• 제목/요약/키워드: Engineering Framework

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Bayesian 기법을 이용한 혼합 Gumbel 분포 매개변수 추정 및 강우빈도해석 기법 개발 (A Bayesian Approach to Gumbel Mixture Distribution for the Estimation of Parameter and its use to the Rainfall Frequency Analysis)

  • 최홍근;오랑치맥솜야;김용탁;권현한
    • 대한토목학회논문집
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    • 제38권2호
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    • pp.249-259
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    • 2018
  • 우리나라의 기후 지형적 특성에 따라 연강수량의 50% 이상이 여름철에 내린다. 이러한 짧은 기간에 집중적으로 내리는 강수량 조건하에 수공구조물을 설계할 경우 대부분 극치빈도분석을 활용한다. 특히 우리나라의 경우 Gumbel 분포를 활용한 극치빈도분석을 많이 이용한다. 하지만, 최근 이상기후로 인하여 전세계적으로 강수량의 특징이 급격히 변하고 있으며, 우리나라 연강수량 특징도 바뀌고 있다. 즉, 기존의 단일 분포형으로 재현이 가능했던 수문기상 자료들이 혼합분포형의 특징을 가지게 되었으며 이러한 변화를 고려할 수 있는 극치빈도분석 개발이 요구되고 있는 실정이다. 본 연구에서는 두 개 이상의 첨두를 가지는 형태의 극치강수량 자료에 대해서 기존의 단일 Gumbel 분포형 기반 극치빈도분석과 혼합 Gumbel 분포형 기반의 극치빈도분석 결과를 비교하였다. 확률분포의 매개변수 산정시 우도함수를 Bayesian 기법을 통해 산정하여 각 분포형의 Bayesian information criterion (BIC) 값을 비교하였다. 분석한 결과, 앞서 제안된 혼합 Gumbel 분포형은 하나의 첨두를 가지는 단일 Gumbel 분포형에서 반영되지 못한 꼬리(tail)부분의 이중첨두 부분의 거동을 효과적으로 모의하는 것을 확인할 수 있었다. 결과적으로 설계강수량을 추정할 때 보다 신뢰성있는 접근이 가능하였다. 이러한 점에서 우리나라 극치강우자료 분석시 기존 단일분포기반의 빈도해석기법에 대안으로 적용이 가능할 것으로 판단된다.

GIS 기반의 지반 정보 시스템 구축을 통한 경주 지역 부지고유 지진 응답의 지역적 평가 (Regional Estimation of Site-specific Seismic Responses at Gyeongju by Building GIS-based Geotechnical Information System)

  • 선창국;정충기
    • 한국지리정보학회지
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    • 제11권2호
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    • pp.38-50
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    • 2008
  • 부지고유 지진 응답과 그에 따른 지진 재해는 지하 지질 및 지반 동적 특성에 따라 주로 영향을 받는다. 본 연구에서는 지진 응답의 신뢰성 높은 평가를 목적으로, 연구 영역을 포괄하는 확장 영역과 지표면의 지반-지식 자료 획득을 위한 추가 부지 방문 조사라는 새로운 개념을 도입하여 GIS 토대의 지반 정보 시스템(GTIS)을 개발하였다. 역사 지진 피해 기록이 많아 향후 지진 발생 가능성 높은 경주 지역에 대해 GIS 기반 GTIS를 구축하였다. 연구 지역인 경주를 대상으로 지반 특성 및 동적 물성을 대표하는 전단파속도($V_S$)를 평가하기 위한 종합적 지반 조사와 기존 지반 자료 수집을 실시하고 부지 방문 조사를 추가적으로 수행하였다. 경주 지역에 대한 GTIS 내에서 지구통계학적 크리깅 기법을 이용하여 지반 조사 자료로부터 연구 영역 전체의 공간 분포 지층과 $V_S$를 신뢰성 높게 예측하였다. GTIS 내에서 예측된 공간 지층 및 $V_S$를 토대로, 부지 효과에 따른 부지고유 지진 응답의 평가 지표인 부지 주기($T_G$)에 관한 지진 구역 지도를 경주 연구 지역에 대해 작성하였다. 경주의 공간 $T_G$ 분포 지도로부터 2 층에서 5 층 건물의 지진 취약도를 확인하였다. 본 연구에서는 GIS 기반 GTIS 내에서 $T_G$를 토대로 수행된 지진 구역화를 지진 재해 평가 및 저감을 위한 효율적 지역 대책 방안으로 제시하였다.

