• 제목/요약/키워드: SPI index

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가뭄 예·경보를 위한 지하수위 모니터링 및 예측기법 개발 (Development of groundwater level monitoring and forecasting technique for drought early warning)

  • 이정주;김태호;전근일;김현식
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2020년도 학술발표회
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    • pp.13-13
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    • 2020
  • '20년 3월 현재 전국 3,502개 읍면동 중 73개 읍면동이 지하수를 상수원으로 급수 중이며, 48개 산업단지에서 지하수를 주 수원으로 사용 중이다. 또한 급수 소외지역의 물 공급을 위해 주로 사용되는 소규모수도시설 14,811개 중 12,073개(81.5%)는 지하수를 이용하고 있으며, 그 위치는 전국에 산재해 있다. 이처럼 지하수는 댐, 저수지 및 하천과 더불어 생·공용수의 중요한 수원이라 할 수 있다. 본 연구에서는 급수 소외지역의 주요 수원인 지하수위 현황을 이용한 가뭄 모니터링 및 전망 기법을 개발하고자 하였다. 국가 지하수관측망 중 10년 이상 장기 관측 자료를 보유한 253개 관측소의 일단위 관측자료를 기반으로, 과거 관측수위 분포를 핵밀도함수로 추정하고 Quantile Function을 이용해 현재 수위의 높고 낮은 정도를 Percentile 값으로 산정하였다. 관측소별 지하수위 Percentile은 티센망을 이용해 167개 시군별로 공간평균하고 Percentile의 범위에 따른 가뭄등급을 설정하여 지하수 가뭄 정도를 모니터링 할 수 있는 기법을 제시하였다. 또한 지하수 가뭄을 전망하기 위해 강수와 지하수위의 거시적인 응답특성을 이용하였다. 관측소별로 추정된 핵밀도함수의 누적확률을 표준정규분포의 Quantile로 변환하여 표준지하수지수I(Standardized Groundwater level Index, SGI)를 산정하고, 시군별로 공간을 일치시킨 1~12개월 지속기간별 표준강수지수(Standardized Precipitation Index, SPI)와의 상관관계를 이용해 NARX(nonlinear autoregressive exogenous) 인공신경망 예측모형을 구축하였다. 이를 통해 기상청 정량전망 강수량을 이용해 전국의 1~3개월 후 지하수 가뭄을 빠르게 전망할 수 있는 체계를 구축하고, 생·공용수 분야 국가 가뭄 예·경보의 미급수지역 가뭄현황 및 전망에 활용중이다.

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최근 40년간 가뭄사상의 수문기상학적 특성 및 시공간적 변화와 농업가뭄피해 (Spatiotemporal Agricultural Drought Damage and Its Relationship with Hydrometeorological Characteristics of Historical Drought Events for Recent 40 Years)

  • 우승범;남원호;김태곤
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2020년도 학술발표회
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    • pp.392-392
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    • 2020
  • 최근 기후변화로 인해 가뭄의 규모 및 발생 빈도가 증가하고 있으며, 1994-1995년, 2000-2001년 전국적으로 발생했던 가뭄 상황과 달리 2010년 이후의 가뭄은 지역별로 편중되어 내리는 강수때문에 국소적으로 발생하고 있다. 특히, 2011년부터 2018년까지 연속적으로 국지적인 가뭄이 발생하였고, 2017년에는 경기, 충남, 전남지역을 중심으로 극심한 가뭄이 발생하였다. 우리나라의 경우 강수부족으로 기상, 수문학적 가뭄이 발생한다고 하더라도 농업용 수리시설물에 의한 농업용수 공급이 가능하고, 양수장, 관정 등 농업용수 공급의 형태가 다양하기 때문에 실제로 농업현장에서 체감하는 농업가뭄피해는 시공간적으로 상이하다. 따라서, 강수 부족으로 인한 가뭄사상의 발생에 따른 수문기상학적 특성 및 시공간적인 분포 특성과 농업가뭄피해의 발생 현황, 농업용 저수지의 저수율 변화 및 농업용수 이용과의 관계는 향후 농업가뭄의 지역별 가뭄대책 수립에 중요한 기초자료로 활용할 수 있다. 본 연구에서는 농업가뭄에 대하여 정량적인 가뭄피해를 분석하기 위하여 지역별 가뭄발생면적 및 쌀 생산량과 가뭄사상의 수문기상학적 특성간의 상관성을 분석하고자 한다. 최근 40년간 강수량, 표준강수지수 (Standard Precipitation Index, SPI), 표준강수증발산지수(Standardized Precipitation Evapotranspiration Index, SPEI) 등의 가뭄지표인자와 쌀 생산량, 농업용 저수지 저수율 자료 등 관련 인자들을 수집하여, 농업가뭄발생 및 피해면적과의 정량적인 상관관계를 분석하고자 한다.

