• 제목/요약/키워드: Missing data estimation

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Modified parity space averaging approaches for online cross-calibration of redundant sensors in nuclear reactors

  • Kassim, Moath;Heo, Gyunyoung
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제50권4호
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    • pp.589-598
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    • 2018
  • To maintain safety and reliability of reactors, redundant sensors are usually used to measure critical variables and estimate their averaged time-dependency. Nonhealthy sensors can badly influence the estimation result of the process variable. Since online condition monitoring was introduced, the online cross-calibration method has been widely used to detect any anomaly of sensor readings among the redundant group. The cross-calibration method has four main averaging techniques: simple averaging, band averaging, weighted averaging, and parity space averaging (PSA). PSA is used to weigh redundant signals based on their error bounds and their band consistency. Using the consistency weighting factor (C), PSA assigns more weight to consistent signals that have shared bands, based on how many bands they share, and gives inconsistent signals of very low weight. In this article, three approaches are introduced for improving the PSA technique: the first is to add another consistency factor, so called trend consistency (TC), to include a consideration of the preserving of any characteristic edge that reflects the behavior of equipment/component measured by the process parameter; the second approach proposes replacing the error bound/accuracy based weighting factor ($W^a$) with a weighting factor based on the Euclidean distance ($W^d$), and the third approach proposes applying $W^d$, TC, and C, all together. Cold neutron source data sets of four redundant hydrogen pressure transmitters from a research reactor were used to perform the validation and verification. Results showed that the second and third modified approaches lead to reasonable improvement of the PSA technique. All approaches implemented in this study were similar in that they have the capability to (1) identify and isolate a drifted sensor that should undergo calibration, (2) identify a faulty sensor/s due to long and continuous missing data range, and (3) identify a healthy sensor.

Heritability Estimated Using 50K SNPs Indicates Missing Heritability Problem in Holstein Breeding

  • Shin, Donghyun;Park, Kyoung-Do;Ka, Sojoeng;Kim, Heebal;Cho, Kwang-hyeon
    • Genomics & Informatics
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    • 제13권4호
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    • pp.146-151
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    • 2015
  • Previous studies in Holstein have shown 35% to 51.8% heritability in milk production traits, such as milk yield, fat, and protein, using pedigree data. Other studies in complex human traits could be captured by common single-nucleotide polymorphisms (SNPs), and their genetic variations, attributed to chromosomes, are in proportion to their length. Using genome-wide estimation and partitioning approaches, we analyzed three quantitative Holstein traits relevant to milk production in Korean Holstein data harvested from 462 individuals genotyped for 54,609 SNPs. For all three traits (milk yield, fat, and protein), we estimated a nominally significant (p = 0.1) proportion of variance explained by all SNPs on the Illumina BovineSNP50 Beadchip ($h^2_G$). These common SNPs explained approximately most of the narrow-sense heritability. Longer genomic regions tended to provide more phenotypic variation information, with a correlation of 0.46~0.53 between the estimate of variance explained by individual chromosomes and their physical length. These results suggested that polygenicity was ubiquitous for Holstein milk production traits. These results will expand our knowledge on recent animal breeding, such as genomic selection in Holstein.

은닉 마르코프 모델을 이용한 버스 정보 시스템의 도착 시간 예측 (Arrival Time Estimation for Bus Information System Using Hidden Markov Model)

