• Title/Summary/Keyword: 이력현상 지수

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Classification of hysteretic loop feature for runoff generation through a unsupervised machine learning algorithm (비지도 기계학습을 통한 유출 발생 내 이력 현상 구분)

  • Lee, Eunhyung;Jeon, Hangtak;Kim, Dahong;Friday, Bassey Bassey;Kim, Sanghyun
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2022.05a
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    • pp.360-360
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    • 2022
  • 토양수분과 유출 간 관계를 정량화하는 것은 수문 기작 및 유출 발생 과정의 이해를 위한 중요한 정보를 제공한다. 특히, 유출과정의 특성화는 수문 사상에 따른 불포화대 내 토양수 및 토사 손실 제어와 산사태 및 비점오염원 발생 예측을 위해 필수적이다. 유출과정과 관련된 비선형성과 복잡성을 확인하기 위해 토양수분과 유출 사이의 이력 거동이 조사되었다. 특히, 수문 과정 내 이력 현상 구체화를 위해 정성적인 시각적 분류 및 정량적 평가를 위한 이력 지수들이 개발되었다. 정성적인 시각적 분류는 시간에 따라 시계 및 반시계방향으로 다중 루프 형상을 나누는 방식으로 진행되었고, 정량적 평가의 경우 이력 고리(Hysteretic loop) 내 상승 고리(Rising limb)와 하강 고리(Falling limb)의 차이를 기준으로 한 지수로 이력 현상을 특성화하였다. 이전에 제안된 방법론들은 연구자의 판단이 들어가기 때문에 보편적이지 않고 이력 현상을 개발된 지수에 맞춤에 따라 자료 손실이 나타나는 한계가 존재한다. 자료의 손실 없이 불포화대 내 발생 가능한 대표 이력 현상을 자동으로 추출하기 위해 적합한 비지도 학습기반 기계학습 방법론의 제안이 필요하다. 우리 연구에서는 국내 산지 사면에서 강우 사상 동안 다중 깊이(10, 30, 60cm)로 56개의 토양수분 측정지점에서 확보된 토양수분 시계열 자료와 산지 사면 내 위어를 통해 확보된 유출 시계열 자료를 사용하였다. 먼저, 기존에 분류 방법을 기반으로 계절 및 공간특성에 따라 지배적으로 발생하는 토양수분-유출 간 이력 현상을 특성화하였다. 다음으로, 토양수분-유출 간 이력 패턴을 자료 손실 없이 형상화하여 자동으로 데이터베이스화하는 알고리즘을 개발하였다. 마지막으로, 비지도 학습방법을 이용하여 데이터베이스화된 실제 발현 이력 현상 내 확률분포를 최대한 가깝게 추정하는 은닉층을 반복적인 재구성 학습을 통해 구현함으로써 대표 이력 현상 패턴을 추출하였다.

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Determination of the Strength and Stiffness Degradation Factor for Circular R/C Bridge Piers (원형 철근콘크리트 교각의 강성 및 강도감소지수 결정)

  • 이대형;정영수
    • Journal of the Earthquake Engineering Society of Korea
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    • v.4 no.2
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    • pp.73-82
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    • 2000
  • 본연구의 목적은 반복하중을 받는 철근콘크리트 교량 교각의 비선형 이력거동을 해석적으로 예측하는 것이다 이를 위해서 반복적인 횡하중이 작용하는 경우에 실험결과와 일치하는 교각의 하중-변위 이력곡선을 도출하고자 수정된 trilinar 이력거동모델을 이용하였다 철근과 콘크리트의 비선형 거동특성과 각 하중단계에 따른 교각의 중립축을 구하여 소성힌지부의 모멘트와 변형률을 구하고 반복하중하에서의 강성의 변화를 해석적으로 모형화하기 위하여 각기 다른 강성을 갖는 5가지 지선을 갖춘 형태의 이력거동모델식을 제안하였다 본 연구에서는 실험적으로 구한 하중-변위 이력곡선을 이용하여 축하중비 주철근비 및 구속철근비에 따른 강도감소지수와 강성감소지수의 영향을 회귀분석을 이용하여 일반식으로 제안하였다 새로운 이력거동 해석 모델을 프로그램 SARCF III에 적용함으로써 기존 철근콘크리트 교각에 강도 및 강성감소 현상을 정확하게 예측하였다

