• 농촌계획
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• 제9권4호
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• pp.43-51
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• 2003

This study aims to integrate the simulation models for rural settlement planning (SimRusep) in the district level (Myon) area of rural counties. The SimRusep, which has two modules of key villages selection and spatial planning for the selected villages, consists of four sub-models such as the spatial location-allocation model of center villages (SLAMCV), the potential centrality evaluation model (PCEM), the land use planning model (LUPM), and the 3-dimensional spatial planning modeller (3DSPLAM). Basically, map data of the integrated system which can be operated on the UNIX environment is inputted and treated using GIS (ARC/INFO) and then its village planning results is graphically presented on the AutoCAD. In order to verify the practical applicabilities of the SimRusep, an administrative area, Ucheon-myun, HoengSung-gun, KangWon-do, was selected as a case study area. It was well operated in the strategic application trials considering application of each sub-model in the study area. The operation results of the SimRusep showed the possibilities of realtime simulation from the selection of key village to its final stereoscopic presentation of planned results. Alternative village plan proposals can be swiftly drafted, which means very practical support for decision making process and public participation.

• 한국시뮬레이션학회논문지
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• 제22권2호
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• pp.101-107
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• 2013

최근 지구 온난화 현상으로 이상기후가 세계 곳곳 에서 발생하고 있으며, 이는 빈번한 산불 발생 및 산불의 대형화에 많은 기여를 하고 있다는 것이 보고되고 있다. 산불은 재산피해, 인명피해 뿐만 아니라 특히, 생태계 파괴를 촉진시키는 매우 심각한 요인 중의 하나이다. 산불로 인한 생태계 파괴 문제를 해결하기 위한 방안으로, 다양한 산불확산 및 패턴 수리모델이 개발되어져 왔다. 본 연구에서는, 바람 요인이 고려된 산불패턴을 시뮬레이션 할 수 있는 수리 모델을 제안하였다. 모델은 격자기반위에서 구성되었으며 셀룰라오토마타 방법을 사용하였다. 모델에서, 숲은 불이 쉽게 옮겨 붙는 나무와 그렇지 않은 나무 두 종류로 구성되었다. 산불이 확산되는 과정에서 연소된 나무의 개수가 전체 시뮬레이션 격자개수의 25% (= 10,000) 되는 시점(T)을 세 개의 독립변수인, 전체 나무밀도, 불 전이 확률이 큰 나무 밀도, 그리고 바람의 세기에 대해 어떤 영향을 받는지를 조사하였다. 나무 밀도가 커질수록, T의 값은 줄어들었고, 바람의 세기가 커질수록 T의 값이 줄어들었다. 나무밀도가 너무 크거나 작은 경우, 바람의 효과가 감소하였다. 본 연구에서, 제안한 산불확산모델은 실제 산불 문제에 적용되어 효과적 대응방안 마련에 많은 도움이 될 것으로 예상된다.

• 대한지리학회지
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• 제52권1호
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• pp.123-141
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• 2017

본 연구는 대구시를 사례로 셀룰라 오토마타-마르코프(Cellular Automata: CA-Markov) 모형을 활용하여 개발제한구역 유지 및 해제 시나리오별 2020년의 녹지를 예측하고, 토지피복 변화탐지기법 및 공간메트릭스를 이용하여 2009년과 2020년간 녹지의 공간적 변화를 분석하였다. 먼저, 마르코프 체인(Markov chain) 모형을 이용하여 1998년과 2009년의 환경부 토지피복도에 기초한 토지피복변화의 전이확률을 도출하였다. 마르코프 전이확률을 보다 현실에 가깝게 보정하기 위하여 대구시 녹지의 공간적 변화에 영향을 주는 제약요인을 선정하여 다기준 평가(Multi-Criteria Evaluation: MCE)를 통해 적합성 지도(suitability map)를 제작하였다. 최종적으로 마르코프 전이확률과 적합성 지도를 셀룰라 오토마타 모형과 결합한 CA-Markov 모형을 적용하여 개발제한구역의 해제 유무에 따른 두 가지 시나리오에 기반을 두고 2020년의 토지피복을 예측하였다. 모형의 타당성은 2009년의 예측된 토지피복도와 2009년의 실제 토지피복도를 비교하여 산출된 Kappa 계수로 검증하였다. 예측된 토지피복 가운데 녹지만을 대상으로 녹지피복변화를 탐지하고 이동창 샘플링을 적용한 공간메트릭스를 산출하여 2009년과 2020년간 녹지의 공간적 변화를 분석하였다. 분석결과에 따르면, 현재의 도시화 추세가 지속되고 개발제한구역이 유지되는 경우, 달성군, 달서구의 성서, 동구의 안심, 북구의 칠곡 등과 같은 교외 지역에서 2020년에 녹지의 파편화(fragmentation) 현상이 뚜렷하게 나타나는 것을 알 수 있었다. 개발제한구역이 해제되는 경우, 개발제한구역 경계 주변부에서 녹지의 파편화가 나타나는 것을 알 수 있었다. 따라서 미래 대구시의 지속가능한 녹지관리를 위해서는 이러한 공간적 변화 양상을 충분히 고려하여 체계적인 모니터링을 실시할 필요가 있다.

