• 제목/요약/키워드: water-level prediction

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미세먼지 예측 성능 개선을 위한 CNN-LSTM 결합 방법 (CNN-LSTM Combination Method for Improving Particular Matter Contamination (PM2.5) Prediction Accuracy)

  • 황철현;신강욱
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제24권1호
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    • pp.57-64
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    • 2020
  • 최근 IoT 센서의 확산과 빅데이터, 인공지능 관련 기술의 발전으로 인해 미세먼지 오염도에 대한 시계열 예측 관련 연구가 활발하게 진행되고 있다. 하지만 미세먼지 오염도를 나타내는 데이터가 급격히 변하는 특성(Extreme)을 가지고 있어 기존의 시계열 예측방법으로는 현장에서 사용할 수 있는 수준의 정확도를 내지 못하고 있다. 이 논문에서는 LSTM을 활용하여 미세먼지 오염도를 예측할 때 CNN을 통한 환경상황을 분류한 결과를 반영하는 방법을 제안한다. 이 방법은 LSTM과 CNN이 독립적이지만 인터페이스를 통해 하나의 네트워크로 통합되기 때문에, 응용 LSTM보다 이해하기 쉽다. Beijing PM2.5 데이터를 활용한 제안 방법의 검증 실험에서 예측 정확도와 변화 시기에 대한 예측력이 다양한 실험 case에서 일관되게 향상된 결과를 보였다.

단면수리모형 및 해수유동모델링 결합기법에 의한 저마루 구조물 배후의 평균수위 상승 및 개구부 유출유속 예측 (Prediction of Mean Water Level Rise Behind Low-Crested Structures and Outflow Velocity from Openings by Using a Hybrid Method Based on Two Dimensional Model Test and Hydrodynamic Numerical Modeling)

  • 이달수;이기재;윤재선;오상호
    • 한국해안·해양공학회논문집
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    • 제29권6호
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    • pp.410-418
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    • 2017
  • 저마루구조물의 안정성 및 배후 호안의 월파량은 배후수역의 수위에 영향을 받음에도 단면 수리모형실험 수행 시 수위상승량이 알려지지 않아 계측 결과가 왜곡될 수 있다. 본 연구에서는 저마루 구조물 제체 배후면의 평균수위 상승량을 예측하기 위해 단면수리모형실험과 해수유동수치모형실험을 수위-유량 관계식으로 결합하는 결합기법을 시도하였다. 이 기법을 사용함으로써 평균수위 상승량과 유속장을 단면수리모형실험과 동시간대에 얻을 수 있어 이러한 문제점들을 상당한 수준으로 해소할 수 있게 되었다. 또한 구조물의 개구부를 통한 유출유속의 강도에 관해서도 개략적인 정보를 얻을 수 있어 저마루구조물의 적정 평면배치안 선정에도 도움이 될 수 있다.

강우시 불포화 준설토로 형성된 제방의 사면안정성 변화에 대한 수치해석적 연구 (Numerical Study on the Variation of Slope Stability for the Embankment Formed by Unsaturated Dredging Soils during Rainfall)

  • 유승경;송영석
    • 한국지반신소재학회논문집
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    • 제10권4호
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    • pp.71-79
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    • 2011
  • 본 연구에서는 새만금지역의 방수제 제방단면을 대상으로 강우지속시간에 따른 침투깊이와 지하수위 변화를 예측하고 이를 토대로 사면안정해석을 수행하였다. 준설토로 구성된 제방의 불포화 지반정수를 산정하기 위하여 실험으로 구한 흡입응력과 직접전단시험으로 구한 점착력 및 내부마찰각을 이용하였다. 강우에 따른 침투깊이와 지하수위 변화를 예측한 결과 강우초기와 지속시간 1시간 경과 후 제방 상부에 강우의 침투로 인하여 습윤전선이 하강하며, 이후 강우 지속시간이 길어짐에 따라 지하수위는 지속적으로 상승하였다. 강우 발생이후 에는 지하수위가 일정한 깊이로 분포되고 있으며, 시간이 경과할수록 지하수위는 점차 하강하였다. 강우에 따른 침투깊이와 지하수위 변화를 고려하여 사면안정해석을 수행한 결과 강우로 인한 침투가 발생됨에 따라 사면안전율은 급격히 감소하며, 강우지속시간이 24시간일 때 사면안전율이 가장 낮게 나타났다. 강우 발생이후에는 지반내 모관흡수력이 회복됨에 따라 사면안전율이 증가함을 알 수 있다.

