• 제목/요약/키워드: 불확실성의 분리

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유출에 대한 APEX 모형 매개변수 불확실성 평가 (Evaluation of APEX model parameter uncertainty for runoff)

  • 추인교;성연정;박정웅;정영훈
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2021년도 학술발표회
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    • pp.188-188
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    • 2021
  • APEX(Agricultural Policy Enviromental eXtender) 모형은 일 단위로 구동되며 필지단위 및 소유역 단위에서의 흐름을 장기 모의를 할 수 있는 모형이다. APEX는 유출을 포함한 토양 침식, 탄소 이동 등 다양한 자연현상을 모의할 수 있는 모형이다. 강우에 의한 직접유출량을 APEX를 이용하여 산정할 수 있지만, 모델링 과정에서 발생하는 불확실성으로 인하여 부정적인 요인이 발생한다. 따라서 본 연구에서는 APEX 모형의 유출 매개변수를 이용한 불확실성을 평가하고자 한다. 이를 위해서 금강권역에서 표준유역으로 분류되어있는 한천 유역에 대해 2008~2019년도 유출량을 모의하였으며, 검증을 위해 동일기간에 대해 기저유출분리를 수행하였다. 불확실성 평가를 위해서 Python 기반으로 사전분포로부터 매개변수를 임의로 선택하도록 설정하여 총 10,000번의 구동을 수행하였다. 불확실성 평가지표로는 NSE, PBIAS, RSR을 이용하여 평가하여 평가지표별 불확실성 구간을 비교분석 하였다. 본 연구에서의 APEX 모형의 불확실성 평가를 통하여 APEX의 활용성을 더욱 확대하고 신뢰성을 높일 것으로 기대한다.

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불확실성을 고려한 홍수량 추정 (Flood Estimation Considering Uncertainty)

  • 서영민;김성범;장광진;지홍기;이순탁
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2007년도 학술발표회 논문집
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    • pp.1900-1904
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    • 2007
  • 지금까지 수공구조물의 설계와 기존 시설의 안전도를 평가시 수문, 수리 및 경제학적 함수들에서 발생하는 불확실성을 설명하기 위하여 안전율 또는 여유고를 증가시키거나 이들 정보의 양과 질을 증가시켜 데이터베이스를 확장하고 측정오차를 최소화시키며, 전통적인 통계해석을 적용하였다. 공공의 안전을 확보하기 위하여 설계과정에 안전율 또는 여유고가 도입되었으나 이것은 단순히 보다 높은 재현기간의 적용을 의미하며, 수문현상이 가지는 추계학적 특성보다 확정론적인 근거로부터 안전설계 개념이 개발되었다. 수자원 계획시 고려되는 부하와 저항은 확정론적인 고정치가 아니라 시간에 따라 변하고 동적이며, 무작위적이므로 확률 변수로서 고려되어야 한다. 이에 따라 최근 수자원 계획과정에서 불확실성 해석에 의한 위험도 분석 개념이 도입되고 있으며, 특히 이상기후 및 집중호우의 빈발, 급격한 도시화로 인한 유출양상의 변화 등으로 급증하고 있는 훙수피해를 감안할 때 설계빈도의 상향조정과 같은 확정론적인 방법보다는 매개변수 또는 함수의 불확실성을 고려한 위험도 해석의 필요성이 더욱 증대되고 있는 실정이다. 따라서 본 논문에서는 수자원 계획시 입력자료 및 매개변수의 불확실성과 불확실성의 분리를 고려한 홍수량의 산정 및 각 매개변수의 영향을 평가하여 홍수위험도 해석에 있어서 모델 매개변수의 영향 규명과 처리방안을 제시하고자 한다.

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Bayesian 회귀분석과 변동점 분석을 이용한 수위-유량 관계곡선 불확실성 분석 (Uncertainty Analysis of Stage-Discharge Curve Based on Bayesian Regression Model Coupled with Change-Point Analysis)

