• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2020년도 학술발표회
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• pp.274-274
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• 2020

환경부 홍수통제소의 경우는 전국단위의 강수량(지상, 레이더), 하천수위, 유사량 관측과 국부적으로 증발산량과 토양수분 관측이 이루어지고 있는 상황이며, 기상청 및 다른 공공기관도 각 목적에 맞게 수문기상관측이 이루어지나 유역(또는 지역) 단위의 물순환 과정(강우량, 유출량, 증발산량, 지하수함양량, 토양수분량 등 포함)을 규명하는 조사·연구는 매우 미비한 실정이다. 개별적인 물순환 성분별 수문조사에서 벗어난 전체적인 관점을 고려한 유역단위의 물순환 과정을 규명하는 것은 매우 중요하다. 즉 물순환 성분별 명확한 수문량 산정 결과는 수자원 개발과 물환경 보전에 중요한 정보를 제공할 수 있다. 따라서 물순환 성분별 명확한 분석을 위해서는 중·소규모 유역 단위를 대상으로 지속적이고 신뢰성 있는 자료의 획득과 축적이 중요하므로 중·소규모 유역 단위의 대표성 있는 시험유역의 운영은 매우 의미가 있다고 볼 수 있다. 본 논문에서는 한국건설기술연구원에서 운영하는 설마천 유역(유역면적 8.48㎢, 유로경사 2.15%, 경기도 파주시 적성면 소재)의 신뢰성 높은 2019년 관측자료를 이용하여 물순환 성분인 강우량, 하천유출량, 증발산량과 지하수 함양량의 자료를 산정하였으며, 물순환 성분별 균형을 이루는 자료를 생성하였다. 기본 관측자료인 강우량은 각 지점강우량의 관측자료의 비교·검토 등 품질관리를 통해 자료를 확정하고 유역평균강우량을 산정하였다. 하천수위는 기준수위표와의 검토를 통해 자료를 확정하였으며, 하천유출량은 유량측정성과와 단면검토를 통해 수위-유량관계곡선식을 개발하고, 확정된 수위자료를 적용하여 산정하였다. 그리고 증발산량은 유역내의 기상관측자료를 활용하여 잠재증발산량을 산정하였으며, 지하수함양량은 유역내에 관측된 지하수위자료를 이용하여 지하수 함양량을 산정하였다. 각 물순환 성분별로 산정된 자료는 과거년 자료와 비교·평가를 통해 균형성을 판단하였다. 각 성분별 최대치와 최소범위, 평균값을 고려하고, 강우일수, 강우의 강우강도와 지속기간, 기상자료(기온, 일조시간, 습도, 풍속 등)를 충분히 고려하였다. 각 물순환 성분별로 생성된 2019년의 설마천 유역의 총강우량은 1,024.1mm이며, 하천유출량은 608.6mm(총강우량 대비 59.4%), 실제증발산량은 385.1mm(37.6%), 지하수함양량은 30.4mm(3.0%)이다. 여기서, 실제증발산량과 지하수 함양량은 1개 지점에서 산정값이나, 물순환의 폐합 조건을 고려하여 산정된 결과이다. 향후 유역 전체를 대표하는 기법의 개발은 필요한 실정이다. 이와 같이 산정된 물순환 성분별 자료는 유역의 물순환 과정 규명을 위한 기초자료로 매우 유용하게 활용될 수 있으며, 유역 물관리를 위한 의사결정 과정에 중요한 역할을 할 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2020년도 학술발표회
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• pp.273-273
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• 2020