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Assessing the Applicability of Hysteresis Indices for the Interpretation of Suspended Sediment Dynamics in a Forested Catchment (산림유역의 부유토사 동태 해석을 위한 이력현상 지수의 적용성 평가)

  • Ki-Dae Kim;Su-Jin Jang;Soo-Youn Nam;Jae-Uk Lee;Suk-Woo Kim
    • Korean Journal of Environment and Ecology
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    • v.38 no.2
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    • pp.178-188
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    • 2024
  • The dynamics of suspended sediment (SS) in forested catchments vary depending upon human or natural disturbances, including land use change, forestry activity, forest fires, and landslides. Understanding the dynamics of SS originating from the potential sources within a forested catchment is crucial for establishing an effective water quality management strategy. Therefore, to suggest a systematic method for interpreting SS dynamics, we evaluated the performance and applicability of ten methods for calculating the hysteresis index based on observed hydrological data and two calculation models (Lawler's method and Lloyd's method) with five sampling intervals (50th, 25th, 10th, 5th, and 1st percentiles). Our results showed that Lloyd's method, which used a sampling interval at the 1st percentile, had the largest number of analyzable runoff events and exhibited the best performance. The results of this study can contribute to quantifying the hysteresis in the relationship between discharge and SS and provide useful information for interpreting SS dynamics.

Study on Development of River Synthesis Management Index (유역종합관리지표 선정 및 타당성 검증)

  • Baeck, Seung-Hyub;Choi, Si-Jung;Lee, Dong-Ryul;Hong, Seung-Jin;Seo, Jae-Seung
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2012.05a
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    • pp.735-735
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    • 2012
  • 국내 및 세계적으로 중앙정부 관점에서 수자원관련 현황을 평가하거나 취약성을 파악하는 등 관련 적응 정책 수립, 부문별 정책 수립의 우선순위 결정과 평가를 위하여 지수(Index)와 지표(Indicator)를 개발하고 사용하고 있다. 수자원관련 지수의 개발은 이수, 치수 및 하천환경 분야의 지수가 개발되어 사용되고 있으며 그 중 치수관련 지수는 국내 외에서 많은 연구 결과가 보고되고 있다. 이러한 지표 및 지수의 구성체계는 크게 두 가지로 분류가 되며 하나는 인과관계 접근방식으로 측정하고자 하는 현상, 결과를 나타나게 하는 요인, 이러한 현상을 완화 또는 강화하기 위한 노력 간의 상관성을 파악하여 지표를 도출하고, 다른 하나는 주제 접근방식으로 파악하고자 하는 현상을 크게 분야별로 구분한 후 분야별 정책목표에 따라 하위 분야로 세분화하고 이에 따른 관련지표를 선정한다. 최근에는 주제 접근방식의 지표가 많이 사용되고 있다. 본 연구에서는 수자원통합관리를 위하여 행정구역 및 유역의 다양한 대리변수를 조사, 분석하여 1990년부터 2007년까지의 시군구 및 국가표준지도인 수자원단위지도의 812개의 표준유역별 DB를 구축하였고, 물이용취약성지수 홍수취약성지수 하천환경취약성지수 및 유역종합관리지수를 개발하여 평가하는 유역종합관리지표를 개발하였다. 각 분야별 취약성 지수는 다양한 대리변수들을 통계분석을 통하여 잠재지표를 선정하였으며, 잠재지표들 간의 상관관계를 이용하여 서로 유사한 변수들끼리 묶어주는 요인분석을 실시하여 주제별 세부지표를 선정하였다. 지표 산정에 있어 표준화방법은 가장 많이 사용되고 있는 Z-score 방법을 사용하였고 가중치부여 방법은 동일가중치를 이용하였으며 최종적인 집계과정은 누적합산방법으로 지수를 산정하였다. 본 연구에서 개발된 유역종합관리지표의 타당성조사를 위하여 2008년 강원도 지역의 이수 및 치수관련 자료를 구축하여 피해이력을 제외한 유역종합관리지수를 산정하여 제한급수 및 홍수 피해이력이 발생한 유역과 비교 분석하여 검증을 실시하였다. 본 연구에서 개발된 지표는 유역관련 현황 파악 및 취약성 분석을 통하여 향후 분야별 관련 정책 및 대책 수립에서 보다 효과적인 의사결정을 지원할 수 있을 것으로 사료된다.

