• 제목/요약/키워드: 중권역

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수문상황을 고려한 하천에서의 농업용수 사용량추정 연구 (A study on estimation of agricultural water usage in river consider hydrological condition)

  • 곽재원
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제54권5호
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    • pp.311-320
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    • 2021
  • 농업용수는 우리나라의 용수사용량 중에 61%를 차지하고 있으며, 효율적인 수자원관리를 달성하기 위한 핵심적인 관리목표 중 하나이다. 본 연구에서는 댐과 저수지 등을 관리하는 실무자가 수문상황에 따른 하천에서의 농업용수 임계사용량을 간편하게 추정하기 위한 방법론을 제안하고자 하였다. 이를 위하여, 4대강 권역의 주요 27개 하천유역을 대상으로 하여 유역의 유출량과 하천수 사용실적을 수집하였다. 하천에서의 농업용수 사용과 예년대비 유출율이 유의미한 상관관계가 있음을 나타내었으며, 분위회귀를 이용하여 농업용수 최대사용을 대표하는 임계곡선으로 제시하고 27개 하천유역에 적용하였다. 최종적으로 예년대비 2개월 유출율에 따른 농업용수 최대사용량대비 사용률로 표현되는 두 가지 임계곡선과 식을 제시하였다. 또한, 유역특성을 비교하여 삼림면적 대비 농지면적의 비를 기준으로 임계곡선 유형을 결정할 수 있도록 하였으나, 추가적인 자료 수집과 분석이 필요할 것으로 판단된다. 본 연구에서 제시한 방법은 하천 농업용수 임계사용량을 간편하게 추정하고 활용할 수 있으므로 수자원관리 실무에서 유용하게 활용될 수 있을 것으로 기대한다.

다중회귀분석을 이용한 미계측 유역의 갈수지수 산정에 관한 연구 (A study on estimation of lowflow indices in ungauged basin using multiple regression)

  • 임가균;정세진;김병식;채수권
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제53권12호
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    • pp.1193-1201
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    • 2020
  • 본 논문에서는 미계측 유역에 적용할 수 있는 갈수지수 산정 회귀모형을 개발하고자 하였다. 30개의 중권역 유역을 대상으로 국가수자원종합관리시스템에서 제공하는 장기유출자료를 이용하여 평균 갈수량과 평균 저수량, 지속기간별 빈도별 갈수지수를 산정하였으며 이를 유역특성인자 18개와 기상특성인자 3개와의 상관 분석을 통하여 최종적으로 유역면적(A), 유역 평균 표고(H), 유역 평균 경사(S), 수계밀도(D), 유출곡선지수(CN), 연증발산량(ET), 연강수량(P)을 선정하여 다중회귀분석을 수행하여 갈수지수 회귀모형을 개발하였다. 개발된 회귀모형을 평가하기 위하여 10개의 검증유역을 미계측 유역으로 간주하여 평균제곱근오차(RMSE) 와 평균절대오차(MAE)를 이용하여 정확도를 추정하였다. 또한 기존의 평균갈수량산정 회귀모형과의 비교를 통하여 본 논문에서 개발한 모형의 우수성을 검토하였다.

지표의 내재적 가중치를 고려한 하천의 생태적 건전성 평가 (Analyzing Ecological Soundness Considering the Implicit Weight of the Indicator)