환경부 홍수통제소의 경우는 전국단위의 강수량(지상, 레이더), 하천수위, 유사량 관측과 국부적으로 증발산량과 토양수분 관측이 이루어지고 있는 상황이며, 기상청 및 다른 공공기관도 각 목적에 맞게 수문기상관측이 이루어지나 유역(또는 지역) 단위의 물순환 과정(강우량, 유출량, 증발산량, 지하수함양량, 토양수분량 등 포함)을 규명하는 조사·연구는 매우 미비한 실정이다. 개별적인 물순환 성분별 수문조사에서 벗어난 전체적인 관점을 고려한 유역단위의 물순환 과정을 규명하는 것은 매우 중요하다. 즉 물순환 성분별 명확한 수문량 산정 결과는 수자원 개발과 물환경 보전에 중요한 정보를 제공할 수 있다. 따라서 물순환 성분별 명확한 분석을 위해서는 중·소규모 유역 단위를 대상으로 지속적이고 신뢰성 있는 자료의 획득과 축적이 중요하므로 중·소규모 유역단위의 대표성 있는 시험유역의 운영은 매우 의미가 있다고 볼 수 있다. 본 논문에서는 한국건설기술연구원에서 운영하는 차탄천 유역(유역면적 190.64㎢, 유로경사 0.96%, 경기도 연천군 소재)의 신뢰성 높은 2019년 관측자료를 이용하여 물순환 성분인 강우량, 하천유출량, 증발산량의 자료를 산정하였으며, 물순환 성분별 균형을 이루는 자료를 생성하였다. 기본 관측자료인 강우량은 각 지점강우량의 관측자료의 비교·검토 등 품질관리를 통해 자료를 확정하고 유역평균강우량을 산정하였다. 하천수위는 기준수위표와의 검토, 상·하류 검토를 통해 자료를 확정하였으며, 하천유출량은 유량측정성과와 단면검토를 통해 수위-유량관계곡선식을 개발하고, 확정된 수위자료를 적용하여 산정하였다. 그리고 증발산량은 유역내의 기상관측자료를 활용하여 잠재증발산량을 산정하였다. 각 물순환 성분별로 산정된 자료는 과거년 자료와 비교·평가를 통해 균형성을 판단하였다. 각 성분별 최대치와 최소범위, 평균값을 고려하고, 강우일수, 강우의 강우강도와 지속기간, 기상자료(기온, 일조시간, 습도, 풍속 등)를 충분히 고려하였다. 각 물순환 성분별로 생성된 2019년의 차탄천 유역의 총강우량은 975.9mm이며, 하천유출량은 507.9mm(총강우량 대비 52.0%), 실제증발산량은 366.4mm(37.5%), 지하수함양량은 101.6mm(10.4%)이다. 여기서, 실제증발산량은 유역내 1개 지점의 잠재증발산량을 산정하여 추정한 값이며, 지하수 함양량을 산정을 위한 지하수위 관측정이 부재한 상황이나 물순환의 폐합 조건을 고려하여 산정하였다. 이와 같이 산정된 물순환 성분별 자료는 유역의 물순환 과정 규명을 위한 기초자료로 매우 유용하게 활용될 수 있으며, 유역 물관리를 위한 의사결정 과정에 중요한 역할을 할 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제56권1호
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• pp.63-74
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• 2023

높은 신뢰도의 댐 유입량 예측은 효율적인 댐 운영을 위해 필요하다. 최근 다층퍼셉트론(Multi Layer Perceptron, MLP)을 활용하여 댐의 유입량을 예측하는 연구들이 진행되었다. 기존 연구들은 MLP의 연산자 중 자료 간의 최적 상관관계를 찾는 optimizer로 경사하강법(Gradient Descent, GD) 기반의 optimizer를 사용하였다. 하지만, GD 기반의 optimizer들은 지역 최적값으로의 수렴 가능성과 저장공간 부재로 인해 예측성능이 저하된다는 단점이 있다. 본 연구는 GD 기반 optimizer 중 Adaptive moments와 Improved Harmony Search (IHS)를 결합한 Adaptive moments combined with Improved Harmony Search (AdamIHS)를 개발하여 GD 기반 optimizer의 단점을 개선하였다. AdamIHS를 사용한 MLP의 학습 및 예측성능을 평가하기 위해 대청댐 유입량을 학습 및 예측하였으며, GD 기반 optimizer를 사용한 MLP의 학습 및 예측성능과 비교하였다. 학습결과를 비교하면, AdamIHS를 사용한 은닉층 5개인 MLP의 Mean Squared Error (MSE) 평균값이 11,577로 가장 낮았다. 예측결과를 비교하면, AdamIHS를 사용한 은닉층 1개인 MLP의 MSE 평균값이 413,262로 가장 낮았다. 본 연구에서 개발된 AdamIHS를 활용하면 다양한 분야에서 향상된 예측성능을 보여줄 수 있을 것이다.

• 한국광학회지
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• 제35권3호
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• pp.107-114
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• 2024

본 연구에서는 다채널 결맞음 빔결합 시스템에서 공분산 행렬 적응 진화 전략(covariance-matrix-adaptation-evolution-strategy, CMA-ES) 알고리즘의 구현 가능성을 실험적으로 확인하였다. 파장이 635 nm인 결맞음 광원과 함께 공간 광 변조기를 다채널 위상 변조기 배열로 활용하는 다채널 결맞음 빔결합 시스템을 구성하고, 확률적 병렬 경사 하강(stochastic parallel gradient descent, SPGD) 및 CMA-ES 알고리즘을 결맞음 빔결합 시스템에 적용하여 획득한 두 알고리즘의 동작 특성을 비교하였다. 사각 구조인 16채널 및 벌집 구조인 19채널 결맞음 빔결합 시스템에서 두 알고리즘의 동작 특성을 평가한 결과 두 알고리즘의 동작 특성은 주어진 조건에서 평균적으로 유사하였으나, CMA-ES 알고리즘이 SPGD 알고리즘에 비해 초기 위상값 설정에 따른 동작 특성 변동이 상대적으로 작아 보다 안정적으로 동작할 수 있음을 확인하였다. 본 연구는 저자가 아는 범위 내에서 CMA-ES 위상제어 알고리즘을 다채널 결맞음 빔결합 시스템에 적용한 최초의 원리증명 시연이며, 향후 CMA-ES 위상제어 알고리즘에 기반한 다채널 결맞음 시스템에서 채널 수 증가 혹은 외부 위상잡음 효과 등을 실험적으로 연구할 때 유용하게 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국토양비료학회지
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• 제19권2호
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• pp.99-105
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• 1986

