• 제목/요약/키워드: 장기간 연구

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딥러닝에 기반한 우리나라 장기간 일 단위 고해상도 격자형 기상자료 생산 (Development of long-term daily high-resolution gridded meteorological data based on deep learning)

  • 정유경;변규현
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2023년도 학술발표회
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    • pp.198-198
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    • 2023
  • 유역 내 수자원 계획을 효율적으로 수립하기 위해서는 장기간에 걸친 수문 모델링 뿐만 아니라 미래 기후 시나리오에 따른 수문학적 기후변화 영향 분석도 중요하다. 이를 위해서는 관측 값에 기반한 고품질 및 고해상도 격자형 기상자료 생산이 필수적이다. 하지만, 우리나라는 종관기상관측시스템(ASOS)과 방재기상관측시스템(AWS)으로 이루어진 고밀도 관측 네트워크가 2000년 이후부터 이용 가능했기에 장기간 격자형 기상자료가 부족하다. 이를 보완하고자 본 연구는 가정적인 상황에 기반하여 만약 2000년 이전에도 현재와 동일한 고밀도 관측 네트워크가 존재했다면 산출 가능했을 장기간 일 단위 고해상도 격자형 기상자료를 생산하는 것을 목표로 한다. 구체적으로, 2000년을 기준으로 최근과 과거 기간의 격자형 기상자료를 딥러닝 알고리즘으로 모델링하여 과거 기간을 대상으로 기상자료(일 단위 기온, 강수량)의 공간적 변동성 및 특성을 재구성한다. 격자형 기상자료의 생산을 위해 우리나라의 고도에 기반하여 기상 인자들의 영향을 정량화 하는 보간법인 K-PRISM을 적용하여 고밀도 및 저밀도 관측 네트워크로 두 가지 격자형 기상자료를 생산한다. 생산한 격자형 기상자료 중 저밀도 관측 네트워크의 자료를 입력 자료로, 고밀도 관측 네트워크의 자료를 출력 자료로 선정하여 각 격자점에 대해 Long-Short Term Memory(LSTM) 알고리즘을 개발한다. 이 때, 멀티 그래픽 처리장치(GPU)에 기반한 병렬 처리를 통해 비용 효율적인 계산이 가능하도록 한다. 최종적으로 1973년부터 1999년까지의 저밀도 관측 네트워크의 격자형 기상자료를 입력 자료로 하여 해당 기간에 대한 고밀도 관측 네트워크의 격자형 기상자료를 생산한다. 개발된 대부분의 예측 모델 결과가 0.9 이상의 NSE 값을 나타낸다. 따라서, 본 연구에서 개발된 모델은 고품질의 장기간 기상자료를 효율적으로 정확도 높게 산출하며, 이는 향후 장기간 기후 추세 및 변동 분석에 중요 자료로 활용 가능하다.

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장기간 의존 시계열에서 붓스트랩을 이용한 장기적 분산 추정 (Bootstrap estimation of long-run variance under strong dependence)

  • 백창룡;권용
    • 응용통계연구
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    • 제29권3호
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    • pp.449-462
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    • 2016
  • 본 논문은 시계열 분석의 추론에서 매우 중요한 역할을 하는 장기적 분산에 대해서 붓스트랩을 이용한 추정을 다룬다. 본 논문은 기존의 방법을 두가지 측면에서 확장한다. 첫째, 단기억 시계열에서의 장기적 분산 추정을 확장하여 자료의 의존성이 매우 강한 장기간 의존 시계열에서 붓스트랩을 이용한 장기적 분산의 추정에 대해서 논의한다. 또한 장기간 의존 시계열이 평균변화모형과 매우 쉽게 잘 혼동됨이 잘 알려져 있기에 이를 해결하기 위해서 쌍봉형 커널을 이용한 추세 추정 및 붓스트랩의 블럭을 결정하는 방법을 제안한다. 모의 실험결과 제안한 방법이 매우 유의하였으며 북반구 평균 온도 변화 자료 분석으로 실증 자료 예제도 아울러 제시하였다.