• 한국지능시스템학회논문지
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• 제9권4호
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• pp.389-395
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• 1999

최근 몇 년간 생물학적 발생에 대한 구조 및 둥작원리의 모델링에 대한 빠른 진전이 일어나고 있다. 세포자동자(cellular automata CA)와 린드마이어-시스템(L-system)은 다세포의 대표적인 발생/발달 모델이다. L-시스템은 식물의 그래픽 표현에 적용되어 오고 있으며 CA는 인고생명의 연구모델과 인공두뇌의 건축 등의 분야에 적용되어 오고 있다, 현재까지 CA와 L-시스템의 발생규칙은 설계자의 설계에 의존하고 있다. 그러나 진화연사방법을 도입하면 CA와 L-시스템을 자동으로 설계할수 있다. 발생규칙의 진화를 위해서는염색체의 코트화가 필요하다. DNA 코딩방법은 유전자의 중복과 여분을 가지고 있으며 규칙의 표현에 적합한 코딩방법이다. 본 논문에서는 CA와 L-시스템의 규칙을 진화시키기 위한 DNA 코딩 방법을 제안한다.

• 농촌계획
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• 제10권4호
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• pp.9-18
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• 2004

The purpose or this study is to simulate spatially the urban expansion phenomena with a cellular automata (CA) technique using GIS. A study area, Suwon city, was selected for test of model verification and application with the classified land-use maps of three data years: 1986, 1996, and 2000. The urbanized potential maps were generated with seven criteria of one geographic factor (slope of land), and six accessibility factors (time distances from city, national road, Seoul, station, and built-up boundary), considering their weighting values, which were optimized by WSM (weighted scenario method for intensity order) combined a ranking method and a AHP technique. The optimized weighting values at the urban expansion between 1986 and 1996 were applied to verify the CA model for the other expansion between 1996 and 2000. The results of model application showed that urban sprawl phenomena of the urban expansion toward rural area can be simulated spatially and temporally with several boundary conditions considering various scenarios for the criteria and parameters of the model. Ultimately, this study can contribute to reference data for land-use planning of urban fringe areas.

• Geomechanics and Engineering
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• 제36권2호
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• pp.121-130
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• 2024

Many foundation projects are built on red-bed soft rocks, and the damage evolution of this kind of rocks affects the safety of these projects. At present, there is insufficient research on the damage evolution of red-bed soft rocks, especially the progressive process from mesoscopic texture change to macroscopic elastoplastic deformation. Therefore, based on the dual-porosity characteristics of pores and fissures in soft rock, we adopted a cellular automata model to simulate the propagation of these voids in soft rocks under an external load. Further, we established a macro-mesoscopic damage model of red-bed soft rocks, and its reliability was verified by tests. The results indicate that the relationship between the number and voids size conformed to a quartic polynomial, whereas the relationship between the damage variable and damage porosity conformed to a logistic curve. The damage porosity was affected by dual-porosity parameters such as the fractal dimension of pores and fissures. We verified the reliability of the model by comparing the test results with an established damage model. Our research results described the progressive process from mesoscopic texture change to macroscopic elastoplastic deformation and provided a theoretical basis for the damage evolution of these rocks.

• 농촌계획
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• 제14권2호
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• pp.55-64
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• 2008

This study aims to analyze the sensitivity of WSM(weighted scenario method)-AHP method according to variation of nonlinear exponent for accessibility criteria, which are used to make urbanization potential maps with the optimal weighting value for multiple criteria in grid-based GIS technique. Besides this study tried to develop WSM-AHP2 which is simplified by using rank of the potential value for each scenario. The two methods were applied to the test area, Suwon city located south area of Seoul, with time series land-use maps of 1986 and 1996. The evaluation system of urbanization potential have 7 criteria including 6 accessibility criteria. The results of WSM-AHP2, the optimal weighting values and their corresponding potential maps, have almost similar with those of WSM-AHP. In the application of CA(cellular automata) model for expansion of urbanized area using the three potential maps by WSM-AHP, WSM-AHP2, and specialists's AHP evaluation, it also showed that the accuracy of simulation for actual urban area is the highest in the potential map of WSM-AHP, followed by WSM-AHP2 and specialists's AHP evaluation. From the results of this study, WSM-AHP and simplified WSM-AHP2 will be used to generate the optimal potential maps for land-use planning in urban fringe area.

