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분단위 강우강도-지속시간-재현기간 관계의 유도: 모포마 분포의 적용 (Derivation of Minutely Intensity-Duration-Frequency Curves: Applications of Moupfouma Distribution)

  • 유철상;박창열;김경준;전경수
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2007년도 학술발표회 논문집
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    • pp.168-172
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    • 2007
  • 소유역의 배수시설물 설계를 위한 확률강우량 결정에는 일반적으로 건설교통부 (2000)에 의해 제시된 강우강도식을 이용하며, 강우의 지속시간이 10분이하인 경우에도 통상 제시된 강우강도식의 지속시간 최소단위인 10분을 그대로 적용하는 것이 일반적이다. 따라서 도달시간이 수 분 정도인 도로 배수시설물의 경우에는 상대적으로 과대설계가 될 가능성이 크다. 본 연구에서는 이러한 문제점을 극복하고자 모포마 분포를 시자료에 적용하여 분단위 연최대치 강우계열을 구성하고 이를 빈도해석하여 확률강우량을 추정하였다. 1분단위 강우자료(MMR 자료)를 이용하여 빈도해석을 수행한 결과 기존 건설교통부 (2000)에 의해 제시된 강우강도식은 분단위로 내삽할 수 없음을 확인하였다. 60분 집성자료를 모포마 분포에 적용하여 추정한 지속시간별 분단위 연최대치 강우계열은 관측된 분단위 연최대치 강우계열의 특성을 적절히 설명할 수 있는 것으로 파악되었다. 따라서 모포마 분포를 이용하는 경우 시단위자료를 이용하여 1분단위 자료의 특성 재현이 가능한 것으로 판단된다. 60분 집성자료와 시단위 자료를 이용하여 모포마 분포에 각각 적용하여 IDF 관계를 유도한 경우 그 차이는 매우 미미한 것으로 나타났다. 아울러 사용된 자기상관함수에 따른 차이도 미미한 것으로 확인되었다. 따라서 모포마 분포는 시단위 자료로 부터 60분 이하의 지속시간에 대한 연최대치 강우계열을 적절히 재현할 수 있는 방법인 것으로 판단된다.

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도시유역 실강우의 시간분포가 유출에 미치는 영향분석 (Runoff Effects of Real Rainfall Distribution in Urban Area)

  • 조덕준;이정호;이양재;박재일;김중훈
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2005년도 학술발표회 논문집
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    • pp.1194-1198
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    • 2005
  • 최근에 적용빈도가 점점 높아지고 있는 Huff의 4분위법에 의한 강우의 시간분포 및 유출량 산정은 도시화지역 등에서 유출량의 대한 관측기록이 거의 없어서 Huff의 의한 강우분포가 적절한지를 판단하기 어려운 실정이다. Huff 법에 의한 강우분포는 관측된 실 강우자료의 분석으로 작성되어 대체적으로 실 강우의 시간분포가 반영된 모형이라 볼 수 있으나 시간 강우기록을 이용하였고 강우지속시간도 3시간 이하는 분석에서 제외되어 임계 강우지속시간이 작은 도시화유역에서는 적용이 적절하지 못하다는 문제가 있다. 본 연구에서는 최근 29개년의 년 최대 시간강우자료의 강우기록지를 10분 간격으로 판독하여 작성된 실 시간분포와 Huff 분포에 의한 10분 간격의 시간분포에 대하여 도시유출해석 모형인 SWMM을 이용하여 각각 유출량을 해석하였다. 분석결과 실 강우 분포에 의한 첨두 유출량이 Huff 분포의 유출량 보다 전반적으로 작게 산정되었으나 일부는 크게 나타났으며 첨두량의 빌생위치도 다소 다르게 나타났다.

