• Nuclear Engineering and Technology
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• 제56권8호
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• pp.2974-2989
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• 2024

The one-dimensional Two-Fluid concept uses an area-average approach to simplify the time and phase-averaged Two-Fluid conservation equations, making it more suitable for addressing difficulties at an industrial scale. Nevertheless, the mathematical framework has inherent weaknesses due to the loss of details throughout the averaging procedures. This limitation makes the conventional model inappropriate for some flow regimes, where short-wavelength perturbations experience uncontrolled amplification, leading to solutions that need to be physically accurate. The critical factor in resolving this problem is the integration of closure relations. These relationships play a crucial function in reintroducing essential physical characteristics, thus correcting the loss that occurs during averaging and guaranteeing the stability of the model. To improve the accuracy of predictions, it is essential to assess the stability and grid dependence of one-dimensional formulations, which are particularly affected by closure relations and numerical schemes. The current research presented in the text focuses on improving the well-posedness of the TFM, specifically within the TRACE code, which is widely utilized for nuclear reactor safety assessments. Incorporating a bubble collision model in the momentum equations is demonstrated to enhance the TFM's resilience, especially in scenarios with high void fractions where conventional TFMs may face challenges. The analysis presents a linear stability analysis performed for the transient one-dimensional Two-Fluid Model of system code TRACE within the framework of vertically dispersed flows. The main emphasis is on evaluating the stability characteristics of the model while also acknowledging its susceptibility to closure relations and numerical techniques.

• 대한원격탐사학회지
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• 제33권5_2호
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• pp.699-708
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• 2017

본 연구에서는 재배 방법, 토양 특성 등의 정보를 상세하게 수집하기 어려운 지역단위의 콩 작황을 작물생육 모델을 이용하여 예측하는 방법을 개발하고자 하였다. 작물 생육 모델은 DSSAT에 포함된 CROPGRO-Soybean 모델을 이용하였고, 미국의 주요 콩 생산지역인 Illinois주를 연구 사례지역으로 선택하였다. CROPGRO-Soybean 모델을 이용하여 Illinois주의 콩 수량을 예측하기 위한 첫 단계로 다양한 성숙군에 속하는 국내외 품종들을 수집하여 서울대학교농장($37.27^{\circ}N$, $126.99^{\circ}E$)에서 2년동안 파종기 실험을 하여 성숙군(maturity group) I~VI까지의 성숙군별 대표 품종모수(genetic coefficients)를 추정하였다. 대표 품종모수는 각 성숙군 내에 포함되어 있는 품종들의 발육을 매우 정확하게 추정하였다. $10km{\times}10km$ 격자 단위의 기상자료를 바탕으로 성숙군(3), 파종시기(3), 관개여부(2) 등을 조합하여 18가지 조건으로 2000년에서 2011년까지 수량을 각각 모의 하였다. 성숙군과 파종시기는 Illinois주를 위도에 따라 3등분하여 각각 다르게 설정하였다. 관개 및 무관개 조건으로 구분하여 격자 별 모의결과로부터 Illinois주 전체 평균 모의수량을 구하여 연도 별 통계 수량과 비교한 결과 두 경우 모두 실제 수량과 큰 차이를 보일 뿐만 아니라 연차에 따른 수량 변동과 증가 경향을 반영하지 못하였다. 이러한 한계를 극복하고자 처리 별 격자 별로 모의된 수량을 수량을 18개 모의 조건 별로 평균하여 구한 9개 농업지구의 연도별 수량을 독립 변수, 농업지구의 연도별 통계수량을 종속 변수로 하는 중회귀 모델을 구축하였다. 18개 모의 조건 별 수량 외에 품종 개량, 재배 기술 발전 등에 따른 수량의 연차적 변화경향을 반영하기 위하여 연도를 독립변수로 추가하였으며, 중회귀모델은 농업지구와 연도별 수량 변이를 비교적 잘 예측($R^2=0.61$, n=108)하였다. 중회귀 모델로 추정한 9개 농업지구의 연도별 수량을 농업지구별 재배 면적으로 가중 평균한 Illinois의 연도별 추정수량은 통계수량에 매우 근사하였다($R^2=0.80$). 뿐만 아니라 모델 구축 대상연도가 아니고 가뭄으로 수량이 크게 감소한 2012년의 예측 수량은 $3006kg\;ha^{-1}$로 통계수량 $2890kg\;ha^{-1}$과 $116kg\;ha^{-1}$의 근사한 차이를 보였다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제33권6_3호
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• pp.1223-1232
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• 2017

