• 제목/요약/키워드: Spatial Modeling

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Microtube Light-Emitting Diode Arrays with Metal Cores

  • Tchoe, Youngbin;Lee, Chul-Ho;Park, Junbeom;Baek, Hyeonjun;Chung, Kunook;Jo, Janghyun;Kim, Miyoung;Yi, Gyu-Chul
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2016년도 제50회 동계 정기학술대회 초록집
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    • pp.287.1-287.1
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    • 2016
  • Three-dimensional (3-D) semiconductor nanoarchitectures, including nano- and micro- rods, pyramids, and disks, are emerging as one of the most promising elements for future optoelectronic devices. Since these 3-D semiconductor nanoarchitectures have many interesting unconventional properties, including the use of large light-emitting surface area and semipolar/nonpolar nano- or micro-facets, numerous studies reported on novel device applications of these 3-D nanoarchitectures. In particular, 3-D nanoarchitecture devices can have noticeably different current spreading characteristics compared with conventional thin film devices, due to their elaborate 3-D geometry. Utilizing this feature in a highly controlled manner, color-tunable light-emitting diodes (LEDs) were demonstrated by controlling the spatial distribution of current density over the multifaceted GaN LEDs. Meanwhile, for the fabrication of high brightness, single color emitting LEDs or laser diodes, uniform and high density of electrical current must be injected into the entire active layers of the nanoarchitecture devices. Here, we report on a new device structure to inject uniform and high density of electrical current through the 3-D semiconductor nanoarchitecture LEDs using metal core inside microtube LEDs. In this work, we report the fabrications and characteristics of metal-cored coaxial $GaN/In_xGa_{1-x}N$ microtube LEDs. For the fabrication of metal-cored microtube LEDs, $GaN/In_xGa_{1-x}N/ZnO$ coaxial microtube LED arrays grown on an n-GaN/c-Al2O3 substrate were lifted-off from the substrate by wet chemical etching of sacrificial ZnO microtubes and $SiO_2$ layer. The chemically lifted-off layer of LEDs were then stamped upside down on another supporting substrates. Subsequently, Ti/Au and indium tin oxide were deposited on the inner shells of microtubes, forming n-type electrodes of the metal-cored LEDs. The device characteristics were investigated measuring electroluminescence and current-voltage characteristic curves and analyzed by computational modeling of current spreading characteristics.

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공간정보를 활용한 도심지 토사유실 위험도 평가 (The evaluation of Soil Erosion Risk of Urban Area based on Geospatial Information)

  • 이근상
    • 지적과 국토정보
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    • 제45권2호
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    • pp.57-70
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    • 2015
  • 최근 기후변화에 따른 집중호우로 토사유실이 심각해지고 있다. 이러한 토사유실은 산사태, 수질, 농경지 생산성 저하 등의 주요 원인이 되고 있다. 따라서 토사유실 모델링에 매우 민감하게 작용하는 DEM, 토양도 그리고 토지피복도와 같은 공간정보를 활용하여 토사유실에 영향을 주는 주요 원인지역을 찾는 것이 매우 중요하다. 본 연구에서는 RUSLE 모형을 이용하여 토사유실량을 평가하였다. 완산구에서는 효자 4동과 평화2동의 토사유실량이 각각 10,869ton/yr과 10,477ton/yr으로 높게 나타났으며 덕진구에서는 우아2동의 토사유실량이 17,603ton/yr으로 높게 나타났다. 또한 토사유실 잠재성 평가에 이용되는 단위 토사유실량 분석결과, 완산구에서는 효자1동과 평화1동이 각각 $1,485.7ton/km^2$$1,297.0ton/km^2$로 높게 나타났으며, 완산구에서는 인후3동의 단위토사유실량이 $2,557.7ton/km^2$으로 가장 높게 나타났다. 따라서 본 연구에서 도출한 성과는 도심지 토사유실 및 토석류 위험도를 예측하고 대비하는데 활용할 수 있을 것으로 기대된다.

