• 제목/요약/키워드: extreme single events

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혼합 검벨분포모형을 이용한 확률강우량의 산정 (Estimating Quantiles of Extreme Rainfall Using a Mixed Gumbel Distribution Model)

  • 윤필용;김태웅;양정석;이승오
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제45권3호
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    • pp.263-274
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    • 2012
  • 최근 다양한 기후변동성으로 인해 전 세계적으로 극한호우사상이 동시다발적으로 일어나고 있다. 우리나라의 극한호우사상은 주로 여름철 태풍으로 인한 호우와 국지성 집중호우에 의해서 발생한다. 극한호우사상에 대한 적절한 확률강우량을 추정하기 위해서, 본 연구에서는 연최대치일강우를 태풍으로 인한 강우와 집중호우로 인한 강우로 구분하여 확률적 거동을 고려하였다. 일반적인 강우빈도해석법은 연최대치강우가 단일 모집단을 이룬다고 가정하여 단일 분포함수를 적용하여 확률강우량을 추정하는 반면, 본 연구에서는 연최대치강우를 구성하는 두 가지 호우의 통계적 특성을 수문빈도해석에서 고려하기 위해, 혼합 분포함수를 적용하였다. 비교적 긴 관측강우자료를 보유한 15개 지점을 선정하여, 일강우량에 대한 확률강우량을 산정하고 비교분석을 실시하였다. 혼합 검벨분포모형에 의한 확률강우량은 단일 검벨분포함수를 적용한 확률강우량과 비교하여 지역에 따라 증감이 나타났으며, 이러한 결과는 홍수방어시스템의 계획 및 설계에서 유용한 정보를 제공할 것이다.

컴퓨터시뮬레이션에 의한 피난행태예측 및 안전성능평가방법에 관한 연구(II) (A Study on the Evaluation Method of the Building Safety Performance and the Prediction of Occupants′ Egress Behavior during Building Fires with Computer Simulation)

  • 최원령;이경회
    • 한국화재소방학회논문지
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    • 제3권2호
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    • pp.11-19
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    • 1989
  • In this study, the independent variables are the floor plan configulation. The dependent variables are the occupant's egress behavior, especially spatial movement pattern, and life - safety performance of building. Fire events were simulated on single story of office building. Simulation run for allowable secaping thime(180 seconds) arbitrarily selected, and involved 48 occupants. The major findings Pre as follows. 1) Computer simulation model suggested in this study can be used as the Preoccupancy evaluation method of the life-safety performance for architectural design based on prediction of occupants' egress behavior in the levels of validity and sensitivity, 2) Sucess or failure in occupants' escape is determined by decreasing walking speed caused by jamming at exits or over crowded corridor, and increasing route length caused by running about in confusion at each subdivision and corridor. 3) In floor plan configuration which safe areas located at the extreme ends of the corridor, cellular floor planning have to be avoided preventing jamming and running about in confusion at overcrowded corridor.

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Aeroelastic modeling to investigate the wind-induced response of a multi-span transmission lines system