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토양생태 위해성평가 제도 국내 도입방안 연구 (An Introductory Research for Development of Soil Ecological Risk Assessment in Korea)

  • 안윤주;김신웅;문종민;정승우;김록영;윤정기;김태승
    • 대한환경공학회지
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    • 제39권6호
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    • pp.348-355
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    • 2017
  • 인간활동에 의한 토양오염은 지속적으로 발생되고 있으며, 이를 과학적이고 합리적으로 관리하기 위한 인체 및 생태 위해성평가의 중요성이 부각되고 있다. 하지만 국내에서 생태계를 수용체로 하는 위해성평가에 대한 제도적 장치가 마련되어 있지 않으며, 이에 대한 평가체계와 활용가능한 기반 마련이 필요할 것으로 사료된다. 본 연구에서는 국내형 토양생태 위해성평가(soil ecological risk assessment) 체계를 제시하였으며, 이를 수행하기 위한 구체적인 내용들을 정리하였다. 토양생태 위해성평가는 오염물질에 대한 생태계 보호수준을 의미하는 예측무영향농도 산출을 목적으로 하고, 토양생태 독성자료 수집 및 적합성 확인, 토양생태 독성자료 표준화, 생태독성자료 충족도 확인 및 예측무영향농도 산출, 생태위해도결정의 단계로 수행할 수 있다. 수집된 생태독성자료는 신뢰도지수에 따라 적합성을 먼저 확인하며, 필요기준(국내 서식종, 급 만성, 독성종말점, 토양특성 분류)에 따라 순차적으로 정리하여 평가체계에 적용하는 방안을 제안하였다. 예측무영향농도는 생태독성자료 수준에 따라 저신뢰, 중간신뢰, 그리고 고신뢰 수준 중 하나의 산출 기법을 이용하며, 이를 통해 최종적으로 생태 위해도를 결정하는 방식을 제안하였다. 본 연구는 차후 토양오염물질에 대한 생태위해성평가 지침 제정에 있어 기본 체계로 활용될 수 있을 것으로 사료된다.

k-NN 알고리즘을 활용한 단기 교통상황 예측: 서울시 도시고속도로 사례 (Short-term Traffic States Prediction Using k-Nearest Neighbor Algorithm: Focused on Urban Expressway in Seoul)

  • 김형주;박신형;장기태
    • 대한교통학회지
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    • 제34권2호
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    • pp.158-167
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    • 2016
  • 본 연구는 실시간 자료를 기반으로 k-NN을 활용한 단기 교통상황 예측 시 각 단계별 세부절차 및 변수결정, 입력자료 구축 등의 각 단계별 잠재적 예측오차에 대한 원인분석 및 시사점 도출을 목적으로 한다. 다양한 단기 예측모형에 대한 선행연구 검토를 통하여 k-NN 모형의 유용성을 검토하였고 이에 대한 적용가능성을 분석하였다. 본 연구의 k-NN 모형은 이력자료 평활화 및 패턴DB 구축의 입력자료 부분, 실시간 자료와 과거 이력자료와의 유사성 측정 및 k 근접이웃 결정 등의 k-NN 알고리즘 부분, 그리고 예측 시간간격에 따른 출력결과 부분 등으로 구성되며 올림픽대로 김포방향 한강대교 남단~여의상류IC 구간을 대상으로 분석을 실시하였다. 교통자료의 불규칙 잡음으로 인하여 정확한 패턴매칭을 위해서 이력자료의 평활화를 실시하였으며, 이력자료 패턴 DB는 일반 및 이벤트 상황으로 구분하여 활용하였다. 최적의 시계열 자료 및 k 근접이웃 결정을 위해서 시행착오 방법을 적용하였으며, 단기 교통상황 예측 시 예측 시간간격이 증가할수록 예측오차가 증가하는 패턴, 그리고 교통상태가 급변하는 시점에서도 예측오차가 증가함을 알 수 있었다. 본 연구의 k-NN 모형에 대한 각 단계별 예측오차에 대한 원인을 분석하여 개선방향을 제시함으로써 향후 신뢰성 있는 단기 교통상황예측 정보제공 및 시스템에 활용이 가능할 것으로 판단된다.

