• 제목/요약/키워드: 시.공간 모형

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SWAT모형을 이용한 HRU 분할에 따른 유출량 분석 (Runoff Analysis Based on the Number of Hydrologic Response Unit Using SWAT Model)

  • 김대영;이창원;박남희;김철
    • 한국공간정보시스템학회:학술대회논문집
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    • 한국공간정보시스템학회 2007년도 GIS 공동춘계학술대회 논문집
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    • pp.436-440
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    • 2007
  • ArcView와 연동하는 SWAT(Soil and Water Assessment Tool)은 수문평가 도구로써 사용되는 모형이다. 이러한 SWAT모형은 유역의 서로 다른 표면 특성을 반영할 수 있도록 대상유역을 몇 개의 소유역으로 나누고 소유역 내에서 유사한 특성을 나타내는 HRU으로 세분화한다. 모형에서는 유역부분과 수체부분으로 나누어 모의가 이루어지며 각 소유역에서 물수지식에 따라 강우량, 지하수로의 침투량, 증발산량, 그리고 표면 유출량을 산정한다. SWAT 모형은 많은 입력 자료가 있으며 그 중에서도 소유역 개수와 HRU개수가 SWAT 모형의 결과에 많은 영향을 미칠 것으로 생각되어 본 논문에서는 이에 대한 영향을 분석하였다. 연구 대상지역은 함평천 유역으로 전라남도 함평군과 무안군 사이에 위치하고 있으며 유역의 면적은 $196.4km^2$이고 유역의 대부분이 산지와 농업지역으로 이루어져 있다. SWAT 모형을 모의하기 위한 지형자료는 1:25,000 수치지도, 농업과학기술원의 1:25,000 정밀토양도, 환경부의 토지피복도를 사용하였고 기상자료와 강우자료는 목포기상관측소의 자료를 사용하였다. 매개변수를 추정하기위해 환경부의 오염총량관리 세유역을 사용하였으며 모의 결과를 실측치와 비교함으로서 매개변수를 추정하였다. 추정된 매개변수를 이용하고 연구대상지역의 소유역 개수와 HRU개수를 여러 가지로 변화시켜 모의하였으며 그 결과를 실측치와 비교하여 최적 소유역 개수와 HRU 개수를 추정하였다. 본 연구의 결과는 SWAT모형 수행시 소유역의 면적에 대한 객관적인 기준을 제시할 수 있을 것이다.

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도시 공간특성과 Walkability Index의 상관성에 관한 공간통계학적 접근 -부산광역시 2개 구를 대상으로- (A Spatial Statistical Approach on the Correlation between Walkability Index and Urban Spatial Characteristics -Case Study on Two Administrative Districts, Busan-)

  • 최돈정;서용철
    • 한국측량학회지
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    • 제32권4_1호
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    • pp.343-351
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    • 2014
  • 본 연구에서는 최근 들어 그 중요성이 부각되고 있는 도시공간의 보행환경 평가와 관련하여 지역의 보행친화도와 물리적 사회경제적 특성과의 상관관계를 공간통계학적 측면에서 분석 하였다. 이를 위해 부산광역시의 2개 구의 보행성 지수(Walkability Index)를 정량적으로 산출하였고 이에 대한 전역적 국지적 공간 자기상관 측정을 수행하였다. 또한 Walkability Index에 대해 도시환경 변수와의 상관성을 파악하기 위해 지리가중 회귀분석(GWR : Geographically Weighted Regression, 이하 GWR)을 수행하였다. 연구결과 연구지역의 Walkability Index에서 통계적으로 유의한 수준의 공간 자기상관 수치와 군집이 도출되었다. 또한 GWR 분석결과 OLS(Ordinary Least Square Regression, 이하OLS) 회귀모형보다 통계적으로 개선된 추론이 가능 하였으며, 보행 환경변수에 대한 국지적 수준의 영향관계를 도출할 수 있었다. 본 연구의 결과들은 지역의 보행환경 평가 및 그와 연관된 환경변수의 탐색 시 공간 통계학적 접근이 효과적일 수 있음을 시사한다.

융기가 기반암 하상하천의 종단곡선에 미치는 영향에 대한 연구 -수리 모형을 통한 연구- (Influence of Tectonic Uplift on Longitudinal Profiles of Bedrock Rivers: Numerical Simulations)

