• 제목/요약/키워드: Mitigation Scenario

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LSTM을 이용한 Piney River유역의 최대강우시 유량예측 (LSTM Prediction of Streamflow during Peak Rainfall of Piney River)

  • ;성연정;정영훈
    • 한국방재안전학회논문집
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    • 제14권4호
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    • pp.17-27
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    • 2021
  • 유량예측은 효과적인 홍수관리 및 수자원 계획을 위한 매우 중요한 재난방지 접근법이다. 현재 기후변화로 인한 집중호우가 나날이 증가하고 있어 막대한 기반시설 손실과 재산, 인명 피해가 발생하고 있다. 본 연구는 미국 테네시주 Hickman County의 Vernon에 있는 Piney Resort의 최근 홍수사례분석을 통해 최대 강우 시나리오에서 유량예측에 대한 강우의 기여도를 측정했다. Piney River 유역내 USGS 두개의 관측소(03602500, 03599500)에서 20년(2000-2019) 동안의 일별 하천 유량, 수위 및 강우 데이터를 수집했고, Long Short Term Memory(LSTM)을 사용하였다. 또한, Tensorflow, Keras Machine learning frameworks, Python을 이용하여 14일로 구별된 유량 값을 예측하였다. 또한, 모델이 2021년 8월 21일의 범람 이벤트를 예측할 수 있었는지를 결정하는 데 사용되었다. 전체 데이터(수위, 유량 및 강우량)가 포함된 LSTM 모델은 일부 강우 모델을 제외하고 지속성 모델보다 우수한 성능을 보였으며, 강우자료만 이용하여 유량예측을 하는 것은 충분하지 않음을 나타냈다. 결과는 LSTM 모델은 0.68 및 13.84m3/s의 최적 NSE 및 RMSE 값을 나타냈고, 가장 낮은 예측 오차로 예측 최대유량은 94m3/s로 나타났다. 향후 강우 패턴에 대한 다양한 분석이 이루어진다면 효율적인 홍수 경보 시스템 및 정책을 설계하는 관련 연구에 도움을 줄 것으로 판단된다.

InVEST 모형을 이용한 도시 생태계의 홍수 조절서비스 평가 (Evaluation of Flood Regulation Service of Urban Ecosystem Using InVEST mode)

  • 이태호;천금성;권혁수
    • 한국환경복원기술학회지
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    • 제25권6호
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    • pp.51-64
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    • 2022
  • Along with the urbanization, the risk of urban flooding due to climate change is increasing. Flood regulation, one of the ecosystem services, is implemented in the different level of function of flood risk mitigation by the type of ecosystem such as forests, arable land, wetlands etc. Land use changes due to development pressures have become an important factor in increasing the vulnerability by flash flood. This study has conducted evaluating the urban flood regulation service using InVEST UFRM(Urban Flood Risk Model). As a result of the simulation, the potential water retention by ecosystem type in the event of a flash flood according to RCP 4.5(10 year frequency) scenario was 1,569,611 tons in urbanized/dried areas, 907,706 tons in agricultural areas, 1,496,105 tons in forested areas, 831,705 tons in grasslands, 1,021,742 tons in wetlands, and 206,709 tons in bare areas, the water bodies was estimated to be 38,087 tons. In the case of more severe 100-year rainfall, 1,808,376 tons in urbanized/dried areas, 1,172,505 tons in agricultural areas, 2,076,019 tons in forests, 1,021,742 tons in grasslands, 47,603 tons in wetlands, 238,363 tons in bare lands, and 52,985 tons in water bodies. The potential economic damage from flood runoff(100 years frequency) is 122,512,524 thousand won in residential areas, 512,382,410 thousand won in commercial areas, 50,414,646 thousand won in industrial areas, 2,927,508 thousand won in Infrastructure(road), 8,907 thousand won in agriculture, Total of assuming a runoff of 50 mm(100 year frequency) was estimated at 688,245,997 thousand won. In a conclusion. these results provided an overview of ecosystem functions and services in terms of flood control, and indirectly demonstrated the possibility of using the model as a tool for policy decision-making. Nevertheless, in future research, related issues such as application of models according to various spatial scales, verification of difference in result values due to differences in spatial resolution, improvement of CN(Curved Number) suitable for the research site conditions based on actual data, and development of flood damage factors suitable for domestic condition for the calculation of economic loss.