  • 권현한;김장경
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2012년도 학술발표회
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    • pp.364-364
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    • 2012
  • 수자원 연구의 주요 목적인 효과적인 홍수 및 가뭄관리를 하기 위해서는 그 연구의 기초가 되는 자료를 관측하고 정도(accuracy, 精度)를 향상시키는 연구 또한 매우 중요한 부분이라고 볼 수 있다. 이러한 점에서 수위-유량측정의 경우, 관측자의 숙련도와 계측기 오차에 따라 관측값에 미치는 영향이 큰 특징을 갖고 있어 유량측정의 정확성을 높이고자 진보된 계측기의 개발 및 분석 방법에 관한 연구는 꾸준히 진행되고 있다. 일반적으로 유량을 추정하기 위해서 특정 단면에서의 수위를 측정하여 이를 수위-유량 관계곡선을 통해서 유량으로 환산하고, 수위-유량 관계를 측정한 후 이를 회귀분석 방법으로 내삽 및 외삽을 실시하여 유량을 측정하게 된다. 그러나 수위-유량 관계곡선에서 저수위와 고수위를 하나의 곡선식으로 하게 되는 경우 정도가 낮아지게 되므로 많은 경우에 있어서 저수위, 고수위를 각각의 곡선으로 구하여 사용하고 있다. 문제는 이러한 경우 정량적으로 변곡점을 구하기보다는 경험적으로 저수위와 고수위를 구분하고 있으며, 수위-유량관계를 회귀식에 의해서 추정하게 되므로 이에 대한 불확실성이 발생하게 된다. 따라서 본 연구에서는 불확실성을 정량화시키기 위한 방법으로 Bayesian MCMC 기법을 활용하며 수위-유량 관계곡선식의 매개변수들의 사후분포를 추정하여 매개변수의 최적화 및 불확실성을 평가하였다. 앞서 언급되었듯이 저수위 및 고수위로 분리하여 수위-유량 곡선식을 도출하고 있으나 저수위 및 고수위를 분리하는 기준이 경험적이기 때문에 신뢰성이 저해되는 문제점이 발생한다. 본 연구에서는 수위-유량 곡선식의 매개변수들을 최적화 하는 동시에 Poisson 분포 기반의 변동점 분석이 연동되어 저수위 및 고수위를 분리할 수 있는 Bayesian 기반 통합 수위-유량 곡선 해석 방법을 개발하고자 한다.

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유량측정시 불확실성의 검토와 수위-유량곡선식의 개발 (Investigating Uncertainty in Flow Measurement and Developing Rating Curves)

  • 이길성;이경호
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2004년도 학술발표회
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    • pp.1242-1246
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    • 2004
  • 본 연구에서는 유속계와 봉부자를 동한 측정값의 불확실성를 검토한 후, 한강의 7개 지류의 실측 자료들의 불확실성을 ISO 규정을 통하여 추정하였다. Simulated Annealing 기법과 황금비 분할법을 이용한 비선형회귀식을 적용하여 기존의 수위-유량 곡선식자 비교해보았다. 불확실성 추정결과 유량 측정치들의 불확실성이 ISO 규정의 기준에 비해 높게 추정되었으며, 특히 무작위 오차와 계통 오차 중에 무작위 오차의 불착실성이 높게 나타났다. 또한, 기존 수위-유량곡선식과 Simulated Annealing 기법과 황금비 분할법을 이용한 방법을 비교해본 결과 황금비 분할법이 가장 좋은 결과를 얻었다. 이때 수위-유량곡선식의 영수위값을 황금비 분할법을 이용해 구한 후 비교해 본 결과는 기존의 선형회귀방법과 비선형방법에서 큰 차이를 보이지 않았다. 또한 곡선 분리시에는 하나의 수위-유량곡선일때보다 오차가 줄어드는 경향을 보였다.

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분리 가능한 탄두를 갖는 포탄의 동역학에 대한 기초연구 (Dynamics of a projectile with an Additional 3 DOF Head)

  • 이현창;박우철
    • 한국산학기술학회:학술대회논문집
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    • 한국산학기술학회 2006년도 춘계학술발표논문집
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    • pp.200-202
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    • 2006
  • 본 논문에서는 포탄의 탄두를 본체와 분리, 움직임이 가능한 형태로 부착하여 탄착점의 정확도를 향상시키는 가능성에 대하여 검토하였다. 포탄의 탄착점은 대포의 형상, 제작공차, 제어시스템 그리고 발사체의 제작공차 등 여러 변수의 함수이다. 탄두를 분리하여 탄두부분이 추가적인 3자유도의 운동을 할 수 있도록 허용함으로써 그러한 불확실성을 해소할 수 있도록 시도하고자 하였다. 시뮬레이션을 통하여 가변탄두를 갖는 발사체가 탄두부분의 피치(pitch)와 요(yaw) 회전운동을 통하여 발사 초기의 불확실성을 흡수할 수 있음을 확인하였다.

