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Sensitivity Analysis for Active Control over Input Parameters in Tsunami Models (지진해일 모형 입력인자의 능동적 제어를 위한 민감도 분석)

  • Son, Sangyoung;Jung, Tae-Hwa
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2016.05a
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    • pp.469-469
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    • 2016
  • 본 연구에서는 지진해일 모의결과를 바탕으로 하여 지진해일모형 결과에 민감하게 작용할 수 있는 다양한 입력조건을 분석하였다. 우선 2004년 인도양 지진해일 모의를 위하여 다중격자체계를 갖추고 있는 COMCOT모형과 수심적분된 Boussinesq모형의 결합모형을 사용하였으며, 근해역에 지진해일 충격 및 피해산정 결과에 유효한 영향을 주는 입력인자를 파악하기 위하여 4가지의 시나리오를 설정하였다. 각 시나리오에서는 3개의 서로 다른 독립인자가 포함되었으며 이들은 배타적으로 결정되어 최소한의 시나리오로 다양한 분석이 가능하도록 하였다. 즉, 시나리오 1에서는 지진해일의 초기수면상태를 산정하기 위한 간략화된 단층모형을 적용하였고, 이 때 바닥마찰에 대한 고려는 배제되었다. 시나리오 2에서는 시나리오 1과 모든 조건은 동일하게 하였으나 유한단층 모형을 통해 초기수면상태를 산정하도록 하였다. 이처럼 유사하게 시나리오 3에서는 복잡한 지형 특성을 나타내는 몰디브 지역의 보다 정확한 해석을 위하여 몰디브 지역의 상세격자망을 추가적으로 다중격자체계에 포함시켰다. 마지막으로 바닥마찰항에 대한 민감도를 분석하기 위하여 시나리오 4에서는 바닥마찰항에 대한 고려를 포함시켰다. 또한, 4가지 시나리오 외에 결합모형의 성능을 평가하기 위하여, COMCOT모형만을 사용하는 시나리오를 추가적으로 설정하였다. 즉, 시나리오 1과 모든 조건은 동일하되 COMCOT모형만을 사용하도록 하였다. 설정된 조건에 따른 수치모의 결과, 지진해일 내습에 따른 해수위 변화는 각 시나리오별로 큰 차이를 보이지 않았으나, Boussinesq모형에 의한 지진해일의 동수역학적 거동은 COMCOT모형을 사용한 결과와 유의한 차이를 보였으며, 특히 파랑에 기인한 난류적 거동은 극명한 대조를 이루었다. 따라서, 본 연구결과를 통해 향후 파랑에 기인한 난류적 거동의 정확모의를 위해 수치해석에 따른 확산오차 및 바닥마찰항에 대한 면밀한 연구가 필요함을 시사하였다.

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Data processing system and spatial-temporal reproducibility assessment of GloSea5 model (GloSea5 모델의 자료처리 시스템 구축 및 시·공간적 재현성평가)

  • Moon, Soojin;Han, Soohee;Choi, Kwangsoon;Song, Junghyun
    • Journal of Korea Water Resources Association
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    • v.49 no.9
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    • pp.761-771
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    • 2016
  • The GloSea5 (Global Seasonal forecasting system version 5) is provided and operated by the KMA (Korea Meteorological Administration). GloSea5 provides Forecast (FCST) and Hindcast (HCST) data and its horizontal resolution is about 60km ($0.83^{\circ}{\times}0.56^{\circ}$) in the mid-latitudes. In order to use this data in watershed-scale water management, GloSea5 needs spatial-temporal downscaling. As such, statistical downscaling was used to correct for systematic biases of variables and to improve data reliability. HCST data is provided in ensemble format, and the highest statistical correlation ($R^2=0.60$, RMSE = 88.92, NSE = 0.57) of ensemble precipitation was reported for the Yongdam Dam watershed on the #6 grid. Additionally, the original GloSea5 (600.1 mm) showed the greatest difference (-26.5%) compared to observations (816.1 mm) during the summer flood season. However, downscaled GloSea5 was shown to have only a -3.1% error rate. Most of the underestimated results corresponded to precipitation levels during the flood season and the downscaled GloSea5 showed important results of restoration in precipitation levels. Per the analysis results of spatial autocorrelation using seasonal Moran's I, the spatial distribution was shown to be statistically significant. These results can improve the uncertainty of original GloSea5 and substantiate its spatial-temporal accuracy and validity. The spatial-temporal reproducibility assessment will play a very important role as basic data for watershed-scale water management.