다목적 댐 및 다기능 보 운영을 고려한 대유역 SWAT 모형 구축기법 연구 - 남한강 유역을 대상으로 - (Large Scale SWAT Watershed Modeling Considering Multi-purpose Dams and Multi-function Weirs Operation - For Namhan River Basin -)

  • 안소라;이지완;장선숙;김성준
    • 한국농공학회논문집
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    • 제58권4호
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    • pp.21-35
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    • 2016
  • This study is to evaluate the applicability of SWAT (Soil and Water Assessment Tool) model for multi-purpose dams and multi-function weirs operation in Namhan river basin ($12,577km^2$) of South Korea. The SWAT was calibrated (2005 ~ 2009) and validated (2010 ~ 2014) considering of 4 multi-purpose dams and 3 multi-function weirs using daily observed dam inflow and storage, evapotranspiration, soil moisture, and groundwater level data. Firstly, the dam inflow was calibrated by the five steps; (step 1) the physical rate between total runoff and evapotranspiration was controlled by ESCO, (step 2) the peak runoff was calibrated by CN, OV_N, and CH_N, (step 3) the baseflow was calibrated by GW_DELAY, (step 4) the recession curve of baseflow was calibrated by ALPHA_BF, (step 5) the flux between lateral flow and return flow was controlled by SOL_AWC and SOL_K, and (step 6) the flux between reevaporation and return flow was controlled by REVAPMN and GW_REVAP. Secondly, for the storage water level calibration, the SWAT emergency and principle spillway were applied for water level from design flood level to restricted water level for dam and from maximum to management water level for weir respectively. Finally, the parameters for evapotranspiration (ESCO), soil water (SOL_AWC) and groundwater level fluctuation (GWQMN, ALPHA_BF) were repeatedly adjusted by trial error method. For the dam inflow, the determination coefficient $R^2$ was above 0.80. The average Nash-Sutcliffe efficiency (NSE) was from 0.59 to 0.88 and the RMSE was from 3.3 mm/day to 8.6 mm/day respectively. For the water balance performance, the PBIAS was between 9.4 and 21.4 %. For the dam storage volume, the $R^2$ was above 0.63 and the PBIAS was between 6.3 and 13.5 % respectively. The average $R^2$ for evapotranspiration and soil moisture at CM (Cheongmicheon) site was 0.72 and 0.78, and the average $R^2$ for groundwater level was 0.59 and 0.60 at 2 YP (Yangpyeong) sites.

한반도 지역 산불 발생 위험도 예측에 TVDI 적용 가능성 고찰 (A Feasibility Study on the Application of TVDI on Accessing Wildfire Danger in the Korean Peninsula)

  • 김광년;김승희;원명수;장근창;최원준;이윤곤
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제35권6_3호
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    • pp.1197-1208
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    • 2019
  • 산림지역에서의 관측은 평지에서의 관측에 비해 지상관측에 있어서 어려움을 가지고, 위성 관측자료는 지상의 지점기반 관측자료에 비해 높은 공간 해상도를 가진다. 이러한 이점을 이용하여 위성 관측자료는 산불발생 위험도를 추정하는 연구에 활용되어왔다. 위성 관측자료를 사용하는 여러 산불 관련 지수 중 TVDI(Temperature Vegetation Dryness Index)는 정규식생지수(Normalized Difference Vegetation Index; NDVI)와 지표면 온도(Land Surface Temperature; LST)를 기반으로 산불발생 위험도를 평가한다. TVDI가 기상과 식생의 건조도를 모두 고려하는 장점을 가지고 있지만 선행 연구에 따르면 TVDI는 여러 산불 관련 지수들에 비하여 한반도에서의 산불발생에 민감하지 않은 것으로 나타났다. 본 연구에서는 한반도에서 TVDI의 산불발생 위험도 표현능력을 향상시키기위해 여러가지 개선방법을 적용하였다. 지상에서 측정한 기온을 적용하여 TVDI의 정확도를 향상시키고, 월별로 최대, 최소 온도 회귀선을 구하여 TVDI에 계절효과를 적용하고자 했으며, 각 지역별로 TVDI를 계산하여 식생 유형 및 지역 기후를 고려하였다. 개선된 TVDI는 선정된 산불사례들을 통해 평가되었으며 산불발생 위험도 측면에서 향상된 성능을 보여주었다.

