• Title/Summary/Keyword: 합성모형

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Estimation of Synthetic Unit Hydrograph by Cluster Analysis Using Geomorphic Characteristics of Mid-size Watershed (지형학적 인자에 따라 군집화된 중소규모유역의 합성단위도법 제시)

  • Kim, Jin Gyeom;Kim, Jong min;Kang, Boosik
    • KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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    • v.36 no.3
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    • pp.439-449
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    • 2016
  • The methodology of synthetic unit hydrograph using geomorphic characteristics was suggested. Six geomorphic components over 19 watersheds were used to estimate synthetic unit hydrograph and the test watersheds were classified into two groups on the basis of the area of $200km^2$. The regression formulas between standardized geomorphic characteristics for each group and peak quantities of specific streamflow and time of representative unit hydrograph were suggested and the Nash and the Clark unit hydrographs were derived. For verifying the derived unit hydrographs, the resulting hydrographs were compared with the ones using the existing Clark unit hydrographs based on the empirical parameter estimation for the 145 storm events during 2010 to 2011 for the additional six watersheds. The results showed the relatively higher performance over the existing synthetic unit hydrograph methods, which could be a contribution to the hydrologic estimation in ungauged watersheds.

Calibration of Car-Following Models Using a Dual Genetic Algorithm with Central Composite Design (중심합성계획법 기반 이중유전자알고리즘을 활용한 차량추종모형 정산방법론 개발)

  • Bae, Bumjoon;Lim, Hyeonsup;So, Jaehyun (Jason)
    • The Journal of The Korea Institute of Intelligent Transport Systems
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    • v.18 no.2
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    • pp.29-43
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    • 2019
  • The calibration of microscopic traffic simulation models has received much attention in the simulation field. Although no standard has been established for it, a genetic algorithm (GA) has been widely employed in recent literature because of its high efficiency to find solutions in such optimization problems. However, the performance still falls short in simulation analyses to support fast decision making. This paper proposes a new calibration procedure using a dual GA and central composite design (CCD) in order to improve the efficiency. The calibration exercise goes through three major sequential steps: (1) experimental design using CCD for a quadratic response surface model (RSM) estimation, (2) 1st GA procedure using the RSM with CCD to find a near-optimal initial population for a next step, and (3) 2nd GA procedure to find a final solution. The proposed method was applied in calibrating the Gipps car-following model with respect to maximizing the likelihood of a spacing distribution between a lead and following vehicle. In order to evaluate the performance of the proposed method, a conventional calibration approach using a single GA was compared under both simulated and real vehicle trajectory data. It was found that the proposed approach enhances the optimization speed by starting to search from an initial population that is closer to the optimum than that of the other approach. This result implies the proposed approach has benefits for a large-scale traffic network simulation analysis. This method can be extended to other optimization tasks using GA in transportation studies.

A Numerical and Experimental Study on Structural Performance of Noncomposite and Composite Eco-Arch Structures subjected to Concentrated Loads (집중하중을 받는 비합성.합성 생태아치구조물의 성능평가를 위한 수치해석 및 모형실험 연구)

  • Kim, Yong-Hee;Park, Jong-Sup;Lee, Young-Ho;Oh, Min-Su
    • Journal of Korean Society of Steel Construction
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    • v.22 no.2
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    • pp.173-183
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    • 2010
  • In this study, noncomposite and composite eco-arch structures with I-beams and precast concrete(PC) decks were investigated. Four finite-element models(a steel-girder model, a steel-girder-and-several-PC-panels model, a three-steel-girder model, and a three-steel-girder-and-several-PC-panels model) using a general finite-element program, ABAQUS, were reviewed to predict the strength of the noncomposite and composite arch structures. Based on the results of the finite- element analysis, the behaviors of the four models were investigated, and deflection and strain gauges for the experimental specimen consisting of three steel girders and several PC panels were set up to obtain the ultimate strength. The ultimate strength of the specimen was estimated to be 1,961kN. The ultimate strength was much larger than the 1,380-kN load calculated using AASHTO LRFD Bridge Design Specifications(2007). The noncomposite and composite arch bridges were found to have enough strength for safety.