  • Azzi, Ziad;Elawady, Amal;Irwin, Peter;Chowdhury, Arindam Gan;Shdid, Caesar Abi
    • Wind and Structures
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    • 제34권2호
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    • pp.231-257
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    • 2022
  • Transmission lines systems are important components of the electrical power infrastructure. However, these systems are vulnerable to damage from high wind events such as hurricanes. This study presents the results from a 1:50 scale aeroelastic model of a multi-span transmission lines system subjected to simulated hurricane winds. The transmission lines system considered in this study consists of three lattice towers, four spans of conductors and two end-frames. The aeroelastic tests were conducted at the NSF NHERI Wall of Wind Experimental Facility (WOW EF) at the Florida International University (FIU). A horizontal distortion scaling technique was used in order to fit the entire model on the WOW turntable. The system was tested at various wind speeds ranging from 35 m/s to 78 m/s (equivalent full-scale speeds) for varying wind directions. A system identification (SID) technique was used to evaluate experimental-based along-wind aerodynamic damping coefficients and compare with their theoretical counterparts. Comparisons were done for two aeroelastic models: (i) a self-supported lattice tower, and (ii) a multi-span transmission lines system. A buffeting analysis was conducted to estimate the response of the conductors and compare it to measured experimental values. The responses of the single lattice tower and the multi-span transmission lines system were compared. The coupling effects seem to drastically change the aerodynamic damping of the system, compared to the single lattice tower case. The estimation of the drag forces on the conductors are in good agreement with their experimental counterparts. The incorporation of the change in turbulence intensity along the height of the towers appears to better estimate the response of the transmission tower, in comparison with previous methods which assumed constant turbulence intensity. Dynamic amplification factors and gust effect factors were computed, and comparisons were made with code specific values. The resonance contribution is shown to reach a maximum of 18% and 30% of the peak response of the stand-alone tower and entire system, respectively.

ExLO:3차원 유체동역학 프로그램의 개발 (ExLO: Development of a Three-Dimensional Hydrocode)

  • 정완진;이민형
    • 한국소성가공학회:학술대회논문집
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    • 한국소성가공학회 2008년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.235-237
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    • 2008
  • A unified hydrocode, ExLO, in which Largrangian, ALE and Eulerian solvers are incorporated into a single framework, has recently been developed in Korea. It is based on the three dimensional explicit finite element method and written in C++. ExLO is mainly designed for the calculation of structural responses to highly transient loading conditions, such as high-speed impacts, high-speed machining, high speed forming and explosions. In this paper the numerical schemes are described. Some improvements of the material interface and advection scheme are included. Details and issues of the momentum advection scheme are provided. In this paper the modeling capability of ExLO has been described for two extreme loading events; high-speed impacts and explosions. Numerical predictions are in good agreement with the existing experimental data. Specific applications of the code are discussed in a separate paper in this journal. Eventually ExLO will be providing an optimum simulation environment to engineering problems including the fluid-structure interaction problems, since it allows regions of a problem to be modeled with Lagrangian, ALE or Eulerian schemes in a single framework.

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SWAP 지수를 활용한 한강유역의 가뭄-홍수 급변사상 특성 분석 (Characteristics of drought-flood abrupt alternation events using SWAP index in the Han River basin)

  • 손호준;이진영;유지영;김태웅
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제54권11호
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    • pp.925-932
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    • 2021
  • 가뭄-홍수 급변사상은 가뭄과 홍수가 중첩된 사상으로, 생태계뿐만 아니라 산업과 농업 그리고 사회경제까지 큰 영향을 미치기 때문에 가뭄이나 홍수의 개별 사상보다 대처하기 어렵다. 하지만 국내의 가뭄-홍수 급변사상에 대한 연구는 부족한 실정이다. 본 연구에서는 표준가중평균강수(SWAP) 지수를 사용하여 가뭄-홍수 급변사상의 특성들을 분석하였다. SWAP 지수는 일강수량에 시간 가중치를 적용한 가중평균강수(WAP) 지수를 표준화 것으로, 한강유역의 중권역별 면적평균강수량(1966-2018년)을 사용해 산정하였다. SWAP 지수는 가뭄·홍수의 단일사상 분석 뿐 아니라 가뭄-홍수 급변사상을 분석하는데 용이하고, 시간의 척도 측면에서도 유연하게 사용할 수 있다. 또한, 심각도 K를 사용해 가뭄-홍수 급변사상의 상대적인 심각도를 지역별로 분석할 수 있다. 연구 결과, 한강유역 30개의 중권역 중 20개의 중권역이 시간이 지남에 따라 가뭄-홍수 급변사상의 심각도가 상승하는 추세가 확인되었고, 중권역별 가뭄-홍수 급변사상의 발생 빈도와 심각도 등을 고려하여 위험지역을 확인할 수 있었다. 예를 들어, 한강유역 내 가뭄-홍수 급변사상으로 인한 위험지역은 남한강상류(#1001) 유역으로 나타났다.

