• 제목/요약/키워드: Unexpected Weather

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상황인식 기반 지능형 최적 경로계획 (Intelligent Optimal Route Planning Based on Context Awareness)

  • 이현정;장용식
    • Asia pacific journal of information systems
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    • 제19권2호
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    • pp.117-137
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    • 2009
  • Recently, intelligent traffic information systems have enabled people to forecast traffic conditions before hitting the road. These convenient systems operate on the basis of data reflecting current road and traffic conditions as well as distance-based data between locations. Thanks to the rapid development of ubiquitous computing, tremendous context data have become readily available making vehicle route planning easier than ever. Previous research in relation to optimization of vehicle route planning merely focused on finding the optimal distance between locations. Contexts reflecting the road and traffic conditions were then not seriously treated as a way to resolve the optimal routing problems based on distance-based route planning, because this kind of information does not have much significant impact on traffic routing until a a complex traffic situation arises. Further, it was also not easy to take into full account the traffic contexts for resolving optimal routing problems because predicting the dynamic traffic situations was regarded a daunting task. However, with rapid increase in traffic complexity the importance of developing contexts reflecting data related to moving costs has emerged. Hence, this research proposes a framework designed to resolve an optimal route planning problem by taking full account of additional moving cost such as road traffic cost and weather cost, among others. Recent technological development particularly in the ubiquitous computing environment has facilitated the collection of such data. This framework is based on the contexts of time, traffic, and environment, which addresses the following issues. First, we clarify and classify the diverse contexts that affect a vehicle's velocity and estimates the optimization of moving cost based on dynamic programming that accounts for the context cost according to the variance of contexts. Second, the velocity reduction rate is applied to find the optimal route (shortest path) using the context data on the current traffic condition. The velocity reduction rate infers to the degree of possible velocity including moving vehicles' considerable road and traffic contexts, indicating the statistical or experimental data. Knowledge generated in this papercan be referenced by several organizations which deal with road and traffic data. Third, in experimentation, we evaluate the effectiveness of the proposed context-based optimal route (shortest path) between locations by comparing it to the previously used distance-based shortest path. A vehicles' optimal route might change due to its diverse velocity caused by unexpected but potential dynamic situations depending on the road condition. This study includes such context variables as 'road congestion', 'work', 'accident', and 'weather' which can alter the traffic condition. The contexts can affect moving vehicle's velocity on the road. Since these context variables except for 'weather' are related to road conditions, relevant data were provided by the Korea Expressway Corporation. The 'weather'-related data were attained from the Korea Meteorological Administration. The aware contexts are classified contexts causing reduction of vehicles' velocity which determines the velocity reduction rate. To find the optimal route (shortest path), we introduced the velocity reduction rate in the context for calculating a vehicle's velocity reflecting composite contexts when one event synchronizes with another. We then proposed a context-based optimal route (shortest path) algorithm based on the dynamic programming. The algorithm is composed of three steps. In the first initialization step, departure and destination locations are given, and the path step is initialized as 0. In the second step, moving costs including composite contexts into account between locations on path are estimated using the velocity reduction rate by context as increasing path steps. In the third step, the optimal route (shortest path) is retrieved through back-tracking. In the provided research model, we designed a framework to account for context awareness, moving cost estimation (taking both composite and single contexts into account), and optimal route (shortest path) algorithm (based on dynamic programming). Through illustrative experimentation using the Wilcoxon signed rank test, we proved that context-based route planning is much more effective than distance-based route planning., In addition, we found that the optimal solution (shortest paths) through the distance-based route planning might not be optimized in real situation because road condition is very dynamic and unpredictable while affecting most vehicles' moving costs. For further study, while more information is needed for a more accurate estimation of moving vehicles' costs, this study still stands viable in the applications to reduce moving costs by effective route planning. For instance, it could be applied to deliverers' decision making to enhance their decision satisfaction when they meet unpredictable dynamic situations in moving vehicles on the road. Overall, we conclude that taking into account the contexts as a part of costs is a meaningful and sensible approach to in resolving the optimal route problem.