Introduction and Evaluation of the Pusan National University/Rural Development Administration Global-Korea Ensemble Long-range Climate Forecast Data (PNU/RDA 전지구-한반도 앙상블 장기기후 예측자료 소개 및 평가)

  • Sera Jo;Joonlee Lee;Eung-Sup Kim;Joong-Bae Ahn;Jina Hur;Yongseok Kim;Kyo-Moon Shim
    • Korean Journal of Agricultural and Forest Meteorology
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    • v.26 no.3
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    • pp.209-218
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    • 2024
  • The National Institute of Agricultural Sciences (NAS) operates in-house long-range climate forecasting system to support the agricultural use of climate forecast data. This system, developed through collaborative research with Pusan National University, is based on the PNU/RDA Coupled General Circulation Model (CGCM) and includes the regional climate model WRF (Weather Research and Forecasting). It generates detailed climate forecast data for periods ranging from 1 to 6 months, covering 20 key variables such as daily maximum, minimum, and average temperatures, precipitation, and agricultural meteorological elements like solar radiation, soil moisture, and ground temperature-factors essential for agricultural forecasting. The data are provided at a daily temporal resolution with a spatial resolution of a 5km grid, which can be used in point form (interpolated) or averaged across administrative regions. The system's seasonal temperature and precipitation forecasts align closely with observed climatological data, accurately reflecting spatial and topographical influences, confirming its reliability. These long-range forecasts from NAS are expected to offer valuable insights for agricultural planning and decision-making. The detailed forecast data can be accessed through the Climate Change Assessment Division of NAS.

Establishment of Geospatial Schemes Based on Topo-Climatology for Farm-Specific Agrometeorological Information (농장맞춤형 농업기상정보 생산을 위한 소기후 모형 구축)

  • Kim, Dae-Jun;Kim, Soo-Ock;Kim, Jin-Hee;Yun, Eun-Jeong
    • Korean Journal of Agricultural and Forest Meteorology
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    • v.21 no.3
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    • pp.146-157
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    • 2019
  • One of the most distinctive features of the South Korean rural environment is that the variation of weather or climate is large even within a small area due to complex terrains. The Geospatial Schemes based on Topo-Climatology (GSTP) was developed to simulate such variations effectively. In the present study, we reviewed the progress of the geospatial schemes for production of farm-scale agricultural weather data. Efforts have been made to improve the GSTP since 2000s. The schemes were used to provide climate information based on the current normal year and future climate scenarios at a landscape scale. The digital climate maps for the normal year include the maps of the monthly minimum temperature, maximum temperature, precipitation, and solar radiation in the past 30 years at 30 m or 270 m spatial resolution. Based on these digital climate maps, future climate change scenario maps were also produced at the high spatial resolution. These maps have been used for climate change impact assessment at the field scale by reprocessing them and transforming them into various forms. In the 2010s, the GSTP model was used to produce information for farm-specific weather conditions and weather forecast data on a landscape scale. The microclimate models of which the GSTP model consists have been improved to provide detailed weather condition data based on daily weather observation data in recent development. Using such daily data, the Early warning service for agrometeorological hazard has been developed to provide weather forecasts in real-time by processing a digital forecast and mid-term weather forecast data (KMA) at 30 m spatial resolution. Currently, daily minimum temperature, maximum temperature, precipitation, solar radiation quantity, and the duration of sunshine are forecasted as detailed weather conditions and forecast information. Moreover, based on farm-specific past-current-future weather information, growth information for various crops and agrometeorological disaster forecasts have been produced.