  • 박철영;김홍근;신창선;조용윤;박장우
    • 정보처리학회논문지:컴퓨터 및 통신 시스템
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    • 제6권4호
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    • pp.189-196
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    • 2017
  • 버스정보시스템은 버스도착시간 예측과 같은 버스와 관련한 여러 정보를 제공한다. BIS는 우리나라 거의 모든 도시에 구축되어 있고 대중교통의 편의성 개선에 능동적인 역할을 하고 있다. 현재 BIS 시스템에서 버스 도착 예정시간을 예측하기 위하여 사용되는 대표적인 방법으로는 이동평균필터, Kalman Filter, 회귀 모형 등이 있다. 버스 도착 시간 예측의 정확성은 BIS 시스템에서 고려하고 있는 교통 상황이나 예측 알고리즘에 따라 차이가 크다. 현재 BIS에서 사용하는 예측 기법은 구간 통과 시간과 거리만을 이용한다. 그러나 도착시간 예측은 교통흐름, 신호주기, 이상 상황, 데이터 결측 등에 큰 영향을 받는다. 버스 도착 시간 예측의 정확도를 높이기 위해서는 위의 문제를 고려하여 모델링해야 하는 어려움이 있다. 은닉 마르코프 모델은 이와 같은 다양한 상황을 효과적으로 모델링 할 수 있다. 따라서 버스 도착 시간 예측의 정확도를 높이기 위해 도착시간에 대한 HMM 예측 모델을 구축했다. 이 모델에서는 순천시의 2015년 한 해 동안 수집한 데이터가 이용되었으며, 순천시에는 2298개의 정류장과 217개의 노선이 있다. 모델은 주중과 주말의 패턴을 다르게 적용하며, 다른 구간과 시간에 대해 모델이 적용된다. 본 논문에서는 버스정보시스템에 은닉 마르코프 모델 적용방법과 검증을 통해 버스정보시스템에서 사용 중인 이동평균필터, Kalman Filter, 회귀 모형을 사용한 예측 방법 보다 정밀한 정확도를 얻는 방법을 제안한다.

국내외 가축분뇨 퇴액비 이용 분야 암모니아 배출량 인벤토리 비교 연구 (A comparative study on ammonia emission inventory in livestock manure compost application through a foreign case study)

  • 김민석;구남인;김정규
    • 환경생물
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    • 제38권1호
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    • pp.71-81
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    • 2020
  • 국내 발생 암모니아 중 가축분뇨의 기여율이 높은 것은 자명한 사실이다. 암모니아 배출량 산정 과정의 정확도와 신뢰도 향상을 위해서는, 가축분뇨 발생량의 정확한 집계, 가축분뇨의 퇴비화 및 액비화 과정에서 단계별 암모니아 전환량과 발생량 산출, 퇴액비의 저장 및 운송과정에서의 암모니아 발생량 산정 그리고 토양 살포 과정과 방법에 따른 암모니아 발생량 비교 연구가 반드시 수행되어야 할 것이다. 미국과 유럽과 비교해 볼 때, 특히 국내 배출계수가 상대적으로 매우 획일적이고 시공간적으로 세분화되지 못해 국내 실정을 충분히 반영하지 못하고 있다. 암모니아 배출계수 산정의 정확도와 전문성을 향상 시킬 수 있는 방안으로, 퇴액비의 특성, 토양의 특성 그리고 기후 특성의 복합적인 고려가 가능한 챔버시스템을 활용할 수 있을 것이다. 국내외 암모니아 배출과 관련한 자료의 검토와 비교를 통해 현재 국내 시스템의 부족한 점과 나아가야할 방향을 확인할 수 있었으며, 암모니아 배출유량 산정이 가능한 챔버 시스템을 제언하였다. 향후 누락배출원의 신규 배출계수 산정과 같은 실질적인 정책과의 연계를 위해서는 실내의 챔버 시스템에서 더 나아가 현장에서의 mesocosom 시스템의 방법론 구축 또한 필요할 것으로 판단된다.