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Bayesian 기반 Multi-Segmented 곡선식을 활용한 수위-유량 곡선의 불확실성 분석 (A development of rating-curve using Bayesian Multi-Segmented model)

  • 김진영;김진국;이재철;권현한
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제49권3호
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    • pp.253-262
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    • 2016
  • 수위-유량 관계곡선(rating curve)은 수위표에서 관측된 수위 및 유량을 이용하여 만들어진 회귀분석식을 의미하며, 하천의 수위를 유량으로 환산하는 방법으로 일반적으로 활용되고 있다. 그러나 수위-유량 관계곡선식에서 저수위와 고수위와 분리 및 매개변수 추정에 있어 불확실성을 고려한 해석은 이루어지지 않고 있다. 이러한 이유로 본 연구에서는 수위-유량 관계곡선식에서 매개변수 추정 및 저 고수위 분리시 발생하는 문제점을 개선하기 위해 Bayesian 기법을 도입하였으며, 수위-유량 관계곡선식의 매개변수의 추정과 더불어 불확실성을 정량화 하는데 목적을 두었다. 이와 더불어 Bayesian 모형 기반 Multi-Segmented 수위-유량 관계곡선(Bayesian M-S)을 활용하여 저 고수위를 분리할 수 있는 새로운 수위-유량 관계곡선을 개발하고 기존 수위-유량 관계곡선과 비교 분석을 실시하였다. 그 결과 본 연구에서 개발한 Bayesian M-S 기법이 기존 수위-유량 관계곡선식 보다 개선된 결과를 도출할 수 있었으며, 수위-유량 관계곡선식의 신뢰구간을 제시하는데 유리한 것을 확인할 수 있었다.

러프집합에 의한 불완전 데이터의 처리에 관한 연구 (A Study on the Processing of Imprecision Data by Rough Sets)

  • 정구범;김두완;정환묵
    • 한국지능시스템학회:학술대회논문집
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    • 한국퍼지및지능시스템학회 1998년도 춘계학술대회 학술발표 논문집
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    • pp.11-15
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    • 1998
  • 일반적으로 러프집합은 지식베이스 시스템에서 근사공간을 이용한 불확실한 데이터의 분류, 추론 및 의사결정 등에 사용된다. 지식베이스 시스템의 데이터 중에서 연속적인 구간 특성을 갖는 정량적 속성값이 불연속적일 때 중복 또는 불일치 등의 불확실성이 발생된다. 본 논문은 러프집합의 정량적 속성값들의 정성적 속성으로 변환시킬 때 식별 불가능 영역에 있는 정량적 속성값들을 명확한 경계를 갖는 보조구간으로 분리하여 불확실성을 제거함으로써 러프집합의 분류능력을 향상시키는 방법을 제안한다.

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데이터 클러스터링 기법을 이용한 퍼지 질의 처리

  • 김태희;김선경
    • 한국산업정보학회:학술대회논문집
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    • 한국산업정보학회 1997년도 춘계학술대회 발표논문집
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    • pp.129-139
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    • 1997
  • 다양한 실세계의 표현은 주관적인 의미가 내포되어 있어 데이터의 모델링 과정이 보다 중요하며 이 과정에서 데이터 손실을 최소화시켜야 한다. 이러한 성향의 모든 데이터를 수용하기위한 퍼지데이터베이스 시스템 구축시에는 데이터가 퍼지 집합으로 표현되어야 하고 불확실하고 다양한 형태의 질의가 가능하며 신뢰성 있는 응답 제시되어야 한다. 본 논문에서는 불활실함의 의미를 최대한 반영하여 표현을 다양화 시키고 사용자의 주관적인 인식수용을 위한 데이터의 개별화와 레벨의 다양화를 위한 클러스터링(clustering)기법을 보인다. 이를 통해 영역구조를 병합 분리시켜 데이터베이스의 릴레이션에서의 도메인요소의 첨가와 삭제를 통하여 자유로운 질의에 대한 불확실성이 감소된 응답과 융통성이 부여된 퍼지질의 처리를 보여준다.

안전분리 비행시험을 위한 사진계측 기법 (Photogrammetric Techniques for Safe Separation Flight Test)

  • 김상진;유흥철;류태규;박정호
    • 한국항공우주학회지
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    • 제41권8호
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    • pp.673-679
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    • 2013
  • 안전분리 비행시험에서 사진계측 기법을 이용하여 분리되는 외부장착물의 분리특성을 분석하였다. 한 대의 카메라를 사용하여 6자유도를 해석할 수 있는 기법을 적용하였으며, 사진계측의 이론적인 배경과 MIL-HDBK-1763에서 제시하는 내용을 토대로 계측 요구조건을 정립하고 비행시험에 적용하여 분리궤적을 추출하였다. 사진계측의 오차에 영향을 주는 입력변수들의 불확실성을 경험에 의해 추정하였으며, 각각의 입력변수들에 의한 궤적오차를 고려하여 분리안전성을 분석하였다.