베이지안 확률통계와 GIS를 연계한 기후변화 도시홍수 리스크 평가: 서울시 서초구를 대상으로 (Urban Flood Risk Assessment Considering Climate Change Using Bayesian Probability Statistics and GIS: A Case Study from Seocho-Gu, Seoul)

  • 이상혁;강정은;박창석
    • 한국지리정보학회지
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    • 제19권4호
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    • pp.36-51
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    • 2016
  • 본 연구는 기후변화에 따른 도시홍수 리스크 평가를 위해 베이지안 확률통계 모형과 GIS를 연계 활용하였다. 리스크는 재난발생가능성과 영향 크기의 곱으로 평가될 수 있다. 본 연구는 베이지안 모델을 기반으로 침수발생가능성을 추정하였고, 기후변화 시나리오 정보를 반영하여 미래 침수발생가능성도 평가하였다. 침수로 발생할 수 있는 영향은 인명피해와 재산피해의 측면에서 살펴보았다. 서울시 서초구를 대상으로 분석한 결과, 현재 침수발생가능성은 하천에 인접하고, 주변지역보다 고도가 낮으며 불투수면 밀집지역인 서초동, 반포동 일대가 높게 나타났다. 미래 침수발생가능성 추정결과, 2050년의 위험지역 면적이 2030년보다 1.3배 증가하는 것으로 나타났다. 추정된 발생가능성을 활용한 리스크 평가 결과, 인명피해 리스크는 일반 및 고층 주거지역을 중심으로 높은 리스크를 보인 반면, 재산피해는 상업지역을 중심으로 리스크가 높게 나타났다. 2050년의 재산피해 리스크는 2030년의 재산피해 리스크보다 약 6.6% 증가하는 것으로 평가되었다. 본 연구에서 제안된 도시홍수 리스크 평가 기법은 상세한 공간결과 값의 제공으로 지역맞춤형 재해저감 전략을 위한 중요한 의사결정 자료로 활용될 수 있을 것으로 기대한다.

동북아 지역에서 중국의 미래 배출량 변화가 오존농도와 보건에 미치는 영향 (Impact of Future Chinese Emissions on Ozone Air Quality and Human Health in Northeast Asia)

  • 김현국;유영숙;우정헌;홍성철;김덕래;서정현;신명환;김상균
    • 한국기후변화학회지
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    • 제7권4호
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    • pp.451-463
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    • 2016
  • We explore the impact of Chinese future air pollutant emissions on ozone air quality in Northeast Asia (NEA) and health in South-Korea using an assessment framework including ICAMS (The Integrated Climate and Air Quality Modeling System) and BenMAP (The Environmental Benefits Mapping and Analysis Program). The emissions data sets from the climate change scenarios, the Representative Concentration Pathways (RCPs) (emission scenarios, EMSO), are used to simulate ozone air quality in NEA in the current (1996~2005, 2000s), the near future (2016~2025, 2020s) and the distant future (2046~2055, 2050s). Furthermore, the simulated ozone changes in the 2050s are used to analyze ozone-related premature mortality and economic cost in South-Korea. While different EMSOs are applied to the China region, fixed EMSO are used for other country regions to isolate the impacts of the Chinese emissions. Predicted ozone changes in NEA are distinctively affected by large changes in NOx emission over most of China region. Comparing the 2020s with the 2000s situation, the largest increase in mean ozone concentrations in NEA is simulated under RCP 8.5 and similarly small increases are under other RCPs. In the 2050s in NEA, the largest increase in mean ozone concentrations is simulated under RCP 6.0 and leads to the occurrence of the highest premature mortalities and economic costs in South-Korea. Whereas, the largest decrease is simulated under RCP 4.5 leads to the highest avoided premature mortality numbers and economic costs. Our results suggest that continuous reduction of NOx emissions across the China region under an assertive climate change mitigation scenario like RCP 4.5 leads to improved future ozone air quality and health benefits in the NEA countries including South-Korea.

