• Journal of Navigation and Port Research
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• v.30 no.10 s.116
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• pp.869-875
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• 2006

This paper presents the method for developing an optimum hull form with minimum wave resistance using SQP(sequential quadratic programming) as an optimization technique. The wave resistance is evaluated by a Rankine source panel method with non-linear free surface conditions and the ITTC 1957 friction line is used to predict the frictional resistance coefficient. The geometry of the hull surface is represented and modified using NURBS(Non-Uniform Rational B-Spline) surface patches. To verity the validity of the developed program the numerical calculations for Wigley hull and Series 60( $C_B=0.6$) hull have been performed and the results obtained by the numerical calculations have been compared with the original hulls.

• Journal of Korea Water Resources Association
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• v.33 no.1
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• pp.123-132
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• 2000

In the study the instantaneous unit hydrographs (IUHs) based on the linear Nash (1957) and the nonlinear Diskin (1964) models are derived and compared for the Soyang river basin. Total 14 rainfall runoff events are used for the study and the model parameters are estimated by minimizing the sum of square error considering runoff hydrograph ordinates as relative weights. The representative IUHs for both models are decided to show an average shape of derived IUHs. In the application of the representative IUHs of Nash and Diskin, Diskin model shows better performances in reproducing the observed outflows, especially the peak flow. In the comparison of two Diskin models little difference could be found between the IUHs with the same or different number of two characteristic reservoirs.rvoirs.

• 한국방재학회:학술대회논문집
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• 2007.02a
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• pp.587-590
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• 2007

한계자기회귀모형(TAR)을 응용하여 동시에 해조와 홍수의 영향을 받을 때 삽교천 감조구간의 삽교호수위관측소의 월 최고수위를 예측하는 모형을 구축하였으며, 모형구축과정에서 유전알고리즘으로 한계값과 자기회귀계수의 매개변수를 최적화한다. 계산결과 한계자기회귀모형은 감조하천의 비선형성특성을 모의 할 수 있으며, 예측의 정확도와 예측성능의 안정성을 확보할 수 있다. 연구결과 유전한계자귀회귀모형으로 감조하천구간의 월 최고수위를 예측하는 것이 가능하며, 또한 감조하천구간에서 기타 수문요소의 비선형성 서열예측 중에서도 광범한 실용가치가 있다고 본다.

• Proceedings of the KOR-KST Conference
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• 2003.02a
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• pp.75-93
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• 2003

Hub-and-spokes전략은 교통분야에서 널리 이용되는 네트워크전략이지만, 철도의 경우 대개 이 전략을 이용하기 어려운 네트워크구조를 가지고 있어 그 적용사례를 찾아보기 어렵다. 그러나 유럽에서는 철도망이 도로망처럼 조밀하게 형성되어 있다는 점과 환적 처리기술의 발달로 90년대 초부터 이 전략이 철도화물운송부문에도 도입되기 시작했다. 이러한 관점에서 본 논문은 철도화물운송망에서의 hub-and-spokes전략을 구현하는 서비스네트워크 디자인모형을 개발하고, 모델의 실제철도망에의 적용성을 평가한다. 개발되는 모형이 전략모형임에도 불구하고 모형에서는 일반화된 운영비용 외에 열차속도, 서비스빈도, 터미널에서의 화물처리속도 등에 따른 시간지체비용도 고려되었다. 시간지체비용의 고려에 따라 야기되는 비선형 목적함수는 빈도별 서비스결정변수의 설정을 통해 선형화되어 결과적으로 모형은 선형 binary정수 최적화문제로 표현되었다. 규모가 큰 네트워크의 경우 해도출의 어려움 때문에 본 논문은 전체문제의 분할(decomposition)에 기초한 휴리스틱방법((heuristic method)으로 해결한다. 해도출의 효율성을 높이기 위해 서비스빈도개선과 관련하여 세 알고리즘이 개발되었다. 개발된 알고리즘은 유럽의 실제네트워크를 기초로 도출한 4개의 테스트문제에 적용되어, 해의 정확도와 해 도출의 효율성이 비교·평가되었다.

• KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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• v.26 no.3B
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• pp.279-289
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• 2006

The reconstruction of low dimension nonlinear behavior from the hydrologic time series has been an active area of research in the last decade. In this study, we present the applications of a powerful state space reconstruction methodology using the method of Support Vector Machines (SVM) to the Great Salt Lake (GSL) volume. SVMs are machine learning systems that use a hypothesis space of linear functions in a Kernel induced higher dimensional feature space. SVMs are optimized by minimizing a bound on a generalized error (risk) measure, rather than just the mean square error over a training set. The utility of this SVM regression approach is demonstrated through applications to the short term forecasts of the biweekly GSL volume. The SVM based reconstruction is used to develop time series forecasts for multiple lead times ranging from the period of two weeks to several months. The reliability of the algorithm in learning and forecasting the dynamics is tested using split sample sensitivity analyses, with a particular interest in forecasting extreme states. Unlike previously reported methodologies, SVMs are able to extract the dynamics using only a few past observed data points (Support Vectors, SV) out of the training examples. Considering statistical measures, the prediction model based on SVM demonstrated encouraging and promising results in a short-term prediction. Thus, the SVM method presented in this study suggests a competitive methodology for the forecast of hydrologic time series.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2004.05b
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• pp.292-297
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• 2004

본 연구에서는 단일목적 저수지와 다목적 댐의 최적운영을 위하여 전역최적해를 탐색하는 SCE-UA법을 사용하는 비선형계획법을 적용한 최적화 모형을 구성하고 과거 운영자료를 사용하여 모형의 적용성을 검토하고 분석하였다. 또한, 다목적댐의 운영수위 상승으로 인하여 발생하는 추가용수를 댐하류로 추가적으로 공급함에 따른 댐운영상의 문제점과 해결책을 제시했다. 관개용 단일 목적 저수지의 유입량은 하천망 모형인 SSARR 모형을 이용하여 추정하였다. 관개용 단일 목적저수지의 용수배분을 최적화한 결과, 실측치와 최적방류량간의 상대오차가 $-2.6\~10.5\%$ 범위를 나타냈으며, 비교적 실측방류량과 유사한 형태로 용수를 공급하는 길과를 나타냈다. 다목적 저수지의 최적운영을 위해 발전량, 저수량 및 필요수량의 관계를 목적함수로하는 최적화 모형을 구성하여 섬진강댐의 최적운영에 적용하였다. 섬진강댐의 댐하류 방류량 증가에 따른 운영상의 문제점을 해결하기 위하여 댐하류 유지용수량을 0.17, 0.50, 0.70, 1.0, 1.5, $3.0m^3/sec$ 방류하는 경우로 구분하여 최적운영한 길과, 댐하류 유지용수량이 $1.0m^3/sec$ 이하인 경우에 발전량이 실적평균발전량에 근접한 결과를 나타냈으며, 용수공급량도 계획공급량인 377.4 백만 $m^3$ 보다 $28.9\~100.7$ 백만 $m^3$ 만큼 많은 양을 공급하는 결과를 나타냈다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2006.05a
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• pp.1996-2000
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• 2006