  • 김홍명;하성룡
    • 환경영향평가
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    • 제30권4호
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    • pp.258-269
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    • 2021
  • 본 연구의 목적은 금강수계 하천의 생태적 건전성을 평가하는 체계를 구축하는 것이다. 연구대상 지역은 금강수계 14개 중권역으로 하였다. 평가지표의 투명성과 일관성을 확보하기 위하여, 건전성 지표 선정은 지표 간 내재적 가중치 변화 특성을 고려한 조정방법을 사용하여 선정하였다. 최종 통합지수에 미치는 영향이 가장 큰 지표는 수량, 수질, 수생태, 서식·수변환경 부문 중 수생태 부문의 지수로 파악되었다. 하천의 생태적 건전성 지수를 분석한 결과, 댐상류 유역(대청댐 기준)은 2014년까지 기준년도(2008)에 비해 상대적으로 좋은 상태로 평가되었으며 댐하류 유역은 좋지 않은 상태로 평가되었다. 년 단위 생태적 건전성 지수의 변화 추이는 다음과 같다. 용담댐, 용담댐하류, 보청천, 대청댐, 대청댐하류, 논산천의 경우는 시기별 차이는 있으나 건전성 지수의 저하가 진행되고 있다. 반면, 무주남대천, 영동천, 갑천의 경우는 건전성이 개선되고 있는 것으로 평가되었으며 초강, 대청댐상류, 미호천, 금강공주, 금강하구언은 건전성이 개선된 후 다시 저하되는 것으로 평가되었다.

기후변화 적응을 위한 우리나라 수문학적 가뭄 위험도 평가 (Hydrological drought risk assessment for climate change adaptation in South Korea)

  • 서정호;지혜원;김혜진;김연주
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제55권6호
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    • pp.421-435
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    • 2022
  • 기후변화로 인해 자연재해의 빈도가 증가하고 있어 미래 기후변화 시나리오를 바탕으로 가뭄 영향을 평가 및 전망하고 가뭄 위험도 감소를 위한 기후변화 적응 대책이 필요하다. 가뭄 위험도(risk)를 평가하기 위해서는 기후 요소뿐만 아니라 가뭄 발생 지역의 사회·경제적인 요소들 또한 고려해야 한다. 따라서 본 연구에서는 IPCC의 재난 위험도 분석 프레임워크에 따라 가뭄 위험도 평가 요소를 위해성(Hazard), 노출도(Exposure), 취약성(Vulnerability)으로 나누고 이에 맞는 각 지표를 선정하여 우리나라 중권역 단위의 가뭄 위험도를 정량화하였다. 미래 가뭄 위험도 평가를 위해 근 미래(2030-2050년)와 먼 미래(2080년-2099년)에 대해 기후변화 시나리오(RCP 2.6, RCP 8.5)와 사회경제 시나리오(SSP1, SSP2, SSP3)를 조합하여 가뭄 위험도를 살펴보고 이를 과거(1986-2005년)와 비교·분석하였다. 미래 시나리오에 따른 가뭄 위험도는 시간에 따라 전 유역에 걸쳐 먼 미래에 크게 상승하였다. 그리고 가뭄 위험도의 각 요소별 기여도와 순위 분석을 통해 미래 가뭄 위험도 상승에 대해 가뭄 위해성의 기여도가 전반적으로 크고, 유역별로 상승 요인이 다르다는 것을 확인했다. 이에 미래 기후변화 시나리오에 따른 유역별 해결 방안을 제시하여 향후 가뭄대책 수립을 위한 정책에 기반이 될 수 있도록 하였다.

2022 개정 과학과 교육과정 개선 방향 고찰 - 초등학교 '지구와 우주' 영역을 중심으로 - (Improving the 2022 Revised Science Curriculum: Elementary School "Earth and Universe" Units)