Climate Change Assessment of Hydrologic Variability at Urban Area (기후변화에 의한 도시유역의 수문 변동성 평가)

  • Kim, Dong-Chan;Lee, Sang-Hoon;Bae, Deg-Hyo
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2011.05a
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    • pp.369-369
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    • 2011
  • 전 세계적으로 이상기후와 기후변화와 관련된 연구가 활발히 진행되고 있다. 국내에서도 기후변화가 수문환경에 미치는 영향에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 한편 도시지역에서의 기후변화에 관한 연구는 비교적 미비한 편이다. 따라서 본 연구에서는 기후변화에 의한 도시지역의 수문 변동성을 평가하고자 고해상도 미래 기후 시나리오와 장기유출 모형을 이용하여 분석을 수행하였다. 기후 시나리오는 IPCC SRES-A2 시나리오와 전구기후모델인 ECHO-G/S로 생산되었고, RegCM3모델로 상세화된 5Km격자의 고해상도 시나리오를 이용하였다. 도시지역의 피복과 도시화의 정도를 고려할 수 있는 수문 모형으로 SWAT(Soil and Water Assessment Tool)을 이용하여 기후시나리오의 적용을 통해 유출량을 모의하였다. 대상 유역으로는 서울시의 대표적인 도시하천인 중랑천으로 선정하였고 분석기간은 2010년부터 2099년까지 대상으로 하여 분석을 수행 하였다. 분석 결과 전체적으로 증가 경향을 보이며 특히 미래 2070년부터 2099년 기간에는 다른 기간보다 하천의 유량이 크게 증가하는 것으로 나타났다. 본 연구의 결과를 통해서 지자체의 도시하천에 대한 계획 및 관리하는 측면에서 유용하게 사용 될 것으로 사료된다.

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Empirical Relation for Maximum Typhoon Wind in the Adjacent Sea of Korea (한반도 주변 해상에서의 태풍최대풍에 대한 경험적 관계식)

  • 강시환;전기천;방경훈;박광순
    • Proceedings of the Korean Society of Coastal and Ocean Engineers Conference
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    • 2002.08a
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    • pp.316-320
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    • 2002
  • 폭풍해일이나 파랑에 대한 보다 정확한 예측을 위해서는 해상에서의 바람장에 대한 정확한 추산이 선행되어야 하며, 특히 해상ㆍ연안재해를 유발시키는 최대풍이 주로 태풍상황에서 발생되기 때문에 이에 대한 정확한 예측이 매우 중요하다. 태풍은 일반적인 온대성 저기압이나 고기압과는 달리 그 중심부근에서 기압과 바람의 시공간적 변화가 크고 태풍의 중심이 빠른 속도로 이동되기 때문에 일반적인 기상자료 분석에 의해 산출된 바람장은 해양모델에서 요구되는 상세한 변화를 나타내지 못하고, 특히 실제 관측된 기상자료가 전무한 해상으로 태풍이 이동했을 경우에는 일기도 격자점 상의 기압으로 해상풍을 구하는 것은 큰 오차를 유발한다(해양수산부, 2001). (중략)

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A study of Installation positioning AWS for the Development of Risk Prediction Technology (위험확산 예측기술개발을 위한 기상관측장비 설치위치 선정 연구)

  • Chun, Young-Woo;Cho, Myeong-Heum;Lee, Jun-Woo
    • Proceedings of the Korean Society of Disaster Information Conference
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    • 2016.11a
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    • pp.217-218
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    • 2016
  • 본 연구에서는 화학사고와 관련하여 위험확산 예측기술개발을 위해 필요한 기상관측장비의 설치위치를 공간분석기법을 활용하여 우선순위로 설치되어야 하는 지역 20개소를 선정하였다. 울산전지역을 1km, 5km, 10km 격자망을 생성하여 기존 기상청에서 제공하고 있는 기상정보를 제외하고 울산전역의 상세한 기상관측정보 제공을 위해 필요한 관측개소 개수를 1차적으로 파악하였다. 위험확산 모니터링에 필요한 기상관측장비 설치간격을 결정하고 경제성을 고려하여 통신사 기지국 활용가능성을 검토하였다. 20개의 최종 설치위치를 결정하기 위해 울산지역에서 발생한 화학사고정보를 기반으로 밀도분석을 수행하여 위험지역을 분석하고, 유해화학물질을 취급하는 업소 정보를 수집하여 군집분포를 수행하였으며, 누출사고 발생 시 가장 중요하게 고려되어야 하는 주거지역 분포를 파악하기 위해 밀도분석을 수행하였다.