진동 지반다짐 공법에 대한 장기간 진동계측 사례 (Vibration monitoring at Vibrating Compaction Works for Ground Improvement)

  • 김덕영;김선웅
    • 화약ㆍ발파
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    • 제33권2호
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    • pp.40-43
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    • 2015
  • 본 연구에서는 싱가폴 창이 국제공항 신규 터미널(5번) 확장 지반 보강공사에 적용된 진동다짐공법을 소개하고 이에 따라 발생되는 진동을 장기간 실시간으로 측정하기 위하여 최적의 진동 분석 S/W 개발을 완료하였다. 아울러 이와 유사한 파일항타 작업 진동이나, 방파제 설계를 위한 주기적 반복적으로 발생하는 파도에 의한 진동이나 초고층 건물, 터널, 교량 등 대형구조물에서 발생하는 진동을 장시간에 걸쳐 실시간으로 측정이 가능함을 알아보고자 하였다.

저수지 운영을 위한 장기간 퇴사분석 - 파키스탄 Gulpur를 대상으로 (Study on Simulation of Long-term sediment Transfer for applying to reservoir operation - In Gulpur HPP, Pakistan)

  • 원창연;박종표
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2018년도 학술발표회
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    • pp.234-234
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    • 2018
  • 댐 건설을 하게 되면 저수지 형성으로 인한 통수단면 증가가 발생하고 이에 따른 하천의 유속 및 난류 영향이 감소하게 된다. 이러한 영향으로 댐 상류 구간에서 발생한 유사량은 저수지에 퇴적하게 되고 유효저수량은 감소하게 된다. 저수지의 유효저수량 감소는 댐의 주요 기능인 용수공급, 수력발전 등의 기능 저하에 지대한 영향을 주게 된다. 특히 해외 수력발전 사업의 경우 하천 경사가 크고, 퇴사가 많이 발생하는 지역에 댐이 위치하고 있다. 이와 같은 문제 해결을 위한 중 장기적 퇴사거동 및 예측에 대한 연구가 필요한 상황이다. 본 연구에서는 파키스탄 Gulpur 지역에 설치 예정인 수력발전용 댐에 대한 장기간 퇴사모의를 위해 1차원 유사해석 모형인 HEC-RAS sediment module을 이용하였다. 퇴사모의에 적용한 모형의 입력 자료로는 총 52개년(1960-2011년)간 유사량 관측값과 20년간 유량측정 결과를 이용하였다. 유사해석 모의 시나리오는 유사 재질 비율변화에 따른 장기간 Deposited 모의와 댐의 Gate를 통한 유사 배제를 운영하는 Flushing 모의를 수행하였다. 유사해석 모의 결과 Deposited 시나리오의 경우는 저수지에서 퇴적된 유사는 대부분 Sand가 차지하게 된다. Sand의 포착률은 저수지가 가득 차기 이전에는 거의 100 % 포착이 되며, 저수지가 가득 차는 시기인 운영 20년 후에는 Sand를 포함한 전체 유사의 59%가 포착하게 되어 저수지가 한계에 도달한 것을 확인하였다. 또한, Flushing 시나리오의 경우는 Flushing 운영 기간의 변화에 따른 퇴사 포착 영향이 큰 것으로 분석되었으며, Gulpur 댐의 경우는 운영기간을 5일로 설정하는 것이 안정한 하상상태를 유지하는 것으로 검토되었다.

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HEC-RAS 모의결과를 활용한 연속유량 자료 보완 방법에 관한 연구 (A Study on estimation of IRDIMS Missing Data Using HEC-RAS Modeling)

