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Improved CS-RANSAC Algorithm Using K-Means Clustering (K-Means 클러스터링을 적용한 향상된 CS-RANSAC 알고리즘)

  • Ko, Seunghyun;Yoon, Ui-Nyoung;Alikhanov, Jumabek;Jo, Geun-Sik
    • KIPS Transactions on Software and Data Engineering
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    • v.6 no.6
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    • pp.315-320
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    • 2017
  • Estimating the correct pose of augmented objects on the real camera view efficiently is one of the most important questions in image tracking area. In computer vision, Homography is used for camera pose estimation in augmented reality system with markerless. To estimating Homography, several algorithm like SURF features which extracted from images are used. Based on extracted features, Homography is estimated. For this purpose, RANSAC algorithm is well used to estimate homography and DCS-RANSAC algorithm is researched which apply constraints dynamically based on Constraint Satisfaction Problem to improve performance. In DCS-RANSAC, however, the dataset is based on pattern of feature distribution of images manually, so this algorithm cannot classify the input image, pattern of feature distribution is not recognized in DCS-RANSAC algorithm, which lead to reduce it's performance. To improve this problem, we suggest the KCS-RANSAC algorithm using K-means clustering in CS-RANSAC to cluster the images automatically based on pattern of feature distribution and apply constraints to each image groups. The suggested algorithm cluster the images automatically and apply the constraints to each clustered image groups. The experiment result shows that our KCS-RANSAC algorithm outperformed the DCS-RANSAC algorithm in terms of speed, accuracy, and inlier rate.

Proposing a Technique for Regional Flood Frequency Analysis: Bayesian-GLS Regression (국내 지역 홍수빈도해석을 위한 기법 제안: Bayesian-GLS 회귀)

  • Jeong, Dae-Il;Stedinger, Jery R.;Kim, Young-Oh;Sung, Jang-Hyun
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2007.05a
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    • pp.241-245
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    • 2007
  • 국내 홍수빈도 분포의 매개변수 추정에서 지점추정(at-site estimate) 방법은 유량 자료의 부족으로 발생하는 표본오차(sampling error)가 크기 때문에 충분한 유량 자료를 보유한 지점에 한하여 제한적으로 사용되고 있다. 대안으로 동질성을 가진 유역의 유량 자료를 모아 지역 매개변수를 추정하는 지수홍수법(Index Flood Method)이 제안되기도 하였으나, 이질성이 큰 우리나라의 유역특성 때문에 적용이 쉽지 않다. Stedinger와 Tasker가 1986년 제안한 GLS(Generalized Least Square) 기법은 유역을 동질지역으로 구분할 필요가 없으며 지점들간의 상관관계와 이분산성을 고려할 수 있어, 국내 홍수빈도 해석을 위해서 꼭 도입해야할 기법으로 생각된다. 본 연구에서는 기존의 GLS 기법의 단점을 보완한 Bayesian-GLS 기법을 이용하여, 국내 대유역에 골고루 위치하며 댐의 영향을 받지 않는 31개 지점의 연최대 일유량 시계열의 L-변동계수(L-moment coefficient variation)와 L-왜도계수(L-moment coefficient skewness)를 추정할 수 있는 회귀모형을 제안하였다. 위 회귀모형을 구성하기 위한 유역특성으로는 유역면적, 유역경사, 유역평균강우 등을 사용하였다. Bayesian-GLS (B-GLS) 적용 결과를 OLS(Ordinary Least Square) 및 Bayesian-GLS 기법에서 지점간의 상관관계를 고려하지 않는 Bayesian-WLS(Weighted Least Square)와 비교 평가하여 그 우수성을 입증하였다. 따라서 본 연구에서 제안된 B-GLS에 의한 지역회귀모형은 국내의 미계측유역이나 또는 관측 길이가 짧은 계측유역의 홍수빈도분석을 위해 매우 유용할 것으로 기대된다.년 홍수 피해가 발생하고 있지만, 다른 한편 인구밀도가 높고 1인당 가용 수자원이 상대적으로 적기 때문에 국지적 물 부족 문제를 경험하고 있다. 최근 국제적으로도 농업용수의 물 낭비 최소화와 절약 노력 및 타 분야 물 수요 증대에 대한 대응 능력 제고가 매우 중요한 과제로 부각되고 있다. 2006년 3월 멕시코에서 개최된 제4차 세계 물 포럼에서 국제 강 네트워크는 "세계 물 위기의 주범은 농경지", "농민들은 모든 물 위기 논의에서 핵심"이라고 주장하고, 전 프랑스 총리 미셀 로카르는 "...관개시설에 큰 문제점이 있고 덜 조방적 농업을 하도록 농민들을 설득해야 한다. 이는 전체 농경법을 바꾸는 문제..."(segye.com, 2006. 3. 19)라고 주장하는 등 세계 물 문제 해결을 위해서는 농업용수의 효율적 이용 관리가 중요함을 강조하였다. 본 연구는 이러한 국내외 여건 및 정책 환경 변화에 적극적으로 대처하고 물 분쟁에 따른 갈등해소 전략 수립과 효율적인 물 배분 및 이용을 위한 기초연구로서 농업용수 수리권과 관련된 법 및 제도를 분석하였다.. 삼요소의 시용 시험결과 그 적량은 10a당 질소 10kg, 인산 5kg, 및 가리 6kg 정도였으며 질소는 8kg 이상의 경우에는 분시할수록 비효가 높았으며 특히 벼의 후기 중점시비에 의하여 1수영화수와 결실율의 증대가 크게 이루어졌다. 3. 파종기와 파종량에 관한 시험결과는 공시품종선단의 파종적기는 4월 25일부터 5월 10일경까지 인데 이 기간중 일찍 파종하는 경우에 파종적량은 10a당 약 8${\ell}$이고 늦은 경우에는 12${\ell}$ 정도였다. 여기서 늦게 파종한 경우 감수의 가장 큰 원인은 1수영화수가 적어지기 때문이었다. 4. 건답직파에 대한 담수상태로 관수를 시작하는 적기는 파종후