Analysis of Runoff using WMS in Hoe Stream Basin (WMS 모형을 이용한 회천유역의 유출해석)

  • Jung, Chan-Yong;Kwon, Kyu-Sang;Kim, Sam-Eun;Lim, Hyuk-Jin;Kim, Hyoung-Seop;Jung, Sung-Won
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2007.05a
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    • pp.1608-1613
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    • 2007
  • 최근들어 수자원 분야에서 GIS(Geographic Information System)의 활용에 대한 많은 연구가 이루어지고 있다. 수자원 관련 분야에 있어서 GIS는 수문현상에 영향을 미치는 기상학적인 요인, 토양, 토지이용도, 배수 유역의 형태 등 수문정보를 획득하기 위한 수단으로 사용될 수 있을 뿐만 아니라, 유역에서의 지형학적, 기후학적 특성을 시간과 인력을 절약하여 정량화할 수 있다는 것이 입증되고 있다. 하천에서의 유출량 추정은 강우, 수위와 같은 수문데이터의 신뢰도에서 많은 문제점이 야기되고 있다. 따라서 모의 입력매개변수의 중요요소인 지형정보의 경우 GIS 기법을 이용할 경우 기존 방법과는 달리 신뢰성 있는 정보를 획득할 수 있으므로 모형의 결과를 개선하는 데 도움이 될 것이다. 본 연구에서는 미국의 Environmental Modeling Research Laboratory(EMRL)에서 개발한 지리정보시스템과 수문유출모형이 접목된 WMS(Watershed Modelling System) 모형을 HEC-1 모형과 연계하여 낙동강수계 제1지류인 회천유역 개진1, 개진2 지점의 유출 해석을 실시하였다. GIS와 결합된 홍수유출모형인 WMS를 이용하여 유역 내의 지형특성인자 및 하천망을 추출하였으며, 유출해석은 WMS에 내재된 HEC-1을 이용하였다. 유효강우량의 산정을 위해 SCS CN 값을 사용하였으며, CN 계산을 위해서는 토지이용도 토양도를 이용하였다. 합성단위도법은 SCS 무차원 단위도법을 사용하여 유출을 모의하였다.

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Revolutionizing rainfall estimation through convolutional neural networks leveraging CCTV imagery (CCTV 영상을 활용한 합성곱 신경망 기반 강우강도 산정)

  • Jongyun Byun;Hyeon-Joon Kim;Jinwook Lee;Changhyun Jun
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2023.05a
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    • pp.120-120
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    • 2023
  • 본 연구에서는 CCTV 영상 내 빗줄기의 특성을 바탕으로 강우강도를 산정하기 위한 합성곱 신경망(CNNs, Convolutional Neural Networks) 기반 강우강도 산정 모형을 제안하였다. 중앙대학교 및 한국건설생활환경시험연구원 내 대형기후환경시험실에서 얻은 CCTV 영상들을 대상으로 연구를 수행하고, 우적계 등과 같은 지상 관측자료와 강우강도 산정 결과를 비교·검증하였다. 먼저, CCTV 영상 내 빗줄기의 미세한 변동 특성을 반영하기 위해 데이터 전처리 작업을 진행하였다. 이는 원본 영상으로부터 빗줄기 층을 분리해내는 과정, 빗줄기 층에서 빗물 입자를 분리해내는 과정, 그리고 빗물 입자를 인식하는 과정 등 총 세 단계로 구분된다. 합성곱 신경망 기반 강우강도 산정 모형 구축을 위해 영상 전처리가 완료된 데이터들을 입력값으로 설정하고, 촬영 시점에 대응되는 지상관측 자료를 출력값으로 고려하여 강우강도 산정모형을 훈련시켰다. CCTV 원자료 내 특정 영역에 편향되어 강우강도를 산정하는 과적합 현상의 발생을 방지하기 위해 원자료 내 5개의 관심 영역(ROI, Region of Interest)을 설정하였다. 추가로, CCTV의 해상도를 총 4개(2560×1440, 1920×1080, 1280×720, 720×480)로 구분함으로써 해상도 변화에 따른 학습 결과의 차이를 분석·평가하였다. 이는 기존 사례들과 비교했을 때, CCTV 영상을 기반으로 빗줄기의 거동 특성과 같은 물리적인 현상을 직간접적으로 고려하여 강우강도를 산정했다는 점과 더불어 머신러닝을 적용하여 강우 이미지가 갖는 본질적인 특징들을 파악했다는 측면에서, 추후 본 연구에서 제안한 모형의 활용 가치가 극대화될 수 있을 것으로 판단된다.

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Experimental Study on the Active Controller of Structures Considering Modeling Uncertainty (구조물의 모델링 불확실성을 고려한 능동 제어기의 실험연구)