국내 위험·유해물질(HNS) 해상운송사고 위험도 분석 및 사고 저감방안 연구 (Hazardous and Noxious Substances(HNS) Risk Assessment and Accident Prevention Measures on Domestic Marine Transportation)

  • 조심정;김동진;최강식
    • 해양환경안전학회지
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    • 제19권2호
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    • pp.145-154
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    • 2013
  • 유류를 포함한 위험 유해물질(Hazardous and Noxious Substances : HNS, 이하 HNS)의 물동량이 증가하는 추세에 있음에도 불구하고 우리나라에서는 HNS 해상운송 중에 일어난 사고의 분석과 위험에 관한 연구가 미진하다. HNS는 형태와 종류가 다양하고, 사고발생 시 피해가 심각하게 나타나기 때문에 사고에 대한 위험도 분석과 저감방안 모색이 필요하다. 본 연구는 ETA를 통해 국내에서 발생하고 있는 HNS 해상운송사고의 전개과정을 분석하여 사고유형과 특징을 고찰하고, 시나리오별 확률과 인명피해를 산출하여 F-N curve로 표현함으로써 위험도를 평가한다. 또한 Risk Matrix를 이용하여 고위험군 시나리오를 선정하여 국내에 적용 가능한 현실적인 사고 저감방안을 모색한다. 연구의 결과는 충돌사고의 발생확률이 가장 높은 반면 인명위험도는 발생확률이 낮은 질식, 침몰, 폭발의 사고유형이 높은 것으로 나타났다. 이러한 인명피해를 줄이기 위해서는 기본적으로 선내에서 안전수칙 및 작업절차를 준수하는 것으로도 효과를 얻을 수 있다.

HAPS 지상국에서 P-MP FWA 시스템으로의 간섭 영향 분석 (Analysis on the Effects of Interference from HAPS Ground Stations to P-MP FWA System)

  • 함형일;강영흥
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제17권2호
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    • pp.152-157
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    • 2006
  • 본 논문에서는 새로운 간섭 모델, 실제적인 HAPS(High Altitude Platform Station) 간섭 시나리오, HAPS 시스템과 FWA(Fixed Wireless Access) 시스템에 대한 안테나 패턴, 송신 전력 등과 같은 파라미터들을 이용하여 HAPS 시스템의 지상국(GS: Ground Station)으로부터 P-MP(Point-to-Multipoint) FWA 기지국(BS: Base Station)로의 간섭 및 HAPS 시스템의 GS로부터 FWA 단말국(TS: Terminal Station)으로의 간섭 영향에 대하여 분석하였다. 분석 결과를 보게 되면, HAPS GS로부터 P-MP FWA BS로의 간섭의 경우, 섹터화된 안테나를 사용하는 BS국이 nadir (HAPS 커버리지 중심)의 반대편을 바라보고 있을 때에 두 시스템은 효율적으로 운용될 수가 있다. 그러나 HAPS GS로부터 P-MP FWA TS로의 간섭의 경우에서는 충분한 이격거리가 보장되지 않거나, 간섭 경감 기법을 사용하지 않는다면 이 대역에서 두 시스템은 효율적인 스펙트럼 공유가 불가능하다.

이산화탄소 해양 지중저장 시스템에서의 누출 위해성 평가방법에 관한 기술적 검토 (Technical Review on Risk Assessment Methodology for Carbon Marine Geological Storage Systems)

  • 황진환;강성길;박영규
    • 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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    • 제13권2호
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    • pp.121-125
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    • 2010
  • 지중 저장기술은 대기로 방출되는 이산화탄소를 저감하는 기술로서 기후변화를 발생하는 온실효과를 저감 시킬 수 있다. 해양 저지대에 위치한 심층 대수층 혹은 폐유전 등은 이러한 이산화탄소 저장기술의 중요한 후보군이라고 할 수 있다. 관련된 이산화탄소 주입 및 저장기술은 전 세계적으로도 많은 관심을 받고 있으나, 이러한 시스템에서 이산화탄소 누출이 발생하였을 때의 부정적 영향에 대해서는 아직 심도 있는 연구는 진행되지 못하고 있다. 이산화탄소 저장기술의 안정성이 매우 높아서 누출의 가능성은 매우 낮다고 하더라도, 고농도의 이산화탄소가 만약의 사태에서 누출이 된다면 여전히 해양생태계 및 환경에 위험이 있을 수 있다. 그러나 이에 대한 연구가 충분히 이루어지지 않았기에, 본 연구에서는 하나의 신뢰성 및 위해성 평가방법을 소개하고자 한다. Feature, Event and Process(FEP)를 통해 다양한 요소를 고려하고, 결함수 분석을 통해 신뢰도를 평가하는 방법을 제안한다. 이러한 FEP 분석으로 시스템에서 시공 및 운영과정에서 발생할 수 있는 다양한 누출 가능성을 평가하는 방법을 소개하였다.