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Land Preview System Using Laser Range Finder based on Heave Estimation (Heave 추정 기반의 레이저 거리측정기를 이용한 선행지형예측시스템)

  • Kim, Tae-Won;Kim, Jin-Hyoung;Kim, Sung-Soo;Ko, Yun-Ho
    • Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea SC
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    • v.49 no.1
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    • pp.64-73
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    • 2012
  • In this paper, a new land preview system using laser range finder based on heave estimation algorithm is proposed. The proposed land preview system is an equipment which measures the shape of forward topography for autonomous vehicle. To implement this land preview system, the laser range finder is generally used because of its wide measuring range and robustness under various environmental condition. Then the current location of the vehicle has to be known to generate the shape of forward topography and sensors based on acceleration such as IMU and accelerometer are generally utilized to measure heave motion in the conventional land preview system. However the drawback to these sensors is that they are too expensive for low-cost vehicle such as mobile robot and their measurement error is increased for mobile robot with abrupt acceleration. In order to overcome this drawback, an algorithm that estimates heave motion using the information of odometer and previously measured topography is proposed in this paper. The proposed land preview system based on the heave estimation algorithm is verified through simulation and experiments for various terrain using a simulator and a real system.

Accurate Camera Calibration Method for Multiview Stereoscopic Image Acquisition (다중 입체 영상 획득을 위한 정밀 카메라 캘리브레이션 기법)

  • Kim, Jung Hee;Yun, Yeohun;Kim, Junsu;Yun, Kugjin;Cheong, Won-Sik;Kang, Suk-Ju
    • Journal of Broadcast Engineering
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    • v.24 no.6
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    • pp.919-927
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    • 2019
  • In this paper, we propose an accurate camera calibration method for acquiring multiview stereoscopic images. Generally, camera calibration is performed by using checkerboard structured patterns. The checkerboard pattern simplifies feature point extraction process and utilizes previously recognized lattice structure, which results in the accurate estimation of relations between the point on 2-dimensional image and the point on 3-dimensional space. Since estimation accuracy of camera parameters is dependent on feature matching, accurate detection of checkerboard corner is crucial. Therefore, in this paper, we propose the method that performs accurate camera calibration method through accurate detection of checkerboard corners. Proposed method detects checkerboard corner candidates by utilizing 1-dimensional gaussian filters with succeeding corner refinement process to remove outliers from corner candidates and accurately detect checkerboard corners in sub-pixel unit. In order to verify the proposed method, we check reprojection errors and camera location estimation results to confirm camera intrinsic parameters and extrinsic parameters estimation accuracy.

