대비 및 대응을 위해서는 국가 차원의 수자원 관리 계획 수립이 필요하며, 유역 단위 수자원 관리를 위해서는 장기간 관측된 유량 자료를 이용하여 도출된 유량지속곡선이 필요하다. 전통적으로 수자원 분야에서 유량지속곡선을 도출하기 위하여 물리적 기반의 강우-유출 모형이 많이 사용되고 있으며, 최근에는 데이터 기반의 딥러닝 기법을 이용한 유출량 예측 기법에 관한 연구가 진행된 바 있다. 물리적 기반의 모형은 수문학적으로 신뢰도 높은 결과를 도출할 수 있으나, 사용자의 높은 이해도가 요구되며, 모형 구동 시간이 오래 걸릴 수 있는 단점이 있다. 데이터 기반의 딥러닝 기법의 경우 입력 자료가 간단하며, 모형 구동 시간이 비교적 짧으나 입력 및 출력자료 간의 관계가 블랙박스로 처리되어 수리·수문학적 특성을 반영할 수 없는 단점이 있다. 본 연구에서는 물리적 기반 모형으로 국내외에서 적용성이 검증된 Soil Water Assessment Tool (SWAT)의 매개변수 보정(Calibration)을 통해 장기간의 결측치 없는 데이터를 산출하고, 이를 데이터 기반 딥러닝 기법인 Long Short-term Memory (LSTM)의 훈련(Training) 데이터로 활용하였다. 시계열 데이터 분석 결과 검·보정 전체 기간('07-'18) 동안 Nash-Sutcliffe Efficiency (NSE)와 적합도 비교를 위한 결정계수는 각각 0.04, 0.03 높게 도출되어 모형에서 도출된 SWAT의 결과가 LSTM보다 전반적으로 우수한 것으로 나타났다. 또한, 모형에서 도출된 연도별 시계열 자료를 내림차순하여 산정된 유량지속곡선과 관측유량 기반의 유량지속곡선과 비교한 결과 NSE는 SWAT과 LSTM 각각 0.95, 0.91로 나타났으며, 결정계수는 0.96, 0.92로 두 모형 모두 우수한 성능을 보였다. LSTM 모형의 경우 저유량 부분 모의의 정확도 개선이 필요하나, 방대한 입력 자료로 인해 모형 구축 및 구동 시간이 오래 걸리는 대유역과 입력 자료가 부족한 미계측 유역의 유량지속곡선 산정 등에 활용성이 높을 것으로 판단된다.

ISO 2631-1을 이용한 국내 고속철도차량의 인체진동 노출량 평가 (Evaluation of Human Exposure to Vibration on Domestic High-speed Train using ISO 2631-1)

  • 김지만;박진한;안세진;정의봉
    • 한국소음진동공학회논문집
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    • 제25권4호
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    • pp.266-274
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    • 2015
  • Vibration exposure of domestic high speed trains(KTX and ITX-saemaeulho) to passenger traveling on the Gyung-Bu line was measured to evaluate health effect which is based on ISO 2631-1. The vibration exposure was compared with the frequency weighted root mean square(r.m.s.) and vibration dose value(VDV) of the two trains’ vibration. It is concluded that vibration exposure of the two train during round trip of Busan-Seoul in single day is evaluated to be safe for the passenger’s health according to the health guidance caution defined on ISO 2631-1. Futhermore KTX’s vibration exposure is found to be significantly lower than ITX-saemaeulho thanks to lower vibration magnitude as well as shorter trip time.

모세관 전기이동을 이용한 ${\delta}$-Aminolevulinc acid와 Porphobilinogen의 분리

  • 김진남;윤종선;류화원
    • 한국생물공학회:학술대회논문집
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    • 한국생물공학회 2000년도 춘계학술발표대회
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    • pp.512-515
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    • 2000
  • 일정전류와 일정전압조건 모두에서 완충액 농도가 증가할수록 시료들의 이동시간이 증가하였으며 전압이 높을수록 시료들의 이동시간이 단축됨을 알 수 있었다. ALA, PBG, glycine, LA의 최적 분석조건은 borate 완충액 30mM, 20kV, $76{\mu}A$에서 가장 잘 분리 되었다. 본 연구를 통하여 ALA, PBG, glycine, LA를 동시에 분리할 수 있을 뿐만 아니라 ALA 2mM, PBG 0.25mM 범위내에서 선형적인 보정곡선을 보이므로 정량분석이 가능하였다. CE를 이용한 ALA와 PBG의 동시 정량분석으로 인체, 동식물 및 광합성 미생물의 대사과정에 수반되는 효소인 ALA synthetase, ALA dehydratase의 활성 연구, 광합성 홍색세균에 의한 ALA생합성, 의학, 생화학, 효소공학 등에 응용할 수 있을 것으로 기대된다.

