• 한국지반공학회지:지반
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• 제9권3호
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• pp.77-90
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• 1993

얕은기초의 침하해석에 관련된 토질정수, 하중 및 지층구조는 많은 불확실성을 내포하고 있어 확률적 특성을 고려한 해석이 필요하다. 본 연구는 Monte Carlo Method를 이용하여 독립후팅들로 구성된 얕은기초의 침하에 관한 확률론적 해석을 하였다. 변수의 불확실성을 고려하기 위하여 토질정수와 하중은 정규분포의 확률변수로 가정하여 독립후팅의 침하평균 및 변동계수를 구하고 각 독립후팅의 침하도 정규분포하는 것으로 가정하였다. 또한 지반내에 존재할 수 있는 연약토질 포켓 (soft soil pocket)의 확률을 고려한 각 독립후팅의 침하는 Markov process를 따르는 것으로 하였다. 이와같은 각 변수들의 변화에 따라 최대침하와 부등칭하의 허용한계 초과확률에 대한 민감도분석을 하였으며, 얕은기초의 침하해석은 각 변수의 불확실성과 지반조건을 고려하는 것이 타당하다고 판단된다.

• 한국물환경학회지
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• 제29권5호
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• pp.681-690
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• 2013

Watershed models have been increasingly used to support an integrated management of land and water, non-point source pollutants, and implement total daily maximum load policy. However, these models demand a great amount of input data, process parameters, a proper calibration, and sometimes result in significant uncertainty in the simulation results. For this reason, uncertainty analysis is necessary to minimize the risk in the use of the models for an important decision making. The objectives of this study were to evaluate three different uncertainty analysis algorithms (SUFI-2: Sequential Uncertainty Fitting-Ver.2, GLUE: Generalized Likelihood Uncertainty Estimation, ParaSol: Parameter Solution) that used to analyze the sensitivity of the SWAT(Soil and Water Assessment Tool) parameters and auto-calibration in a watershed, evaluate the uncertainties on the simulations of runoff and sediment load, and suggest alternatives to reduce the uncertainty. The results confirmed that the parameters which are most sensitive to runoff and sediment simulations were consistent in three algorithms although the order of importance is slightly different. In addition, there was no significant difference in the performance of auto-calibration results for runoff simulations. On the other hand, sediment calibration results showed less modeling efficiency compared to runoff simulations, which is probably due to the lack of measurement data. It is obvious that the parameter uncertainty in the sediment simulation is much grater than that in the runoff simulation. To decrease the uncertainty of SWAT simulations, it is recommended to estimate feasible ranges of model parameters, and obtain sufficient and reliable measurement data for the study site.

• 한국토양비료학회지
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• 제44권5호
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• pp.944-958
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• 2011

Soil hydraulic properties such as hydraulic conductivity or water retention which are costly to measure can be indirectly generated by soil pedotransfer function (PTF) using easily obtainable soil data. The field soil structure description which is routinely recorded could also be used in PTF as an input to reduce the uncertainty. The purposes of this study were to use qualitative morphological soil structure descriptions and soil structural index into PTF and to evaluate their contribution in the prediction of soil hydraulic properties. We transformed categorical morphological descriptions of soil structure into quantitative values using categorical principal component analysis (CATPCA). This approach was tested with a large data set from the US National Pedon Characterization database with the aid of a categorical regression tree analysis. Six different PTFs were used to predict the saturated hydraulic conductivity and those results were averaged to quantify the uncertainty. Quantified morphological description was successively used in multiple linear regression approach to predict the averaged ensemble saturated conductivity. The selected stepwise regression model with only the transformed morphological variables and structural index as predictors predicted the $K_{sat}$ with $r^2$ = 0.48 (p = 0.018), indicating the feasibility of CATPCA approach. In a regression tree analysis, soil structure index and soil texture turned out to be important factors in the prediction of the hydraulic properties. Among structural descriptions size class turned out to be an important grouping parameter in the regression tree. Bulk density, clay content, W33 and structural index explained clusters selected by a two step clustering technique, implying the morphologically described soil structural features are closely related to soil physical as well as hydraulic properties. Although this study provided relatively new method which related soil structure description to soil structure index, the same approach should be tested using a datasets containing the actual measurement of hydraulic properties. More insight on the predictive power of soil structure index to estimate hydraulic properties would be achieved by considering measured the saturated hydraulic conductivity and the soil water retention.