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모포마 분포를 적용한 분단위 강우강도-지속시간-재현기간 관계의 유도 (Derivation of Minutely Rainfall Intensity-Duration-Frequency Relationships by Applying the Moupfouma Distribution)

  • 유철상;박창열;김경준;전경수
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제40권8호
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    • pp.643-654
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    • 2007
  • 본 연구에서는 도로나 도시유역에서와 같은 소유역의 배수시스템에서 적정량의 설계 규모를 결정하기 위해 지속시간 10분 이하의 강우강도-지속시간-재현기간 관계를 유도할 수 있는 방안을 제시하고 검토하였다. 본 연구에서 제시하는 방법은 모포마 분포에 근거한 것이며, 그 적용성을 서울지점 자료에 대한 적용을 통해 확인하였다 본 연구의 결과를 정리하면 다음과 같다. (1) 1분단위 강우자료를 이용하여 빈도해석을 수행한 결과 기존 건설교통부 (2000)에 의해 제시된 강우강도식은 분단위로 외삽할 수 없음을 확인하였다. (2) 60분 집성자료를 모포마 분포에 적용하여 추정한 지속시간별 분단위 연최대치 강우계열은 관측된 분단위 연최대치 강우계열의 특성을 적절히 설명할 수 있는 것으로 파악되었다. (3) 60분 집성자료와 시단위 강우자료를 이용하여 모포마 분포에 적용한 IDF 관계의 차이는 미미한 것으로 나타났다.

울릉도지역 강우패턴을 고려한 무한사면 안정성 해석 (Infinite Slope Stability Analysis based on Rainfall Pattern in Ulleung-do)

  • 이충기;문성우;윤현석;서용석
    • 지질공학
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    • 제28권1호
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    • pp.11-24
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    • 2018
  • 사면 안정해석의 목적은 강우, 지형 및 토질 특성 등을 고려하여 발생 위치와 발생 시간을 예측하는 것이다. 본 연구에서는 수치지형 모델, 지하수위 변화를 반영하는 집수모델, 무한사면 안정해석 모델을 결합한 모델을 이용하여 울릉도 산지를 대상으로 Huff 4분위법의 강우패턴에 따라 시간대별로 변화하는 지하수위를 고려한 사면 안정해석을 실시하고, 그 결과를 정량적으로 분석하였다. 해석 결과 사면의 경사가 $20{\sim}50^{\circ}$ 범위일 때 안전율 1.0 이하의 셀이 전체의 69.1~70.0%로 가장 넓게 분포하였으며, 강우 지속시간이 1분위($Q_1$)의 경우 2시간, 2분위($Q_2$) 5시간, 3분위($Q_3$) 7시간, 4분위($Q_4$) 6시간부터 안전율 1.0이하의 셀이 나타나기 시작한다. 또한, 안전율 1.0 이하의 셀이 최대로 나타나는 강우 지속시간은 1분위의 경우 6시간, 2분위 12시간, 3분위 16시간, 4분위 20시간으로 나타났으며, 분위별 안전율 1.0 이하 면적은 각각 14.3%, 15.0%, 15.6%, 16.3%로 나타났다.

모돈 생체 반응 신호의 주파수 영역 Feature selection을 통한 DNN 모델링 연구 (Research on DNN Modeling using Feature Selection on Frequency Domain for Vital Reaction of Breeding Pig)