본 연구는 KOMPSAT 광학영상을 이용하여 광범위지역에 대한 도시개발 변화를 탐지하는 방법론을 제시한다. 다른 시기에 취득된 KOMPSAT 영상 간의 방사적인 불일치를 최소화하기 위해서, 본 연구에서는 광범위지역에 대한 변화탐지에 적합한 영역별 간이 방사보정을 전처리과정으로 적용하였다. 도시개발에 대한 변화탐지 결과정확도를 향상시키기 위해서, 환경부에서 제공하는 중분류 토지피복도를 이용하여 수계, 산림과 같은 비관심지역을 제거하였다. 대표적인 변화탐지 기법인 분광변화벡터분석(Change Vector Analysis, CVA) 기법을 적용하여 도시개발에 의해 발생한 변화를 탐지하였다. 제안 기법에 대한 적용을 위해 세종시를 연구지역으로 선정하였으며, 2007년 5월과 2016년 5월에 KOMPSAT-2호로 취득한 영상과 2014년 3월에 KOMPSAT-3호로 취득한 영상을 조합하여 총 세 실험지역을 구축하였다. 2007년 5월 KOMPSAT-2호 영상과 2014년 3월 KOMPSAT-3호 영상으로 구성된 실험지역에 대한 변화탐지 정확도 평가를 수행한 결과, 약 91.00%의 변화탐지 전체정확도를 보였다. 본 연구를 통해 넓은 지역에 대량으로 발생한 도시개발 변화를 효과적으로 탐지할 수 있음을 확인하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제42권3호
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• pp.639-648
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• 2017

위협의 핵심정보 추출을 위해 활용되는 전자전 지원시스템은 경로손실 등의 환경 상 제약으로 인해 수신신호의 전력이 낮은 미약신호 환경 하에서 운용될 수 있다. 이러한 상황에서 위협신호를 신속하고 정확하게 검출하기 위해서는 기존의 단일 샘플 에너지 검출 기법이 아닌 수신 신호의 전체 에너지를 최대한 활용함으로써 검출 성능을 향상시키는 기법이 요구된다. 하지만 신호원에 대한 사전정보가 존재하지 않는 전자전 환경에서 신호의 전체 에너지를 활용하기 위해서는 모든 신호원의 길이를 고려할 수 있도록 크기가 다양한 다수의 윈도우를 가지는 검출기를 설계해야 하므로 연산량이 과도하게 증가하는 문제점이 존재한다. 이러한 문제를 현실적으로 해결하기 위해 적은 수의 대표 윈도우를 사용하여 윈도우의 수를 줄이는 방법이 활용되지만 결과적으로 하나의 윈도우가 일정 구간의 미상신호를 고려해야 하므로 수신되는 신호의 길이와 검출기의 윈도우 크기의 불일치로 인해 검출 성능이 저하되는 문제점이 여전히 존재한다. 따라서 본 논문에서는 수신신호의 길이와 검출기의 윈도우 길이가 일치하지 않을 경우의 성능 저하를 분석하고, 성능향상이 가능한 상황인 수신신호의 길이가 검출기의 윈도우 길이보다 작은 경우에는 검출성능을 향상시킬 수 있고, 이외의 상황에는 기존의 에너지 검출기의 성능과 유사한 가중에너지 검출기를 제안하고 그 성능을 분석한다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제55권6호
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• pp.393-404
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• 2022