• 한국수자원학회논문집
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• 제56권1호
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• pp.35-43
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• 2023

미래 유량분석은 기후변화 시나리오와 수문모형의 매개변수에 영향을 받고 이에 따른 불확실성이 존재한다. 본 연구에서는 Shared Socioeconomic Pathway (SSP) 시나리오와 수문모형 매개변수에 따른 미래 유량 분석의 불확실성을 분석하고자 하였다. SSP 시나리오 중, 대표적으로 사용되는 SSP2-4.5와 SSP5-8.5시나리오를 사용하였으며, 수문모형으로는 Soil and Water Assessment Tool (SWAT) 모형을 사용하였다. SWAT 모형의 매개변수는 SWAT-CUP을 이용해 관측된 유량 데이터에 따라 총 11개의 기간에 대해 매개변수 최적화를 각각 수행하였다. 그 후 분포의 차이를 계산 할 수 있는 Jensen-Shannon Divergence (JS-D)를 이용해 과거 유량 대비 미래 추정된 유량의 불확실성 분석을 수행하였다. 분석결과 미래 유량의 불확실성은 SSP5-8.5에서 SSP2-4.5보다 더 크게 분석되었으며, 가까운 미래(2021-2060년) 보다 먼 미래(2061-2100년)에서 더 크게 분석되었다. 강우-유출 분석은 수문모형 매개변수에 따라 88.5%-108.5%까지 차이가 발생하였으며, 이에 따라 미래 유량을 추정하는데 불확실성이 발생하였다. 본 연구에서의 수문 모형의 매개변수에 따른 미래 유량 추정의 불확실성은 평년 대비 유량이 적은 연도의 관측 유량 데이터를 이용한 매개변수를 이용할 시 불확실성이 크게 분석되었다. 또한 평년 대비 유량 변화가 큰 기간의 매개 변수일수록 미래 유량 추정의 불확실성이 크게 분석되었다.

• 한국환경농학회지
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• 제39권3호
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• pp.237-245
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• 2020

BACKGROUND: The closed chamber method is the most commonly used for measuring greenhouse gas emissions from upland fields. This method has the advantages of being simple, easily available and economical. However, uncertainty estimation is essential for accurate assessment of greenhouse gas emissions and verification of emission reductions. The nitrous oxide emissions from upland field is very important for the nitrogen budget in the agriculture sectors. Although assessment of uncertainty components affecting nitrous oxide emission from upland field is necessary to take account of dispersion characteristics, research on these uncertainty components is very rare to date. This study aims at elucidation of influencing factors on measurement uncertainty of nitrous oxide concentrations measured by an automated open closed chamber method from upland field. METHODS AND RESULTS: The nitrous oxide sampling system is located in the upland field in Gyeonggi-do Agricultural Research and Extension Services (37°13'22"N, 127°02'22"E). The primary measurement uncertainty components influencing nitrous oxide concentrations (influencing factors) investigated in this research are repeatability, reproducibility and calibration in the aspects of nitrous oxide sampling and analytical instrumentation. The magnitudes of the relative standard uncertainty of each influencing factor are quantified and compared. CONCLUSION: Results of this study show what influencing factors are more important in determination of nitrous oxide concentrations measured using the automated open closed chambers located in the monitoring site. Quantifying the measurement uncertainty of the nitrous oxide concentrations in this study would contribute to improving measurement quality of nitrous oxide fluxes.

• 물과 미래
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• 제27권2호
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• pp.129-137
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• 1994

넓은 지역의 지표면 수문은 추계학적 변동에 의해 야기되는 안정된 상태간의 천이와 함께 몇 개의 선호되는 안정된 상태의 영향을 받기가 쉬운데 그 이유는 지표면과 대기 상호관계의 밀접한 조합과도 관계가 있다. 흥미있고 중요한 과제가 각 안정상태에서의 체류기간 즉 가뭄기나 홍수기의 지속기간이라 할 수 있는데 안정상태의 평균 천이시간이 다른 모델 변수나 기후 형태에 대하여 분석하였다. 본 연구에서 보여준 기후 상황에 대해 미분 방정식의 해는 함수비 상태가 두 개의 최빈수를 갖는 확률 분포를 보여 주고 있다. 모델 변수와 관련하여 불확실성 분석을 Monte-Carlo 모의 방법을 사용하여 수행하였다. 본 연구에서 수행된 방법은 넓은 지역에 대한 토양 수분이나 강우 특히 매우 다양한 지속 시간을 보이는 토양 수분이나 강우에 있어서의 급격한 변화와 관련된 중요한 특성을 보여준다고 하겠다.

