To estimate the benefit of high-resolution meteorological data for building energy estimation, a building energy analysis has been conducted over Busan metropolitan areas. The heating and cooling load has been calculated at seven observational sites by using temperature, wind and relative humidity data provided by WRF model combined with the inner building data produced by American Society of Heating Refrigeration and Air-conditioning Engineers (ASHRAE). The building energy shows differences 2-3% in winter and 10-30% in summer depending on locations. This result implicates that high spatiotemporal resolution of meteorological model data is significantly important for building energy analysis.
미세먼지는 폐나 혈관에 침투해 각종 심장 질환이나 폐암 등의 호흡기 질환을 일으키는 것으로 보고되고 있다. 지하철은 일 평균 천만 명이 이용하는 교통수단으로, 깨끗하고 쾌적한 환경조성이 중요하나 지하터널을 통과하는 지하철의 운행 특성과 터널에 갇힌 미세먼지가 열차 풍으로 인해 지하역사로 이동하는 등의 문제로 지하역사의 미세먼지 오염도는 높은 것으로 나타나고 있다. 환경부와 서울시는 지하역사 공기질 개선대책을 수립하여 다양한 미세먼지 저감 노력을 기울이고 있다. 스마트 공기질 관리 시스템은 공기질 데이터 수집 및 미세먼지 농도를 예측하여 공기질을 관리하는 시스템으로 미세먼지 농도 예측 모델이 중요한 구성 요소이다. 그동안 시계열 데이터 예측에 관한 다양한 연구가 진행되어왔지만, 지하철 역사의 미세먼지 농도 예측과 관련해서는 통계나 순환신경망 기반의 딥러닝 모델 연구에 국한되어 있다. 이에 본 연구에서는 시공간 트랜스포머를 포함한 4개의 트랜스포머 기반 모델을 제안한다. 서울시 지하철 역사의 대합실을 대상으로 한 시간 후의 미세먼지 농도 예측실험을 수행한 결과, 트랜스포머 기반 모델들의 성능이 기존의 ARIMA, LSTM, Seq2Seq 모델들에 비해 우수한 성능을 나타냄을 확인하였다. 트랜스포머 기반 모델 중에서는 시공간 트랜스포머의 성능이 가장 우수하였다. 데이터 기반의 예측을 통하여 운영되는 스마트 공기질 관리 시스템은 미세먼지 예측의 정확도가 향상될수록 더욱더 효과적이고 에너지 효율적으로 운영될 수 있다. 본 연구 결과는 스마트 공기질 관리 시스템의 효율적 운영에 기여할 수 있을 것으로 기대된다.
Headwater streams provide various microhabitats, resulting in high diversity of macroinvertebrate community. In this study, we compared the differences of communities between two adjacent headwater streams (Jangjeon stream (GRJ; GRJ1-GRJ5) and Haanmi stream (GRH; GRH1-GRH3)) in Jungwang and Gariwang mountains, Gangwon-do and evaluated the effects of habitat condition to the macroinvertebrates community composition. In order to characterize the macroinvertebrate communities and extract influential environmental factors, we applied to Cluster analysis (CA), Indicator species analysis and Non-metric multidimensional scaling (NMDS). Total 33,613 individuals in 3 phyla, 5 classes, 13 orders, 51 families, and 114 taxa (genera or species) were collected. Gammarus sp. was dominant at the upper stream of GRJ, whereas Chironomidae spp. was abundant at GRH and the downstream of GRJ. The CA classified samples into six clusters (1-6) reflecting spatial and temporal variation of benthic macroinvertebrate communities. Benthic macroinvertebrate community composition was significantly different between two adjacent streams. Sweltsa sp. 1, Psilotreta kisoensis, Rhyacophila shikotsuensis and Serratella setigera were identified as representative indicator species for clusters 1, 2, 3 and 5, respectively. Similar to CA results, NMDS revealed the spatial and temporal differences of benthic macroinvertebrate communities, indicating the difference of community composition as well as microhabitat condition. Forest composition, proportion of boulders (>256 mm), and water velocity were main factors affecting the macroinvertebrate community composition.
영일만 수질의 시공간적인 변동상황을 파악하기 위하여 영일만의 13개 조사정점의 1990년부터 1998년까지 9개년간 각 계절별 수질조사결과를 바탕으로 수질의 시 $\cdot$공간적 변동상황을 조사하였다. 염분은 강수량이 많은 8월에 가장 낮은 값을 보였고, 정점별로는 하천수가 유출되는 만내측인 St-2에서부터 만외측으로 갈수록 점차 염분의 양이 높아졌다. 용존무기질소 평균농도 중에서 질산질소가 $65.04\%$로 가장 높은 비율을 차지했으며, 또한 염분이 낮고 강수량이 많은 8월에 가장 높은 값을 보였으며, 만내측에서 외측으로 갈수록 그 양이 감소되었다. 염분과 영양염간의 상관을 종합해서 보면 모든 정점에서 질산질소와 유의적 음의 상관관계를 보이는 것으로 보아 형산강, 냉천등의 하천수의 유입이 질산질소 증가에 영향을 미치는 것으로 나타났다 따라서 영일만의 주오염원은 하천수 유입에 의한 질산질소인 것으로 생각된다. 주성분분석결과를 통해 영일만의 시$\cdot$공간적인 변화를 일으키는 주된 요인은 하천수 유입에 따른 질산질소의 증가로 영일만의 계속되는 적조를 막고, 만내의 수질개선을 위해서는 하천으로부터 질산질소의 유입량을 조절하는 것이 중요함을 알 수 있었다.