  • 조진호;오종우;이동훈
    • 한국농업기계학회:학술대회논문집
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    • 한국농업기계학회 2017년도 춘계공동학술대회
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    • pp.166-166
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    • 2017
  • 모돈의 건강 상태를 정량 지수화 하기 위한 연구를 수행 중이다. 지제이상, 섭식 불량, 수면 패턴 등의 운동 특성 분석을 위하여 복수의 초음파 센서를 이용하였다. 시계열 계측 신호를 분석하여 정량 지수화를 수행하는 과정에서 주파수 도메인 분석을 시도하였다. 이 과정에서 주파수 도메인의 분해능에 따른 편차 극복을 위한 비선형 모델링을 수행하였다. 또한 인접한 시계열 데이터 구간 간의 상관성 분석이 가능하면 대용량 데이터의 실시간 처리로 인한 지연 시간 극복 및 기대되는 예후에 대한 조기 진단이 가능할 것이다. 본 연구에서는 구글에서 제공하는 Tensorflow와 NVIDIA에서 제공하는 CUDA 엔진을 동시 적용한 심층 학습 시스템을 이용하였다. 전 처리를 위하여 주파수 분해능 (2분, 3분, 5분, 7분, 11분, 13분, 17분, 19분)에 따른 데이터 집합을 1단계로 두고, 상위 10 순위 안에 드는 파워 스펙트럼 밀도의 크기를 2단계로 하여, 총 2~10개의 입력 노드를 순차적으로 선정하였고, 동일한 방식으로 인접한 시계열의 파워 스펙터럼 밀도를 순위를 변화시켜 지정하였다. 대표적인 심층학습 모델인 Softmax regression with a multilayer convolutional network를 이용하여 Recursive feature selection 경우의 수를 $8{\times}9{\times}9$로 총 648 가지 선정하고, Epoch는 10,000회로 지정하였다. Calibration 모델링의 경우 Cost function이 10% 이하인 경우 해당 경우의 학습을 중단하였으며, 모델 간 상호 교차 검증을 수행하기 위하여 $_8C_2{\times}_8C_2{\times}_8C_2$ 경우의 수에 대한 Verification test를 수행하였다. Calibration 과정 상 모든 경우에 대하여 10% 이하의 Cost function 값을 보였으나, 검증 테스트 과정에서 모든 경우에 대하여 $r^2$ < 0.5 인 결정 계수 값이 나타났다. 단적으로 심층학습 모델의 과도한 적합(Over fitting) 방식의 한계를 보인 것이라 판단할 수 있다. 적합한 Feature selection 및 심층 학습 모델에 대한 지속적이고 추가적인 고려를 통해 과도적합을 해소함과 동시에 실효적이고 활용 가능한 Classification을 위한 입, 출력 노드 단의 전후 Indexing, Quantization에 대한 고려가 필요할 것이다. 이를 통해 모돈 생체 정보 정량화를 위한 지능형 현장 진단 기술 연구를 지속할 것이다.

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처리수 재이용을 위한 최종침전지 유출수의 급속여과공정 처리특성 (Treatment Characteristics of Rapid filtration Process treating Secondary Clarifier Effluent for Wastewater Reuse)

  • 한동우
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제35권2호
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    • pp.213-220
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    • 2002
  • 하수 처리수의 재이용을 위하여 표준활성슬러지법에 의한 생물학적 처리 후 최종침전지 유출수를 급속여과공정으로 처리하기 위한 Pilot Plant 실험연구가 수행되었다. 또한, 활성슬러지와 연계된 급속여과공정과 포기조 후단에 응집제를 주입하는 활성슬러지 이후 급속여과 처리하는 공정과의 비교 실험도 행해졌다. 최종침전지 유출수를 급속여과공정으로 처리한 경우 여과속도는 100m/day, 여과지속시간은 40시간 이하로 운전하는 것이 타당한 것으로 나타났으며, 여과지의 역세척 주기는 여과속도 100m/day일 때 40시간에 1회 정도가 되었다. 여과지 역세척 시 역세척 방법은 공세 1분, 공세+수세 30초, 수세 1분, 공세·수세 2분, 수세 3분, 안정 30초, 배수 10분의 순으로 행하는 것이 효과적이었으며, 수세속도는 10LPM으로 전체 여과수량의 2%정도였다. 표준활성슬러지 시스템에 의한 2차 처리수를 잡용수로 재이용 하기 위해서는 폭기조 후단에 응집제를 첨가하여 여과 공정을 후속공정으로 하는 시스템으로 유용하게 사용할 수 있을 것으로 판단된다.

강수빈도 및 강우강도의 시공적 분포분석에 관한 연구 (A Study on the Analysis of Time-Regional Distribution of PRecipitation Frequency and Rainfall INternsity in Korea.)