• 한국환경농학회지
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• 제33권1호
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• pp.30-36
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• 2014

BACKGROUND: Best management practices are often implemented to control nonpoint source pollutants. Best management practices need to be simulated and analyzed for effective Best management practices implementations. Filter strip is one of effective Best management practices in agricultural areas. METHODS AND RESULTS: Soil and Water Assessment Tool model was selected to explore the effectiveness of filter strip to control total phosphorous in Golji watershed. Soil and Water Assessment Tool model was calibrated for flow and total phosphorous by Sequential Uncertainty Fittin ver.2 algorithm provided in Soil and Water Assessment Tool-Calibration and Uncertainty Procedures. Three scenarios defined by filter strip width were applied. The filter strip width of 5 m was able to reduce the most amount of total phosphorous. In other words, the total phosphorous reduction by filter strip of 5 m was 28.0%, while the reduction was 17.5% by filter strip of 1 m. However, the reduction per unit filter strip width were 17.4%, 8.0%, and 4.5% for 1 m, 3 m, and 5 m of filter strips, respectively. CONCLUSION: Best management practices need to be simulated and analyzed so that the BMP scenario can be cost-effective. A large size of BMP might be able to control large amount of pollutants, however it would not be indicated as a cost-effective strategy.

• 한국지진공학회논문집
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• 제16권3호
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• pp.35-42
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• 2012

암반지반에 주어진 등재해도 스펙트럼에 상응하는 원전부지 토사지반에서의 등재해도 스펙트럼을 도출하기 위한 확률론적 방법론을 제시하였다. 이를 위해 지진 운동 및 지반의 불확실성을 고려한 지반응답 해석을 통해 토사지반 지표에서의 지진동 증폭계수를 산정하였다. 증폭계수는 가장 상관관계가 높은 지반운동의 스펙트럴 가속도 규모와의 회귀분석을 통해 계산되었다. 이 방법론을 적용하여 국내 KNGR (Korean Next Generation Reactor) 및 APR1400 (Advanced Power Reactor 1400) 원전의 포괄부지 지반 중 B1, B4, C1 및 C3 지반을 대상으로 등재해도 스펙트럼을 도출하였다. 등재해도 스펙트럼을 통해 지진동 발생 빈도 별 위험 주파수 대역을 평가하고 분석하였다. 이 결과는 원전의 종합적 지진리스크 평가 결과를 보다 합리적으로 개선하는 데에 활용될 수 있으며, 향후 다양한 종류의 토사지반에 대한 등재해도 스펙트럼을 평가하는 데에 적용할 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제35권12호
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• pp.45-58
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• 2019

본 연구에서는 강우의 침투에 따른 토사사면의 파괴에 대한 강우강도-지속시간의 강우기준을 평가하기 위하여 수치해석에 의한 파괴시간의 확률론적 해석 절차를 제안하였다. 취약도 곡선은 시간에 따른 강우의 침투해석 결과를 반영하며 지반의 역학적 특성의 불확실성을 고려한 MCS에 의한 확률론적 사면 안정해석의 결과로부터 강우강도-지속기간의 함수로 생성하였다. 확률론적 해석에서 한계상태함수를 계산하기 위하여 강우의 침투해석과 연동된 사면 안정해석을 수행하였다. 생성된 사면의 취약도 곡선들을 기반으로 확률론적 사면 파괴분포 분석을 수행하여 지반의 불확실성을 고려한 사면 파괴 유발 강우기준을 평가하였다. 제안된 사면 파괴분포 분석법은 강우의 침투로 인한 사면 파괴의 과정을 분석하고 사면 파괴가 발생할 수 있는 시간을 예측하는데 유용하게 사용될 수 있다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2005년도 학술발표회 논문집
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• pp.138-142
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• 2005

The change of precipitation and temperature due to the global. warming eventually caused the variation of water availability in terms of potential evapotranspiration, soil moisture, and runoff. In this reason national long-term water resource planning should be considered the effect of climate change. Study of AOGCM-based scenario to proposed the plausible future states of the climate system has become increasingly important for hydrological impact assessment. Future climate changes over East Asia are projected from the coupled atmosphere-ocean general circulation model (AOGCM) simulations based on Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) Special Report on Emissions Scenarios (SRES) A2 and B2 scenarios using multi-model ensembles (MMEs) method (Min et al. 2004). MME method is used to reduce the uncertainty of individual models. However, the uncertainty increases are larger over the small area than the large area. It is demonstrated that the temperature increases is larger over continental area than oceanic area in the 21st century.