본격적인 인구감소 시대에 들어선 가운데 지방 도시들은 사회적 인구 유입도 어려운 상황을 고려하여 생활인구 유도를 통한 도시 활력 증진을 모색할 필요가 있다. 본 연구는 이동통신 빅데이터를 활용한 도시활력도 분석을 위해 인구감소 지역인 부산광역시 행정동을 대상으로 주민등록인구와 생활인구의 시공간 분포특성을 비교하였다. 다음으로 행정동을 인구증감의 변화 양상으로 유형화한 후, 도시쇠퇴 및 활력 관련 지표를 사용하여 유형별 지역 특성을 분석하였다. 시공간 분포특성 분석결과, 주민등록인구와 생활인구 밀도 분포패턴은 대체로 비슷한 패턴을 보였으나, 원도심 지역에서 주민등록인구 밀도가 낮으면서 생활인구 밀도가 높은 반대의 특성을 가지는 지역이 나타났다. 주민등록인구와 생활인구의 변화 양상은 상당한 차이를 보였으며, 주민등록인구는 밀도가 낮은 지역에서 인구가 감소하는 반면, 생활인구는 밀도가 높은 지역에서 감소하는 경향을 보였다. 생활인구 감소 군집에 인접해서 인구증감의 지역 간 격자가 큰 군집이 나타나, 인구 밀도가 높은 지역에서 주변 지역에 생활인구가 확산하는 전이효과가 나타날 가능성을 시사했다. 유형화 결과, 주민등록인구가 감소하는 지역에서도 통근·통학 또는 방문으로 인한 활발한 인구 유입이 있었으며, 이러한 지역은 사업체 수의 증가를 유지하고 있어, 산업·경제적 성장이 존재함을 확인하였다. 다만 부산의 약 47% 행정동은 주민등록인구와 생활인구가 모두 감소하고 지역 쇠퇴가 진행되고 있었으며, 이러한 지역에 대해 우선적인 도시 활력 증진을 위한 노력이 필요하다. 본 연구는 교통과 통신의 발달로 인한 도시활동의 한계거리 증가와 이동량의 증가로 지역간 교류가 날로 확대되는 점을 고려해 주민등록인구뿐만 아니라 도시계획지표로서의 생활인구 데이터의 활용 필요성을 제시하였다.
This paper proposes a segmentation method for overlapped vehicles based on analysis of the vehicle location and the spatiotemporal association information. This method can be used in an intelligent transport system. In the proposed method, occlusion is detected by analyzing the association information based on a vehicle's location in continuous images, and occlusion segmentation is carried out by using the vehicle information prior to occlusion. In addition, the size variations of the vehicle to which association tracking is applied can be anticipated by learning the variations according to the overlapped vehicles' movements. To assess the performance of the suggested method, image data collected from CCTVs recording traffic information is used, and average success rate of occlusion segmentation is 96.9%.
We have derived a nonlinear spatiotemporal differential equation for space-charge fields from Kukhtarev’s material equations in a moving coordinate system and obtained the spatial subharmonic instability boundaries by using linear stability analysis. It is also found that there is an analogy between the temporal subharmonic and the spatial subharmonc instabilities in the sense that the governing differential equations describing the instability boundaries are formally identical. The experiments for generating spatial subharmonic waves are performed in a photorefractive $Bi_{12}SiO_{20}$ crystal by using conventional moving grating technique. The threshold detunings are experimentally determined and the results are compared with the theory.
Macromolecule diffusion in cells and tissues is important for cell signaling, metabolism and locomotion. Biophysical methods, including non-invasive or minimally invasive in-vivo photobleaching techniques and single quantum-dot tracking, have been used to measure the rates of macromolecule diffusion in living cells and tissues, including central nervous system and tumors. Mathematical modeling and statistical analysis of experimental data revealed various modes of diffusion, which are strongly coupled with spatiotemporal changes in nanoscale structures and material properties.
In this study, a computational method for wall shear stress combined with an implicit direct-forcing immersed boundary method is presented. Near the immersed boundaries, the sub-grid stress is determined by a wall model in which the wall shear stress is directly calculated from the Lagrangian force on the immersed boundary. A coupling mathematical model of the transition process for a model Francis turbine comprising turbulent flow and rotating rigid guide vanes is established. The spatiotemporal distributions of pressure, velocity, vorticity and turbulent quantity are gained with the transient process; the drag and lift coefficients as well as other forces (moments) are also obtained as functions of the attack angle. At the same time, analysis is conducted of the characteristics of pressure pulsation, velocity stripes and vortex structure at some key parts of flowing passage. The coupling relations among the turbulent flow, the dynamical force (moment) response of blade and the rotating of guide vane are also obtained.
This paper presents a vision-based fall detection system to automatically monitor and detect people's fall accidents, particularly those of elderly people or patients. For video analysis, the system should be able to extract both spatial and temporal features so that the model captures appearance and motion information simultaneously. Our approach is based on 3-dimensional convolutional neural networks, which can learn spatiotemporal features. In addition, we adopts a thermal camera in order to handle several issues regarding usability, day and night surveillance and privacy concerns. We design a pan-tilt camera with two actuators to extend the range of view. Performance is evaluated on our thermal dataset: TCL Fall Detection Dataset. The proposed model achieves 90.2% average clip accuracy which is better than other approaches.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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