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소음 수응 한계를 고려한 저주파 소음평가에 대한 실험적 연구 (A Laboratory Study on Low Frequency Noise Assessment based on Noise Acceptability Limit)

  • 홍승기;김재환;김규태;이수갑
    • 한국소음진동공학회논문집
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    • 제17권8호
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    • pp.736-740
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    • 2007
  • A laboratory study on low frequency noise assessment has been carried out to evaluate the relevance of the weighting curve. Especially, the A-weighting curve which is used in most noise assessments has been evaluated using the acceptability limit in this study. The acceptability limit is one of the indicators in which the subjective responses were well-reflected. For the measurement of the acceptability limit, pure tone stimuli were used in the frequency range between 20 and 200 Hz. The measurement was proceeded in the anechoic chamber to minimize the background noise level. A total of 29 test subjects, who were aged between 19 to 33 years, participated in this study. They had been exposed to various stimuli for about 1 hour by supra-aural earphone. The measurement consisted of two listening sessions: hearing threshold and the acceptability limit session. The results showed that the tendency of the acceptability limit curve was approximately equal to C-weighting curve which had been found to be superior to A-weighting curve in assessment of low frequencies.

차량 주행소음을 고려한 자동차 오디오 음질 개선법 연구 (A Study on the Car Audio Sound Qualify Enhancement under Vehicle Noise)

  • 박석태;김경환;이종규
    • 한국음향학회:학술대회논문집
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    • 한국음향학회 1999년도 학술발표대회 논문집 제18권 1호
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    • pp.274-277
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    • 1999
  • 자동차 오디오는 차량의 상품성에 큰 영향을 미치고 있다. 고급 차량일수륵 또한 젊은 층일수록 차량 구매시 선택의 기준이 되기도 한다 그러나 자동차 오디오는 크게 두가지 면에서 가정용 오디오와 차이가 있다. 첫번째는 청취공간이 매우 헙소하다는 것이고 둘째로는 주행시 차량소음이 차 실내로 유입되어 오디오 음질에 영향을 미친다. 차 실내는 즘은 공간 음향폭성으로 인한 음향 dip 현상이 발생하며 이는 오디오 음질의 왜곡을 가져오므로 이를 개선하기 위해서는 라우드스피커 최적배치 뿐 아니라 주행소음에 대한 시험 및 분석을 하여 오디오 음질에 영향을 주는 주파수 밴드를 파악하여야 한다 본 논문에서는 오디오 음에 차량소음이 섞인 경우에 대하여 차량의 라우드스피커 위치는 변경하지 않고 라우드스피커의 주파수 밴드별 출력을 디지털필터를 이용하여 수정하는 방법으로 음질 개선을 제안하였다. 디지털 필터의 보정치는 차량 주행소음 특성과 차 실내 음향특성을 고려하였다. 차량소음을 섞은 주파수 옥타브 밴드 분석법을 이용한 객관적인 분석과 감성적 분석법인 NCB곡선으로 차량소음을 분식하여 디지털 필터 보정치를 구하는데 사용하였다. 제안한 9가지 디지털 필터를 이용하여 차량소음과 음악을 합성하였고 이중에서 좋은 음질에 대한 판정을 하기 위해 Scheffe가 제안한 7점 주관 평가법을 사용하여 64명이 내린 주관평가를 수행하였다.

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한국형 고속전철의 차체 진동특성 분석 (Analysis of Characteristics of Body Vibrations for Korean High Speed Train)

  • 김영국;박찬경;김석원;박태원
    • 한국소음진동공학회논문집
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    • 제13권7호
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    • pp.539-547
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    • 2003
  • The prototype of Korean high speed train(KHST), composed of two power cars, two motorized cais and three trailer cars, has been designed, fabricated and tested. In this paper. the body vibration has been reviewed from the viewpoint of the vehicle's safety, the ride comfort and the vibration limits for components and sub-assemblies mounted on the car-body using by analytical method and experimental method. The on-line test of KHST has been tarried out up to 260 ㎞/h in the KTX line and the results of the on-line test show that KHST has no problems in the vehicle's safety. the comfort ride and the vibration limits at this speed. And the characteristics of body vibrations has been Predicted at 300 ㎞/h and 350 ㎞/h by fitting curve about the measured acceleration signals.

각기 다른 열소비율 보정곡선을 갖는 증기터빈의 최적 복수기 운전압력 설정 (The steam turbine condenser pressure optimization with different heat rate correction curves)

  • 조천환;백남호;허진혁;이재헌;문승재;유호선
    • 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산유체공학회 2008년도 춘계학술대회논문집
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    • pp.224-227
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    • 2008
  • The present study performs a test of a change in a condenser pressure on two kinds of power plants having different condenser pressure-heat rate correction curve and evaluates the results. According to a result of the test, it is confirmed that a sub-critical drum type steam power plant is optimally operated at the condenser pressure of 38㎜Hga that is designed, even during winters. On the other hand, it can be found that a supercritical once through type steam power plant operated at the condenser pressure that is reduced below a design value, that is, up to 28㎜Hga during winters is advantageous in view of turbine efficiency and is operated without a problem in facility operation such as moisture erosion, turbine vibration, etc. Also, the present study compares and reviews a condenser pressure-heat rate correction curve proposed by a manufacturer and a test value. The present study proposes optimum condenser operation pressure capable of concurrently satisfying the stable operation and efficiency improvement of the power plant facility that is operating, making it possible to support an efficient operation of a power plant.

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