GPR Survey for the Assessment of Scour Depth near Bridge Piers (세굴심 추정을 위한 교각 우물통 주변의 GPR 탐사)

  • Park, In-Chan;Cho, Won-Cheol;Lee, Chong-Guk
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2005.05b
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    • pp.996-1000
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    • 2005
  • 본 연구에서는 마포대교 확장 공사의 인해 일부 교각의 우물통 기초 주변 하상변화와 세굴 현상을 파악하기 위한 심도추정 방법으로 현재 다양하게 토목분야에서 적용되고 있는 치하투과레이더 탐사기법을 사용하였다. 교각 우물통 주변의 안정적인 GPR 탐사를 수행하기 위한 보조장비를 고안하여 마포대교 P6의 우물통 주변을 2004년 6월(1차)과 2004년 10월(2차)에 걸쳐 탐사를 실시하였으며, 탐사 기간 중 약 12,000 cms의 유출량이 발생하여 국부세굴과 하상 변화 가능성을 충분히 검토 할 수 있을 것으로 판단되었다. 수집된 자료를 통해 양질의 자료 획득을 위해서 자료의 보정 과정을 마친 후 각각의 구간에 대해서 1, 2차 탐사된 두 개의 자료를 비교 분석하였다. 전구간의 반사파를 이용하여 기존의 연구결과에서 얻어진 반사파의 양상(Beres and Haeni, 1991)과 비교한 결과 하상 표면은 미사 혹은 실트로 구성되어 있고 주요한 하상 하부 매질은 전석(boulder), 호박돌 등으로 이루어져 있었다. 그리고 1차 및 2차 탐사 자료와 DATAPCS의 세굴센서가 설치된 측점을 기준으로 심도 및 위치 보정을 한 결과 큰 오차는 발생하지 않았으며, 400 MHz 안테나를 활용하여 최대수심 약 10 m 이상 하상을 탐사할 수 있었다. 수심이 깊은 구간은 하상과 가까운 위치에서 탐사를 실시하여 양질의 하상 변화 양상을 파악할 수 있어 하상 재료의 정성적인 평가를 높일 수 있도록 하였다. 마포대교의 탐사 대상 교각 우물통 주변은 계획홍수량의 1/3 수준으로 비교적 적은 홍수량이 발생한 2004년의 호우사상으로 인해 일부구간이 약 $10\~20\;cm$ 정도의 퇴적과 세굴 영향이 나타난 것을 제외하고는 유의할 만한 세굴과 하상 변화가 발생하지 않고 매우 안정적인 상태를 보이고 있으며 되메움이나 두드러진 퇴적층의 양상 또한 확인할 수 없었다. 대상구간에 설치한 유속계 최대유속이 2.0 m/s 이상 발생하였지만 우물통 주변의 자갈 및 호박돌 등과 같은 평균입경이 큰 유사의 이동에 절대적인 한계유속을 초과하지 못한 것으로 판단된다. GPR 탐사의 적용 한계성을 극복한 본 연구는 홍수 전$\cdot$후의 하상변화 및 최대세굴심, 되메움 깊이 및 범위 등의 세굴현상을 현장탐사를 바탕으로 현재 다양하게 적용하고 있는 세굴 실험식과 비교 분석함으로써 우물통 주변의 효율적인 세굴 보호 대책을 강구하는 목적으로 그 활용성을 증대할 수 있을 것이다.

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Development of a Risk Management Information System(RMIS) for the LPG refueling station by utilizing GIS (지리정보시스템(GIS)을 이용한 LPG 충전소 위험관리정보시스템 개발에 관한 연구)