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의사결정나무를 이용한 낙동강 본류 구간의 남조류 발생특성 연구 (A study on the characteristics of cyanobacteria in the mainstream of Nakdong river using decision trees)

  • 정우석;조부건;김영도;김성은
    • 한국습지학회지
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    • 제21권4호
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    • pp.312-320
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    • 2019
  • 남조류의 대발생은 대량 번성 및 사멸에 따라 수체 내 산소 고갈 및 유기물 증가와 같은 문제를 야기하고 있다. 매년 여름철 폭염 및 가뭄의 영향으로 조류대경보가 발령되고 있으며, 낙동강 본류 구간의 선제적 녹조관리를 위해 남조류 발생특성을 정량적으로 규명할 필요가 있다. 본 연구에서는 시각화 분석 및 상관관계 분석을 이용한 남조류 발생 주요 영향인자 분석과 더불어 머신러닝 기법인 의사결정나무를 이용하여 영향인자에 따른 남조류 발생조건을 정량적으로 분석하였다. 8개 보 모든 지점에서 기상학적 요인인 기온과 SPI 가뭄지수는 남조류 세포수와 유의한 상관관계 특성을 보였다. 이는 폭염일수 증가 및 가뭄에 따른 수체 내 물의 혼합 차단 및 성층현상이 지속되어 남조류 발생을 촉진시키는 것으로 보여지며, 장기적으로 기상학적 영향을 고려한 남조류 발생의 선제적 관리도 필요할 것으로 판단된다.

베이지안 네트워크 및 의사결정 모형을 이용한 위성 강수자료 기반 기상학적 가뭄 전망 (Meteorological drought outlook with satellite precipitation data using Bayesian networks and decision-making model)

  • 신지예;김지은;이주헌;김태웅
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제52권4호
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    • pp.279-289
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    • 2019
  • 가뭄재해는 다른 재해와 다르게 광범위한 공간에 걸쳐서 충분한 강우가 발생하기 전까지 오랜 기간 동안 발생되는 특성이 있다. 위성 영상은 시공간적으로 지속적인 강수량 관측을 제공할 수 있다. 본 연구는 위성 영상 기반의 강수자료를 활용하여 기상학적 가뭄 전망 모형을 개발하였다. PERSIANN_CDR, TRMM 3B42와 GPM IMERG 영상을 활용하여 강수 자료를 구축한 뒤, 표준강수지수(SPI)를 기반으로 기상학적 가뭄을 정의하였다. 과거의 가뭄 정보와 물리적 예측 모형 기반의 가뭄 예측 결과를 결합할 수 있는 베이지안 네트워크 기반 가뭄 예측 기법을 이용하여 확률론적 가뭄 예측 결과를 생산하였으며, 가뭄 예측결과를 가뭄 전망 의사결정 모형에 적용하여 가뭄 전망 결과를 도출하였다. 가뭄 전망 정보는 가뭄 발생, 지속, 종결, 가뭄 없음의 4단계로 구분하였다. 본 연구의 가뭄 전망 결과는 ROC 분석을 통하여 물리적 예측 모형인 다중모형 앙상블(MME)을 활용한 가뭄 전망 결과와 전망 성능을 비교하였다. 그 결과, 2~3개월 가뭄 전망에 대한 가뭄 발생 및 지속의 단계에서는 MME 모형보다 높은 전망성능을 보여주었다.

범용 디지털 신호처리기를 이용한 국악기 사운드 엔진 개발 (Sound Engine for Korean Traditional Instruments Using General Purpose Digital Signal Processor)

  • 강명수;조상진;권순덕;정의필
    • 한국음향학회지
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    • 제28권3호
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    • pp.229-238
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    • 2009
  • 본 논문에서는 TMS3320F2812 신호처리기를 이용하여 가야금과 태평소의 사운드 엔진을 구현하였다. Commuted Waveguide Synthesis (CWS) 기반의 가야금과 태평소 모델을 신호처리기에 탑재하고 악기 선택 버튼을 두어 해당 악기의 사운드 샘플을 매 일정 시간마다 합성하도록 하였다. 합성음은 SPI 통신을 이용하여 DAC로 전송되며 오디오 인터페이스를 거쳐 스피커를 통해 재생된다. 합성 모델의 지연 라인은 합성음의 피치를 조절하는데, 이 지연라인의 길이를 결정하기 위해 GPIO를 이용하여 한 샘플을 합성하는데 필요한 시간을 측정하였다. 가야금은 $28.6{\mu}s$, 태평소는 $21{\mu}s$가 소요되었다. 태평소와 가야금의 동시 발음수를 고려하였을 때 태평소는 동시 발음수 1을 가지므로 $21{\mu}s$, 가야금은 일반적으로 동시 발음수가 2이므로 $57.2{\mu}s$의 연산시간이 필요하다. 이는 실시간 연주가 충분히 가능한시간이다. 제안한 사운드 엔진의 경우, 인터럽트 서비스 루틴에서 각 사운드 샘플의 합성과 DAC로의 전송이 일어난다. 인터럽트 서비스 루틴은 시스템의 안정성을 보장하기 위해 타이머의 주기 매칭 이벤트를 이용하여 $60{\mu}s$마다 주기적으로 호출된다. 이와 같이 합성된 음을 녹음하여 원음과 스펙트럼으로 비교한 결과, 가야금은 원음과 매우 유사한 음을 합성할 수 있었고, 태평소는 '무(無), 황(黃), 태(太), 중(仲)' 음을 제외한 나머지 음에 대해서 태평소의 음색을 잘 표현하는 음을 합성 할 수 있었다.