하천(河川)의 수질예측(水質豫測)을 위한 수치모형(數値模型)에 관한 연구(硏究) (-A Study on a Mathematical Model for Water Quality Prediction for Rivers-)

  • 김성순;이양규;김갑진
    • 상하수도학회지
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    • 제9권4호
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    • pp.73-86
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    • 1995
  • The propriety of the numerical model application was examined on Paldang resevoir and its inflow tributaries located in the center of the Korean peninsula and the long term water quality forecast of the oxygen profile was carried out in this syduy. The input data of the model was the capacity of the reservoir, catchment area, percolation, diffusion rate, vertical mixing rate, dissolution rate from the bottom of the reservoir, outflow of the resevoir, water quality measurement and meteorology data of the drainage basin, and the output result was the annual estimation value of the dissolved oxygen concentration and the biochemical oxygen demand. The modeling method is based on the measured or calculated boundary condition dividing the water area into several blocks from the macorscopic aspect and considering the mass balance in these blocks. As the result of the water quality forecast, it was expected that the water quality in Northern Han River and Paldang reservoir would maintain the recent level, but that the water quality in the Southern Han River and its inflow tributary would worsen below the grade 4 of the life environmental standard from around 2000 owing to the decrease of DO concentration and the increase of BOD concentration.

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신경망모형을 이용한 새만금호 수온 예측 (The Prediction of Water Temperature at Saemangeum Lake by Neural Network)

  • 오남선;정신택
    • 한국해안·해양공학회논문집
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    • 제27권1호
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    • pp.56-62
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    • 2015
  • 지구 온난화의 영향으로 해수면과 기온이 상승하고, 이의 직접적인 영향으로 수온이 증가하고 있다. 지구 온난화가 하천의 수질과 생태 환경에 미치는 영향을 추정하기 위해서는 수온에 대해 이해하고 수온의 변화를 예측할 필요가 있다. 이 연구에서는 수온의 변화를 예측하기 위하여 기온과 수온자료를 입력자료로 하여 수온의 예측을 실시하였다. 2012년에서 2014년까지 환경부의 수질환경관측소에서 관측한 새만금호내의 신시, 가력, 만경, 동진 4개 지점의 수온자료와 기상청에서 같은 기간에 관측한 부안의 자동관측 기온 자료를 활용하였다. 신경망이론을 이용하여 최고 및 최저 수온을 예측한 결과 4개 지점의 모든 결과에서 아주 높은 상관계수를 가지고 있다.

청계천 실시간 홍수예보를 위한 Flow Nomograph 개발 및 평가 (Development and Assessment of Flow Nomograph for the Real-time Flood Forecasting in Cheonggye Stream)

  • 배덕효;심재범;윤성심
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제45권11호
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    • pp.1107-1119
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    • 2012
  • 본 연구의 목적은 도시하천으로 복원된 청계천유역의 실시간 홍수예보를 위한 flow nomograph를 개발하고, 실측자료를 통해 flow nomograph의 적용성을 검토하는데 있다. 본 연구의 적용대상 지역인 청계천 유역은 높은 불투수율, 짧은 도달시간 및 복잡한 수문학적 특성을 갖고 있어 기존 강우-유출 모형에 의한 홍수예측 방법의 선행시간 확보 측면에서 실효성을 거두지 못하고 있는 실정이다. 이에 본 연구에서는 홍수예보 선행시간을 확보하기 위해 강우정보만으로도 홍수예보가 가능한 flow nomograph를 개발하였다. Flow nomograph는 강우강도, 강우지속시간 등의 강우변수와 유량, 수위간의 상관관계를 구한 것이다. 본 연구에서는 Flow nomograph 개발과정에서 예보 기준 설정을 위해 홍수예보 지점을 선정하여 지점별 기준 홍수위를 산정하였으며, 다양한 홍수사상을 반영하기 위해 가상 강우시나리오를 설정하여 강우조건별 강우강도와 강우지속시간을 산정하였다. 또한 수위-유량관계 곡선식을 이용하여 기준 홍수위에 따라 홍수량 범위를 결정하고, SWMM모형을 이용하여 강우조건에 따른 지점별 홍수량을 산정하여 예보지점별로 기준홍수 위에 따른 홍수량을 산정하였다. 산정된 강우 시나리오에 따른 강우정보와 기준 홍수위에 따른 홍수량을 이용하여 flow nomograph를 개발하였으며, 이를 실제 홍수사상에 적용하여 평가하였다. 평가 결과 청계천 유역에 대해 flow nomograph의 적용성이 높은 것으로 나타났다. 향후 청계천과 같은 도시하천유역의 홍수예측 방법으로 활용도가 높을 것으로 판단된다.