  • 오동헌;조상욱;노영신;정성원
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2019년도 학술발표회
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    • pp.263-263
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    • 2019
  • 자동유량측정시설은 하천 유량을 실시간으로 측정하기 위한 수문조사시설로써, 기존 수위-유량관계곡선식으로는 유량산정이 어려운 배수 및 조위영향 구간에서 양질의 유량자료를 확보할 수 있다. 하지만 자동유량측정시설의 경우 시설물 고장 등으로 인해 자료의 결측이 발생할 수 있으며, 단기간 발생한 결측자료는 수문자료품질관리를 통해 보완이 가능하지만 장기간 결측이 발생한 경우 보완방법이 없는 실정이다. 본 연구에서는 남한강 유역의 여주시(남한강교)~양평군(양평교) 구간 중 장기간 결측이 발생한 여주보(하류) 지점과 이포보(상류) 지점의 2013년 평수기(3월)와 홍수기(7월) 기간을 선정하여 HEC-RAS 모형을 통해 결측자료의 보완 가능 여부를 검토하였다. HEC-RAS 모의결과 여주보(하류) 지점의 경우 실시간 유량자료와 상대오차는 평저수기(3월), 홍수기(7월) 각각 0.7%와 5.0% 나타났으며, 이포보(상류) 지점은 각각 5.0%와 6.0%로 나타나 장기간 결측 발생시 HEC-RAS 모형을 통해 결측자료 보완이 가능한 것으로 나타났으며, 결측 발생기간에 적용한 결과, 여주보(하류) 지점과 이포보(상류) 지점에서 측정된 검보정 측정성과와 상대오차는 각각 4.0%, 6.0%로 나타나 결측자료 보완이 잘 이루어진 것으로 나타났다. 따라서 남한강 유역의 여주시(남한강교)~양평군(양평교) 구간과 같이 배수영향을 받는 지점에 경우 장기간 결측 발생 시 검증된 지점에 한하여 HEC-RAS 모형과 같은 수치모형을 통해 자료를 보완하는 것이 적절하다고 판단된다. 또한, 이 방법을 통해 현재 보 개방에 따라 유량측정이 어려운 자동유량측정시설의 자료보완 방법으로 일부 적용이 가능할 것으로 판단된다.

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기관지 과민성을 가진 장기간 천식 관해 상태의 청소년에서 혈액 내 호산구와 혈청 호산구 양이온 단백에 대한 연구 (Peripheral Blood Eosinophil Counts and Serum ECP in Adolescents with Long-term Asthma Remission and Persistent Bronchial Hyperresponsiveness : Comparison with Adolescents with Symptomatic Asthma)

  • 강희;유영;유진호;박양;고영률
    • Clinical and Experimental Pediatrics
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    • 제46권10호
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    • pp.1013-1018
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    • 2003
  • 목 적 : 천식 환자에서 특징적으로 존재하는 BHR의 기전으로 호산구성 기도 염증 반응이 중요시 생각되고 있다. 그러나 장기간 천식 관해 상태인 청소년에서 BHR이 지속되는 기전에 대해서는 아직 명확하지 않은 실정이다. 본 연구는 장기간 천식 관해 된 청소년에서의 BHR이 호산구성 기도 혈액내 총 호산구 증가와 혈청 ECP 농도의 증가와 연관되어 있는지 알아보고자 시행하였다. 방 법 : 서울대학교 어린이병원 소아과 외래에서 아토피성 천식으로 진단되었던 청소년 중 임상적으로 장기간 관해(최근 2년간 천식 증상이 없고 치료가 필요 없었던 경우)되었으나 BHR이 잔존하는 35명과 이들과 서로 대응하는 BHR을 갖고 있으면서 현증을 보이는 아토피 천식 청소년 35명을 대상으로 하였다. 이 두 군간의 총 호산구 수와 혈청 ECP 농도를 비교하고 각 군에서 총 호산구 수 및 혈청 ECP 농도와 $PC_{20}$ 사이에 상관 관계가 있는 지 분석하였다. 결 과 : 장기간 관해 된 군의 혈액 내 호산구 수와 혈청 ECP 농도의 평균값이 현증을 보이는 군보다 통계적으로 유의하게 낮았다($273{\pm}108$ vs. $365{\pm}178/{\mu}L$; $16.3{\pm}9.4$ vs. $26.5{\pm}15.1{\mu}g/L$, both, P<0.05). 현증을 보이는 군에서는 메타콜린 $PC_{20}$에 따라 혈액 내 호산구 수 및 혈청 ECP 농도가 각각 통계적으로 유의한 음의 상관관계를 보였으나(r=-0.385, P=0.022; r=-0.439, P=0.008) 장기간 관해 된 군에서는 유의한 상관관계를 보이지 않았다(r=-0.292, P=0.089; r=-0.243, P=0.159). 결 론 : 이와 같은 소견은 장기간 관해시의 BHR은 호산구성 염증과 연관성이 없으며 현증 천식에서의 BHR과는 다른 기전으로 설명될 수 있을 것으로 추정된다. 장기간 천식 관해 된 청소년에서 BHR이 잔존하는 기전에 대하여 정확히 밝히기 위해서 향후 BAL, 조직 검사, 유도 객담 등을 이용한 연구를 시행할 필요가 있다.