계산유체역학모형 CFD_NIMR_SNU를 이용한 국지적으로 가열된 산악지역의 상세 바람 흐름 모사 - 화왕산 산불 사례 - (Simulation of Detailed Wind Flow over a Locally Heated Mountain Area Using a Computational Fluid Dynamics Model, CFD_NIMR_SNU - a fire case at Mt. Hwawang -)

  • 구해정;최영진;김규랑;변재영
    • 한국농림기상학회지
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    • 제11권4호
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    • pp.192-205
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    • 2009
  • 2009년 2월 9일 화왕산에서는 대보름 행사인 '억새 태우기'가 많은 사람들이 지켜보는 가운데 시작되었지만 예상하지 못한 강풍으로 산불로 확대되어 많은 인명피해가 발생하였다. 본 연구에서는 3차원 계산 유체역학 모형인 CFD_NIMR_SNU 모형을 이용하여 복잡한 산악지역에서 국지적 가열에 따른 바람장을 모사함으로써 이날 발생한 산악 화재의 특성을 분석하였다. 화재가 발생한 지역의 지표 온도는 가열이 없을 때, $300^{\circ}C$$600^{\circ}C$ 일 때의 3가지 가열 강도조건을 주어 모사하였다. 지표 가열은 화재 발생 지역 중앙에서 수직 바람장을 $0.7m\;s^{-1}(300^{\circ}C)$$1.1m\;s^{-1}(600^{\circ}C)$만큼 증가시켰다. 난류운동에너지는 화재의 열에너지 자체 및 열적 순환에 의해 증가된 운동에너지에 의해 증가하였다. 화재로 인한 열은 복잡한 지형과 강한 경계 바람 조건과 함께 화왕산의 예상하지 못한 난류와 강풍 조건을 유도하였다. CFD_NIMR_SNU 모형은 인명피해를 발생시킨 산불을 이해하는데 도움이 되는 귀중한 분석 자료를 제공하였다. 모사 결과에 따르면 화재 발생 지점은 풍상측의 높은 지형으로 인하여 화재 발생 직전까지는 바람이 거의 억제되었던 것으로 보인다. 이러한 바람의 억제는 화재 발생에 따른 뜨거운 공기의 상승과 강한 경계 바람 조건에 의해 쉽게 되돌려졌다. 즉, 강한 경계 바람과 화재로 인한 가열이 함께 작용하여 강한 난류가 만들어졌고, 여러 명의 사상자가 발생한 산악 화재로 확산되었던 것이다. CFD_NIMR_SNU 모형은 중규모 모형과의 결합을 통하여 좁은 영역의 화재로 인한 난류 예보를 생산하는 등 산불 예방을 위해 활용될 수 있을 것이다.

항공기 지연시간을 고려한 제주국제공항 활주로 연간용량 산정 (Estimation of Annual Runway Capacity for Jeju International Airport Considering Aircraft Delays)

  • 박지숙;윤석재;이영종;백호종
    • 대한교통학회지
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    • 제33권2호
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    • pp.214-222
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    • 2015
  • 계속되는 항공수요 증가와 국지적인 기상요인으로 제주국제공항은 우리나라 공항가운데 가장 높은 항공기 지연율을 보이고 있다. 현재의 항공수요 증가추세를 감안할 때 이러한 제주국제공항의 항공기 지연현상은 앞으로 더욱 악화되어 공항의 처리능력 한계에 다다를 것으로 예상된다. 공항의 처리능력을 가늠할 수 있는 활주로의 연간용량 산정은 장래 공항계획 수립을 위한 필수적인 작업이다. 하지만 현재 실무에서는 FAA에서 제시한 산정식을 적용하여 연간용량을 산정하고 있으나, 변수에 대한 명확한 정의가 이루어지고 있지 않아 사용자의 해석에 따라 상이한 결과값이 도출될 가능성이 있으며, 항공기의 지연이 고려되지 않는다는 점에서 실무적 제약이 내재되어 있다. 이러한 실무적 한계를 개선하기 위한 방법으로, 본 논문에서는 미시적 항공교통 시뮬레이션 모형을 활용하여 활주로를 이용하는 항공기의 평균 지연시간을 측정하고, 이를 기준으로 제주국제공항 활주로의 일일용량을 분석, 최종적으로 연간용량을 산정하는 방법을 소개하였다. 또한, 시뮬레이션 모형구축 및 검증을 위한 자료수집, 분석과정과 검증결과를 설명하였다. 제주국제공항의 일일용량 및 연간용량 분석 결과, 각각 약 460회, 약 169,000회로 산정되었다.