기후변화 시나리오를 활용한 공간정보 기반 극단적 기후사상 분석 도구(EEAT) 개발 (Development of Extreme Event Analysis Tool Base on Spatial Information Using Climate Change Scenarios)

  • 한국진;이명진
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제36권3호
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    • pp.475-486
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    • 2020
  • 기후변화 시나리오는 기후변화 대응 연구의 기반이 되는 사항으로, 대용량 시공간 데이터로 구성되어 있다. 데이터의 관점에서는 1종의 시나리오가 약 83 기가바이트(Giga bytes) 이상의 대용량이며, 데이터 형식은 반정형으로 검색, 추출, 저장 및 분석 등 활용상 제약이 있다. 본 연구에서는 대용량, 다중시기 기후변화 시나리오의 활용을 편리하게 개선하기 위하여 공간정보 기반의 극단적 기후사상 분석 도구를 개발하였다. 또한, 개발된 도구를 RCP8.5 기후변화 시나리오에 적용하여 과거 발생한 집중호우 임계치가 미래 발생 가능한 시기와 공간에 대한 시범 분석을 수행하였다. 분석결과, 3일 누적 강우량 587.6 mm 이상인 날이 2080년대 약 76회 발생하는 것으로 분석되었으며, 집중호우는 국지적으로 발생하였다. 개발된 분석도구는 초기 설정부터 분석결과를 도출하는 전 과정이 단일 플랫폼에서 구현되도록 하였다. 더불어 상용 소프트웨어가 없어도 분석결과를 다양한 형식(웹 문서형식(HTML), 이미지(PNG), 기후변화 시나리오(ESR), 통계(XLS))으로 구현되도록 하였다. 따라서 본 분석도구 활용을 통해 기후변화에 대한 미래 전망이나 취약성 평가 등의 활용에 도움이 될 것으로 사료되며, 향후 제공될 기후변화 보고서에 따른 기후변화 시나리오 분석 도구 개발에도 사용될 것으로 기대된다.

한반도 주변해역 대기환경에 대한 싱글채널 온도추정 알고리즘의 불확도 추정 (Uncertainty Estimation of Single-Channel Temperature Estimation Algorithm for Atmospheric Conditions in the Seas around the Korean Peninsula)

  • 이종혁;강경웅;백승일;김원국
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제39권3호
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    • pp.355-361
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    • 2023
  • 지구 표면에 대한 정보는 기상 및 대기 역학의 이해나 인간을 포함한 동물에 큰 영향을 미치는 극한 열현상에 대응함에 있어서 핵심적인 지구 물리량이다. 지구 영역에 대한 온도를 추정하기 위하여 위성에 탑재된 열적외 센서가 널리 활용되어 왔는데, 정밀한 활용을 위해서는 온도 추정 과정의 불확도에 대한 이해가 선행되어야 한다. 하지만 온도추정 불확도에 영향을 미치는 많은 요소 중에서 한반도 주변의 환경 하에서의 온도추정 알고리즘의 불확도 산정에 대한 연구는 미미하였다. 본 연구에서는 한반도 주변의 대기 및 해양 조건하에서 범용성이 높은 single-channel 알고리즘의 불확도를 추정하는 연구를 수행하였다. 알고리즘의 입력자료로 필요한 재분석자료(reanalysis)의 영향성을 평가하기 위하여 두 가지의 재분석자료, 즉 fifth generation of European Centre for Medium-Range Weather Forecasts reanalysis of the global climate and weather (ERA5)와 Modern-Era Retrospective analysis for Research and Applications-2 (MERRA-2)를 사용하였고, 복사전달모델은 MODerate resolution atmospheric TRANsmission (MODTRAN)을 사용하였다. MODTRAN 모의와 온도 추정 정확도 검증에 사용되는 현장 관측 수온은 한반도 인근 해역에 위치한 해양 기상 부이(buoy)로부터 획득했다. 실험 결과, 알고리즘 불확도는 대기 수증기량에 따라서 선형에 가깝게 증가하는 것을 확인하였고, 가장 건조한 조건에서는 약 0.35K 그리고 평균적으로 0.45K 가량의 불확도가 발생함을 확인하였다. 이러한 결과는 재분석자료의 종류에 상관없이 유사하게 도출되어 알고리즘이 가지는 순수한 불확도라고 추정할 수 있었다.