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3D Spatial Region Relation Reasoning Method for Ubiquitous Computing Environments (유비쿼터스 컴퓨팅 환경을 위한 3차원 공간 관계 추론 기법)

  • Lee, Keon-Soo;Kim, Min-Koo
    • Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
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    • 2008.05a
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    • pp.13-15
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    • 2008
  • 유비쿼터스 컴퓨팅 환경에서 상황 인지는 지능형 서비스의 필수 요소로 인식되어 왔다. 현재 상황을 인식함에 있어 위치 인식이 주를 이루고 있다. 그러나 기존의 연구들이 제안하는 2차원 공간에서의 위치 관계만으로는 지능형 서비스가 필요로 하는 상황 모델 구축에 부족하다. 이에 본 연구에서는 3차원 공간에서의 위치 관계 인식 및 추론과정을 통한 3차원 상황 모델을 구축하기 위한 방법을 제안한다. 3차원 공간 상황은 서비스가 제공되는 환경에 대한 입체적 상황을 제공함으로써, 보다 상세한 상황에 대한 정보를 제공하고 이에 준한 상황에 민감한 서비스를 제공할 수 있다. 3차원 상황 모델은 공간을 수평/수직의 격자로 분할하여 연속된 평면의 집합으로 분류하여, 각 평면들 사이의 연계 정보에 근거하여 만들어진다. 각 평면은 방향 정보와 위상 정보의 조합으로 구성되고 이들 정보는 추론 규칙에 의해 서로 변경될 수 있다.

Characteristic of Local Behavior in Orthotropic Steel Deck Bridge with Open Ribs according to Running Vehicle (주행차량에 따른 개단면 강바닥판 교량의 국부거동 특성)

  • Lee, Sung-Jin;Kyung, Kab-Soo;Park, Jin-Eun;Lee, Hee-Hyun
    • Journal of Korean Society of Steel Construction
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    • v.24 no.1
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    • pp.101-108
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    • 2012
  • The orthotropic steel deck bridge made by using relatively thin steel plate, and structural members such as transverse and longitudinal ribs, cross beam, etc. in the bridge are fabricated with complex shape by welding. Therefore, the possibility occurring deformation and defects by welding is very high, and stress states in the welded connection parts are very complex. Also, the fatigue cracks in orthotropic steel deck bridge are happening fromthe welded connection parts of secondary member than main member. However, stress evaluation for main members is mainly carried out in the design process of the bridge, detailed stress evaluation and characteristic analysis is not almost reviewed in the structural details which fatigue crack occurred. For the orthotropic steel deck bridge with open ribs which has been serviced for 29 years, in this study, the cause of fatigue crack is investigated and the fatigue safety of the bridge is examined based on fieldmeasurement by the loading test and real traffic condition. Also, structural analyses using gridmodel and detailed analysis model were carried out for the welded connection parts of longitudinal rib and diaphramthat fatigue crack occurred. Additionally, the behavior characteristics due to running vehicles were investigated by using influence area analysis for these structural details, and the occurrence causes of fatigue crack in the target bridge were clarified.

Pre/Post processor for structural analysis simulation integration with open source solver (Calculix, Code_Aster) (오픈소스 솔버(Calculix, Code_Aster)를 통합한 구조해석 시뮬레이션 전·후처리기 개발)

  • Seo, Dong-Woo;Kim, Jae-Sung;Kim, Myung-Il
    • Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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    • v.18 no.9
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    • pp.425-435
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    • 2017
  • Structural analysis is used not only for large enterprises, but also for small and medium sized ones, as a necessary procedure for strengthening the certification process for product delivery and shortening the time in the process from concept design to detailed design. Open-source solvers that can be used atlow cost differ from commercial solvers. If there is a problem with the input data, such as with the grid, errors or failures can occur in the calculation step. In this paper, we propose a pre- and post-processor that can be easily applied to the analysis of mechanical structural problems by using the existing structural analysis open source solver (Caculix, Code_Aster). In particular, we propose algorithms for analyzing different types of data using open source solvers in order to extract and generate accurate information,such as 3D models, grids and simulation conditions, and develop and apply information analysis. In addition, to improve the accuracy of open source solvers and to prevent errors, we created a grid that matches the solver characteristics and developed an automatic healing function for the grid model. Finally, to verify the accuracy of the system, the verification and utilization results are compared with the software used.