The Big Data Analytics Regarding the Cadastral Resurvey News Articles

  • Joo, Yong-Jin;Kim, Duck-Ho
    • 한국측량학회지
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    • 제32권6호
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    • pp.651-659
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    • 2014
  • With the popularization of big data environment, big data have been highlighted as a key information strategy to establish national spatial data infrastructure for a scientific land policy and the extension of the creative economy. Especially interesting from our point of view is the cadastral information is a core national information source that forms the basis of spatial information that leads to people's daily life including the production and consumption of information related to real estate. The purpose of our paper is to suggest the scheme of big data analytics with respect to the articles of cadastral resurvey project in order to approach cadastral information in terms of spatial data integration. As specific research method, the TM (Text Mining) package from R was used to read various formats of news reports as texts, and nouns were extracted by using the KoNLP package. That is, we searched the main keywords regarding cadastral resurvey, performing extraction of compound noun and data mining analysis. And visualization of the results was presented. In addition, new reports related to cadastral resurvey between 2012 and 2014 were searched in newspapers, and nouns were extracted from the searched data for the data mining analysis of cadastral information. Furthermore, the approval rating, reliability, and improvement of rules were presented through correlation analyses among the extracted compound nouns. As a result of the correlation analysis among the most frequently used ones of the extracted nouns, five groups of data consisting of 133 keywords were generated. The most frequently appeared words were "cadastral resurvey," "civil complaint," "dispute," "cadastral survey," "lawsuit," "settlement," "mediation," "discrepant land," and "parcel." In Conclusions, the cadastral resurvey performed in some local governments has been proceeding smoothly as positive results. On the other hands, disputes from owner of land have been provoking a stream of complaints from parcel surveying for the cadastral resurvey. Through such keyword analysis, various public opinion and the types of civil complaints related to the cadastral resurvey project can be identified to prevent them through pre-emptive responses for direct call centre on the cadastral surveying, Electronic civil service and customer counseling, and high quality services about cadastral information can be provided. This study, therefore, provides a stepping stones for developing an account of big data analytics which is able to comprehensively examine and visualize a variety of news report and opinions in cadastral resurvey project promotion. Henceforth, this will contribute to establish the foundation for a framework of the information utilization, enabling scientific decision making with speediness and correctness.

메타데이터 기반의 연구성과정보 검색시스템의 개념적 설계 (Conceptual Design of Metadata based Research Results Information Retrieval System)

  • 박동진;이상태;최기석
    • 정보관리연구
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    • 제37권2호
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    • pp.1-20
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    • 2006
  • 최근 연구성과정보의 원활한 교환 및 유통은 연구생산성 향상에 가장 핵심적인 요인으로 인식되고 있다. 그래서 국가적으로 그리고 각 연구기관에서는 연구성과정보 서비스를 위한 시스템을 계획하거나 구축 중에 있다. 그러나 연구정보들은 서로 다른 형태로 분산되어 있으며, 연구정보를 기술하는 방식에 있어서도 기관별 그리고 연구자 개인별로 많은 차이가 있어서 연구성과정보의 통합에 있어서 많은 제약이 있다. 따라서 본 연구는 시맨틱 웹 기술을 도입하여 연구성과정보의 메타데이터에 대한 상호운용성을 제고하는 방안을 제시함으로써 궁극적으로 연구성과정보의 통합을 지원하고자 한다. 특히 과학기술정보표준화위원회에서 제시한 연구성과정보 메타데이터 표준(안)을 기초로 개발되는 온톨로지는 용어들에 대한 구조적인 그리고 의미적인 통합을 가능하게 하며, RDF/RDFS를 이용한 메타데이터 지식표현은 정보 서비스의 검색과 유통에 있어서 지능적인 서비스를 가능하게 한다. 또한 본 연구를 통하여 제시한 시스템의 개념적 구조는 시맨틱 웹 기반의 검색시스템 개발에 있어서 주요 기능, 구성요소, 적용기술 및 상세 설계의 방향을 제시한다. 본 연구에서 제안한 메타데이터를 통한 시스템의 통합방식은 기존의 연구성과정보 시스템의 서비스 영역을 확대할 뿐 아니라, 더욱 정교해진 지능적인 검색 서비스도 가능하게 한다.