기후변화를 고려한 충주댐 유역의 미래 유입량 모의 (Future Inflow Simulation Considering Climate Change in Chungju Dam Basin)

  • 박지연;신주영;김태림;허준행
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2012년도 학술발표회
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    • pp.125-125
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    • 2012
  • 최근 심화되고 있는 강우의 시간적 지역적 불균형이 기후변화와 높은 연관성이 있다는 연구결과가 발표되고 있다. 강우에 직접적인 영향을 받는 수자원분야에서는 강우의 변동성을 예측한 결과를 바탕으로 기후변화 영향에 대한 연구가 활발히 진행 하고 있다. 우리나라의 연중 강수량의 대부분이 홍수기에 집중되어 수자원의 총량의 27%만 사용하고 있다. 전체 수자원이용량 중 절반 이상을 댐을 통해 이용하고 있기 때문에 댐 운영방법에 지속적인 연구가 필요하다. 기후변화영향으로 댐 유입량에 대한 불확실성이 커지므로 장기적인 수자원을 관리를 위하여 효율적인 댐 운영을 하기 위한 해결책이 필요하다. 물리적 강우-유출 모형으로 기후변화 영향을 받는 장기간 모의를 하게 되면 입력 자료와 매개변수, 모형구조의 불확실성 갖게 된다. 그에 반해 데이터를 통해 모형의 매개변수 값을 추정하여, 향후의 의사결정에 활용할 수 있는 모형을 구축하는 추계학적 모형과 인공신경망모형은, 물리적인 강우-유출 모형과 비교하여 모의에 드는 시간이 적고 모형 불확실성 파악이 가능하며, 장기간 모의 시 불확실성을 줄이는 효율적인 대안이 될 수 있다. 일반적인 추계학적 모형은 과거의 유입량 자료만 사용하지만 본 연구에서는 기후변화 시나리오 강우량의 영향을 함께 고려한 Transfer Function Noise(TFN)모형을 통하여 장기간 모의를 하였다. 본 연구의 대상 댐으로는 한강유역 중 댐 상류유역면적이 제일 넓은 충주댐으로 선정하였다. 과거의 유입량과 강우량 자료를 사용하여 통계적 방법을 통하여 TFN모형을 구축하고, TFN과 같은 변수를 사용하여 인공신경망모형을 구축하였다. 5개의 시나리오별로 어떠한 차이를 갖는지를 비교하였고, TFN모형과 인공신경망에 따라서 어떠한 양상을 갖는지 비교하였다.

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비측량용 카메라 내부표정요소의 장기간 안정성 평가 (Evaluation of Long-term Stability of Interior Orientation Parameters of a Non-metric Camera)

  • 정수
    • 한국측량학회지
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    • 제29권3호
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    • pp.283-291
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    • 2011
  • 측량용 카메라의 경우에는 내부표정을 위해 사진지표 뿐만 아니라 렌즈에 관련된 다양한 매개변수들이 제작사의 정밀 검정을 통해 제공된다. 반면에 비측량용 카메라는 정확한 위치를 알고 있는 다수의 기준점을 이용하여 사용자가 직접 카메라 검정을 통해 내부표정요소를 구하여야 한다. 측량용 카메라는 한번 검정된 내부표정 결과를 장기간 지속적으로 활용하고 있는 것에 반하여, 비측량용 카메라의 경우에는 아직까지 장기간에 따른 내부표정요소의 안정성이 충분히 규명되지 않은 상태이다. 따라서, 비측량용 카메라의 경우 사전측량작업을 할 때마다 내부표정요소를 구하기 위한 작업을 별도로 수행하는 경우가 많다. 이는 다량의 기준점을 이용해야 하므로 매우번거로운 작업이며, 비측량용 카메라의 활용에 장애가 되어 왔다. 본 연구에서는 일반 디지털 카메라에 대해 6개월간에 걸쳐 25회의 카메라 검정과 관측을 주기적으로 실험하여 내부표정요소를 구하고, 이를 분석함으로써 비측량용 카메라의 내부표정요소가 장기간 동안 어느 정도 안정한지를 검토하였다.

