• 제목/요약/키워드: 간접추정

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Estimation of Daily Reservoir inflow from Water Level Observations Using a Hydrologic Model and an Optimization Metho (수문모형과 최적화 기법을 이용한 저수지 수위 실측 자료 기반 유입량 추정)

  • Song, Jung-Hun;Kang, Moon Seong
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2017.05a
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    • pp.213-213
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    • 2017
  • 저수지 유입량은 효율적 저수지 운영을 위해 중요한 요소로, 이는 하류 하천 등과 복합적으로 연계되기에 통합적 수자원 관리를 위해서 정확한 추정이 중요하다. 국내의 일부 저수지에서는 상류에서 유입되는 유량을 측정하고 있으나, 모든 저수지에 대해 측정하기에는 현실적 한계가 있다. 한편, 한국농어촌공사에서는 유효저수량 10만톤 이상 저수지에 대해 수위 계측기를 설치하여 수위자료를 관측하고 있으며, 이는 수위-내용적 곡선을 통해 저수량으로 변환이 가능하다. 저수량 자료가 확보되면 물수지식 기반으로 간접적으로 유입량의 추정이 가능하나, 수위가 상승하는 구간에 대해서만 적용이 가능하기에 연속적인 자료의 확보에 한계가 있다. 이 경우 불연속 유량자료를 대상으로 수문모형의 매개변수를 최적화하여 장기간 연속자료로 변환하는 것이 한 방안이 될 수 있다. 본 연구에서는 저수지 수위 기반으로 추정된 간헐적 유입량 자료를 기반으로 수문모형의 매개 변수를 최적화하여 장기유량으로 변환하고자 한다. 수문 모형과 매개변수 최적화 기법은 각각 Tank 모형과 SCE (Shuffled Complex Evolution) 기법을 이용하였다. 매개변수 최적화를 위한 목적함수는 고유량 저유량 총량 분산 관련 지표에 가중치를 부여한 다중 목적함수로 설정하였으며, 이를 통해 도출된 다양한 매개변수 후보군 중 고유량 저유량 총량 유황곡선의 유사정도가 전반적으로 일치하는 매개변수 군을 선택하였다. 본 연구 결과는 미계측 저수지 유입량을 추정할 수 있음으로써 저수지의 효율적인 물관리와 용수관리 의사결정에 활용할 수 있을 것으로 사료된다.

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Estimation of streamflow using river characteristics and satellite images (하천특성 및 위성영상을 활용한 하천유량 추정)

  • Chung, Soo-Un;Jang, Chang-Lae;Jung, Kwansue
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2021.06a
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    • pp.36-36
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    • 2021
  • 최근 기후변화로 인한 집중홍우 등으로 홍수 등 재난이 증가하고 있으며, 이를 과학적으로 조사하고 분석하기에는 공간적으로 범위가 넓다. 특히, 미계측유역은 자료를 수집하고 정량적으로 분석 및 예측하는 데에는 한계가 많은 실정이다. 따라서 본 연구에서는 위성영상 자료를 활용하여, 하천폭, 수면경사, 수위 등 자료를 추출하고, 이를 유량조사를 수행한 지점의 자료와 비교하여 수리 기하적 상관성을 분석하였다. 특히, 하도특성을 고려하여 중·하류로 구분하고 유량과 수리기하 학의 관계를 분석하였다. 위성영상 중 취득이 용이한 Sentinel 자료를 선별하여 수리특성인자를 추출하였다. 영상자료의 해상도가 20 m이며, 자료의 한계에 따른 하천폭, 경사, 수위에 대한 유효 기준을 제시하고 경사가 완만하고 하폭이 넓은 대하천에 적용하였다. 그리고, 하천수리인자 특성을 입력변수로 하는 유량을 추정하기 위한 회귀모형을 구축하고, 모의유량과 실측유량을 비교하여 그 적용성을 평가하였다. 개발된 모형은 규모가 유사한 시험유역을 미계측 유역으로 간주하여 평균제곱근오차(RMSE) 와 평균절대오차(MAE)를 이용하여 정확도를 추정하였다. 본 연구를 통해 주요하천의 수리기하 특성을 통계화하고 유량과의 특성을 도출하여 국내하천의 특성을 범주화 할 수 있었고, 미계측 유역에서의 유량을 원격탐사와 같은 간접적인 방법을 통해 추정하고 적용할 수 있을 것으로 기대된다.