아동기 외상의 정신과적 개관 (CHILDHOOD TRAUMA:PSYCHIATRIC OVERVIEW)

  • 한성희
    • Journal of the Korean Academy of Child and Adolescent Psychiatry
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    • 제13권1호
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    • pp.3-14
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    • 2002
  • 아동에 가해지는 정신적 외상의 충격은 아동의 심리발달에 지울 수 없는 상처를 남김으로써 향후 심각한 정신장애를 일으키는 결정적 원인이 된다. 아동기 외상의 현상학적 특징과 외상에 관여하는 신경생물학적 기전을 살펴보았고, 아동기에 경험하는 외상이 인격의 발달에 미치는 영향과 그와 관련한 정신병리를 알아보았다. 외상에 노출된 아동은 공통적으로 자신이 경험한 공포사건을 시각적으로 재경험하거나 그 기억을 반복하며, 놀이나 행동을 통해서도 외상사건을 반복하려는 경향을 보인다. 일회의 충격적 사건에 노출된 아동은 사건에 대한 지나친 기억과 집착을 보이고 지각왜곡이 심한 반면 장기간 반복되는 외상을 경험하는 아동은 정신적 무감각과 자기최면, 해리, 분노의 경향이 두드러진다. 소아·청소년에서는 외상 후 퇴행이 보다 현저하고 시간감각의 왜곡이 더 심하게 나타나며 아동의 연령이 어릴수록 자율신경계의 반응성이 증가하는 경향을 보인다. 외상적 충격에 노출되면 뇌내에서 즉각적이고 방대한 신경전달물질의 방출이 있게되는데, 자율신경계, 면역계, 시상하부-뇌하수체-부신피질 축(hypothalamic-pituitary-adrenal axis)이 활성화된다. 외상시 internal opiate가 활발한 작용을 하면서 아동으로 하여금 외상에 반응하지 않도록 하고 외상에 대한 감정반응 자체를 봉쇄할 수 있도록 해준다. 아동기 외상의 경우 central noradrenergic system에 변화가 초래되어 카테콜아민에 대해 과민감한 비정상적 소견을 보이게 된다. 체내 순환되는 cortisol 수치는 감소하고, glucocorticoid 수용체 농도와 반응성이 증가한다. 외상 후 발견되는 기억력 장애는 해마의 구조적 변화와 관련이 있는 것으로 보고되고 있다. 아동기 외상은 자기(self)와 대상(object)에 대한 내적 표상(internal representation)이 지속적으로 분화 발전하는 발달과정에서 일어난다는 점에서 인격의 발달에 심각한 영향을 미치게 된다. 해리, 신체화, 자학성, 자기애 장애의 정신병리로 발전하면서 경계성 인격장애, 자기애성 인격장애, 다중인격장애 등을 초래하게 된다.