GIS기반의 연안역 통합관리 시스템 구축 (A Study on GIS based effective management method of river thematic maps)

  • 이혁;김계현;권오준
    • 한국공간정보시스템학회:학술대회논문집
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    • 한국공간정보시스템학회 2005년도 GIS/RS 공동 춘계학술대회
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    • pp.201-205
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    • 2005
  • 미국과 일본 등 많은 나라들이 연안역에 대한 오염총량관리제를 실시하고 있으며 우리나라 역시 90년도 초반부터 환경부와 국립환경연구원에 의하여 4대강을 대상으로 내륙에 대한 지자체 단위의 오염총량관리제가 추진되고 있다. 연안해역에서도 최근 해양오염방지법의 개정으로 특별관리해역 지정 등 특정 연안해역에 영향을 미치는 육역을 포함하는 연안역 통합관리제가 해양수산부에 의하여 추진되고 있다 또한 외국의 사례로서 미국 체사피크만에서는 오염총량관리제를 포함하는 연안역 통합관리제 수립 및 운용을 위하여 GIS 및 모델 package로 구성된 시스템을 구축 활용하고 있으며, 이런 GIS 및 모델 package로 구성된 시스템을 바탕으로 연안역 통합관리를 위한 기본적인 자료를 수집 분석하고 정책 수립의 방향을 제시하고 있다. 하지만 우리나라에서는 아직까지 연안역 통합관리를 위한 기초 자료도 많이 부족하고 이런 기초 자료를 토대로한 분석 도구인 GIS-modeling 시스템 개발도 매우 미미한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 GIS를 이용하여 오염원의 발생 및 배출부하 산정 과정을 공간적으로 분석하여 환경관리에 응용할 수 있는 방안을 제시하고자 한다. 또한 효율적인 연안의 오염원 관리를 위하여 기존 환경부 및 관련 기환 자료를 활용하여 잠실 수중보에서 한강 하구의 세부 오염원자료를 수집하여 GIS 기반의 오염원데이터베이스를 구축하고, 오염부하산정모델을 개발한 후, 구축된 정보의 효율적인 관리와 분석을 위한 GIS 프로그램을 개발하였다. 아울러 육역에서의 오염물질 배출에 따른 연안역 수질의 모의를 통해 육역과 연안역에 대한 효율적인 통합관리방안을 제시하고자 한다.사용될 수 있는 블루투스 서비스와 서비스 속성을 기술한 XML 문서에서 블루투스 기기에 적합한 내부 정보를 생성하는 생성기를 설계하고 구현을 하였다.보다는 현저히 낮았다. 총 휘발성 유기화합물읜 농도는 실내가 실외 보다 높았다(I/O ratio 2.5). BTEX의 상대적 함량도 실내가 실외보다 높아 실내에도 발생원이 있음을 암시하고 있다. 자료 분석결과 유치원 실내의 벤젠은 실외로부터 유입되고 있었고, 톨루엔, 에틸벤젠, 크실렌은 실외뿐 아니라 실내에서도 발생하고 있었다. 정량한 8개 화합물 각각과 총 휘발성 유기화합물의 스피어만 상관계수는 벤젠을 제외하고는 모두 유의하였다. 이중 톨루엔과 크실렌은 총 휘발성 유기화합물과 좋은 상관성 (톨루엔 0.76, 크실렌, 0.87)을 나타내었다. 이 연구는 톨루엔과 크실렌이 총 휘발성 유기화합물의 좋은 지표를 사용될 있고, 톨루엔, 에틸벤젠, 크실렌 등 많은 휘발성 유기화합물의 발생원은 실외뿐 아니라 실내에도 있음을 나타내고 있다.>10)의 $[^{18}F]F_2$를 얻었다. 결론: $^{18}O(p,n)^{18}F$ 핵반응을 이용하여 친전자성 방사성동위원소 $[^{18}F]F_2$를 생산하였다. 표적 챔버는 알루미늄으로 제작하였으며 본 연구에서 연구된 $[^{18}F]F_2$가스는 친핵성 치환반응으로 방사성동위원소를 도입하기 어려운 다양한 방사성의 약품개발에 유용하게 이용될 수 있을 것이다.었으나 움직임 보정 후 영상을 이용하여 비교한 경우, 결합능 변화가 선조체 영역에서 국한되어 나타나며 그 유의성이 움직임 보정 전에 비하여 낮음을

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2차원 침수해석을 위한 수리학적 건물 일반화 기법의 적용 (Application of Hydro-Cartographic Generalization on Buildings for 2-Dimensional Inundation Analysis)