위성에서 보다 미세한 공간 분해능으로 신뢰할 수 있는 지상 강우 관측은 도시 수문학적 및 미시적 농업 수요에 필수적이다. 전통적으로 "톱다운" 접근 방식 기반 위성 강우 산출물이 널리 사용되고 있지만 공간 분해능에 한계가 있다. 본 연구는 C-밴드 SAR Sentinel-1 위성 데이터(SM2RAIN-S1)에 적용되는 매개 변수화된 SM2RAIN 모델인 강우 추정을 위한 새로운 "상향식" 접근 방식의 가능성을 평가하여 중부지방에 대한 높은 공간 분해능 지상 강우 추정치(0.01° 그리드/6일)를 생성하는 것을 목표로 한다. 그것의 성능은 중부지방 두 개의 다른 하위 지역, 즉 혼합 산림 중심, 중간 하위 지역, 그리고 경작 중심, 서해안 하위 지역의 1년 기간 동안 기존의 재분석 프로덕트와 우량계 네트워크의 각각의 강우 데이터를 사용하여 공간 및 시간적 가변성에 대해 평가되었다. 평가결과에 따르면 SM2RAIN-S1 프로덕트는 중부지방의 일반적인 강우 패턴을 포착할 수 있고, 서로 다른 토지 피복으로 지역 규모에서 공간 분해능 강우량 측정 가능성을 보유할 수 있으며, 강우량 관측치에 대한 편중된 강우량 추정치가 제공되었다. 또한 SM2RAIN-S1 강우량은 피어슨의 상관 계수(R = 0.69)를 고려할 때 혼합림에서 더 우수했으며, 이는 혼합림에서 토양 수분과 강우의 시간 역학을 포착하는 데 6일 SM2RAIN-S1 데이터의 적합성을 암시했다. 그러나, RMSE와 바이어스 측면에서, 혼합림보다는 경작지의 SM2RAIN-S1 강우 생성물에서 더 나은 성능을 얻었으며, 이는 높은 증발증산 손실(특히 혼합림)에 의해 유도된 더 큰 오류를 SM2RAIN의 추가 개선에 포함해야 한다는 것을 나타낸다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제37권5_3호
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• pp.1361-1371
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• 2021

스마트 시티 서비스 중 방범·방재 분야가 2018년 기준 가장 높은 24%를 차지하고 있으며, 실시간 상황정보제공에 가장 중요한 플랫폼은 CCTV(Closed-Circuit Television) 이다. 이러한 CCTV의 활용을 극대화 하기 위해서는 CCTV가 제공하는 실질적인 감시 영역을 파악하는 것이 필수적이다. 하지만 국내에 설치된 CCTV양은 지자체 관리대상 포함 100만대를 넘고 있다. 이러한 방대한 양의 CCTV의 가시영역을 수동적으로 파악해야 하는 것은 문제점으로 제기되고 있다. 이에 본 연구에서는 CCTV의 실질적 가시권 영역 데이터를 효율적으로 구축하고, 관리자가 상황 파악에 소요되는 시간을 단축하는 방안을 제시하고자 하였다. 이를 위하여 첫째, 접근이 어려운 기 설치된 CCTV 카메라의 외부표정요소와 초점 거리를 MMS(Mobile Mapping System)의 점군 데이터를 활용하여 계산하고, 이 결과를 활용하여 FOV(Field of View)를 계산하였다. 둘째, 첫 단계에서 계산된 FOV 결과를 이용하여 건물에 의하여 발생하는 폐색 영역을 고려하여 CCTV의 실질적 감시 영역을 그리드 단위 1 m, 2 m, 3 m, 5 m, 10 m 폴리곤 데이터로 구축하였다. 이 방법을 경상북도 울진군에 위치한 5개소의 CCTV 영상에 적용한 결과, 평균 재투영 오차는 약 9.31 pixel, 공공데이터포털(Data Portal)에서 제공하는 위·경도 좌표와의 거리는 평균 약 10 m의 거리 차이가 발생하였고, MMS를 통해 취득한 점군 데이터 상의 CCTV 위치 좌표 값과는 평균 약 1.688 m의 위치 차이를 나타냈다. 단위 그리드의 한 변의 크기가 3 m인 경우, 본 연구를 통하여 계산된 감시 영역 폴리곤은 육안으로 확인한 실제 감시 영역과 최소 70.21%에서 최대 93.82%까지 일치함을 확인할 수 있었다.