  • 김종연
    • 대한지리학회지
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    • 제39권5호
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    • pp.722-734
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    • 2004
  • 기반암 하상 하천의 종단 곡선은 지형 경관 발달의 기본 조건을 형성함으로서 경관 변화에 강력한 영향을 행사한다. 하천 종단 곡선은 기후 환경 조건의 변화, 기반암의 물리 화학적 특성, 지각 운동과 같은 변수들에 의해서 그 형태의 변화를 경험하게 된다. 특히 지각 운동의 시 공간적 양상은 지각 운동이 활발한 혹은 활발했던 것으로 알려진 지역에서 종단곡선에 강력한 영향력을 행사하는 것으로 추론되어 왔다. 그러나, 현재까지의 기반암 하상 하천에 대한 연구는 기반암 하상 하천의 침식 작용을 통제하는 변수들에 대한 이해의 부족으로 답보상태를 면하지 못하여 왔다. 현대 지형학의 주요 연구 기법인 컴퓨터를 이용한 지형 발달 시뮬레이션은 지형 발달의 단계들을 파악하는데 유용한 연구 도구로 환용 되어 왔으나. 기반암 하상 하천의 경우 그 이해의 부족으로 인하여 광범위한 응용이 가능한 모형의 마련에 어려움을 겪어 왔다. 그 결과 기존의 연구들은 단순한 확산 모형을 침식의 기본 모형으로 이용했다. 본 고 에서는 물리적 침식과정에 기반한 기반암 침식 모형들을 검토 수정한 새로운 모형을 소개하고 해당 모형을 이용하여 지각운동의 시 공간적 분포와 강도가 하천 종단 곡선에 미치는 영향을 시뮬레이션을 통해 모사하고 논의하였다.

수치모형을 이용한 저수지내 퇴사 거동에 관한 연구 (Analysis on Behavior of Sediment Deposition in a Reservoir using a Numerical model)

  • 임태환
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2008년도 학술발표회 논문집
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    • pp.888-892
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    • 2008
  • 저수지의 퇴사는 저수량을 감소시켜 수명을 단축시키고 저수피해를 가중시킴과 동시에 용수공급에도 지장을 초래하게 된다. 또한 자연하천에서 흐르던 유사는 댐이라는 수공구조물로 인해 흐름에 방해를 받으며, 홍수기 홍수조절을 위한 방류시 하류 하천의 하상변동에 영향을 미치게 된다. 100년을 내용수명으로 하는 다목적댐은 한번 건설되면 저수상태에서 장기간 유지관리를 필요로 하므로 저수지내 퇴사에 대한 예측은 설계 단계에서 부터 신중한 검토와 적용이 요구된다. 저수지내에서 유사의 퇴적으로 인한 하상변동은 유역내에서 유입되는 유사입자의 크기와 형상, 하천의 계절적 유량변화와 유사량 변화, 저수지의 형태와 크기, 그리고 저수지의 홍수기 방류량과 운영계획 등 상호 관련된 많은 요소에 의해 좌우된다. 따라서 합리적이고 효율적인 하천 및 저수지의 정비와 관리를 위해서는 적절한 수치모형을 이용한 저수지의 퇴사분포 예측과 퇴사량 예측이 필요하다. 본 연구에서는 홍수기간 저수지로 유입되는 홍수량을 대상으로 퇴사거동에 대한 변화를 알아보기 위해 2차원 수치모형인 SMS(Surface-Water Modeling System) 모형을 사용하였으며, 모형내에 내장되어 있는 RMA-2와 SED-2D에 대한 모형의 특성 사용법 입력자료를 분석하고 대상유역에 대한 기 조사된 하천 종 횡단 자료를 토대로 지형자료를 작성하여 기본계획 단계에 있는 김천시 부항다목적댐을 대상으로 100년 빈도 홍수량 유입시 공간적 퇴사거동 현상을 모의하였으며, 유속분포 퇴사의 공간적범위를 고려하여 저수지내 구조물 위치 선정 등에 미치는 영향을 연구하였다.

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2차원 수치모형을 이용한 수제 주변 수리특성 변화 예측 (Prediction of Hydraulic Characteristics Change around Spur-Dike Using a Two Dimensional Numerical Model)

  • 김태범;장지연;최성욱
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2011년도 학술발표회
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    • pp.132-136
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    • 2011
  • 수제는 유수에 의한 하안 침식을 방지하기 위한 목적의 수공구조물이다. 최근에는 하천복원 및 생태계복원에 대한 관심이 증가되면서, 하안 침식 방지뿐만 아니라 수제에 의한 흐름분리 및 재순환영역의 생태 서식처 제공에 대한 역할이 부각되고 있다. 따라서 수제 설계 시, 수제 설치에 따른 수리특성 변화를 미리 파악하는 것이 필요하지만, 수제 간격, 설치 방향, 수제 높이, 수제 길이, 하도 특성 및 접근 유수 특성 등 다양한 인자에 의해 수리특성 변화를 예측하기란 쉽지 않으며, 비용과 시 공간 측면에서 물리 모형을 이용한 접근법도 용이하지 못하다. 따라서 본 연구에서는 2차원 수치모형을 이용하여 수제 설치에 따른 흐름특성 변화를 모의하고, 모형의 적용성을 판별하고자 하였다. 지배 방정식은 기본적으로 천수방정식을 적용하게 되는데, 수제 주변 흐름 특성은 난류에 의한 횡방향 확산이 중요한 인자로작용하게 된다. 상수 와점성(constant eddy viscosity) 모형, 포물선형 와점성 (parabolic eddy viscosity) 모형을통해 개발 모형의예측 결과와 실험수로 결과를 비교하였다. 수제하류의 재순환영역의 길이가 실험수로의 결과에 비해서 5~6 배까지 확대된 결과를 나타내고 있어, 만족할 만한 결과를 현재까지 얻지 못하였다. 횡방향 확산이 중요한 만큼 k-$\varepsilon$ 모형 등 다양한 난류 모형의 적용이 고려되어질 필요가 있으며, 또한 1차원 요소가 아닌 2차원 요소의 적용을 고려할 필요도 있다.