장기간 지속되는 이상고온기의 종관패턴: 미국을 사례로 (Prevailing Synoptic Patterns for Persistent Positive Temperature Anomaly Episodes in the United States)

  • 최종남;최광용
    • 대한지리학회지
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    • 제43권5호
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    • pp.701-714
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    • 2008
  • 본 연구는 미국 지역을 사례로 겨울철 및 여름철에 장기간 지속되는 이상고온기 발생에 유리한 종관 규모의 매커니즘을 밝힌다. 여름철 이상고온기는 주로 미국의 남중부 지역에서 발생하는 반면, 겨울철 이상고온기는 미서부 지역에서 발생한다. 지상 및 상층 기압장 자료 분석 결과, 이러한 이상고온기는 태평양과 대서양의 아열대 고기압들의 활동과 밀접하게 관련되어있다. 장기간 지속되는 여름철 이상고온기는 중층 및 상층 블러킹 고기압의 활동에 의해 형성되는 매우 안정된 대기 조건하에서 주로 발생한다. 또한 이 시기에는 지표강제력으로 상대적으로 높은 보웬비(Bowen ratio)가 나타나지만, 따뜻한 공기의 이류의 영향은 크지 않다. 반면, 장기간 지속되는 겨울철 이상고온기는 블러킹 고기압에 의한 단열 기온 상승뿐만 아니라 따뜻한 공기의 이류의 복합적인 작용에 의해 나타난다. 그러나 이 시기의 지표 강제력의 영향은 약하다.

유용미생물을 이용한 포러스 콘크리트의 장기간 연속흐름 실험을 통한 수질정화 효과 검토 (Investigation on Water Purification Effect Through Long-Term Continuous Flow Test of Porous Concrete Using Effective Microorganisms)

  • 박준석;김봉균;김우석;서대석;김화중
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제26권2호
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    • pp.219-227
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    • 2014
  • 이 연구는 생물의 서식기반 제공 효과가 있는 다공질의 부석 및 포러스 콘크리트와 대사 작용 및 항산화작용에 의해 유기 오염물질을 분해시켜 오염된 하천수의 수질정화 효과가 있는 유용미생물을 동시에 이용하여 장기간 연속흐름시험을 통한 수질정화 특성을 검토하고자 하였다. 특히 기존의 미생물 탈리 등의 문제점을 해결하기 위하여 이 연구에서는 16S rDNA 염기서열 분석법에 의해 동정된 유용 미생물을 포러스 콘크리트 제조과정에서 각 단계별로 3차 처리하였으며, 최적의 연속흐름 실험을 위한 농도 및 체류시간별에 따른 기초실험을 통하여 운전조건을 검토하였다. 실험 결과 유용미생물을 적용한 포러스 콘크리트는 수질 및 생물에 대한 독성이 없는 것으로 나타났다. 그리고 일반 포러스 콘크리트 보다 유용미생물을 적용한 포러스 콘크리트가 우수한 제거효율을 나타내었으며, 150일 이상 큰 변화를 나타내지 않아 장기간 운전이 가능할 것으로 판단된다. 이와 같이 유용미생물을 적용한 포러스 콘크리트의 장기간 연속흐름 실험으로 오염물질 처리성능에 대한 검토를 통하여 오염된 수질을 향상시킬 수 있을 것이라고 판단되며, 실험과정 중 나타난 문제점들이 보완된다면 하천에 적용하여 유입되는 비점오염원을 저감시킬 수 있을 것으로 기대된다.