대용량 자원 기반 과학기술 핵심개체 탐지를 위한 정보추출기술 통합에 관한 연구 (A Study on the Integration of Information Extraction Technology for Detecting Scientific Core Entities based on Large Resources)

  • 최윤수;정창후;최성필;류범종;김재훈
    • 정보관리연구
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    • 제40권4호
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    • pp.1-22
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    • 2009
  • 대용량 문서에서 정보를 추출하는 작업은 정보검색 분야 뿐 아니라 질의응답과 요약분야에서 매우 유용하다. 정보추출은 비정형 데이터로부터 정형화된 정보를 자동으로 추출하는 작업으로써, 개체명 인식, 전문용어 인식, 대용어 참조해소, 관계 추출 작업 등으로 구성된다. 이들 각각의 기술들은 지금까지 독립적으로 연구되어왔기 때문에, 구조적으로 상이한 입출력 방식을 가지며, 하부모듈인 언어처리 엔진들은 특성에 따라 개발 환경이 매우 다양하여 통합 활용이 어렵다. 과학기술문헌의 경우 개체명과 전문용어가 혼재되어 있는 형태로 구성된 문서가 많으므로, 기존의 연구결과를 이용하여 접근한다면 결과물 통합과정의 불편함과 처리속도에 많은 제약이 따른다. 본 연구에서는 생의학 분야 과학기술 문헌을 분석하여 전문용어 및 개체명 등을 통합 추출할 수 있는 기반 프레임워크를 개발한다. 이를 위하여, 문장자동분리, 품사태깅, 기저구인식 등과 같은 기반 언어 분석 모듈은 물론 이를 활용한 개체명 인식기, 전문용어 인식기를 개발하고 이들을 하나의 플랫폼으로 통합한 과학기술 핵심개체 인식 체계를 제안한다. 전체 플랫폼의 성능을 체계적으로 평가하기 위해서, KEEC 2009를 비롯한 다양한 말뭉치를 기반으로 세부 요수 모듈에 대한 성능 평가를 수행하였으며, 비교적 높은 수준의 성능을 확보하였다. 본 논문에서 개발된 핵심개체자동인식 플랫폼은 정보검색, 질의응답, 문서색인, 사전구축 등 다양한 정보서비스 분야에 활용될 수 있다.

기후변화협상 체제에서 산업부문에 대한 부문별 접근방식(Sectoral Approach)의 평가 및 대응방향 (Evaluation of Industry-specific Sectoral Approach in the Climate Change Framework)

  • 한진현;유동헌
    • 에너지공학
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    • 제18권4호
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    • pp.246-257
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    • 2009
  • 기후변화와 관련 국제사회가 안고 있는 과제는 개도국의 참여가 없이 선진국 중심의 온실가스 감축만으로는 전 지구의 온실가스 농도안정화 목표 달성이 불가능하다는 인식이다. 특히 교토의정서 체계의 한계를 극복하고 개도국을 참여시키기 위한 방안으로 부문별 접근방식이 제기되고 있다. 이에 따라 본 논문에서는 우선 그동안 제기되어 왔던 부문별 접근방식의 종류, 적용기준, 범위, 유용성 등에 대한 논의 요지를 정리하여, post-2012 체제하에서 협상대안으로서의 부문별 접근방식의 잠재력을 살펴 보았다. 또한, 앞으로 부문별 접근방식이 협상대안으로 구체화될 경우에 대비, 우리나라 산업에서의 부문별 접근방식 적용 여건을 분석하였다. 이를 토대로 세계 평균 이상의 에너지 효율을 실현하고 있는 업종은 기술 기반 부문별 접근방식, 세계 평균 수준의 에너지 효율을 보이는 업종은 부문별 크레딧 메카니즘 혹은 지수기반 혹은 부문 전체 국가간 접근을 검토대상으로 제시하고 있으며, 향후 부문별 접근방식채택 및 이행을 위한 향후 연구과제를 제시하고 있다.