  • 유은정;박재용;이현동
    • 한국초등과학교육학회지:초등과학교육
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    • 제41권2호
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    • pp.173-185
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    • 2022
  • 이 연구의 목적은 2022 개정 교육과정의 고시를 앞두고 2007 개정 교육과정부터 2015 개정 교육과정까지의 초등 과학과 교육과정 중 지구와 우주 영역에 대해 반성적으로 검토하고 향후 교육과정 개정을 위한 과제를 제안하는 것이다. 이를 위하여 지구과학교육 전문가와 학교 현장의 초등교사를 대상으로 초등 과학과 교육과정에서 지구와 우주 영역 내용 요소와 내용 체계, 성취 기준과 탐구 활동 구성, 교육과정의 종적·횡적 연계성에 대해 FGI를 실시하였다. FGI를 통해 귀납적으로 도출한 개선 방향에 논리적 일관성을 확보하고자 자유 응답 문항과 가중치를 부여한 계층 분석 문항을 포함하였다. 분석 결과, 2015 개정 교육과정까지 초등 과학 지구와 우주 영역의 학년(군)별 단원 구성이 '지구계'의 각 권역별로 고르게 배분되어 있지 않고, 기초 개념이 부족한 것으로 나타났다. 학습 내용과 기능을 중심으로 서술한 성취 기준은 과학과 핵심역량이 구체적으로 드러나도록 진술할 필요성이 있으며, 다양한 형태의 탐구활동 유형과 학생 스스로 답을 찾는 과정이 포함되도록 탐구 활동을 구성할 필요성이 있다고 제안하였다. 계층 분석을 위한 문항에서는 내용 요소의 감축보다는 필수 내용 요소 포함, 흥미 중심의 현상 학습보다는 이해 중심의 개념 학습, 과목 간 통합 이전에 분과 기초 개념 학습, 학습 내용의 반복과 심화보다는 종적, 횡적 연계성의 확대를 제안하였다. 이 연구에서 제안한 내용이 초등 과학 '지구와 우주' 영역과 관련된 전문가들의 공통된 견해로 일반화하기에는 제한점이 있다. 그러나 2022 개정 교육과정의 주요 비전이 다양한 교육 주체의 참여를 통한 의견 수렴이므로 추후 교육과정의 개정 방향에 고려해야 할 여러 가지 의견 중 하나로 검토할 필요가 있음을 제안한다.

댐 운영 고도화를 위한 AI 기법 적용 연구 (Research on the Application of AI Techniques to Advance Dam Operation)

  • 최현구;정석일;박진용;권이재;이준열
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2022년도 학술발표회
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    • pp.387-387
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    • 2022
  • 기존 홍수기시 댐 운영은 예측 강우와 실시간 관측 강우를 이용하여 댐 운영 모형을 수행하며, 예측 결과에 따라 의사결정 및 댐 운영을 실시하게 된다. 하지만 이 과정에서 반복적인 분석이 필요하며, 댐 운영 모형 수행자의 경험에 따라 예측 결과가 달라져서 반복작업에 대한 자동화, 모형 수행자에 따라 달라지지 않는 예측 결과의 일반화가 필요한 상황이다. 이에 댐 운영 모형에 AI 기법을 적용하여, 다양한 강우 상황에 따른 자동 예측 및 모형 결과의 일반화를 구현하고자 하였다. 이를 위해 수자원 분야에 적용된 국내외 129개 연구논문에서 사용된 딥러닝 기법의 활용성을 분석하였으며, 다양한 수자원 분야 AI 적용 사례 중에서 댐 운영 예측 모형에 적용한 사례는 없었지만 유사한 분야로는 장기 저수지 운영 예측과 댐 상·하류 수위, 유량 예측이 있었다. 수자원의 시계열 자료 활용을 위해서는 Long-Short Term Memory(LSTM) 기법의 적용 활용성이 높은 것으로 분석되었다. 댐 운영 모형에서 AI 적용은 2개 분야에서 진행하였다. 기존 강우관측소의 관측 강우를 활용하여 강우의 패턴분석을 수행하는 과정과, 강우에서 댐 유입량 산정시 매개변수 최적화 분야에 적용하였다. 강우 패턴분석에서는 유사한 표본끼리 묶음을 생성하는 K-means 클러스터링 알고리즘과 시계열 데이터의 유사도 분석 방법인 Dynamic Time Warping을 결합하여 적용하였다. 강우 패턴분석을 통해서 지점별로 월별, 태풍 및 장마기간에 가장 많이 관측되었던 강우 패턴을 제시하며, 이를 모형에서 직접적으로 활용할 수 있도록 구성하였다. 강우에서 댐 유입량을 산정시 활용되는 매개변수 최적화를 위해서는 3층의 Multi-Layer LSTM 기법과 경사하강법을 적용하였다. 매개변수 최적화에 적용되는 매개변수는 중권역별 8개이며, 매개변수 최적화 과정을 통해 산정되는 결과물은 실측값과 오차가 제일 적은 유량(유입량)이 된다. 댐 운영 모형에 AI 기법을 적용한 결과 기존 반복작업에 대한 자동화는 이뤘으며, 댐 운영에 따른 상·하류 제약사항 표출 기능을 추가하여 의사결정에 소요되는 시간도 많이 줄일 수 있었다. 하지만, 매개변수 최적화 부분에서 기존 댐운영 모형에 적용되어 있는 고전적인 매개변수 추정기법보다 추정시간이 오래 소요되며, 매개변수 추정결과의 일반화가 이뤄지지 않아 이 부분에 대한 추가적인 연구가 필요하다.