  • 이재준;손광익
    • 물과 미래
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    • 제14권4호
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    • pp.53-72
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    • 1981
  • 본 연구는 우리나라의 강수빈도 및 강우강도의 시간적. 공간적 분포분석에 관한 것으로 전국을 5개의 권역으로 나누어 분석을 실시하였다. 강수빈도 해석은 39개 지점을 대상지점으로, 강우강도 해석은 36개 지점을 대상지점으로 하여 강수빈도 분포도의 작성과 강수빈도 분포의 시간적, 공간적인 해석 고찰, 각 지점 및 권역별 확률 강우량과 강우 강도식 및 각 강우기간별 회귀직선식을 유도, 제시하였다. 본 연구의 결과는 다음과 같다. (1) 각 권역내의 최다발생빈도 강수량 계급은 여름철을 제외한 모든 기간이 공히 1) 1~5mm, 2) 0.1~1.0mm, 3) 5~10mm 순이었다. (2) 강수량 계급에 따른 최다발생빈도 권역은 연간 20mm 이하의 강수빈도는 II 권역, 30~40mm의 강수빈도는 IV권역, 70mm 이상의 강수빈도는 I권역이었다. (3) 우리나라 전역에 있어서 강수량의 생기확률은 지수함수의 식으로 대표할 수 있음을 알았다.($W(x)=e^{\alpha+\beta}$) (4) 전국의 5개 권역 중 I권역은 자시간 지속, III권역은 단전간 지속 집중 호우지역으로 판단되었다. (5) 강우형태는 10분~40분, 40분~4시간, 4시간~24시간으로 크게 나눌 수 있었으며, 이들 구간에 대해 지점별 확률 강우 강도식을 유도하였다. (6) 각 권역별로 25시간과 10분~18시간 지속시간과의 강우량 상관식을 유도, 도시하였다. (7) 36개 지점에 대한 확률 강우량을 제시하였다.

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고강도운동 지속시간이 rat의 림프구 세포사에 미치는 영향 (Effects of the Duration of Highly Intensive Exercise on Lymphocyte Cell Death in Rats)

  • 김형수;현경예
    • 생명과학회지
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    • 제22권3호
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    • pp.312-317
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    • 2012
  • 고강도운동의 지속시간이 백혈구 조성과 T-림프구 활성 보조인자로서의 $CD4^+$$CD8^+$수준의 변화 그리고 림프수의 세포사에 미치는 영향을 조사하기 위해 쥐실험을 하였다. 고강도 운동을 매일 20, 60, 그리고 120분 동안 8주간 실시하였다. 혈액내의 총 백혈구 수는 20분간 운동을 했을 때 상승하였고 이것은 다시 120분 까지 대조군의 수준 이하로 감소하였다. 림프구의 수준변화 패턴 역시 운동시간의 영향을 받았으며 그 변화 정도는 총 백혈구의 그것과 유사하였다. 고강도운동을 실시한 쥐의 혈액 내 $CD4^+$$CD8^+$의 수준은 운동시간이 120분간 지속될 때까지 변화가 없었기 때문에 T-림프구의 활성에는 영향을 주지 않는 것으로 보인다. 거의 모든 초기단계 및 후기 단계의 림프구의 세포자멸사는 운동시간에 영향을 받지 않았으나 120분간 운동한 그룹에서 후기단계의 림프구 자멸사 수준이 증가되는 것으로 보아 이때 세포노화의 촉진이 일어났으리라 사료된다. 운동시간이 길어질수록 림프구의 괴사 수준이 증가되는 것을 확인 하였고 이에 따라 고강도운동에 의한 림프구 손상과 면역력 저하의 가능성이 예상된다. 본 연구에서 장시간 동안의 고강도 운동은 림프구의 염증관련 기능과 세포 수에 있어서의 손상 등을 일으켜 면역력의 저하를 초래할 수 있다고 보며 따라서 적어도 본 연구조건에 한해서 20분 이상의 고강도운동은 건강유지 차원에서 바람직하지 않다고 판단된다.