Reference Evapotranspiration Calculator Software를 이용한 기상관측소 기준증발산 추정 (Estimation on Trends of Reference Evapotranspiration of Weather Station Using Reference Evapotranspiration Calculator Software)

  • 최원호;최민하;오현제;박주양
    • 대한토목학회논문집
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    • 제30권2B호
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    • pp.219-231
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    • 2010
  • Reference Evapotranspiration Calculator Software (REF-ET)는 ASCE 및 FAO 기준증발산량을 포함한 총 17개의 FAO Penman-Monteith (PM) 방정식의 연산을 동시에 수행할 수 있는 프로그램으로서, 본 연구에서는 REF-ET에 대한 상세한 소개와 함께 기상관측소의 관측자료를 이용하여 REF-ET의 효용성을 논하였다. REF-ET는 각종 PM 방정식들에 대한 시일 월 단위 모의와 지역적 특성의 반영 및 결측자료에 대한 보정 등이 가능하다. REF-ET를 이용하여 서울 기상관측소의 29년간 증발산량을 모의한 결과, 일복사량에 주로 좌우되는 FAO24-Rd 식과 1957-Makk 식의 상관계수가 각각 0.89와 0.88로 높게 나타났으며, 이는 소형증발접시를 이용한 기준증발산량 관측값이 공기 동력학적 증발량만을 주로 반영하기 때문인 것으로 사료된다. 또한 RMSE/bias 분석을 통해 기준증발산 방정식들에 의한 계산값이 증발접시로부터의 기준증발산량에 비해 다소 과대평가되는 현상을 나타내었으나, 이 경우에도 1957-Makk 식이 가장 정확한 것으로 나타났다. 일단위 시계열 분석시 1957-Makk 식은 여름철의 증발산량을 저평가하는 경향을 나타내었으나, 전체적으로 1.06 mm/day의 오차로 증발산량을 모의 가능하였다. 차후 기상관측자료의 정확도를 높이는 연구들과 REF-ET를 병행한다면, 해당 지역 및 기간에 대한 증발산량 모의 및 관련 특성인자를 파악하는 연구에 활용도가 높을 것으로 기대된다.

도시하천 소배수구역의 결측 강우량 산정 방법 비교 (Comparison of Estimation Methods for the Missing Rainfall data in a Urban Sub-drainage Area)

  • 김충수;김형섭
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2006년도 학술발표회 논문집
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    • pp.701-705
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    • 2006
  • 강우자료는 수문 모델링 작업에서 가장 기초적인 수문학적 입력자료로 시간과 공간에 따른 변동성이 크므로 규명하기 복잡한 수문현상 중의 하나이다. 산악지역이 많은 우리나라의 지형학적 특성과 태풍, 장마 및 특히, 최근의 게릴라성 집중호우 등으로 인하여 이러한 변동성이 더욱 커지고 있는 실정이다. 장기간 실측된 수문기상 기초 자료가 부족한 우리나라의 실정상 홍수예보 및 수공구조물 설계를 위해 정확한 강우량 자료의 취득이 선행돼야 한다. 따라서 적절한 장소에 수문관측소 설치 및 관리를 통해 양호한 강우량 자료를 획득해야 하지만, 현장 여건상 등의 이유로 미계측 및 결측, 이상자료가 발생하고 있다. 따라서 이러한 미계측 혹은 결측지점의 우량을 추정할 수 있는 방법을 비교, 분석하여 적절한 보정과정을 수행할 필요가 있다. 그간의 연구에서는 미계측 지점 혹은 산악지역에서의 점 강우량 보정방법에 대한 연구가 진행되었지만, 본 연구에서는 '도시홍수재해관리기술연구사업단'에서 운영 중인 도시하천 유역 특히 소배수구역에서의 결측 자료에 대해 여러 추정 방법을 비교, 분석하여 적절한 방안을 찾고자 한다. 이를 위하여 중랑천 유역의 3개 소배수 구역(월계1 배수구역, 군자 배수구역, 어린이대공원 배수구역)에 설치된 3개 우량관측소와 건설교통부 관할 우량관측소 2개소의 우량자료를 사용하였다. 본 연구에서는 결측치 보간을 위하여 널리 이용되고 있는 산술평균법(Arithmetic Average method), 역거리법(Reciprocal Distance Squared method), 거리고도비율법(Ratio of Distance and Elevation method), 인근관측소와의 관계식 이용, 크리깅방법(Simple Kriging method)을 비교, 검토 적용하였다. 중랑천 유역의 소배수구역을 대상으로 연중 발생하는 큰 호우사상에 대해 임의의 강우관측소를 결측지점으로 가정하고 주변의 강우관측소로부터 각각의 방법을 이용해 가중치들을 산정하여 결측지점의 강우량 값을 보정하고자 하였다. 또한 각각의 방법을 이용하여 얻어진 결과에 대해 실측값과 보정값의 오차정도를 평균절대오차법(Mean Absolute Error)과 제곱평균제곱근오차법(Root Mean Squared Error)에 의해 산정하여 보정 방법간의 효율성을 검토하고자 하였다.