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Estimation of Antecedent Moisture Condition in Rainfall-Runoff Modeling Based on Soil Water Balance Model (Soil Water Balance 모델을 이용한 강우유출 모형의 초기함수 조건 추정)

  • Lee, Ye-Rin;Kang, Subin;Shim, Eunjeung;Kwon, Hyun-Han
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2021.06a
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    • pp.307-307
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    • 2021
  • 개념적 강우-유출모형에서 토양수분과 관련된 물리적 거동은 간략화 된 형태로 강우 및 온도자료를 활용하여 중간변량(state variable)으로 간접적으로 고려되고 있다. 특히 강우-유출모형에 초기함수 조건은 선행함수조건을 고려하여 수문지질학적 평가를 통하여 결정되어야 하나, 일반적으로 가정되거나 모형에서 간략화 된 분석과정을 통해 추정되고 있다. 본 연구에서는 토양의 Water Balance 모형 기반의 개념적 토양수분 추정모형을 활용하였다. 토양수분의 시간적 변동성을 평가하는데 있어서 연속적으로 측정된 In-situ 토양수분 자료를 이용하여 모형의 적합성을 평가하였다. Green-Ampt 방법과 중력식 침투방법과 온도를 활용한 증발산 추정기법을 연계한 토양함수 평가 모형을 개발하였다. In-situ 토양수분 자료와 유역의 강수량 및 온도자료를 이용한 관련 매개변수를 Bayesian 기법을 통해 추정하였으며 매개변수의 민감도를 평가하여 제시하였다. 최종적으로 제안된 모형의 활용측면에서 강우-유출모형의 초기함수 조건으로써의 역할을 평가하였다. 구체적으로 첨두유량 및 유출고와 초기함수조건과의 관계를 제시하고 강우-유출모형에서 활용방안을 제시하고자 한다.

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Design of Wavelet Neural Network Based Indirect Adaptive Controller Using EKF Training Method (확장 칼만 학습 알고리듬을 이용한 웨이블릿 신경 회로망 기반 간접 적응 제어기 설계)

  • Kim, Kyung-Ju;Oh, Joon-Seop;Choi, Yoon-Ho;Park, Jin-Bae
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • 2004.11c
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    • pp.361-363
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    • 2004
  • 시간 및 주파수 특성 분석이 용이한 웨이블릿을 신경회로망에 적용시킨 웨이블릿 신경 회로망의 파라미터 학습 방법에는 오차 역전파 알고리듬 및 유선 알고리듬 등 여러 가지 방법이 있으나 이러한 학습 방법들은 수렴 시간이 오래 걸리는 단점을 가진다. 따라서 본 논문에서는 웨이블릿 신경 회로망의 최적 파라미터를 결정하기 위한 학습 방법으로 일반적으로 비선형 시스템 추정에 주로 사용되는 확장 칼만 필터 알고리듬을 적용한 신경회로망을 제안한다. 또한 제안된 학습 알고리듬을 이용한 웨이블릿 신경 회로망으로 간접 적응 제어기를 설계하여 연속 시간 혼돈 시스템인 Duffing 시스템의 제어에 적용함으로써 확장 칼만 필터 학습 알고리듬을 적용한 웨이블릿 신경 회로망 모델의 우수성을 보인다.