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도로 안전성 분석 모형에 관한 연구: 전라북도 국도 권역을 중심으로 (A Study on the Road Safety Analysis Model: Focused on National Highway Areas in Cheonbuk Province)

  • 임준범;김준기;이수범;김현진
    • 대한토목학회논문집
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    • 제34권2호
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    • pp.583-595
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    • 2014
  • 현재 우리나라의 교통정책은 도로의 신설 확장은 지양하고, 도로의 선형 및 시설을 개량하여 안전성을 증대시키고, 친환경적이며 효율적으로 운영할 수 있는 방향으로 나아가고 있다. 이는 국가 도로사업 중 하나인 제2차 국도 5개년계획('06~'10)이 확장 53건(71%), 개량 22건(29%)인 반면, 제3차 국도 5개년계획('11~'15)은 확장 22건(30%), 개량 50건(70%)로 변화된 것으로 나타나고 있다. 이러한 시설개량위주의 도로사업을 좀 더 효과적으로 추진하기 위해서는 도로의 안전성을 객관적이고 과학적으로 판단하여 사업을 선정하고, 사업에 따른 안전성 향상에 대한 평가가 이루어져야 한다고 판단된다. 본 연구는 이러한 도로별 안전성 분석 및 평가를 위한 모형을 개발하는데 목적이 있다. 본 연구의 주요내용은 미국의 HSM (Highway Safety Manual)을 근간으로 하여 한국실정에 맞게 도로의 안전성을 분석하고 평가할 수 있는 모형을 개발하는 것이다. 모형 정립을 위한 데이터 구축은 전라북도 권역 5개 국도호선을 대상으로 기하구조 요인이 동일하다고 판단되는 구간을 동질성 구간으로 구분하였고, 구분된 1,452개 구간에 대하여 도로 기하구조, 시설물, 교통량, 기상상태, 토지이용 등의 대표값을 수집하였다. 수집된 자료는 교통사고와 각 도로요소의 상관관계 분석을 수행하여 어떠한 요인이 교통사고에 큰 영향을 미치는지 분석하였고, 이를 바탕으로 음이항회귀모형으로 사고모형을 정립하였다. 개발된 모형을 가지고 교통량과 도로구간연장을 이용하여 발생사고건수를 예측하는 안전성능함수와 도로기하구조 및 교통특성 등의 변화에 따라 사고빈도 변화를 결정하는 사고수정계수를 도출하였다.

한국 성인을 위한 영양지수 개발과 타당도 검증 (Development of Nutrition Quotient for Korean adults: item selection and validation of factor structure)