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작은도서관 통계지표 개선에 관한 연구 (A Study to Improve the Statistical Indicators of Small Libraries)

  • 안인자;윤소영;차성종
    • 한국도서관정보학회지
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    • 제42권4호
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    • pp.375-393
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    • 2011
  • 작은도서관이 공공도서관의 영역에 포함되면서 작은도서관의 제도적 보완, 지원 정책틀 마련, 운영활성화를 위한 정책적 결정을 하여야 하는 시기에 이르렀다. 이러한 정책결정 도구로서 도서관통계가 충실하게 이루어지도록 작은도서관 통계지표를 개선할 필요가 있다. 현재의 작은도서관통계(문고)는 2008년 마련된 공공도서관 통계의 틀에 일부항목을 수정하여 국가도서관통계에서 활용하고 있다. 하지만 항목의 불합리성으로 91.3%의 무응답율과 수집된 데이터의 오류가 상당히 많다. 본 연구에서 개선을 위하여 작은도서관 현황조사 4종, 평가기준 7종을 분석하고, 이를 기초로 하여 2차에 걸친 자문회의, 경기도 지역의 3개 지자체 작은도서관 108개관의 현장조사 결과를 반영하여 개선된 통계지표를 제시하였다. 제시된 통계는 7개 영역 37개 항목이다.

에너지분야 온실가스 인벤토리의 불확도에 관한 연구: Tier 1 에러전파방법을 이용한 추정 (An Analysis of Uncertainties in Energy Category: Estimation by using Tier 1 Method)

  • 황인창;진상현
    • 자원ㆍ환경경제연구
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    • 제23권2호
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    • pp.249-280
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    • 2014
  • IPCC는 국가별 온실가스 배출량이 얼마나 확실한 값인가를 보여줄 수 있는 불확도를 함께 보고하도록 규정하고 있다. 그렇지만 한국 정부는 IPCC 기본값을 그대로 적용하고 있는 수준에 불과하며, 그나마도 결측된 값들이 있어서 전체적인 불확도를 산정하지 못한 채 항목별 불확도만을 나열하고 있을 뿐이다. 이에 본 논문에서는 국가 온실가스 배출량의 85.3%를 차지하는 에너지분야를 대상으로 Tier 1 수준의 에러전파방법을 이용해서 온실가스 인벤토리의 불확도를 추정하고 있다. 분석결과 국내 에너지분야 온실가스 배출량의 불확도는 3.4%였으며, 이는 핀란드와 유사한 수치인 것으로 밝혀졌다. 그렇지만 온실가스별로는 이산화탄소의 불확도가 2.7%에 불과했지만, 메탄은 116%, 아산화질소는 473%에 달할 정도로 차이가 큰 것으로 나타났다. 따라서 본 논문에서는 한국 정부가 에너지분야의 불확도를 낮추려면 이산화탄소 보다는 메탄과 아산화질소를 대상으로 활동도뿐만 아니라 배출계수의 개선이 필요하다는 정책적 함의가 제시될 수 있었다. 결론적으로는 IPCC 기본값 대신에 신뢰도 높은 한국 고유의 배출계수를 개발하는 작업이 필요함을 제안하고 있다.