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An indirect calculating method of average temperature in permanent magnet for PMSM type motor considering the effect of magnetic saturation (자기포화를 고려한 PMSM타입 전동기의 영구자석 평균온도 간접 추정 방법)

  • Kang, Kyong-Ho;Chin, Hyong-Suk;Yu, Suk-Jin;Ahn, Hyo-Chul
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • 2011.07a
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    • pp.997-998
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    • 2011
  • 본 논문에서는 영구자석 동기전동기의 영구자석 평균온도를 다이나모 시험을 통해 얻어진 토크 데이터로부터 간접적으로 계산하는 방법이 제시된다. 특히 영구자석의 온도에 따른 잔류자속밀도 변화에 자기 포화 효과를 고려하여 다양한 운전점에서의 온도추이를 간단하고 정확히 계산할 수 있다.

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A Study on the Sensitivity Analysis of Hydrodynamic derivatives acting on Manoeuvring Motion of Manta-type Unmanned Undersea Vehicle (Manta형 무인잠수정의 조종운동에 영향을 미치는 유체력미계수의 민감도 해석에 관한 연구)

  • Bae, Jun-Young;Shon, Kyoung-Ho;Kweon, Hyung-Ki
    • Proceedings of the Korean Institute of Navigation and Port Research Conference
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    • v.2
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    • pp.45-50
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    • 2006
  • 본 연구는 Manta형 무인잠수정(Manta-type Unmanned Undersea Vehicle)의 동안정성을 검토한 후에 이 데이터를 기초로 하여 6자유도 수치 시뮬레이션을 실시하였다. 또한, 수치 시뮬레이션을 통하여 각각의 유체력미계수가 UUV의 6자유도 운동에서 미치는 영향에 대하여 검토하였다. 민감도 해석(Sensitivity Analysis)을 위한 방법은 간접법(Indirect Method)을 사용하였다. 수학모델 및 유체력미계수의 추정은 손경호 등(2006)의 결과를 이용하여 수행하였다. 연구를 통하여 UUV의 조종운동 모델에서 각각의 유체력미계수가 가지는 상대적 중요도를 알 수 있었다.

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Estimation of the Unmeasured Unbalance Responses and Identification of Bearing Parameters in Flexible Rotor-Bearing Systems (회전체 베어링계의 불균형응답 간접추정과 베어링 매개변수 규명)

  • 홍성욱;이종원
    • Journal of KSNVE
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    • v.2 no.3
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    • pp.193-202
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    • 1992
  • The unbalance response analysis is one of the essential area in the forced vibration analysis of rotor bearing systems because of it usefulness in balancing and diagnosis as well as identification of parameters involved in rotor bearing systems. However some unbalance responses are not measurable due to the fact that rotor bearing systems are often encapsulated by fixtures or safety protectors. In the present paper, an efficent estimation scheme for unmeasured unbalance responses in rotor bearing systems is developed. The fundamental fearture of the proposed method is characterized by the linear formulae to estimate the unbalance responses from the measured unbalance responses and the finite element auxilliary model equation which is constructed to be identical to the prototype excluding the uncertain parameters such as bearing coefficients. The identification formulae for bearing parameters are also derived by using the unbalance response and the finite elements auxiliary model. Simulation is provided to verify the effectiveness of the proposed method.

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A Study on Indirect Estimating Methods for Yearly Maximum Cooling Load (연 최대 냉방부하의 간접추정 방법론에 관한 연구)

  • Yang, Moon-Hee
    • IE interfaces
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    • v.16 no.1
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    • pp.16-26
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    • 2003
  • In Korea, cooling power load, which occupies about 20% of peak load in 2000 and fluctuates depending on the popular usage of air conditioning systems, has been recently the focus of the load management. The first work of KEPCO (Korea Electric Power Corporation) to regulate cooling load as low as possible was to estimate its approximate scale and to develop the indirect methods to estimate it from the available time series data for the average hourly loads. However, KEPCO would like to have their methods improved both theoretically and practically. In this paper, we analyze their current indirect methods and detect their faults to design better indirect estimation methods. Under one of the assumptions of "no cooling load in April or May", the linear relationship between basic loads and GDP's, and the normalized seasonal factors of the Winters' multiplicative seasonal model, we provide ten indirect estimation methods in total and suggest the estimated cooling load(1988-1999) based on our various indirect methods.