  • Ham, Eun-Gu;Roh, Sam-Kew
    • 한국가스학회:학술대회논문집
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    • 2007.04a
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    • pp.195-200
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    • 2007
  • 본 연구는 도심지에 위치한 LPG 충전소를 연구범위로 하여 공간정보의 활용이 가장 많이 요구되는 안전관리 분야의 업무를 중심으로 공간정보를 효율적으로 구축 활용하기 위하여 데이터베이스를 중심으로 위험관리정보 시스템을 개발하였다. 이를 바탕으로 정량적 위험성 평가의 자동화를 통해 나타난 위험성을 실시간에 제어하기 위한 필요조건을 표준화하여 기초 정보자료로 구축, 이를 지리정보기능과 연동하여 LPG 충전소의 안전검사의 효율화, 사전 위험성 평가, 사고대응 판단의 효과적인 의사결정을 유도 할 수 있는 기반을 제공한다. 위험관리정보시스템(RMIS, Risk Management Information System) 개발절차는 다음과 같다 첫째, 도심지에 위치한 LPG 충전소 위험성 평가를 수행함에 있어서 기본적인 데이터인 부지내(On-site) 관련 자료와 부지 외(Off-site) 관련 자료를 관계형 데이터베이스(RDB, Relational Database)로 개발하였다. 둘째, Visual Basic을 이용하여 사용자가 효과적으로 위험을 관리 제어 할 수 있는 위험관리 통합 데이터베이스 시스템 개발하였다. 셋째, 위험관리 통합 데이터베이스 시스템과 지리정보시스템에 연동을 통한 의사결정 방안 제시하였다. 위험관리정보시스템(RMIS) 프로그램을 개발을 통하여 다음과 같은 결과를 도출하였다. 첫째, 위험관리 데이터 이용하여 사용자와 검사자가 효과적으로 위험을 사전관리 할 수 있는 공유정보를 구축하였다. 둘째, 위험 관리를 부지 내와 부지 외로 나누어 관리함으로서 시설 내부 뿐 만 아니라 시설외부에 미치는 영향을 모두 고려하여 구축하므로 서, 중대사고에 대응 할 수 있는 종합적인 안전관리 기반을 조성하였다. 셋째, 사용자 인터페이스를 바탕으로 비상사태 발생시에 신속하고 정확한 의사결정을 할 수 있는 기반을 조성하였다. 제공하여 응용GIS 구축의 생산성 및 품질 향상에 기여할 뿐만 아니라 우리의 최종목표인 GIS 소프트웨어 자동 생산에도 크게 기여할 것으로 사료된다. 등)을 교통망상에 표시할 수 있음으로서 의사결정에 보다 많은 도움을 줄 수 있을 것이다. 비트율의 증가와 화질 열화는 각각 최대 1.32%와 최대 0.11dB로 무시할 수 있을 정도로 작음을 확인 하였다.을 알 수 있었다. 현지관측에 비해 막대한 비용과 시간을 절약할 수 있는 위성영상해석방법을 이용한 방법은 해양수질파악이 가능할 것으로 판단되며, GIS를 이용하여 다양하고 복잡한 자료를 데이터베이스화함으로써 가시화하고, 이를 기초로 공간분석을 실시함으로써 환경요소별 공간분포에 대한 파악을 통해 수치모형실험을 이용한 각종 환경영향의 평가 및 예측을 위한 기초자료로 이용이 가능할 것으로 사료된다.염총량관리 기본계획 시 구축된 모형 매개변수를 바탕으로 분석을 수행하였다. 일차오차분석을 이용하여 수리매개변수와 수질매개변수의 수질항목별 상대적 기여도를 파악해 본 결과, 수리매개변수는 DO, BOD, 유기질소, 유기인 모든 항목에 일정 정도의 상대적 기여도를 가지고 있는 것을 알 수 있었다. 이로부터 수질 모형의 적용 시 수리 매개변수 또한 수질 매개변수의 추정 시와 같이 보다 세심한 주의를 기울여 추정할 필요가 있을 것으로 판단된다.변화와 기흉 발생과의 인과관계를 확인하고 좀 더 구체화하기 위한 연구가 필요할 것이다.게 이루어질 수 있을 것으로 기대된다.는 초과수익률이 상승하지만, 이후로는 감소하므로, 반전거래전략을 활용하는 경우 주식투자기간은 24개월이하의 중단기가 적합함을 발견하였다. 이상의 행태적 측면과 투자성과측면의 실증결과를 통하여 한국주식시장에 있어서 시장수익률을 평균적으로 초과할 수 있는 거래전략은 존재하므로 이러한 전략을 개발 및 활용할 수 있으며, 특히, 한국주

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Design of a Low Noise 6-Axis Inertial Sensor IC for Mobile Devices (모바일용 저잡음 6축 관성센서 IC의 설계)

  • Kim, Chang Hyun;Chung, Jong-Moon
    • The Journal of Korean Institute of Communications and Information Sciences
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    • v.40 no.2
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    • pp.397-407
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    • 2015
  • In this paper, we designed 1 chip IC for 3-axis gyroscope and 3-axis accelerometer used for various IoT/M2M mobile devices such as smartphone, wearable device and etc. We especially focused on analysis of gyroscope noise and proposed new architecture for removing various noise generated by gyroscope MEMS and IC. Gyroscope, accelerometer and geo-magnetic sensors are usually used to detect user motion or to estimate moving distance, direction and relative position. It is very important element to designing a low noise IC because very small amount of noise may be accumulated and affect the estimated position or direction. We made a mathematical model of a gyroscope sensor, analyzed the frequency characteristics of MEMS and circuit, designed a low noise, compact and low power 1 chip 6-axis inertial sensor IC including 3-axis gyroscope and 3-axis accelerometer. As a result, designed IC has 0.01dps/${\sqrt{Hz}}$ of gyroscope sensor noise density.