IFC-BIM 연계 지식정보기반 마감공사 개산견적 프레임워크 (Schematic Estimate Framework of Finishing Works based on IFC-BIM Knowledge)

  • 박상헌;박형진;구교진
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제16권6호
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    • pp.4176-4184
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    • 2015
  • 건설사업 전 생애주기 중 설계단계에서의 대안별 비용 예측은 사업의 수익성 및 타당성 분석을 위한 판단기준이 된다. 설계도서가 완성되지 않은 초기 설계단계에서 과거의 유사자료를 바탕으로 개산견적이 실시되고 있다. 견적자의 경험과 산정방법에 따라 물량이 상이하고 누락되는 경우가 발생한다. 최근 IT기술 발전으로 BIM 기술이 주목을 받으면서 건설 전반에 걸쳐 기획, 설계, 시공, 유지관리 기술의 패러다임을 변화 시키고 있다. BIM을 활용한 다양한 연구가 시도되고 있지만, 활용 효과는 건설 사업의 기대에 미치지 못하고 있다. 본 연구에서는 국제 표준 IFC와 견적 관련 지식정보를 연계한 개산견적 프레임워크를 제안한다. 그 결과, 초기 설계단계에서 의사결정을 위한 공사비 예측을 수행하며, 그리고 선행연구의 한계점을 일부분 극복이 가능할 것으로 기대된다. 또한, 개산견적 프레임워크는 프로세스 일부를 자동화하였기 때문에 변경에 대한 능동적인 대처가 가능하다.

HEC-RAS 모의결과를 활용한 연속유량 자료 보완 방법에 관한 연구 (A Study on estimation of IRDIMS Missing Data Using HEC-RAS Modeling)

  • 오동헌;조상욱;노영신;정성원
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2019년도 학술발표회
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    • pp.263-263
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    • 2019
  • 자동유량측정시설은 하천 유량을 실시간으로 측정하기 위한 수문조사시설로써, 기존 수위-유량관계곡선식으로는 유량산정이 어려운 배수 및 조위영향 구간에서 양질의 유량자료를 확보할 수 있다. 하지만 자동유량측정시설의 경우 시설물 고장 등으로 인해 자료의 결측이 발생할 수 있으며, 단기간 발생한 결측자료는 수문자료품질관리를 통해 보완이 가능하지만 장기간 결측이 발생한 경우 보완방법이 없는 실정이다. 본 연구에서는 남한강 유역의 여주시(남한강교)~양평군(양평교) 구간 중 장기간 결측이 발생한 여주보(하류) 지점과 이포보(상류) 지점의 2013년 평수기(3월)와 홍수기(7월) 기간을 선정하여 HEC-RAS 모형을 통해 결측자료의 보완 가능 여부를 검토하였다. HEC-RAS 모의결과 여주보(하류) 지점의 경우 실시간 유량자료와 상대오차는 평저수기(3월), 홍수기(7월) 각각 0.7%와 5.0% 나타났으며, 이포보(상류) 지점은 각각 5.0%와 6.0%로 나타나 장기간 결측 발생시 HEC-RAS 모형을 통해 결측자료 보완이 가능한 것으로 나타났으며, 결측 발생기간에 적용한 결과, 여주보(하류) 지점과 이포보(상류) 지점에서 측정된 검보정 측정성과와 상대오차는 각각 4.0%, 6.0%로 나타나 결측자료 보완이 잘 이루어진 것으로 나타났다. 따라서 남한강 유역의 여주시(남한강교)~양평군(양평교) 구간과 같이 배수영향을 받는 지점에 경우 장기간 결측 발생 시 검증된 지점에 한하여 HEC-RAS 모형과 같은 수치모형을 통해 자료를 보완하는 것이 적절하다고 판단된다. 또한, 이 방법을 통해 현재 보 개방에 따라 유량측정이 어려운 자동유량측정시설의 자료보완 방법으로 일부 적용이 가능할 것으로 판단된다.

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