• 한국농공학회논문집
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• 제50권3호
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• pp.91-104
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• 2008

This study developed the WSM (weighted scenario method)-AHP method that can optimize the weighting value for multi-criteria to make GIS grid-based potential surface. The potential surface has been used to simulate urban expansion using distributed cellular automata model and to generate land-use planning as basic data. This study formulated the WSM-AHP method in mathematically and applied to test region, Suwon city, which located on south area from Seoul. WSM-AHP method generates potential map for each pair of weighting value for all criteria, which one criterion is weighted with high weighting value and the others use low weighting value, considering that the summation for all criteria weighting values should be "1". The potential change rate to the step of weighted scenario for weighting value of criteria is standardized like AHP intensity matrix in this study. From the standard potential change rate, WSM-AHP intensity matrix is completed, and then the optimal weighting value is calculated from the maximum eigenvector of the WSM-AHP matrix, according to the new WSM-AHP method developed in this study. The applied results of new method showed that the optimal weighting value from WSM-AHP is more resonable than the general AHP specialists' evaluation for weighting value. The another new finding of this study is to suggest the deterministic approach to optimize the weighting value for the distributed CA model, which is used to find new city area and to generate rational land-use planning.

• 한국도로학회논문집
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• 제12권4호
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• pp.11-16
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• 2010

보행교통류를 주제로 다양한 연구들이 진행되었지만 초기의 보행연구는 차량의 교통류이론을 그대로 적용하여 해석하기도 하였다. 최근 보행교통류에 대한 다양한 모형들이 제시되고 있으며, 특히 CA모형은 보행교통류를 위한 시뮬레이션 모형으로 빈번하게 사용되고 있다. 대표적인 CA 모형으로 가스입자의 움직임을 이용하여 양방향의 보행교통류를 설명하기도 하였는데 초기에는 정방형의 Gas-lattice 모형이 제안되었으며 이후에 정육방 Gas-lattice 모형을 이용하여 보행자의 움직임과 회피를 묘사하기도 하였다. 하지만 이러한 모형들은 보행자의 움직임을 편의임의보행으로 가정하였기 때문에 단일방향으로의 움직임만을 설명할 수 있었다. 본 연구에서 제시된 MLPM(the Multi-Layer Pedestrian Model)은 어떤 공간에서 복수개의 기종점을 가진 경우에도 현실적인 보행자의 움직임을 설명할 수 있는 모형이다.

• 한국시뮬레이션학회논문지
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• 제25권3호
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• pp.41-51
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• 2016

본 연구는 보행자의 물리적 특성(크기, 모양, 자세 등)을 적용한 개선된 플로어 필드 모델(Floor field model; FFM)을 소개하고, 개선된 모델과 널리 알려진 다른 피난시뮬레이션 모델과의 비교를 통해 FFM의 한계점 파악 및 개선된 모델의 특징을 분석하고자 한다. FFM은 셀룰라 오토마타(Cellular automata)를 이용한 대표적 미시적 관점 보행 모델이지만 보행자의 크기, 모양, 자세 등의 물리적 특성을 세밀하게 반영하지 않는다. 이로 인해 보행자들 간의 충돌, 마찰 등의 현상을 모델링하기 어려우며 결과적으로 다른 모델들과 비교하였을 경우에 매우 짧은 대피 시간을 산출하고 있다. 본 연구는 물리적 현상을 반영할 수 있는 개선된 FFM을 제시하며, 개선된 모델과 기존 FFM, 시뮬렉스(Simulex), 패스파인더(Pathfinder) 등 다른 모델들과의 비교 실험을 수행하였다. 실험은 실제 캠퍼스 건물의 일부 공간을 대상으로 진행되었으며, 대피 인원의 변화에 따른 대피 양상의 비교와 각 출구별 대피 양상의 비교가 수행되었다. 이를 통해 FFM에서는 반영되지 않던 물리적 현상들이 개선된 모델에서는 상용 모델 수준으로 적용되는 점과 특히 시뮬렉스와 유사한 형태의 대피 양상을 보임을 확인하였다.