  • 민경원;김성춘
    • Journal of the Earthquake Engineering Society of Korea
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    • v.4 no.4
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    • pp.53-61
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    • 2000
  • 능동 제어기를 설계하기 위해서는 제어대상 구조물의 수학모델의 구해야한다. 그러나, 무한차원의 구조물에 대하여 정확한 모델을 구하는 것은 불가능하므로 유한차원인 저차원화된 모델을 사용하여 제어기를 설계한다. 그러나, 실제 구조물과 저차원화된 모델사이의 오차에 의하여 제어기의 성능이 저하가 되면 제어기와 구조물의 상호작용, 지진과 같은 오란 등의 불확실성, 지진시 구조물의 동적 특성 변화로 인하여 제어기의 성능이 더욱 저하가 된다. 이러한 저하 요인은 제어기 설계시 요구되는 구조물의 수학모델에 대한 불확실한 요소로 작용하기 때문에 제어성능의 저하를 일으키며 응답의 불안정을 유발하기로 한다. 본 연구에서는 질량형 능동제어기(AMD)가 설치된 3층 건물 모형의 모델 오차에 관한 불확실성을 반영한 강인제어기법을 적용하여 제어성능과 안정성을 실험을 통하여 분석하였다. 강인제어 기법인 $\mu$ 합성법에 요구되는 여러 가지 가중함수인 주파수필터는 건물과 AMD의 특성, 모델 오차, 제어율과 AMD 성능의 , 측정잡음 및 지진외란의 특성 등을 고려하여 정량적으로 선택되었다. $\mu$합성법에 의하여 제어기를 설계하였으며 강인성을 비교하기 위하여 불확실성이 고려되지 않는 LQG 기법에 의한 제어기를 선택하였다. $\mu$합성법은 규정된 불확성에 대하여 제어의 강인성을 가지므로 동적특성이 바뀐 건물모형에 관한 강인성을 LQG 기법에 의한 제어성능과 비교하였다. 그 결과 동적특성이 변화된 건물에 대하여 $\mu$합성법만이 제어의 효율성이 유지되는 강인성을 나타내었다.

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Goral(Nemorhaedus caudatus) Habitat Suitability Model based on GIS and Fuzzy set at Soraksan National Park. (GIS와 퍼지집합을 이용한 산양(Nemorhaedus caudatus)의 서식지적합성모형 개발: 설악산 국립공원을 대상으로)

  • 최태영;양병이;박종화;서창완
    • Proceedings of the Korean Association of Geographic Inforamtion Studies Conference
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    • 2003.04a
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    • pp.472-477
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    • 2003
  • 멸종위기종의 서식지를 효율적으로 관리하기 위해서는 해당 종의 서식 가능한 지역의 분포를 알아야 한다. 본 연구의 목적은 GIS와 퍼지집합을 이용하여 산양(Nemorhaedus caudatus)의 서식지적합성모형을 개발하여 멸종 위기종의 서식지를 관리하기 위한 정보를 제공하는 것이다. 산양의 서식지적합성모형 개발을 위한 본 연구의 주요내용은 다음과 같다. 첫째, 산양 서식지 이용에 관한 기존 연구를 바탕으로 산양의 잠재적 서식지 환경변수를 분류하였으며, 분석 대상지의 산양 흔적 조사를 통해 서식지 환경변수의 재분류 및 x²검정(Chi-square test)을 통한 변수들의 유용성을 파악하고, 쌍체비교를 통한 환경변수별 가중치를 계산하였다. 둘째, 기존 부울논리(boolean logic)의 단점을 보완하기 위해 현장 조사의 결과를 바탕으로 퍼지논리(fuzzy logic)에 의한 산양 서식지의 각 환경변수별 주제도를 작성하고, 주제도들의 상관관계를 분석하여 상호 관련성이 높은 변수들의 중복을 피하였다. 셋째, 환경변수별 주제도와 변수별 가중치를 바탕으로 다기준평가기법(MCE, Multi-Criteria Evaluation)을 이용하여 분석대상지의 산양 서식지적합성모형을 개발하였다. 마지막으로, 개발된 서식지적합성모형의 타당성을 검증하기 위해 분석대상지 외부 지역을 대상으로 검증을 실시하였다. 분석 결과 분석대상지의 분류정확도는 서식가능성 0.5를 기준으로 93.94%의 매우 높은 분류정확도를 나타내었으며, 검증대상지에서는 95.74%의 분류정확도를 나타내어 본 모형의 분류정확도는 일관성이 높은 것으로 판단되었다. 또한 전체 공원구역에서 서식가능성 0.5이상의 면적은 59%를 차지하였다.퇴적이 우세한 것으로 관측되었다.보체계의 구축사업의 시각이 행정정보화, 생활정보화, 산업정보화 등 다양한 분야와 결합하여 보다 큰 시너지 효과와 사용자 중심의 서비스 개선을 창출할 수 있는 기반을 제공할 것을 기대해 본다.. 이상의 결과를 종합해볼 때, ${\beta}$-glucan은 고용량일 때 직접적으로 또는 $IFN-{\gamma}$ 존재시에는 저용량에서도 복강 큰 포식세로를 활성화시킬 뿐 아니라, 탐식효율도 높임으로써 면역기능을 증진 시키는 것으로 나타났고, 그 효과는 crude ${\beta}$-glucan의 추출조건에 따라 달라지는 것을 알 수 있었다.eveloped. Design concepts and control methods of a new crane will be introduced in this paper.and momentum balance was applied to the fluid field of bundle. while the movement of′ individual material was taken into account. The constitutive model relating the surface force and the deformation of bundle was introduced by considering a representative prodedure that stands for the bundle movement. Then a fundamental equations system could be simplified considering a steady state of the process. O