• 한국농림기상학회지
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• 제24권2호
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• pp.63-77
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• 2022

농업기상재해 조기경보시스템에서 모의되는 농장 규모 풍속 예측자료의 추정오차를 개선하기 위해, 농촌진흥청 농업기상관측망의 2020년 1~12월 풍속 관측자료와 해당 지점에 대한 조기경보시스템 모의 풍속을 이용하여, 87지점 일 8시간대(00, 03, 06 … 21시) 각각 풍속 추정오차를 종속변수로, 추정풍속을 독립변수로 하는 일차 회귀식(Y=aX+b)을 도출하였다. 상관계수가 0.5를 초과하였을 때는 회귀식을 풍속 보정식으로 활용하고, 상관계수가 0.5 이하일 때는 회귀식 대신 해당 지점 및 시간대의 ME를 보정값으로 대체하였다. 풍속 모형을 전국적으로 적용할 수 있도록 87지점×8개 시간의 회귀계수 a와 b, 상관계수 R과 ME 값으로 거리역산가중법으로 공간내삽하여 250m 격자해상도의 분포도를 제작하였다. 모형의 검증을 위하여 회귀계수 a와 b, 상관계수 R과 ME 공간내삽 분포도로 부터 농산촌 지역 13개 기상관측지점의 격자값을 추출하고, 13곳의 2019년 1~12월의 조기경보시스템 모의 풍속(00, 03, 06 … 21시)를 보정한 다음, 기존 추정 풍속과 함께 추정오차를 비교하였다. 검증 지점 풍속의 평균 ME는 0.68m/s에서 보정 후 0.45m/s로 감소하였으며, 평균 RMSE는 1.30m/s에서 1.05m/s로 감소하였다. 조기경보시스템의 풍속은 전 시간대에서 모두 과대 추정되고 있는데, 보정 기법을 적용한 후에는 15시 경을 제외하고 모두 과대추정 경향이 감소하여 ME가 약 33%, RMSE는 19.2% 더 개선되었다. 농업기상재해 조기경보시스템에서 농작물의 풍해 위험 판단은 일 8회의 풍속 평균값으로부터 도출된 일 최대순간풍속을 기반으로 하는데, 풍속의 과대모의 현상을 개선하여 강풍 위험 경보의 오보를 감소시킬 것으로 기대된다.

• 지구물리와물리탐사
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• 제16권3호
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• pp.154-162
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• 2013