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The Analysis of Hysteresis in Youth Unemployment (청년실업의 이력현상 분석)

  • Kim, Namju
    • Economic Analysis
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    • v.25 no.2
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    • pp.96-131
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    • 2019
  • Initially entering into the job market during hard times with unfavorable market institutions has a persistent, negative effect on young workers' subsequent employment. This paper analyzes hysteresis in youth unemployment by using a composite fixed-effect panel data model. Data sets for the age-cohort unemployment rate and for labor market institutions are constructed from OECD statistics from 21 advanced economies, including Korea, from 1985 to 2017, and are then readjusted to match with the peculiarities of the Korean market. In Korea, with a less-aggressive stance on active labor market policy spending, a male worker who experiences a one percentage point higher youth unemployment rate when he was 20- to 29-years-old has a 0.146 percentage point higher unemployment rate at the ages of 30-to 34-years-old and a 0.035 percentage point higher unemployment rate at the age of 35- to 39-years-old. These figures are larger than those in most countries that have more aggressive spending schemes. These findings point out that hysteresis in the Korean labor market can be mitigated by expanding active labor market policy spending more aggressively and more effectively.

The Relationship between Drought and Red tide Phenomena through ROC Analysis (ROC분석을 통한 가뭄과 적조현상의 관계분석)

  • Hwang, Sung Jin;Lee, Byung Hyun;Kim, Byung Sik
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2020.06a
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    • pp.145-145
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    • 2020
  • 가뭄은 과거부터 현재까지 국내뿐만 아니라 국외에서도 지속적으로 발생하고 있으며 가뭄피해를 줄이기 위하여 많은 연구가 과거에 수행되었고 현재까지도 진행되고 있다.(강동호 외 2명, 2019명) 가뭄은 일반적으로 강수량의 부족이 원인이 되어 나타나며 홍수와 달리 장기간에 걸쳐 광범위한 지역에 피해가 나타나는 특징이 있다. 그렇기에 가뭄은 감시 및 예측에 대한 어려움이 존재하며 우리나라에서도 가뭄으로 인해 수자원 공급 긴장상태를 경험하는 빈도가 점차 증가하고 있는 추세이다.(유지영 외 3명, 2016) 적조현상은 특정 조류의 폭발적인 증식으로 해수가 붉은 빛을 띄며 용존산소량을 부족하게 만들어 해양 생태계를 파괴하는 현상이다. 적조현상은 1990년대 이후 대규모 적조가 발생하여 1995년에는 적조로 인해 약 764억의 손실이 발생한 사례가 있다.(연합뉴스, 2019.09) 이후에도 적조현상은 점점 광역화, 장기화, 고밀도화 되면서 연평균 110억 이상의 피해를 지속적으로 주고 있다. 본 연구에서는 대상 지역을 대한민국 완도로 설정 하였다. 섬이라는 지역의 특성 상 가뭄이 발생하면 식수원의 공급이 어렵고 평시에도 물을 아끼기 위한 노력이 끊이지 않는 곳이다. 실제로 완도는 우리나라에서 가장 많은 피해이력이 있는 지역이다. 또 2016년 완도에서는 적조로 인해 전복이 집단 폐사하며 358억의 피해를 입은 사례가 있다.(중앙일보, 2016.09) 그렇기에 완도지역을 대상 지역으로 하여 비강우의 장기화 등의 이유로 나타나는 가뭄을 기상학적 가뭄지수 SPI를 활용하여 분석하고 ROC 분석을 통해 수온의 상승 시 나타나는 적조현상과의 관계를 분석함으로서 적조현상이 발생하는 한 척도로 가뭄의 발생 및 장기화를 생각 할 수 있는지 판단하고자 한다.