  • 박인혁;진기호;전가영;하성룡
    • 한국지리정보학회지
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    • 제18권2호
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    • pp.1-15
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    • 2015
  • 인류의 문명의 시작된 이래 도시유역의 침수는 거주민과 해당지역의 시설에 화학적이고 물리적인 피해를 입혀왔다. 최근의 연구는 도시홍수와 침수를 해석을 위한 모델과 지형자료의 통합에 관한 연구가 주를 이뤄왔다. 그러나 2차원 모델의 구축과정에 많은 시간이 소요되고 높은 데이터 처리기술을 요구하는 경향이 있다. 게다가 건물의 격자화 과정에서 의도치 않는 격자가 발생하게 되어 해석결과의 신뢰도를 떨어뜨리기 때문에 고해상도의 데이터 구득과 모형을 구축하더라도 건물의 처리기법에 따라 해석결과가 달라진다. 따라서 2차원 침수해석모형의 건물의 자료를 입력 시에는 이러한 왜곡현상을 최소화 할 수 있도록 건물의 일반화 처리 혹은 건물의 직교성 확보 등의 전처리가 필요하다. 이에 본 연구의 목적은 2차원 침수해석결과의 신뢰도를 향상시킬 수 있는 건물의 일반화 기법을 개발하고 건물의 일반화에 따른 영향을 검토하는데 있다. 연구결과, 도시지역의 2차원 침수해석결과의 신뢰도를 향상시키기 위해서는 각종 수치지도로부터 DBM(Digital Building Model)을 생성하고 본 연구에서 제안한 방법 Aggregation-Simplification을 적용하여 건물의 일반화를 수행하는 것이 바람직하며 각 기법의 임계값은 대상지역의 건물의 공간적인 특성을 고려하여 설정하되 건물의 평균 간격과 건물 간격의 표준편차를 더한 값을 초과하지 않는 것이 바람직한 것으로 나타났다.

예측의 문제 상황에 대한 멘탈 시뮬레이션에서 나타난 심상 시뮬레이션의 역할과 전략 분석 (An Analysis on the Roles and Strategies of Imagistic Simulation Observed in Mental Simulation about Problematic Situations of Prediction)

  • 고민석;양일호
    • 한국과학교육학회지
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    • 제34권3호
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    • pp.247-260
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    • 2014
  • 이 연구의 목적은 공기 이동에 관한 사고실험에서 나타나는 멘탈 시뮬레이션을 분석하여 예측과 설명의 생성 및 정교화 과정을 알아봄으로써 멘탈 모델링 교육에 대한 시사점을 주는데 있다. 이를 위해 문헌 연구를 기반으로 멘탈 시뮬레이션 과정 및 전략 분석틀을 개발하였으며, 과학교육 전문가 4인의 내용타당도를 확인 받았다. 연구 참여자는 초등예비교사 10명을 대상으로 하였으며, 개발된 2개의 사고실험 과제에 대해 사고발성법을 통해 총 20개의 사례를 수집하였다. 연구의 결과는 다음과 같다. 첫째, 멘탈 시뮬레이션 과정은 문제상황지각, 상황해석, 초기표상 진술, 심상 시뮬레이션 실행, 시뮬레이션 결과 확인, 정렬 확인, 구조화된 표상 재진술의 과정으로 나타났으며, 관련 개념을 해석하여 초기 표상을 진술한 후 여러 차례의 심상 시뮬레이션의 실행을 통해 설명과 예측을 생성하고 정교화 하고 있음을 확인하였다. 둘째, 멘탈 시뮬레이션 과정에서 확대, 분할, 차원강화, 차원감소, 첨가, 제거, 대체, 최소최대화와 같은 시뮬레이션 전략의 사용이 확인되었다. 시뮬레이션 전략의 사용은 문제 상황의 메커니즘 요소를 발견하는데 기여하였다.

공간적 특성을 고려한 어린이 교통사고 모형 개발 (Modeling Traffic Accident Occurrence Involving Child Pedestrians at School Zone)