현재 국내 주요 하천의 홍수예경보시스템 운영과 다목적댐의 홍수조절관리를 위하여 수문학적 모형의 하나인 저류함수모형(storage function model)을 사용하고 있다. 저류함수모형은 산지가 많은 유역에 적합하도록 개발된 모형으로, 계산절차가 간편하고 홍수유출의 비선형성을 고려할 수 있는 방법이므로 선형모형보다 합리적이라고 알려져 있다. 그러나 실제 홍수사상에 저류함수모형을 적용하기 위해서는 적절한 매개변수의 적용이 필요하다. 현재까지 저류함수모형의 매개변수를 보정하기 위한 연구가 많이 되었지만, 실질적으로 보정된 매개변수를 실제 홍수사상에 적용함에 있어서는 많은 어려움이 존재한다. 따라서 이러한 문제점을 해결하고자 본 연구에서는 저류함수 모형 중 유역유출 매개변수를 첨두유량에 대한 상대민감도분석을 통하여 매개변수의 경계조건을 설정하고, 이 경계조건을 바탕으로 최적화기법(optimization technique)을 사용하여 과거 홍수사상에 대하여 보정을 수행하였다. 그리고 보정된 매개변수를 모의 홍수사상에 적용하기 위한 최적매개변수(optimal parameter) 결정을 위한 방법들을 제시 및 적용하여 비교 분석하였다.

• Bulletin of the Society of Naval Architects of Korea
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• v.26 no.2
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• pp.1-12
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• 1989

This paper presents a method of minimizing the wave resistance components, due to the linear wave propagating to the far field and the breaking wave in the vicinity of the hull. This method consists of the linear optimization method for the linear wave resistance and the statistical optimization method for the breaking wave resistance through the analysis of the experimental data. For the purpose of the application, a wall-sided model with parabolic waterplane shape was selected as a basic hull form, and two modified hull forms with varied $C_p-curve$ of the fore-body were derived from the linear wave optimization method and the empirical method. The correlation between the linear wave resistance and the breaking wave resistance according to the $C_p-curve$ variation of the fore-body was investigated through the experimental and analytical results for the three hull forms. The fore-body shape optimized by the present method shows the reduction of the wave resistance by 47% comparing to the basic hull form at the design speed($F_n=0.26$).

• Journal of Environmental Policy
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• v.13 no.2
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• pp.21-38
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• 2014

In response to global warming, the effect of the air temperature on water temperature has been noticed. The change in water temperature in river environment results in the change in water quality and ecosystem, especially Dissolved Oxygen (DO) level, and shifts in aquatic biota. Efforts need to be made to predict future water temperature in order to understand the timing of the projected river temperature. To do this, the data collected by the Ministry of Environment and the Korea Meteororlogical Administration has been used to build a nonlinear relationship between air and water temperature. The logistic function that includes four different parameters was selected as a working model and the parameters were optimized using SCE algorithm. Weekly average values were used to remove time scaling effect because the time scale affects maximum and minimum temperature and then river environment. Generally speaking nonlinear logistic model shows better performance in NSC and RMSE and nonlinear logistic function is recommendable to build a relationship between air and water temperature in Korea. The results will contribute to determine the future policy regarding water quality and ecosystem for the decision-driving organization.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2005.05b
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• pp.731-736
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• 2005

현재 국내 주요 하천의 홍수예경보시스템 운영과 다목적댐의 홍수조절관리를 위하여 수문학적 모형의 하나인 저류함수모형(Storage Function Model)을 사용하고 있다. 저류함수모형은 산지가 많은 유역에 적합하도록 개발된 모형으로, 계산절차가 간편하고 홍수유출의 비선형성을 고려할 수 있는 방법이므로 선형모형보다 합리적이라고 알려져 있다. 그러나 저류함수모형을 실제 홍수유출현상에 적용하는데 있어 매개변수를 결정하는 것이 매우 어렵다. 현재 매개변수들을 결정할 수 있는 객관적이고 합리적인 방법이 제시되어 있지 않기 때문에 모형의 매개변수를 결정할 때 경험식을 이용하거나 수문기술자의 판단에 의한 보정에 의존하고 있다. 따라서, 본 논문에서는 홍수통제소에서 사용하고 있는 저류함수 모형의 대표(평균) 매개변수와 경험식, 시행착오법(trial & error method) 및 최적화기법(optimization technique) 중에 Rosenbrock 방법을 이용하여 매개변수를 산정하고 이들을 비교 분석하고자 한다.