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A Study on Riparian Habitats for Amphibians Using Habitat Suitability Model (서식지적합성 모형을 이용한 수변지역 양서류 서식지 분석)

  • Jeong, Seunggyu;Seo, Changwan;Yoon, Jaehyun;Lee, Dong Kun;Park, Jonghoon
    • Journal of Environmental Impact Assessment
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    • v.24 no.2
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    • pp.175-189
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    • 2015
  • The objective of this study was to analyze characteristics of distribution of amphibian species and the affecting ecological factors. For the study, habitat environment factors were determined and applied to a habitat suitability model for the data collected from the Seom River in Hoengseong County and Wonju City, Gangwon Province, Korea between March 2013 to October 2013. The analyzed amphibian species were Rana nigromaculata, Hyla japonica, Rana dybowski, and Rana rugosa Temminck and Schlegel, and a logistic regression model was used with the pseudo-absence data. The result of the model analysis suggests that the major factors for Rana nigromaculata are distance to vegetation and rock and that for Hyla japonica is waterway. Rana dybowski and Rana rugosa Temminck and Schlegel have similar habitat characteristics, but the latter is shown to be dominant due to its wider habitat preference. According to the species richness model, the analyzed amphibian species are shown to have tendency to move between valleys or streams. This study quantitatively analyzed habitat environment characteristics using species distribution model, however, there is a limitation in terms of analysis on food factor and connectivity with other species. Combined with additional density or habitat analysis on birds or fish, this study can lead to more comprehensive analysis on biological environment factors.

Dispersion-Correction of ADCIRC Finite Element Model for the Simulation of Tsunami Propagation (지진해일 전파 모의를 위한 ADCIRC 유한요소모형의 분산보정)

  • 윤성범;임채호;윤기승;최병호
    • Proceedings of the Korean Society of Coastal and Ocean Engineers Conference
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    • 2002.08a
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    • pp.287-293
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    • 2002
  • 조석을 수치모의하기 위해 North carolina 대학의 R.A. Luettich와 Notre Dame 대학의 J.J. Westerink가 개발한 ADvanced CIRCulation model for oceanic, coastal and estuarine waters(ADCIRC) 유한요소모형 (Luettich, et al., 1992)은 수심 적분된 2 차원 모형(2DDI)과 3차원 모형(3DL)으로 구성되어 있는데, 그 중 2차원 ADCIRC 유한요소모형은 천수방정식에서 연속방정식과 운동방정식을 합성하여 수면변위에 대해 하나의 식으로 표현한 파동방정식(wave equation)을 지배방정식으로 사용하고 있다. (중략)

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Evaluation of Parameter Estimation Methods Using Uncertainty Analysis of Rainfall-Frequency Curves (강우-빈도 곡선의 불확실성 분석을 이용한 매개변수 추정법의 평가)

  • Han, Jeong-Woo;Kwon, Hyun-Han;Kim, Tae-Woong
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2009.05a
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    • pp.1272-1276
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    • 2009
  • 극치강우사상에 의한 설계 홍수량의 갑작스런 증 감은 홍수, 가뭄과 같은 기상학적 요인에 기인한 재난을 발생시킨다. 많은 연구자들은 보다 정확한 확률강우량의 예측과 유출량의 예측을 위해 많은 노력을 하고 있다. 본 연구에서는 강원도 강릉 강우관측소를 대상으로 강우-빈도곡선의 불확실성 분석을 수행하였다. 관측 자료의 수집에서 발생하는 불확실성을 최소화 하고자 ARMA 모형을 이용하여 합성강우자료를 구축하였으며, 발생된 합성강우량을 Bootstrap 방법을 이용하여 대규모의 자료집단으로 발생시킴으로서 신뢰구간에 사용할 자료집단을 발생시켰다. 본 연구에서는 극치강우사상에 적합한 것으로 알려진 Gumbel 분포와 일반극치 분포(GEV 분포) 모형을 선정하였으며 각 확률분포모형에 대한 매개변수 추정방법으로 최우도법, 확률가중모멘트법 그리고 베이지안 추론방법을 사용하여 각 매개변수의 최후 추정치를 산정하였다. 또한 원 자료를 이용하여 최우도법, 확률가중모멘트법 그리고 베이지안 추론방법을 통해 매개변수를 산정 후 강우-빈도 곡선을 추정하여 합성강우자료의 Bootstrap 방법에 의해 발생된 자료로부터 산정한 강우-빈도 곡선의 신뢰구간과 비교함으로서 불확실성이 낮은 확률강우량을 산정할 수 있는 매개변수 추정방법을 평가하고자하였다.

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