한국의 경제성장, 전력소비량, 이산화탄소 배출량 및 환경규제 간 인과관계 분석 (A Study on the Causalities Among GDP, Electric Consumption, CO2 Emission and Environmental Regulation in Korea)

  • 진보영;김근우;박중구
    • 에너지공학
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    • 제29권1호
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    • pp.1-12
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    • 2020
  • 세계적으로 기후변화에 대응하기 위한 탄소배출 규제가 강화됨에 따라 한국도 기후변화협약의 당사국으로서 강력한 이행을 권고 받고 있다. 특히 한국은 환경규제 강화에 대한 정부와 산업계, 국민의 이해관계가 복잡한 만큼 환경규제가 경제성장과 전력소비량, 이산화탄소 배출량 감축에 어떠한 영향을 미치는지에 관한 연구는 매우 중요하다. 이에 본 논문은 한국에 있어 환경규제와 경제성장, 전력소비량, 이산화탄소 배출량에 관한 인과관계를 실증분석하였다. 이를 위해 1987 ~ 2014년 동안의 시계열 자료를 바탕으로 단위근 검정, 공적분 검정, 벡터오차수정모형(VECM)을 통한 인과성 검정을 실시하였다. 분석의 결과, 환경규제는 전력소비량과 이산화탄소 배출량 간 양방향의 장기 및 강인과관계를 가지며, 전력소비량과 단기적으로 영향을 받는 반면, 경제성장에는 영향을 미치지 못하면서 일방적으로 장기 및 강인과관계로 영향을 받는 것으로 분석되었다. 경제성장은 장기적으로 전력소비량, 이산화탄소 배출량, 환경규제에 영향을 미치면서 단기적으로 전력소비량에 단방향의 인과관계를 보였고, 이산화탄소 배출량은 양방향의 인과관계를 갖는 것으로 나타났다. 이러한 분석결과에 대응할 수 있는 정책적 시사점으로는, 환경규제가 이산화탄소 배출량 감축을 위한 기술혁신과 생산성 향상을 유발하여 경제성장에 기여할 수 있도록 하는 정책개발이 필요하다. 또한 국제 탄소배출 규제가 본격적으로 실행될 경우, 환경규제가 혁신을 통한 경제성장, 전력소비량에 따른 전원구성의 변화와 이산화탄소 배출량의 감축 등에 관련된 정책 간에 충돌을 일으키지 않고 시너지 효과를 창출하도록 하는 세심한 정책구상이 필요하다.

그린워터 및 블루워터를 이용한 물부족 평가 (Water Scarcity Assessment Using Green and Blue Water Concepts)

  • 김성은;이동근;양병선;김예화
    • 환경영향평가
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    • 제27권3호
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    • pp.267-278
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    • 2018
  • 기후변화 및 인구 증가 등으로 인하여 물 공급량이 수요량을 충족하지 못하는 물부족 현상 발생이 증가하고 있다. 이와 같은 물부족 현상으로 인한 피해를 최소화하고 이에 대한 대비를 위해 수자원 및 물부족 평가 연구가 꾸준히 이루어져 왔다. 하지만 기존 연구는 대부분 지상수와 지하수만을 공급량으로 보았으며 실제 식물의 생장 및 유지에 이용되는 토양수 등에 대한 고려는 이루어지지 않았다. 이에 본 연구에서는 지상수 및 지하수를 의미하는 블루워터와 식물생장 및 유지에 이용되는 그린워터 개념을 도입한 물부족 평가 방법을 제안하고 이를 이용하여 보령 지역을 대상으로 물부족 평가를 실시하였다. SWAT(Soil and Water Assessment Tool) 모형을 이용하여 대상유역의 월별 유출량, 지하수량, 토양수량, 증발산량을 도출하였으며 이를 이용하여 월별 그린워터와 블루워터 부족량을 각각 도출하였다. 그린워터와 블루워터의 물부족 평가 결과 이 둘의 양상이 매우 다르게 나타났으며 이에 수자원 관리에서 용수 공급에 특히 주의해야 하는 시기를 알 수 있었다. 본 연구에서 제안하는 물부족 평가 방법은 식물 및 작물 생장, 유지에 사용되는 그린워터를 평가에 고려함으로써 기존 평가 방법들에 비해 더욱 상세한 결과를 얻을 수 있으며 이에 수자원 관리에 도움이 될 것으로 판단된다.