소아청소년에서 short-lasting headaches (Short-lasting headaches in children and adolescents)

  • 노영일
    • Clinical and Experimental Pediatrics
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    • 제52권8호
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    • pp.869-874
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    • 2009
  • 목 적 : 소아와 청소년에서 반복적이고 수초에서 수분 지속되는 short lasting headaches (SLH)에 대해서 드물게 보고되고 있다. 이러한 두통은 성인 일차성 두통 진단 기준에 부합되는 경우가 많다. 이에 저자는 소아청소년에서 반복되고 짧게 지속되는 두통의 빈도와 임상적 특징, 치료와 예후에 대해서 알아보고자 하였다. 방 법 : 조선대학교병원 소아청소년과 외래를 2006년 4월부터 2007년 7월까지 방문한 두통환자 123명중 수초에서 30분 지속되는 두통을 반복해서 경험한 44명을 대상으로 하였다. 환자의 특성과 두통의 빈도, 지속시간, 심한정도, 두통에 의한 장애, 두통의 양상, 발생 장소 등에 대해서 알아보고, 치료와 예후에 대해서 분석하였다. 결 과 : SLH은 44명(35.8%)이었고, 남자 18명, 여자 26명이었다. 6세 미만에서는 45.5%, 6세 이상은 33.7%이었으며, 통계학적으로 의미 있게 6세 미만에서 더 높게 발생하였다(P=0.015). 나이는 평균 $9.24{\pm}3.13$세, 한 달 동안 두통의 빈도 $11.5{\pm}10.30$, 심한정도 $4.86{\pm}1.36$, PedMIDAS $7.97{\pm}17.51$이었으며, 방문 전 두통을 앓았던 기간은 $7.99{\pm}8.84$개월이었다. 일차성 자두통의 진단 기준에 적합한 경우는 8명(18.2%)이었다. SLH 환자의 나이, 두통의 빈도, 지속시간, 심한정도, PedMIDAS, 발생 전 기간과 가족력에서 남녀의 차이는 통계학적으로 의미 없었다. 양상은 누르는 듯한 두통이 30.2%로 가장 많았으며, 찌르는 듯한 27.9%, 박동성 18.6%, 둔한 11.6%, 쥐어짜듯이 7.0% 순이었다. 통증 위치는 이마가 52.4%로 가장 많았으며, 한쪽 옆이 28.6%, 양쪽 옆 7.1%, 뒤 머리 4.8% 순이었다. 지속시간은 6-15분이 36.4%로 가장 많았고, 1-5분이 27.3%, 16-30분 미만 25.0%, 1분 이하가 11.3%이었다. 심한 정도는 1-3점이 13.6%, 4-6점 75.0%, 7-10점 11.4%이었다. 치료로 비약물적 치료로 상담과 생활 방식의 교육만 한경우가 36.4%, 급성기 약물 치료 34.1%, 교육과 예방적 약물치료 18.2%, 급성기 약물 치료와 예방적 약물치료를 같이 한 경우 9.1%이었다. 3개월 뒤 방문시 초기 방분보다 두통의 빈도, 심한정도, 지속시간, 두통에 의한 장애 모두에서 통계학적으로 의미 있는 호전을 보였다(P<0.05). 결 론 : 소아청소년에서 SLH은 35.8%로 흔하나, 성인의 일차성 두통 진단기준에 합당한 경우는 일차성 자두통이 18.2%로 대부분 성인의 진단기준에 맞지 않아서 소아와 청소년에서 짧게 지속되는 두통의 정확한 진단이 어려운 경우가 많았다. 치료 후 예후는 대부분에서 좋았다. 이러한 두통의 임상적 특징과 두통 분류와의 관계를 더 명확하게 하기 위해서는 더 많은 자료에 의한 연구가 필요하다.