Evaluation of Growth, Carcass, Immune Response and Stress Parameters in Naked Neck Chicken and Their Normal Siblings under Tropical Winter and Summer Temperatures

  • Rajkumar, U.;Reddy, M.R.;Rao, S.V. Rama;Radhika, K.;Shanmugam, M.
    • Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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    • 제24권4호
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    • pp.509-516
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    • 2011
  • The performance of naked neck and normal chicken was evaluated with respect to growth, carcass, immune, biochemical and stress parameters under winter and summer seasons to assess the suitability of naked neck birds under high temperatures in the global scenario of climate change. The growth performance was significantly ($p{\leq}0.05$) higher in naked neck chicken in the summer season. The dressing percentage was significantly ($p{\leq}0.05$) higher in naked neck birds in both winter and summer season because of reduced plumage. The thigh, giblet and feather proportion significantly ($p{\leq}0.05$) varied between naked neck and normal chickens in summer season. The humeral immune response to sheep red blood cells (SRBC), Newcastle disease vaccine (NDV) and cutaneous basophil hypersensitivity (CBH) did not show any significant differences among the chicken groups. The protein and cholesterol concentration observed was within the normal ranges. The total cholesterol levels in plasma were significantly ($p{\leq}0.05$) lower in naked neck birds in both the seasons. H:L ratio was significantly ($p{\leq}0.05$) lower in summer season indicating less stress in naked neck chicken. Basophil and eosinophil concentration was significantly ($p{\leq}0.05$) higher in normal chicken in summer. The lipid peroxidation was higher in full feathered birds under summer stress. The enzyme glutathione reductase (GR) levels were significantly higher during the summer and varied significantly ($p{\leq}0.05$) between the normal and naked neck chicken in both seasons. The results indicated that the naked neck birds performed significantly better at high ambient temperatures with respect to growth, carcass and biochemical parameters. It was concluded that the ability of the naked neck chicken to adapt to high temperatures foresees a viable option for the biological mitigation of climate change.

HAPS 비행선에서 P-MP FWA 시스템으로의 간섭 분석 (Analysis on the Interference from HAPS Airship into P-MP FWA System)

  • 최문환;함형일;강영흥
    • 한국항행학회논문지
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    • 제9권2호
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    • pp.177-184
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    • 2005
  • 본 논문에서는 새로운 간섭 모델, 실제적인 HAPS 시나리오, HAPS 시스템과 FWA 시스템에 대한 안테나 패턴과 같은 파라미터들을 이용하여 HAPS 비행선에서 P-MP FWA 기지국과 P-MP FWA 단말국으로의 간섭 영향을 분석하였다. 분석 결과를 보게 되면, HAPS AS에서 P-MP FWA BS로의 간섭 경우에 두 시스템들 사이의 호환성은 섹터화된 BS 안테나를 이용함으로서 얻어질 수 있었다. 그러나 HAPS AS에서 P-MP FWA TS로의 경우에 동적 채널 할당과 같은 간섭 경감 기법을 이용한 이격 거리가 보장되지 않으면 두 시스템들은 동일한 대역에서 효과적으로 운용될 수 없었다.

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국가 온실가스 저감정책과 물산업 지원의 경제적 영향 분석 - 연산일반균형모형 분석 (The Economic Impacts of Subsidizing Water Industry Under Greenhouse Gases Mitigation Policy in Korea: A CGE Modeling Approach)

  • 김재준;박성제
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제45권12호
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    • pp.1201-1211
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    • 2012
  • 본 논문은 순차적인 일국 CGE 모형을 구축하여 국가의 온실가스 저감정책과 연계한 물산업 지원 정책의 경제적 파급효과를 분석하였다. 모형은 물산업과 에너지 부문을 세분화하였으며, 온실가스 저감수단으로 탄소세를 도입하였다. 시나리오는 탄소세수를 가계에 이전하는 경우와 물산업에 지원되는 경우로 구축해 모의결과를 비교분석 하였다. 분석결과 물산업 지원 정책은 GDP 기준 약 0.1% 수준의 온실가스 저감 비용을 절감하고 소비와 투자를 확대하는데 기여하는 것으로 나타났다. 그러나 물산업의 에너지 집약도가 높기 때문에 탄소세 부과로 인한 에너지 대체, 비에너지 집약적 산업구조 전환에의 기여도는 미미하였다. 따라서 온실가스 저감정책 하에서 물산업 발전을 위해 에너지 효율개선, 친환경 에너지 개발 및 활용 증진 등 비용효율적인 물산업 정책 추진이 중요할 것이다.