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레이더기반 다중센서활용 강수추정기술의 개발 (Development of Radar-Based Multi-Sensor Quantitative Precipitation Estimation Technique)

  • 이재경;김지현;박혜숙;석미경
    • 대기
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    • 제24권3호
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    • pp.433-444
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    • 2014
  • Although the Radar-AWS Rainrate (RAR) calculation system operated by Korea Meteorological Administration estimated precipitation using 2-dimensional composite components of single polarization radars, this system has several limitations in estimating the precipitation accurately. To to overcome limitations of the RAR system, the Korea Meteorological Administration developed and operated the RMQ (Radar-based Multi-sensor Quantitative Precipitation Estimation) system, the improved version of NMQ (National Mosaic and Multi-sensor Quantitative Precipitation Estimation) system of NSSL (National Severe Storms Laboratory) for the Korean Peninsula. This study introduced the RMQ system domestically for the first time and verified the precipitation estimation performance of the RMQ system. The RMQ system consists of 4 main parts as the process of handling the single radar data, merging 3D reflectivity, QPE, and displaying result images. The first process (handling of the single radar data) has the pre-process of a radar data (transformation of data format and quality control), the production of a vertical profile of reflectivity and the correction of bright-band, and the conduction of hydrid scan reflectivity. The next process (merger of 3D reflectivity) produces the 3D composite reflectivity field after correcting the quality controlled single radar reflectivity. The QPE process classifies the precipitation types using multi-sensor information and estimates quantitative precipitation using several Z-R relationships which are proper for precipitation types. This process also corrects the precipitation using the AWS position with local gauge correction technique. The last process displays the final results transformed into images in the web-site. This study also estimated the accuracy of the RMQ system with five events in 2012 summer season and compared the results of the RAR (Radar-AWS Rainrate) and RMQ systems. The RMQ system ($2.36mm\;hr^{-1}$ in RMSE on average) is superior to the RAR system ($8.33mm\;hr^{-1}$ in RMSE) and improved by 73.25% in RMSE and 25.56% in correlation coefficient on average. The precipitation composite field images produced by the RMQ system are almost identical to the AWS (Automatic Weather Statioin) images. Therefore, the RMQ system has contributed to improve the accuracy of precipitation estimation using weather radars and operation of the RMQ system in the work field in future enables to cope with the extreme weather conditions actively.

RCP 기후변화 시나리오에 따른 우리나라 구상나무 잠재 분포 변화 예측 (Projecting the Potential Distribution of Abies koreana in Korea Under the Climate Change Based on RCP Scenarios)

  • 구경아;김재욱;공우석;정휘철;김근한
    • 한국환경복원기술학회지
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    • 제19권6호
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    • pp.19-30
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    • 2016
  • The projection of climate-related range shift is critical information for conservation planning of Korean fir (Abies koreana E. H. Wilson). We first modeled the distribution of Korean fir under current climate condition using five single-model species distribution models (SDMs) and the pre-evaluation weighted ensemble method and then predicted the distributions under future climate conditions projected with HadGEM2-AO under four $CO_2$ emission scenarios, the Representative Concentration Pathways (RCP) 2.6, 4.5, 6.0 and 8.5. We also investigated the predictive uncertainty stemming from five individual algorithms and four $CO_2$ emission scenarios for better interpretation of SDM projections. Five individual algorithms were Generalized linear model (GLM), Generalized additive model (GAM), Multivariate adaptive regression splines (MARS), Generalized boosted model (GBM) and Random forest (RF). The results showed high variations of model performances among individual SDMs and the wide range of diverging predictions of future distributions of Korean fir in response to RCPs. The ensemble model presented the highest predictive accuracy (TSS = 0.97, AUC = 0.99) and predicted that the climate habitat suitability of Korean fir would increase under climate changes. Accordingly, the fir distribution could expand under future climate conditions. Increasing precipitation may account for increases in the distribution of Korean fir. Increasing precipitation compensates the negative effects of increasing temperature. However, the future distribution of Korean fir is also affected by other ecological processes, such as interactions with co-existing species, adaptation and dispersal limitation, and other environmental factors, such as extreme weather events and land-use changes. Therefore, we need further ecological research and to develop mechanistic and process-based distribution models for improving the predictive accuracy.