  • 이정숙;김혜영;황지윤;권세혁;정해랑;곽동경;강명희;최영선
    • Journal of Nutrition and Health
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    • 제51권4호
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    • pp.340-356
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    • 2018
  • 본 연구는 생애주기 중 성인 대상 영양지수 (NQ for adults) 개발을 목표로 수행되었다. 성인의 식행동과 영양섭취 관련 문헌, 국민건강영양조사 자료, 식생활지침 및 국가 영양정책, 전문가 및 포커스 집단을 대상으로 심층면접을 통해 파일럿 조사용 체크리스트를 개발하였다. 성인 368명을 대상으로 1일의 식사섭취조사와 체크리스트 설문조사를 수행하고, 체크리스트 평가항목과 식사섭취조사결과인 영양섭취 수준 간의 상관관계가 높은 24개 항목을 전국단위 조사용 체크리스트로 선정하여 사용하였다. 전국단위 조사는 주민등록인구통계자료를 활용하여 기본 층화변수로 6개 권역을 설정하고 권역별로 성별, 연령군별 성인 인구수를 기준으로 비례 배분하여 총 1,053명을 대상으로 인터넷 조사를 수행하였다. 탐색적 요인분석을 실시하여 성인 영양지수 평가항목을 21개 항목, 4개 요인으로 분류하고, 구조방정식 모형을 이용해 평가항목의 구성타당도를 검증한 후 추정된 경로계수를 적용하여 가중치를 산출하였다. 성인 NQ를 위한 4개 요인과 가중치는 각각 균형 0.25, 다양 0.25, 절제 0.30, 식행동 0.20이었다. '균형' 영역에는 과일, 달걀, 콩이나 콩제품, 우유 또는 유제품, 견과류, 생선류 섭취 빈도 및 아침 식사 빈도 7개 항목이 포함되었고, '다양' 영역에는 채소 반찬, 물 섭취 빈도와 편식 수준 3개 항목이, '절제' 영역에는 패스트푸드, 라면류, 단음식 또는 달거나 기름진 빵, 가당음료 섭취 빈도, 야식, 외식이나 배달음식 섭취 빈도 6개 항목이, '식행동' 영역에는 영양성분표시 확인, 건강한 식습관 노력 정도, 건강 인지 수준, 30분 이상 운동한 빈도, 음식 먹기 전 손씻기 5개 항목이 포함되었다. 전국단위 조사대상자의 NQ 평균 점수는 53.2점 이었고, 영역별 점수는 균형 38.6점, 다양 55.9점, 절제 67.1점, 식행동 47.0점 이었다. NQ를 기준으로 58점 이상인 경우 '양호'로, 58점 미만인 경우는 '모니터링이 필요'한 것으로 판정하였다. 본 연구에서 개발된 성인 NQ는 21개 항목으로 구성된 체크리스트를 통해 NQ점수와 균형, 다양, 절제 및 식행동 영역의 점수 산출이 가능하며, 상대적인 NQ 등급 부여를 통해 식사의 질과 영양이 양호한 지를 평가할 수 있다. 또한 성인 NQ는 체계적인 영양관리, 만성질환 예방을 위한 교육사업 및 정부의 영양정책 효과 평가 등 다양한 분야에서 활용될 수 있을 것이다.

권역별 입지$\cdot$토양 환경 요인에 의한 임지생산력 추정 (Estimation of forest Site Productivity by Regional Environment and Forest Soil Factors)