도심지 하천매설배관의 위험성 평가에 관한 연구 (A Study on the Risk Assessment of River Crossing Pipeline in Urban Area)

  • 박우일;유철희;신동일;김태옥;이효렬
    • 한국가스학회지
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    • 제24권2호
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    • pp.22-28
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    • 2020
  • 본 연구에서는 도심지 국가하천을 지나는 도시가스 고압 배관에 대하여 정량적 위험성 평가를 실시하였다. 위험성 평가는 최악의 시나리오 조건에서 실제 도시가스 물성, 교통량과 인구·기상 데이터를 기반으로 수행하였으며, 평가 결과 사회적(societal) 위험도와 개인적 (individual) 위험도는 조건부 허용영역에 위치하는 것을 확인하였다. 이는 하천매설 배관의 시공 시 당시 보호관으로 보호하거나 방호구조물 안에 설치한 것에 따른 위험 경감 효과가 고려되지 않은 위험성 평가 결과에 반영되지 않은 점을 고려한다면 보다 안전하다고 판단할 수 있다. 또한, SAFETI v8.22를 활용하여 복사열에 의한 사고 피해 거리와 확산 거리 등이 풍속과 대기안정도의 변화에 따른 영향을 분석하였다. 결과적으로 위험성 평가 결과 현재까지 배관의 안전성은 확보되어 있으나, 주기적인 점검과 모니터링을 통해 하상 변동을 포함한 예상치 못한 사고를 방지하는 등 안전성 향상방안을 제언한다.

우리나라 내습태풍 유형에 따른 강우특성 및 종관기후학적 분석 (Assessment of Precipitation Characteristics and Synoptic Pattern Associated with Typhoon Affecting the South Korea)

  • 김태정;박건철;권현한
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제48권6호
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    • pp.463-477
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    • 2015
  • 최근 빈번하게 발생하는 이상기후 현상은 수자원관리에 많은 어려움을 주고 있으며 예상치 못한 기상관련 재난피해를 야기하고 있다. 특히, 기후변화에 의해 점차 태풍의 세력이 강력해짐에 따라 태풍은 위험기상으로 인지된다. 본 연구의 주요목적은 태풍으로 인하여 발생하는 강우특성 및 종관기후학적 분석을 수행하는 것으로 일본 지역특별기상센터(Regional Specialized Meteorological Center Tokyo Typhoon Center, RSMC)에서 제공하는 1973년부터 2012년의 6시간 간격 최적경로(best track) 자료를 사용하여 우리나라에 상륙한 태풍사상만을 대상으로 태풍의 상륙 지속시간(내습시간)을 총 4개의 시간구간으로 구분하여 각 내습유형에 따른 강우특성 및 종관기후학적 분석을 수행하였다. 본 연구를 통한 결과는 태풍의 진로 및 이동속도를 예측 가능한 현 시점에서, 우리나라 태풍내습시 내습유형에 따른 홍수방어 및 사전대피와 같은 재해관리 측면에서 매우 유용한 정보를 제공할 것으로 사료된다. 향후 연구로서 본 연구를 통해서 확인된 기상학적 패턴을 활용하여 단기 태풍강수량 모의기법 개발이 필요할 것으로 판단된다.