부가가치 제공 유형별 판매촉진과 유통업체 불확실성이 제품 가치 평가에 미치는 영향 - 사은품(Freebie) 제공 판매촉진을 중심으로 - (The Effect of Value-added Promotion and Retailer Uncertainty on Customers' Perceived Value of the Product)

  • 김향미;이소영;김재욱
    • 한국유통학회지:유통연구
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    • 제16권1호
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    • pp.117-140
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    • 2011
  • 마케팅 연구에서 판매촉진은 지난 수십 년간 지속적으로 연구되어 온 분야중의 하나이다. 판매촉진은 소비자의 지각된 가치를 증가시키는 방법으로 크게 2가지 유형으로 나누어 볼 수 있는데, 첫째, 소비자에게 비용을 줄여주는 방법인 가격인하 판매촉진과 둘째, 소비자에게 혜택을 제공하여 전체적인 지각된 가치를 높여주는 부가가치 제공 판매촉진 방법이 그것이다. 그 동안의 판매촉진의 연구를 살펴보면 주로 가격할인 판매촉진을 중심으로 연구가 많이 이루어졌음을 알 수 있다. 그러나 최근 들어 부가가치 제공 판매촉진 방법에 관한 연구가 증가하고 있는 추세이다. 특히, 부가가치 제공 판매촉진 활동의 효과 평가, 적절한 부가가치 판매촉진 방법, 구매의도에 관한 연구가 많이 이루어졌음을 확인할 수 있다. 즉, 판매촉진 자체에 초점을 맞춘 연구가 대부분이었다. 본 연구는 부가가치적 판매촉진이 판매촉진 제품의 가치평가에 미치는 영향에 대해 살펴보고자 한다. 부가가치 판매촉진에 관심을 갖게 된 이유는 부가가치 판매촉진은 상황적인 요인에 의해 그 것이 혜택으로 지각될 수도 있지만 반드시 그렇지 않을 수도 있기 때문이다. 본 연구는 이러한 상황적 요인으로 사은품 제시 방법과 유통업체의 불확실성 수준이라는 2가지 요인이 판매촉진 제품의 가치평가에 미치는 영향을 알아보기 보기위해 실험과 준실험을 이용한 2가지 연구를 실시하였다. 먼저 실험은 2(사은품 제시방법; 통합제시 vs. 분리제시) *2(유통업체의 불확실성 수준(높음 vs. 낮음) *3(평가대상; 전체제품(본 제품+사은품), 본 제품, 사은품)로 집단 간 실험설계를 하였다. 그 결과 사은품을 통합 제시하는 경우가 분리 제시하는 경우에 비해 제품 가치 평가를 더 높게 하는 것으로 나타났으며, 유통업체 불확실성 수준이 높은 경우가 낮은 경우에 비해 전체 제품 가치 평가를 더 낮게 하는 것으로 나타났다. 이 두 요인의 상호작용을 살펴본 결과, 전체적으로 살펴보았을 때 상호작용은 유의미하게 나타나지 않았다. 하지만 보다 상세한 결과를 알아보기 위해 각각의 평가 대상별로 알아본 결과, 본 제품 평가에 있어서 유통업체 불확실성이 높은 경우에 통합 제시하는 경우가 분리제시 하는 경우에 비해 제품 가치를 더 낮게 평가하는 것으로 나타났다. 준실험인 연구 2는 연구 1의 결과를 재확인하기 위한 것으로 실제 시장에서 행해지고 있는 제품과 최근에 이용한 유통업체에 대해 평가하게 하였다. 그 결과 연구 1에서처럼 유통업체 불확실성이 높은 경우 제품 가치 평가를 더 낮게 하는 것으로 나타났다. 특히 연구 1에서 살펴보지 않았던 구매의도를 조사하였다. 부가가치 판매촉진 이전의 유보가격과 부가가치 판매촉진 자극물을 본 이후의 유보가격의 차이를 이용하여 2개의 집단으로 나눈 후, 구매의도를 비교한 결과 두 집단 간 구매의도에는 차이가 없는 것으로 나타났다. 본 연구 결과를 통해 유통업체 불확실성이 높은 경우, 사은품을 제공하는 것이 소비자에게 단순히 혜택으로 지각되는 것이 아니라 상술지각이 활성화되어 오히려 제품 평가에 부정적인 영향을 미치게 되며 구매를 망설이게 한다고 볼 수 있다.

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