GIUH-Clark 모형의 유도에 관한 연구 (A study on the Derivation of GIUH-Clark Model)

  • 이병운;장대원;김형수;서병하
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2004년도 학술발표회
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    • pp.731-736
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    • 2004
  • 강우-유출과정의 수문학적 현상을 보다 정확히 분석하고 예측하는 기법으로 강우에 의한 유출의 반응을 나타내는 지체시간, 도달시간 등 수문학적 반응시간을 유역의 지형형태학적 인자들과 연계하는 방법이 많이 이용되고 있다. 이에 본 연구에서는 Clark방법과 지형형태학적 순간단위도(GIUH)를 이용하여 계측유역의 강우-유출반응을 모의하였고, 이를 관측된 값과 비교하여 미계측유역의 적용성 여부를 검토해보았다. 대상 유역의 하상지형인자 및 지형형태학적 특성은 Arc-View를 이용하여 구하였으며, 이를 기존의 문헌자료와 비교해보았다. Clark방법의 매개변수의 결정에 있어서 시간-면적곡선은 HEC-1의 무차원 식을 이용하였고, 도달시간은 Kirpich 공식을 이용하여 구하였으며, 저류상수는 Clark방법에 의해 추정된 순간단위도의 첨두유량이 Horton의 차수비의 함수로 구한 철두유량과 같아지는 값으로 결정하였다. 본 연구는 전적비교를 출구점으로하는 유역면적 $8.5km^2$인 설마천을 대상유역으로 하였으며, 모의된 강우-유출반응과 비교하기 위해 사용된 강우사상은 2002년의 8월 4일과 2002년 10월 6일의 10분 단위 우량이다. Clark방법과 GIUH를 이용하여 모의한 유출곡선과 관측된 유출곡선을 비교해본 결과 첨두유량은 8월의 강우사상 때는 $21\%$크게, 10월의 강우사상 때는 $35\%$작게 나타났다. 첨두시간은 모의된 경우가 각각 10분, 20분 빨리 도달하였다. 또한 이러한 결과는 유역의 도달시긴에 가장 민감하게 반응함을 알 수 있었다. 따라서, 유역의 도달시간 산정에 주의를 요한다면 프랙탈 차원이 유사한 미계측유역의 수문곡선 산정에 있어서 Clark방법과 GIUH를 이용하는 방법도 유용하다고 사료된다. 주는 각 수문인자 중 강우시간분포와 유효우량 산정방법 그리고 유출모형에 대해 자자 검토하였으며, 최종적으로 면적에 따른 임계지속기간과 유출량의 변화를 검토해 보았다.이를 각각의 경우의 해석해 결과와 비교${\cdot}$분석하였다. 후방추적 퍼프모형은 전방추적 퍼프모형에 비하여 사용된 퍼프수와 관계없이 작은 오차를 발생하였으며, 전체적으로 퍼프 모형이 입자모형보다는 훨씬 적은 수의 계산을 통해서도 작은 오차를 나타낼 수 있다는 것을 알 수 있었다. 그러나 Gaussian 분포를 갖는 퍼프모형은 전단흐름에서의 긴 유선형 농도분포를 모의할 수 없었고, 이에 관한 오차는 전단계수가 증가함에 따라 비선형적으로 증가하였다. 향후, 보다 다양한 흐름영역에서 장${\cdot}$단점 분석 및 오차해석을 수행한 후에 각각의 Lagrangian 모형의 장점만을 갖는 모형결합 방법을 제시할 수 있을 것으로 판단된다.mm/$m^{2}$로 감소한 소견을 보였다. 승모판 성형술은 전 승모판엽 탈출증이 있는 두 환아에서 동시에 시행하였다. 수술 후 1년 내 시행한 심초음파에서 모든 환아에서 단지 경등도 이하의 승모판 폐쇄 부전 소견을 보였다. 수술 후 조기 사망은 없었으며, 합병증으로는 유미흉이 한 명에서 있었다. 술 후 10개월째 허혈성 확장성 심근증이 호전되지 않아 Dor 술식을 시행한 후 사망한 예를 제외한 나머지 6명은 특이 증상 없이 정상 생활 중이다 결론: 좌관상동맥 페동맥이상 기시증은 드물기는 하나, 영유아기에 심근경색 및 허혈성 심근증 또는 선천성 승모판 폐쇄 부전등을 초래하는 심각한 선천성 심질환이다. 그러나 진단 즉시 직접 좌관상동맥-대동맥 이식술로 수술적 교정을 해줌으로써 좋은 성적을 기대할 수 있음을 보여주었다.특히 교사들이 중요하

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