Experimental study for the development of hydrophone-based bedload discharge estimation algorithm (하이드로폰 기반 소류사량 추정 알고리즘 개발을 위한 실험적 연구)

  • Choi, jong ho;Jun, kye won;Jang, chang duk;Kim, hyeon gyu
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2020.06a
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    • pp.225-225
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    • 2020
  • 최근 국내·외에서는 재래식 소류사량 채집기를 이용한 직접계측방법의 한계를 보완하기 위해 음향센서(하이드로폰)를 활용하여 소류사가 이동할 때 발생하는 충돌음 신호로부터 소류사량을 간접적으로 추정하는 방법이 개발 검토되고 있다. 이러한 방법은 하이드로폰에 계측된 음향신호의 특성 중 음향 펄스 수와 소류사량의 상관성을 해명하는 연구가 주를 이루고 있다. 그러나 기존의 펄스 카운트 알고리즘은 원시신호에 대한 불충분한 노이즈 필터링 작업과 음향특성 중 진폭만을 고려하여 임계치를 설정하였기 때문에 운송되는 소류사량이 많을 경우 신호 파형의 중첩으로 인한 펄스 수의 과소평가, 감지 가능한 상한 입자 크기가 제한되는 등의 결점을 가지고 있다. 또한 대다수의 연구가 소류사량의 총량과 시계열적인 변화를 추정하는데 주안점을 두고 있어 소류사량의 입도분포를 추정하기 위한 연구사례는 매우 부족한 실정에 있다. 따라서 본 연구에서는 위와 같은 한계를 극복하기 위해 다양한 입경과 유속 조건을 고려한 단독입자 공급 실험을 통해 하이드로폰에서 계측되는 소류사 입경별 충돌음의 진폭과 특정 주파수대역을 기준으로 음향특성치를 효과적으로 필터링 할 수 있는 개선된 Band-Passs Method 방법을 제안하였다. 제안된 방법의 검증을 위해 기존의 음향신호 필터링 방법(증폭 채널 방법, 임계치 설정 방법)과 비교·분석을 수행한 결과 제안한 방법이 기존의 필터링 방법보다 높은 소류사량 추정률을 보이는 것으로 나타났다. 아울러 단일입경 연속공급 실험을 수행하여 입경별 소류사량 추정관계식을 산출하고 혼합입경의 입도분포 추정 가능성을 확인하였다. 연구수행의 최종단계로 혼합입경 소류사량 추정이 가능한 입경별 통합 소류사량 추정 알고리즘을 개발하고 실측 소류사량과의 비교·분석을 통해 알고리즘의 소류사량 추정 정밀도를 검증하였다.

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Damage Detection of Shear Building Structures Using Dynamic Response (동적응답신호를 이용한 전단형 건물의 손상추정)

  • Yoo, Suk-Hyeong
    • Journal of the Korea institute for structural maintenance and inspection
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    • v.18 no.3
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    • pp.101-107
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    • 2014
  • Damage location and extent of structure could be detected by the inverse analysis on dynamic response properties such as frequencies and mode shapes. The dynamic response of building structures has many noise and affected by nonstructural members and, above all, the behavior of building structure is more complex than civil structure and this makes the damage detection difficult. In recent researches the damage is detected by the indirect index such as sensitivity or assumed values. However, for the more reasonable damage detection, it needs to use the damage index directly induced from dynamic equation. The purpose of this study is to provide the damage detection method on shear building structures by the damage index directly induced from dynamic equation. The provided damage index could be estimated from measured mode shape of undamaged structure and frequency difference between undamaged and damaged structure. The damage detection method is applied to numerical analysis model such as MATLAB and MIDAS GENw for the verification. The damage index at damaged story represents (-) sign and 15 times than other undamaged sories.