지표 유출 특성을 고려한 홍수취약지역 지형학적 인자의 ROC 분석 (ROC Analysis of Topographic Factors in Flood Vulnerable Area considering Surface Runoff Characteristics)

  • 이재영;김지성
    • Ecology and Resilient Infrastructure
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    • 제7권4호
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    • pp.327-335
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    • 2020
  • 본 연구에서는 홍수해석 등 수치모형을 이용한 기존의 홍수위험지역 선정 시 필요한 시간과 노력을 절감하고자 유출메커니즘 기반의 지형 분석을 통해 홍수취약지역을 제시하고자 한다. 유출메커니즘 기반의 홍수취약지역은 강우-유출수의 지표면 흐름누적 특성에 유리한 지역으로 일반적으로 저지대, 완경사, 하천 등이 해당된다. 분석을 위해 대상지역인 서울시의 수치지형도를 이용하여 표고, 경사도, 수직 및 수평 사면 곡률, 지표습윤계수 (Topographic Wetness Index, TWI), 유수력 지수 (Stream Power Index, SPI), 하천 및 맨홀과의 거리 등 8개의 지형학적 인자를 고려하였다. 지형학적 인자들과 실제 침수흔적자료와의 ROC (Receiver Operation Characteristic) 분석 결과, 표고, 경사도, 지표습윤계수, 맨홀과의 거리 등 4개의 지형학적 인자가 침수지역을 잘 설명하는 것으로 나타났다. 홍수취약지역 선정 시 본 연구에서 제안하는 다양한 인자에 대한 우선순위 산정 방안은 홍수에 기여하는 지형학적 분석 요소를 간소화 시킬 수 있을 것으로 판단된다.

반회후두신경 손상을 동반하지 않은 갑상선 절제술 환자에서 수술 초기의 음성 및 연하 기능의 변화에 대한 분석 (Analysis of Voice and Swallowing Symptoms after Thyroidectomy in Patients without Recurrent Laryngeal Nerve Injury in Early Postoperative Period)

  • 김희진;금보람;김근희;전승식;김혜진;김성균;홍석진;홍석민;김용복;박일석
    • 대한후두음성언어의학회지
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    • 제27권2호
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    • pp.108-113
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    • 2016
  • Background and Objectives : After thyroidectomy, many patients experience problems report such things as reduced voice range and vocal fatigue, swallowing problems without superior and recurrent laryngeal nerve injury. The purpose of this study was to evaluate voice and swallowing problems before and after thyroid surgery without laryngeal nerve injury. Materials and Methods : Ninety-three patients who underwent thyroidectomy without laryngeal nerve injury and completed the follow-up evaluations were studied between June 2013 and December 2015. Each evaluation was performed preoperatively, as well as 1 week, 1 month postoperatively. Analysis was performed including voice handicap index (VHI), dysphagia handicap index (DHI), and acoustic voice analysis. Results : Patients show significant variation of parameters in the fundamental frequency (F), maximal phonation time (MPT), shimmer, jitter and soft phonation index (SPI) early after operation, and most of them showed recovery of parameters after 1month of operation. Perceptive complaint of voice and swallowing also showed significant decreased after operation (p<0.005). After 1month of operation, MPT, highest frequency and frequency ranges still showed significant decreased parameters. Comparing acoustic and perceptive parameters of total thyroidectomy and lobectomy, there was no significant changes between them except highest frequency (p=0.042). Conclusion : The results from both subjective and objective evaluations show voice and swallowing disturbance after thyroidectomy even in the absence of laryngeal nerve and provide patients information about the recovery process after surgery. Highest frequency parameter showed most significant changes after operation.