Development and Assessment of a Dynamic Fate and Transport Model for Lead in Multi-media Environment

  • Ha, Yeon-Jeong;Lee, Dong-Soo
    • Environmental Engineering Research
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    • 제14권1호
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    • pp.53-60
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    • 2009
  • The main objective was to develop and assess a dynamic fate and transport model for lead in air, soil, sediment, water and vegetation. Daejeon was chosen as the study area for its relatively high contamination and emission levels. The model was assessed by comparing model predictions with measured concentrations in multi-media and atmospheric deposition flux. Given a lead concentration in air, the model could predict the concentrations in water and soil within a factor of five. Sensitivity analysis indicated that effective compartment volumes, rain intensity, scavenging ratio, run off, and foliar uptake were critical to accurate model prediction. Important implications include that restriction of air emission may be necessary in the future to protect the soil quality objective as the contamination level in soil is predicted to steadily increase at the present emission level and that direct discharge of lead into the water body was insignificant as compared to atmospheric deposition fluxes. The results strongly indicated that atmospheric emission governs the quality of the whole environment. Use of the model developed in this study would provide quantitative and integrated understanding of the cross-media characteristics and assessment of the relationships of the contamination levels among the multi-media environment.

PVC 하수맨홀의 구조적 거동 및 예측 (Prediction of structural behavior of PVC sewer manhole)

  • 김선희;조진규;주형중;김영수;윤순종
    • 상하수도학회지
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    • 제28권4호
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    • pp.491-500
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    • 2014
  • Due to rapid urbanization and industrialization, water supply and sewer line systems are also developed relevantly. Manhole is an essential component structure of the pipeline system. Manhole is a structure constructed to accommodate the direction, dimension, differences in level, and easy of maintenance in the pipeline system. In this paper we present the result of investigations pertaining to the structural behavior of PVC sewer manhole buried underground. In the paper mechanical properties of PVC material are reported. In addition, by the finite element analysis (FEA), we confirmed that a PVC double-wall corrugated pipe manhole, when it is buried underground, is safe for the stress as well as buckling strength if the manhole is constructed within the suggested limit of buried depth.

폐광 전후 삼탄 광산배수의 수질특성과 의의

  • 정영욱;강상수;임길재;홍성규;조원재;조영도;전호석;민정식
    • 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
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    • 한국지하수토양환경학회 2003년도 추계학술발표회
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    • pp.422-425
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    • 2003
  • This study was carried out to apprehend the variation of quality of mine drainage in the abandoned Samtan coal mine. After closure of coal mine, although still pumping, water level in underground was raised to loom and the concentration of some elements such as Fe and Mn was elevated. At present, the worst pollution source in this area is too the acidic leachate drained from uncovered mine waste impoundment. The flow rate of mine drainage from the adit is ave. about 20,000t/d. If water were flooded and deteriorated due to stopping pumping, the impact of the mine drainage on the stream around the abandoned mine would be more severe. Therefore, It is considered that the prediction of water quality of mine drainage from the adit after stopping pumping will be very important with a view to establishing countermeasures.

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SWAT-WASP 모형을 이용한 농촌유역의 수질예측에 관한 연구 (A Study on the Water Quality Prediction in Rural Watershed Using SWAT-WASP Model)

  • 권명준;권순국
    • 한국농공학회:학술대회논문집
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    • 한국농공학회 1999년도 Proceedings of the 1999 Annual Conference The Korean Society of Agricutural Engineers
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    • pp.708-714
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    • 1999
  • For the assessment of the level of stream pollution, SWAT-WASP model linked with GIS was applied to a respresentative rural watershed and evaluated for its applicability through calibration and verfication using observed data. Using daily water yields, sediment yields and nutrient discharge simulated by SWAT model, WASP input file was build. Point source pollutant and water quality change in stream was considered in WASP model. For the model applicatiion , digital maps were constructed for watershed boundary, ladn-use , soil series , digital elevation, and topographic data of Bok-Ha watershed using GRASS. The model application results showed that the simulated runoff was in a good agreement with the observed data and indicated reasonable applicability of the model.

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