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소상공인 점포의 분포와 환경요인의 공간적 영향관계에 관한 실증연구 (An Empirical Study on the Spatial Effect of Distribution Patterns between Small Business and Social-environmental factors)

  • 유무상;최돈정
    • 한국지리정보학회지
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    • 제22권1호
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    • pp.1-18
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    • 2019
  • 본 연구에서는 천안시, 아산시의 $100m{\times}100m$격자 내에 집계된 소상공인 분포가 가지는 공간적 의존성(Spatial Dependency)과 공간적 이질성(Spatial Heterogeneity)을 전역적(Global), 국지적(Local) 공간 자기상관(Spatial Autocorrelation)을 통해 측정 및 가시화하였다. 먼저 탐색적 공간데이터 분석방법(ESDA: Explotory Spatial Data Analysis)인 Moran's I Index를 통해 연구지역에서 소상공인 분포의 정적(Positive)공간자기상관이 발생하는 것을 확인하였으며, 국지적 공간자기상관 지표(LISA : Local Indicators of Spatial Association) 중 하나인 Getis-Ord $GI{\ast}$를 통해 공간자기상관의 국지적 패턴을 가시화하였다. 이를 통해 소상공인 상가점포의 입지요인 분석 시 적용할 변수와의 관계에 대해 공간회귀모형의 적용이 타당함을 증명하였으며, 소상공인의 분포와 모바일 트래픽 기반의 시간대별 유동인구, 토지이용 혼합성 지수 그리고 주거지, 상점, 도로망, 교통결절점과의 공간영향관계를 지리가중 회귀분석(GWR : Geographically Weighted Regression)을 통해 분석하였다. 최종적으로 다중공선성(Multicollinearity)이 발생했던 버스정류장 접근성, 오후시간대 유동인구, 저녁시간대 유동인구를 제외한 6개의 변수를 적용하였고 GWR 모형이 OLS모형보다 주요통계량에서 모형 설명력이 개선됨을 도출하였다. 분석에 최종적으로 적용된 6가지 변수의 회귀계수와 국지적 결정계수(Local $R^2$)에 대해 연구지역 내에서 공간적으로 변화하는 변수별 영향력을 가시화하였다. 본 연구는 실질적으로 측정된 방식의 유동인구 정보를 적용함으로써 상권을 이용하는 도시민의 동적 정보를 반영한 것이 상권분석을 수행한 다른 연구들과 차별적인 성격을 가진다. 마지막으로 이러한 동적정보와 변수들의 공간적 상호작용을 구조화하기 위해 미시적 공간단위에서 공간통계학(Spatial Statistical)적 모형 적용을 통해 상권분석의 새로운 프레임을 제시하였다는 점에서 연구적 의의를 가진다.

화재실 화재에서 바닥면의 열유속 특성연구 (A Study on the Characteristics of Heat Flux on the Floor in a Compartment Fire)

  • 김성찬;고권현
    • 한국화재소방학회:학술대회논문집
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    • 한국화재소방학회 2010년도 추계학술발표회 자료집
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    • pp.231-234
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    • 2010
  • 본 연구는 화재조건에 따른 화재실 바닥면에서의 열유속특성을 파악하기 위해 ISO-9705 표준화재실의 40% 축소모형공간에 대하여 화재실험을 수행하고 화재성상에 따른 열유속변화와 공간적 분포를 분석한다. 또한 모형실험에서 계측된 열유속을 Scaling Law를 적용하여 실규모 크기의 결과로 환산하고 이를 기존의 다른 연구결과와 비교분석함으로써 화재발생으로 인한 공간내 열유속의 축소법칙의 적용성을 파악하고자 한다. 실험에 사용된 연료는 천연가스, 메탄올, 에탄올, 헵탄, 톨로엔, 폴리스틸렌등이며 모형실험의 최대발열량은 450 kW 정도로 실규모로 환산시 약 4.4 MW이다. 실험결과 화재실바닥면의 열유속은 연층의 온도와 연료의 종류에 따라 차이를 보였으나 측정위치별 차이는 크지 않았으며 Scaling Law를 적용한 결과 화재실 상층부 온도가 약 $500{\sim}600^{\circ}C$ 정도에서 바닥면의 열유속은 약 $20kW/m^2$ 정도로 기존연구와 유사한 경향을 보였다. 본 연구는 화재공간 내 열유속 측정을 통해 전실화재로의 화재성장을 파악하고 화재실내부의 열적특성을 분석하기 위한 기초적인 자료를 제공하고자 한다.