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Effect of Long-Term Aging Degradation on Magnetic Properties of Ferritic 11Cr Low-Carbon Steel (페라이트기 11Cr 저탄소강의 자기적 특성에 대한 고온 장시간 시효열화 효과)

  • Kim, Chungseok;Ryu, Kwon-Sang
    • Journal of the Korean Society for Nondestructive Testing
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    • v.36 no.5
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    • pp.377-383
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    • 2016
  • The effect of long-term aging degradation on magnetic properties of ferritic 11Cr low-carbon steel was investigated. Coercivity and hysteresis loss measured from the hysteresis loops decreased with long-term aging time and showed that the relation was well fitted by a second order exponential function. Vickers hardness also decreased with aging time and resulted in mechanical softening. In addition, the microstructural evolution was observed by the scanning electron microscopy, backscattered electron image and X-ray diffraction. The $Cr_{23}C_6$ precipitates along grain boundary grew fast and Laves ($Fe_2W$) phase on martensitic lath boundaries in interior grains was developed. The solid solution atoms depleted in matrix and lath subgrains recovered owing to precipitate coarsening with long-term aging degradation. There was a close relation with softening of magnetic and mechanical properties.

Development of Estimating Method for Areal Evapotranspiration using Satellite Data (인공위성 자료를 활용한 광역증발산량의 산정방법 개발)

  • Shin, Sha-Chul;An, Tae-Young
    • Journal of the Korean Association of Geographic Information Studies
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    • v.10 no.2
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    • pp.71-81
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    • 2007
  • One of the most important hydrologic components is evapotranspiration. It is a process by which water is evaporated from moist land surfaces and transpired into atmosphere by plants. There are many methods of estimating evapotranspiration rate and its potential such as the methods of soil-moisture sampling, lysimeter measurements, water balance, energy balance, groundwater fluctuations and evapotranspiration. But it is very difficult to estimate evapotranspiration in terms of regional discrete characteristics of topography and/or vegetation. The evapotranspiration is strongly affected by ground covering vegetation, and the degree of vegetation growth. In order to grasp vegetation condition over a vast study area, NDVI (Normalized Difference Vegetation Indices) calculated from the data obtained from NOAA/AVHRR were utilized. Through multi-regression analysis, we developed a model equation to estimate the evapotranspiration using NDVIs and temperature data.

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A Study on the Development of the Flood Risk Index for Roads Considering Real-time Rainfall (실시간 강수량을 고려한 도로 침수위험지수 개발 방법에 대한 연구)

  • Kim, Eunmi;Hwang, Hyun Suk;Kim, Chang Soo
    • Journal of Korea Multimedia Society
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    • v.16 no.5
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    • pp.610-618
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    • 2013
  • The damaged district by flooding has been changed from mainly farmland to cities due to the weather phenomena which is different from the past. This has caused not only irreparable damage of people's lives and property but social infrastructures. There also exist serious damages such as isolation of drivers and traffic jam as the roads were flooded. In this study, we suggested a method to develop a flood risk index focused on not Si, Gun or Gu but roads. In addition, flood risk index in the roads just at the moment, when it rains quantitatively, will be provided by using real-time rainfall information provided by the Weather Center. Then it should be helpful to prevent people from being isolated by flooded roads in advance.

Short Term Runoff Characteristics Change of Stream Water Quality with Different Rainfall Events in Planted Coniferous Forest (침엽수 인공림에서 강우사상별 계류수 수질의 유출특성 변화)

  • Kim, Jaehoon;Choi, Hyung Tae;Yoo, Jae Yun
    • Korean Journal of Environment and Ecology
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    • v.29 no.6
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    • pp.917-922
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    • 2015
  • This study was carried out to investigate solutes concentration change with respect to discharge change in coniferous forest experiment watershed in Gyeonggi-do, Korea. From 2005 to 2008. Precipitation, discharge, solutes has been analyzed from 23 precipitation events. The results showed that low API induced low discharge. $NH_4{^+}$, $K^+$, and $Ca^{2+}$ were indicated by clockwise and $Cl^-$ and $NO_3{^-}$ were represented by counterclockwise hysteresis loop. ${SO_4}^{2-}$, $Na^+$, $Mg^{2+}$ showed no hysteresis loop pattern. $Cl^-$, $Na^+$, $NH_4{^+}$ was relatively constant due to groundwater during precipitation, $NO_3{^-}$ was increased due to soil water compared to early precipitation. $Cl^-$, ${SO_4}^{2-}$, $Na^+$, $Mg^{2+}$, $Ca^{2+}$ was diluted with respect to increased discharge and $NO_3{^-}$ was diluted in early precipitation and then increased in the end. $NO_3{^-}$ and $Ca^{2+}$ eluviated in early precipitation. This characteristics was presumed by the effect of API, discharge and ground water.