VMS 메시지 이용자 선호도 평가 (Evaluation of Drivers's Preference on Messages Delivered by VMS)

  • 연지윤;김태형;오철
    • 한국ITS학회 논문지
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    • 제7권4호
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    • pp.36-48
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    • 2008
  • 가변전광표지(VMS: Variable Message Signs)는 ITS를 구성하는 주요 서브시스템의 하나로 도로이용자에게 도로 및 교통상황에 따른 정보를 실시간으로 제공할 수 있는 유용한 장비중의 하나이다. 이러한 VMS를 통해 교통정보를 효과적으로 전달하기 위해서는 먼저 운전자들이 선호하는 VMS 메시지 형식을 파악하고 이에 따른 메시지 표출에 관한 기준을 제시해야 할 것이다. 이에 본 연구에서는 VMS 메시지 표출 형식에 따른 운전자들의 선호도를 분석하여 VMS 메시지 설계 및 운영을 위한 전략을 제시하고자 한다. VMS 메시지의 운전자 선호도는 메시지 표출 방법 (예: 글자속성, 픽토그램 조합여부, 정렬방법, 휴지시간, 전환방법, 표출 정보량 등) 및 메시지 운영전략 (예: 표출형식 및 표출순서 등)과 관련하여 총 40명의 운전자를 대상으로 실내 이미지 조사를 실시하였다. 실험결과 메시지 표출 방법에 있어 운전자들은 굴림체 및 돋움체, 픽토그램 조합, 중앙정렬, 0.5초 이내의 휴지시간, 메시지 전환은 나타내기, 1현시 메시지, 비점멸 방식의 메시지를 선호하는 것으로 분석되었다. 메시지 운영전략과 관련한 실험결과에 따르면, 동일 메시지의 표출 순서에 관해서는 해당구간 및 교통상황 정보를 우선적으로 제공받기를 원하며, 다양한 교통상황에 대한 정보 표출 순서 중에서는 도로상황 및 운전자행동에 관한 정보를 우선적으로 제공받기를 원하는 것으로 분석되었다.

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SWAT 모형을 이용한 보령댐 도수로 운영 방안 및 정책 연구 (A Study on the Optimal Operation and Policy of the Boryeong Dam Diverion Pipe Line Using the SWAT Model)

  • 박범수;윤효직;홍용석;김성표
    • 한국물환경학회지
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    • 제36권6호
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    • pp.546-558
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    • 2020
  • While industrialization has provided in abundance, the pollution it creates has caused untold damage to the environment, increasing the frequency and severity of natural disasters through changes in global climate patterns. The World Risk Forum's (WEF) World Risk Report presented the results of a survey of experts from around the world detailing the most influential risk factors over the next decade. Notably, the failure to respond to climate change ranked first and the global water crisis third. The extreme drought in the western Chungnam province was unexpected in 2016. At the time, the water level of Boryeong Dam was drastically decreased due to receiving less than half the average recorded rainfall in the region that year. The Boryeong Dam diversion pipeline has the capacity to solve the water shortage problem between these two regions by providing water from Geumgang to the western part of Chungnam, including Boryeong City. Current weather trends suggest drought is likely to continue in western Chungnam, which uses the Boryeong Dam as an intake source. This makes it necessary to operate Boryeong Dam diversion pipeline in an efficient and effective manner. SWAT is a watershed scale model developed to predict the impact of land management practices on water. The SWAT model was used in this study to evaluate the adequacy of the Boryeong Dam diversion pipeline operational plan by comparing it to present Boryeong Dam diversion pipeline operation. By investigating the number of days required to reach each reservoir stage, we determined that the number of days required to reach the boundary stage was less than that of the current operation. This determination accounts for the caveats that the Boryeong Dam waterway was not operated and only one pump will be operated from October to May of next year. As our results suggest, the most stable operation scenario is to operate two pumps at all times. This can be accomplished by operating two pumps from the caution stage to increase the number of pumps whenever the stage is raised. In addition to the stable operation of the Boryeong Dam pipeline, policy considerations are required with regard to imposing a water use charge on users of the Boryeong Dam region.