  • 원형규;정진현;구교상;송명희;신만용
    • 한국농림기상학회지
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    • 제7권2호
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    • pp.132-140
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    • 2005
  • 본 연구에서는 기존의 지위지수 추정식의 문제점을 보완하기 위해 수치 산림입지도에서 추출한 28개 입지환경 인자 중에서 몇 가지 인자만으로 구성된 최적의 조합에 의해 지역별 주요수종에 대한 지위지수 추정식을 개발하고자 하였다. 본 연구결과에서 도출된 지위지수 추정식에서 채택된 수종별 입지환경 인자는 $4\~5$개로 소수이지만 추정식의 설명력을 나타내는 결정계수가 0.90 이상으로 높은 추정능력을 보였다 이와 같이 개발된 지역별$\cdot$수종별 지위지수 추정식에 대하여 권역별로 수집한 수종별 독립자료를 사용하여 모형의 평균 편의, 정도, 표준오차 등의 3가지 평가통계량에 근거한 검증결과 본 연구에서 도출된 지위지수 추정식의 실용성을 입증할 수 있었다. 지위지수 추정식의 검증결과를 보면 전반적으로 본 연구에서 개발된 수종별 지위지수 추정식의 평가통계량은 낮은 것으로 판명되어 실제 적용하는데는 문제가 없는 것으로 평가되었다. 따라서 본 연구에서 개발한 지역별 주요 수종의 지위지수 추정식은 몇 가지의 입지환경 인자만으로도 지역별 특성을 고려한 수종별 지위지수를 추정할 수 있는 것으로 판명되어 앞으로 활용가치가 높을 것으로 평가된다 특히 본 연구에서 얻어진 결과는 수종별 적지판정과 이를 통한 산림의 경영 및 관리에 유용한 정보로 활용될 수 있을 것으로 기대된다. 또한 본 연구에서 개발된 지위지수 추정식과 산림입지도면의 데이터를 이용하면 지위지수 추정의 전산화가 가능할 것으로 판단되며, GIS 기법을 이용한 적지적수 선정 프로그램의 알고리즘에 수종별 적지분석을 위해 본 연구에서 조제한 지위지수 추정식을 적용하면 보다 정확한 의사결정이 가능할 것으로 기대된다. 하지만 본 연구에서는 일부 수종에 대한 지위지수 추정식을 개발하였기 때문에 실제 적용에는 한계를 가지고 있다. 이를 해결하기 위해서는 앞으로 충분한 입지환경 인자에 대한 자료를 확보하여 다양한 수종에 지위지수 추정식을 개발하는 작업이 이루어져야 하며, 이를 통해 입지조건에 따른 적지적수 선정 문제를 해결하기 위한 노력을 지속해야 할 것이라고 생각된다.

덕수궁 석조전 정원의 조성과 변천 (A Study on the Forming and the Transformations of Seokjojeon Garden in Deoksugung)

  • 김해경;오규성
    • 한국전통조경학회지
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    • 제33권3호
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    • pp.16-37
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    • 2015
  • 본 연구는 석조전 정원 조성 과정과 변천을 사회적 배경에 따른 덕수궁 권역의 변천과 연계하여 분석하였다. 그 결과 정원의 변천 과정을 4단계로 구분하였다. 첫째, 개항기 말인 1896년에서 1914년이다. 1896년부터 1897년까지 경운궁은 법궁으로 조성되어 고종의 거처로 중화전과 석조전이 마련되었다. 석조전 건립 초기에는 브라운이 관여했고, 준공과 정원은 데이빗슨이 마무리했다. 정원 조성 과정에서 중화전 회랑이 훼철되고 돈덕전이 편입되었다. 정원은 중심부에 원형 기식화단과 축선을 겸한 동선을 지닌 단순한 형태였고 독수리 조각상을 세웠으나 곧 철거되었다. 둘째, 1915년에서 1932년으로 17년간 형태가 유지되었던 시기이다. 1911년 대한제국 말기 궁내부를 계승한 이왕직이 1915년에 주전과를 설치하여 덕수궁 내 건물들을 조사했다. 당시의 정원은 1차 조성 형태 요소 중 중심축선은 유지하였지만, 녹지대는 비대칭형으로 하였다. 세부화단은 원형이고 오픈 노트 기법과 경계부 식재를 했고, 세분된 동선을 조성했다. 셋째, 1933년에서 1937년까지로 석조전이 개방된 시기이다. 1932년 석조전을 상설미술관으로 개방하기 위해 많은 건물을 훼철했다. 새로 조성한 정원은 중심축과 연계된 동선 중심에 거북이 조각상이 놓인 직사각형 수반이 있는 형태이다. 넷째, 1938년에서 해방까지로 덕수궁이 공원화된 시기이다. 이왕가미술관을 건립하여 석조전과 브리지로 연결하였고, 정원은 선큰(sunken) 정원으로 변모했다. 분수대, 파고라가 도입되었고 이후 부분적인 변형이 있었으나 현재까지 지속되고 있다. 이처럼 현재 남겨진 석조전 정원은 최초의 모습이 아니며, 따라서 본 연구는 석조전 정원에 대한 언설이 재작성되어야 함을 밝힌 것에 의의가 있다.