Estimation of Displacements Using Artificial Intelligence Considering Spatial Correlation of Structural Shape (구조형상 공간상관을 고려한 인공지능 기반 변위 추정)

  • Seung-Hun Shin;Ji-Young Kim;Jong-Yeol Woo;Dae-Gun Kim;Tae-Seok Jin
    • Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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    • v.36 no.1
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    • pp.1-7
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    • 2023
  • An artificial intelligence (AI) method based on image deep learning is proposed to predict the entire displacement shape of a structure using the feature of partial displacements. The performance of the method was investigated through a structural test of a steel frame. An image-to-image regression (I2IR) training method was developed based on the U-Net layer for image recognition. In the I2IR method, the U-Net is modified to generate images of entire displacement shapes when images of partial displacement shapes of structures are input to the AI network. Furthermore, the training of displacements combined with the location feature was developed so that nodal displacement values with corresponding nodal coordinates could be used in AI training. The proposed training methods can consider correlations between nodal displacements in 3D space, and the accuracy of displacement predictions is improved compared with artificial neural network training methods. Displacements of the steel frame were predicted during the structural tests using the proposed methods and compared with 3D scanning data of displacement shapes. The results show that the proposed AI prediction properly follows the measured displacements using 3D scanning.

The Technique of Human tracking using ultrasonic sensor for Human Tracking of Cooperation robot based Mobile Platform (모바일 플랫폼 기반 협동로봇의 사용자 추종을 위한 초음파 센서 활용 기법)

  • Yum, Seung-Ho;Eom, Su-Hong;Lee, Eung-Hyuk
    • Journal of IKEEE
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    • v.24 no.2
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    • pp.638-648
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    • 2020
  • Currently, the method of user-follwoing in intelligent cooperative robots usually based in vision system and using Lidar is common and have excellent performance. But in the closed space of Corona 19, which spread worldwide in 2020, robots for cooperation with medical staff were insignificant. This is because Medical staff are all wearing protective clothing to prevent virus infection, which is not easy to apply with existing research techniques. Therefore, in order to solve these problems in this paper, the ultrasonic sensor is separated from the transmitting and receiving parts, and based on this, this paper propose that estimating the user's position and can actively follow and cooperate with people. However, the ultrasonic sensors were partially applied by improving the Median filter in order to reduce the error caused by the short circuit in communication between hard reflection and the number of light reflections, and the operation technology was improved by applying the curvature trajectory for smooth operation in a small area. Median filter reduced the error of degree and distance by 70%, vehicle running stability was verified through the training course such as 'S' and '8' in the result.

Preliminary Result of Uncertainty on Variation of Flowering Date of Kiwifruit: Case Study of Kiwifruit Growing Area of Jeonlanam-do (기후변화에 따른 국내 키위 품종 '해금'의 개화시기 변동과 전망에 대한 불확실성: 전남 키위 주산지역을 중심으로)

  • Kim, Kwang-Hyung;Jeong, Yeo Min;Cho, Youn-Sup;Chung, Uran
    • Korean Journal of Agricultural and Forest Meteorology
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    • v.18 no.1
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    • pp.42-54
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    • 2016
  • It is highly anticipated that warming temperature resulting from global climate change will affect the phenological pattern of kiwifruit, which has been commercially grown in Korea since the early 1980s. Here, we present the potential impacts of climate change on the variations of flowering day of a gold kiwifruit cultivar, Haegeum, in the Jeonnam Province, Korea. By running six global climate models (GCM), the results from this study emphasize the uncertainty in climate change scenarios. To predict the flowering day of kiwifruit, we obtained three parameters of the 'Chill-day' model for the simulation of Haegeum: $6.3^{\circ}C$ for the base temperature (Tb), 102.5 for chill requirement (Rc), and 575 for heat requirement (Rh). Two separate validations of the resulting 'Chill-day' model were conducted. First, direct comparisons were made between the observed flowering days collected from 25 kiwifruit orchards for two years (2014-15) and the simulated flowering days from the 'Chill-day' model using weather data from four weather stations near the 25 orchards. The estimation error between the observed and simulated flowering days was 5.2 days. Second, the model was simulated using temperature data extracted, for the 25 orchards, from a high-resolution digital temperature map, resulting in the error of 3.4 days. Using the RCP 4.5 and 8.5 climate change scenarios from six GCMs for the period of 2021-40, the future flowering days were simulated with the 'Chill-day' model. The predicted flowering days of Haegeum in Jeonnam were advanced more than 10 days compared to the present ones from multi-model ensemble, while some individual models resulted in quite different magnitudes of impacts, indicating the multi-model ensemble accounts for uncertainty better than individual climate models. In addition, the current flowering period of Haegeum in Jeonnam Province was predicted to expand northward, reaching over Jeonbuk and Chungnam Provinces. This preliminary result will provide a basis for the local impact assessment of climate change as more phenology models are developed for other fruit trees.