지하수 인공함양 지역에 충적층 특성 평가를 위한 목적으로 수직탐사와 2차원 전기비저항탐사를 수행하였다. 지하수 인공함양의 주 대상 지층인 충적층 내에 존재하는 세립자들은 지하수와 함께 이동하여 클로깅 현상을 일으킬 수 있으므로 주의를 요하는데, 전기비저항탐사를 통해서 저비저항을 보이는 포화된 실트 또는 점토의 분포를 파악하는 것이 매우 효과적이다. 반면에, 이러한 저비저항대가 두터운 경우는 지층에서 인위적으로 보내진 전기가 저비저항대의 층으로만 통하여 그 이하의 지층 또한 저비저항대로 왜곡되는 단점을 가지므로 해석 시에 주의가 요구된다. 본 연구는 이러한 영향을 고려하여 격자형태의 35개의 수직탐사 측점과 10개의 2차원탐사 측선을 따라서 탐사를 수행하여 각각의 장점인 수직적인 분해능과 수평적인 분해능을 비교 및 보완하였다. 수직탐사를 통해 지하 30 m 이후에 약 15 m 두께로 인공함양의 주대상 지층인 모래자갈층이 퇴적되어 있을 것으로 사료되며 두 탐사의 비교를 통해 연구지 지하 일부 구간에 클로깅 현상을 유발할 수 있는 실트 또는 점토의 분포가 예상되었다. 이러한 결과는 지하수 인공함양을 위한 주입정 및 관측정의 위치와 심도를 설계하는데 있어 충적층의 퇴적양상 파악에 대한 전기비저항탐사의 적용성을 보여준다.

• 지능정보연구
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• 제17권1호
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• pp.17-35
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• 2011

집단지성은 개인들의 협업과 경쟁을 통한 공통이해에 기반한 생산으로서 대중의 지혜를 창출하는 개별 지성들의 통합체라고 할 수 있다. 집단지성의 활용은 공개와 공유 그리고 참여의 기본 철학을 갖고 있는 웹 2.0의 주요한 설계원칙으로 자리잡은 후로, 이와 관련된 연구가 다양하게 진행되고 있다. 이 논문은 개인들간의 관계와 상호작용에 대한 인식을 기반으로 집단지성을 밝혀보려는 방법론을 제안한다. 응용대상은 정보검색과 분류 분야이며, 개인지성의 표현과 도출을 위해 개인 컨스트럭트 이론과 지식 그리드 기법에 퍼지관계이론을 적용한다. 개인의 개별적인 지성은 헤세 다이어그램의 형태로 구현된 지성 구조로 표현하여 내재된 지식적인 의미를 분석한다. 논문의 목적인 집단지성의 도출은 개인지성들의 비교를 통해 상호간 공유와 일치를 찾아낼 수 있는 유사성 이론의 도입에 의해 이루어진다. 제안하는 방법론은 퍼지관계 이론 및 퍼지 매칭 알고리즘을 기반으로 실험 데이터로부터 유사성을 측정하고, 개인지성들을 대표할 수 있는 최적의 집단지성을 이끌어내고자 한다.

• 대기
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• 제26권4호
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• pp.617-633
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• 2016

Jangbogo station is located in Terra Nova Bay over the East Antarctica, which is often affected by individual storms moving along nearby storm tracks and a katabatic flow from the continental interior towards the coast. A numerical simulation for two strong wind events of maximum instantaneous wind speed ($41.17m\;s^{-1}$) and daily mean wind speed ($23.92m\;s^{-1}$) at Jangbogo station are conducted using the polar-optimized version of Weather Research and Forecasting model (Polar WRF). Verifying model results from 3 km grid resolution simulation against AWS observation at Jangbogo station, the case of maximum instantaneous wind speed is relatively simulated well with high skill in wind with a bias of $-3.3m\;s^{-1}$ and standard deviation of $5.4m\;s^{-1}$. The case of maximum daily mean wind speed showed comparatively lower accuracy for the simulation of wind speed with a bias of -7.0 m/s and standard deviation of $8.6m\;s^{-1}$. From the analysis, it is revealed that the each case has different origins for strong wind. The highest maximum instantaneous wind case is caused by the approach of the strong synoptic low pressure system moving toward Terra Nova Bay from North and the other daily wind maximum speed case is mainly caused by the katabatic flow from the interiors of Terra Nova Bay towards the coast. Our evaluation suggests that the Polar WRF can be used as a useful dynamic downscaling tool for the simulation and investigation of high wind events at Jangbogo station. However, additional efforts in utilizing the high resolution terrain is required to reduce the simulation error of high wind mainly caused by katabatic flow, which is received a lot of influence of the surrounding terrain.