폭우재난 대응 사례를 통한 대응체계 개선방안 연구 (A Study on the Improvement of Response System through the Case of Heavy Rain Disaster Response)

  • 심우섭;김상범
    • 한국재난정보학회 논문집
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    • 제19권3호
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    • pp.597-607
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    • 2023
  • 연구목적:고용노동부는 근로자의 산업재해 및 건강장해 예방을 위한 업무를 수행하는 주무부처로서 그간 자연재난 중 폭우로 인한 근로자의 안전을 위해 노력을 해 왔으나, 폭우로 인한 사업장 재난을 막기에는 역부족이였다. 이에 따라, 고용노동부에서 폭우재난을 대응했던 실제 사례를 분석하고 대응체계 개선을 위한 방안을 제시하고자 한다. 연구방법: 본부·지방관서·한국산업안전보건공단에서 재난업무를 수행하는 담당자로 구성된 내부 전문가집단과 교수, 컨설팅 대표, 타부처 재난담당자로 구성된 외부 전문가집단과 함께 폭우재난을 대응하기 위해 실시한 비상대응체계, 업종별 자율점검, 사업장 점검, 중대사이렌 활용, 안전관리 및 복구작업 지도 등에 관한 내용을 검토하였다. 연구결과:우선, 상시 연락체계는 수시로 점검이 필요하며, 세부적인 업종별 자율점검표 마련·배포도 필요하다. 또한, 사업장 점검 시 자율점검 이행여부 확인을 해야 하며, 중대재해 사이렌으로 통해 알리는 정보의 가독성을 높일 방안도 필요 해 보인다. 아울러, 안전작업은 도급형태로 이뤄지기 때문에 구체적인 안전지침 마련도 필요해 보인다. 결론:계절적 유해·위험요인으로 인한 근로자의 생명을 보호하기 위해서는 과거처럼 수동적인 대처방법과 달리 이상기후는 돌발상황으로 여겨서는 안되고, 관행적인 틀에서 벗어나 적극적이고 선제적으로 대응해야 할 것이다.

우박저항성과 관련된 감자품종의 줄기 특성 (The Correlation between Stem Characteristics and Its Resistance to Hail Damage in Potato Cultivars)

  • 진용익;장동칠;조지홍;조광수;임주성;홍수영;김수정;손황배;만줄라타 메타포구;박경훈;김율호;유홍섭;정진철;정일민
    • 한국환경농학회지
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    • 제33권4호
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    • pp.321-326
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    • 2014
  • 최근 기상재해가 빈번하게 발생하고 있다. 우박이나 태풍은 감자의 안정적이 재배에 위협적인 요인이다. 이렇듯 돌발적인 기상재해에 감자를 안정적으로 재배하는 것은 중요하다. 따라서 본 연구는 감자품종별 감자 줄기 특성이 우박에 대한 저항성은 어떠한 관계가 있는지 구명하기 위하여 수행되었다. 부러진 줄기의 비율에서 '대서' 품종은 5%, '고운' 품종은 30%, '새봉' 품종은 26%였다. '대서' 품종은 다른 품종에 비하여 우박에 의한 피해가 가장 적었다. 줄기의 물리적 특성을 측정한 결과 '대서' 품종이 높았다. '대서' 품종의 줄기의 직경은 15mm, '고운' 품종은 13mm, '새봉' 품종은 11 mm 이었다. '대서' 품종의 줄기 경도는 평균 74 N, '고운'품종은 71 N, '새봉' 품종은 59 N 이었다. 우박 피해 당시 토양피복도는 '대서' 품종이 79%의 피복도로 가장 높았고, '고운' 품종은 56% 정도로 가장 적었다, '새봉' 품종은 73%였다. 파종 후 90일째 조사한 수량성은 '대서'가 40 MT/ha '고운'은 30 MT/ha '새봉'은 36 MT/ha이었다.