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EVMS 최종공사비 예측 모델 최적성과지수에 대한 고찰 (A Study of the Best Performance Index for Estimate at Completion Forecasting Model on the Earned Value Management System(EVMS))

  • 김선규;김재준
    • 한국건설관리학회논문집
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    • 제1권3호
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    • pp.101-107
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    • 2000
  • 2000년 7월 1일 건설교통부는 EVMS를 공공부문에 도입하는 것을 입법예고 하였다. 그러나 EVMS에 대한 논란은 계속되고 있고, 일부 전문가들은 정부에 의해 제안된 또 하나의 실패사례가 될 것이라는 강한 의문을 제기하고 있다. EVMS는 미국 국방성에 의해 1967년부터 많은 프로젝트에 적용되어 강력하고 효율적인 프로젝관리 도구로 검증된 C/SCSC에 기반을 두고 있다. 그러나 그것이 아무리 훌륭한 도구라 할지라도 한국과 미국 건설사업 환경 및 제도의 차이로 인해 미국의 건설체계 도입 적용의 많은 실패 경험을 무시할 수 없다. 본 논문은 그 동안 국내에 적용된 일부 EV자료를 통해 EVMS의 가장 중요한 기능중 하나인 최종사업비예측(EAC) 모델에 대한 국내환경 적합성 및 신뢰성을 검증하여 EVMS의 성공적인 국내 도입에 일조 하고자 한다.

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경부형 전기인공후두 Blueton의 개발과 음향학적 성능 분석 (Development of Neck-Type Electrolarynx Blueton and Acoustic Characteristic Analysis)

  • 최성희;박용재;박영관;김태정;남도현;임성은;이성은;김한수;최홍식;김광문
    • 대한후두음성언어의학회지
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    • 제15권1호
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    • pp.37-42
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    • 2004
  • Electrolarynx(EL), battery operated vibrators which are held against the neck by on-off button, has been widely used as a verbal communication method among post-laryngectomized patients. EL speech can produce easily without need of any additional surgery or special training and be used with any other methods. This institute developed a neck-typed EL named "Blueton" in commperation with EL Company Linkus, which consists of 3 parts : Vibrator part, Control part, Battery part. In this study we evaluated the acoustic characteristics of the produced voices by Blueton compared with Servox-inton using MDVP. Three EL users (2 full time users, 1 part time user) were participated. The results revelaed that NHR higher in Servox than Blueton and intensity is higher in Blueton than Servox. The spectra for vowels produced by EL speakers are mixed signals combined with talkers' vocal output and electrolarynx noise. The spectra pattern is similar with two ELs. High, SPI index and vowel spectra from MDVP demonstrated characteristics of both electrolarynxes related to noise signal. This finding suggests that Blueton helps to provide one of useful rehabilitation options in the post laryngectomy patients.

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기온과 봄 식물계절지수와의 관계 (The Relationship Between Temperature and Spring Phytophenological Index)

  • 장정걸;유성태;김병도;박현호;백진영;권혜연;이명훈
    • 한국자원식물학회:학술대회논문집
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    • 한국자원식물학회 2019년도 춘계학술대회
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    • pp.38-38
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    • 2019
  • 본 연구는 봄 식물계절지수와 기온지표와의 관계를 알아보기 위해 지난 9년간(2010년-2018년) 대구수목원, 팔공산, 주왕산, 가야산에 공통적으로 생육하는 소나무(Pinus densiflora), 일본잎갈나무(Larix kaempferi), 신갈나무(Quercus mongolica), 진달래(Rhododendron mucronulatum), 생강나무(Lindera obtusiloba), 당단풍나무(Acer pseudosieboldianum) 6종을 대상으로 발아, 개화, 개엽의 봄 식물계절시기의 변화 경향과 기온간의 관계를 파악하였다. 기온의 변화는 9년동안 2월보다 3~4월의 월평균기온이 증가하였으며, 지역별로 수목원과 팔공산의 평균기온이 높았다. 발아, 개화, 개엽은 수종별로 생강나무가 가장 빠르며 소나무가 가장 느렸고, 지역별로 수목원에서 가장 빨리 식물계절시기가 도래하였다. 봄 식물계절시기는 -1.267~-6.151일/9년 정도 앞당겨지고 있는 경향을 보이는데 소나무(-6.151일/9년)가 가장 크며, 진달래(-1.267일/9년)의 변화율이 가장 낮았다. 발아, 개화, 개엽에서 모두 유의한 값을 보이는 수종은 진달래와 소나무로서 이들은 1월~3월 평균기온과 상관관계를 보였다. 봄 식물계절지수(SPI)의 시계열 변화를 확인한 결과 4개 지역의 변화율이 모두 음의 값으로 식물계절 시기가 모두 빨라지고 있었다. 그 중 수목원, 팔공산 및 가야산과 같은 내륙지역일수록 변화율이 컸으며, 다소 거리가 떨어진 주왕산의 경우 변화율이 조금 낮게 나타났다.

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