  • 백태헌;손슬기;박병호
    • 대한교통학회지
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    • 제34권6호
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    • pp.489-498
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    • 2016
  • 이 연구는 어린이 보호구역과 인근지역의 교통사고를 다루고 있다. 이 연구의 목적은 공간적 특성을 고려한 어린이 교통사고모형을 개발하는데 있다. 이를 위해 이 연구는 2012-2014년 동안 청주시 초등학교 60개소에서 발생한 어린이 교통사고 자료를 수집하였다. 연구의 주요 결과는 다음과 같다. 첫째, 통계적으로 유의한 두 개의 어린이 교통사고(사고건수 및 EPDO) 모형이 개발된다. 가산자료 모형 중 포아송 모형이 선택되며, 모형의 우도비는 0.533 및 0.273로 분석 된다. 둘째, 모형의 공통변수로는 4차로 이상의 도로 비율, 진출입구 수, 어린이 보호구역내 신호 횡단보도 수, 어린이 보호구역 표지판 수, 어린이 보호구역 노면표지 수 및 속도제한 표지 수인 것으로 분석된다. 특정변수는 대상지 내 도로 연장, 도로 반사경 및 어린이 보호구역 외 신호 횡단보도 수로 평가된다. 마지막으로 이 연구는 어린이가 많은 도로에서는 운전자의 주의 및 인지를 향상시킬 수 있는 시설이 필요하다는 것을 보여준다.

일강우를 고려한 SATEEC R 모듈 적용성 평가 (Evaluation of SATEEC Daily R Module using Daily Rainfall)

  • 우원희;문종필;김남원;최재완;김기성;박윤식;장원석;임경재
    • 한국물환경학회지
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    • 제26권5호
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    • pp.841-849
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    • 2010
  • Soil erosion is an natural phenomenon. However accelerated soil erosion has caused many environmental problems. To reduce soil loss from a watershed, many management practices have been proposed worldwide. To develop proper and efficient soil erosion best management practices, soil erosion rates should be estimated spatially and temporarily. The Universal Soil Loss Equation (USLE) and USLE-based soil erosion and sediment modelling systems have been developed and tested in many countries. The Sediment Assessment Tool for Effective Erosion Control (SATEEC) system has been developed and enhanced to provide ease-of-use interface to the USLE users. However many researchers and decision makers have requested to enhance the SATEEC system for simulation of soil erosion and sediment reflecting effects of single storm event. Thus, the SATEEC R factors were estimated based on 5 day antecedent rainfall data. The SATEEC 2.1 daily R factor was applied to the study watershed and it was found that the R2 and EI values (0.776 and 0.776 for calibration and 0.927 and 0.911 for validation) with the daily R were greater than those (0.721 and 0.720 for calibration and 0.906 and 0.881 for validation) with monthly R, which was available in the SATEEC 2.0 system. As shown in this study, the SATEEC with daily R can be used to estimate soil erosion and sediment yield at a watershed scale with higher accuracy. Thus the SATEEC with daily R can be efficiently used to develop site-specific soil erosion best management practices based on spatial and temporal analysis of soil erosion and sediment yield at a daily-time step, which was not possible with USLE-based soil erosion modeling system.

강수패턴과 토지이용의 시공간적 분석을 위한 SWAT모형의 검보정 개선방안 연구 (Study on Improvement of Calibration/Validation of SWAT for Spatio-Temporal Analysis of Land Uses and Rainfall Patterns)

  • 이지원;금동혁;김범철;김영석;정교철;김기성;최중대;임경재
    • 한국물환경학회지
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    • 제29권3호
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    • pp.365-376
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    • 2013
  • The purpose of this study was to evaluate effects of spatio-temporal changes in land uses and rainfall magnitude using the Soil and Water Assessment Tool (SWAT). Prior of application of the model to real-world problem, the model should be calibrated and validated properly. In most modeling approaches, the validation process is done assuming no significant changes occurring at the study watershed between calibration and validation periods, which is not proper assumption for agricultural watersheds. If simulated results obtained with calibrated parameters match observed data with higher accuracy for validation period, this does not always mean the simulated result represents rainfall-runoff, pollutant generation and transport mechanism for validation period because temporal and spatial variables and rainfall magnitude are often not the same. In this study SWAT was applied to Mandae study watershed in Korea to evaluate effects of spatio-temporal changes in landuses using 2009 and 2010 crop data for each field at the watershed. The Nash-Sutcliffe model efficiency (NSE) values for calibration and validation with either 2009 or 2010 was evaluated and the NSE value for calibration with 2009 and calibration with 2010 were compared. It was found that if there is substantial change in land use and rainfall, model calibration period should be determined to reflect those changes. Through these approaches, inherent limitation of the SWAT, which does not consider changes in land uses over the simulation period, was investigated. Also, Effects of changes in rainfall magnitude during calibration process were analyzed.