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시지각 진단 프로그램의 모형개발을 위한 구성요소 및 변인 추출 (Elicitation Elements and Variables for a Rrototype Development of Visual Perception Test Program)

  • 안성혜
    • 한국멀티미디어학회:학술대회논문집
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    • 한국멀티미디어학회 2003년도 춘계학술발표대회논문집
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    • pp.401-404
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    • 2003
  • 현재 특수교육이나 작업치료에서 사용되고있는 시지각 발달검사 도구들은 종이에 인쇄된 형식으로 지필식 방법을 사용한다 검사과정에 치료사나 심리상담사들의 개별적인 설명 및 지도가 필요하며, 시지각의 반응시간과 공간 지각능력 등의 정확한 측정이 어렵고, 검사결과에 대한 분석 또한 수작업으로 이루어지고 있어 한계성의 문제가 제기된다. 본 논문은 웹 기반 시지각 진단 프로그램의 개발을 위해 먼저, 시지각 진단프로그램 모형 구성을 위한 제 요소 및 신뢰도의 타당성을 입증하기 위한 변인들을 추출하고자 한다. 이를 통해 시지각 진단 분석결과의 컴퓨터 처리 및 데이터 축적을 통한 업무 자동화의 효과와 시지각 진단 평가의 한국형 표준화 작업을 기대할 수 있다.

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서울시 도로교통흐름에 대한 시.공간적 분석 (Time-Space Analysis of Road Traffic Flows in Seoul)

  • 이금숙;민희화;박소현
    • 한국경제지리학회지
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    • 제12권4호
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    • pp.521-539
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    • 2009
  • 본 연구의 목적은 지속가능한 도시교통체계 확립을 위한 방향 모색을 위한 기초 작업으로 서울에서 대기오염 등 다양한 환경문제를 야기하는 도로교통흐름의 시 공간적 특성을 분석하는 것이다. 특히 1990년대 중후반부터 진행되어오고 있는 수도권지역 신도시 개발로 인구분포에 나타나고 있는 변화와 1990년대 후반의 IMF로 경제 사회 기술적 환경이 크게 바뀌면서 산업 구조의 재편과 함께 나타나고 있는 서울시 도로교통흐름과 토지이용의 시 공간적 변화에 초점을 두고 분석하였다. 이를 위하여 1993년부터 서울시 주요지점에 설치한 118개 측정지점에서 실시간 관측한 14년간의 도로교통흐름 자료를 이용하여 서울시 교통흐름의 시간적 변화와 공간적 변화를 분석하였다. 서울시 전체의 연평균일일교통량에 대한 시계열적 분석 결과 서울시 도로교통흐름의 변화추세는 1997년과 2003년 두 시점을 변곡점으로 큰 변화를 보임을 확인하였다. 이러한 변곡점들을 전후한 시점들의 도로교통흐름을 GIS를 적용하여 공간적 구조를 분석해 보면 서울시 교통흐름은 도심의 교통량감소와 시계지점의 교통량 증가, 강남권의 교통량증가, 한강교량을 통한 강남 북 간 교통량 감소 등, 뚜렷한 공간적 변화가 관찰된다. 이러한 현상은 서울시의 토지이용패턴이 크게 변화하였으며, 그에 따라 지역 간 기능적인 연계구 조도 크게 달라졌음을 암시하는 것이므로 본 연구에서는 서울시 도로교통흐름의 공간적 구조에 나타나는 변화가 서울시의 토지이용변화와 어떻게 연관되어 있는가를 밝히기 위하여 먼저 수도권 거주인구분포에 나타나는 변화와의 관계성을 분석 하였다. 분석 결과 서울시 도로교통흐름의 공간구조에 나타나는 변화는 신도시를 비롯한 경기도 지역의 거주 인구의 증가와 서울 도심지역 인구 감소 현상과 밀접히 연관되어 있음을 확인할 수 있었다. 좀 더 구체적으로 서울시 산업구조와 분포에 나타나는 변화와 서울시 도로교통흐름의 공간적 구조에 나타나는 변화를 파악하기 위하여 구별 도로교통량 증감률과 산업별 산업체 수와 종사자수의 증감률, 거주인구증감률을 중심으로 세 개의 선형모형을 구성하고 다중회귀분석을 적용하였다.

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