영남지역(嶺南地域) 역암(礫岩)에서 유래(由來)된 잔적토(殘積土)인 신정통(新亭統)의 분포지역간(分布地域間) 토양단면발달지수와 특성(特性)을 비교(比較)하여 본 결과(結果)는 다음과 같았다. 1. 조사토양(調査土壤)은 구릉지(丘陵地)의 역암잔적층을 모재(母材)로 한 식양질토양(埴壤質土壤)으로 토양배수(土壤排水)는 양호(良好)하며 대부분(大部分) 30~60% 경사지(傾斜地)에 분포(分布)하므로 현재(現在) 임지(林地)로 이용(利用)되는 토양(土壤)이었다. 2. 형태적(形態的) 특성(特性)은 표토(表土)는 황적색(黃赤色)(5YR) 내지(乃至) 황색(黃色)(10YR)의 양토(壤土)이며 심토(心土)는 (암(暗))적갈색(赤褐色)(5YR) 또는 적황색(赤黃色)(7.5YR)의 식양토(埴壤土)로 일부(一部) 토층에는 점토피막(粘土皮膜) 흔적(痕迹)이 있었으며 기층은 (암(暗))적갈색(赤褐色)(5YR) 또는 담갈색(淡褐色)(7.5YR)의 양토(壤土) 혹(或)은 사양토(砂壤土)이었다. 3. 조사토양(調査土壤)의 층위발달지수는 0.18~0.39로 점토피막(粘土皮膜)이 생성(生成)되어 있는 집적층만이 0.36 이상(以上)으로 높았으며 단면발달지수는 30.18~35.93index-cm로 서로 비슷하였다. 4. 층위발달지수는 구조(構造), 토성(土性), 결지성(結持性) 등(等)의 평균화(平均化) 값과 정상관(正相關)이 있었지만 단면발달지수와 결지성(結持性)의 평균화(平均化) 값과는 오히려 상반(相反)되는 경향(傾向)이었다. 5. 용탈층에서 집적층으로 용탈집적(溶脫集積)된 점토량(粘土量)은 모재(母材) 100gr당(當) 1.1~1.6gr으로서 용탈률(溶脫率)은 4.4~5.9%로 낮았으며 단면발달지수와 같이 그 차(差)가 크지 않았다. 6. 조사토양(調査土壤)이 함유(含有)한 석력(石礫)의 원마도(圓磨度) 및 구형도(球型度)는 각각(各各) 평균(平均) 0.741, 0.715로서 거의 구형(球型)에 가까운 "완원력(完圓礫)"에 해당(該當)되어 모암(母岩)의 퇴적환경(堆積環境)이 유사(類似)하였던 것으로 볼 수 있었다.

• 한국농림기상학회지
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• 제15권3호
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• pp.171-177
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• 2013

본 연구는 기상청에서 제공하는 강수 실황 혹은 예보로부터 농업부문에서 활용 가능한 수준의 상세한 강수분포도를 제작하기 위한 방안으로서, 레이더 반사강도를 KLAPS 5km 강수자료에 적용하여 1km 격자해상도로 상세화 하는 1단계와, 고해상도 DEM에 근거한 지표면 경사방향(지향면)에 따라 고도-강수량 회귀 계수를 달리하여 지형효과를 반영하는 2단계 등으로 이루어진 추정기법을 고안하였다. 이 기법의 현실세계 적용방법 모색 및 신뢰도 평가를 위해 경상남도 하동군 악양면을 실험 집수역으로 설정하고 2013년 1월부터 5월까지 총 19사례의 강수에 대해 기상청으로부터 KLAPS 강수자료를 수집하였다. 1단계로는 강수일의 24시간 적산 레이더에코 자료를 이용하여 1km 해상도로 자료의 규모를 축소하였다. 2단계로는 1km 격자점의 값을 가상의 관측자료로 삼아 270m 해상도에서 PRISM 기반의 지형효과를 반영한 강수량 분포도를 생성하였다. 실험 집수역에 13대의 무인기상관측장비를 다양한 고도 및 지형조건에서 설치하고, 추정된 강수분포도로부터 13개 지점에 해당하는 격자점의 자료를 추출하여 실측값과 비교하였다. 일 강수량 10mm 이상의 사례에서는 모든 관측지점에서 추정오차 감소효과가 인정되었으며, 특히 일강수량이 30mm 이상인 사례에서 평균 35% 이상의 오차감소효과를 확인하였다.

• 한국토양비료학회지
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• 제45권6호
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• pp.890-896
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• 2012

본 연구에서는 농촌진흥청에서 구축한 우리나라의 분포형 토양침식지도를 이용하여 낙동강 상류지역인 35개 표준유역 (안동댐 유역 18, 임하댐유역 17)에 대하여 환경부 토지피복도와 중첩분석을 통하여 토지이용별 토양침식위험성을 평가하여 토양침식위험지를 구분하였으며, 이를 정량화 하였다. 추정된 대상유역 총 토양유실양은 2,013천 Mg $yr^{-1}$ 이었으며, 면적당 평균 토양유실량은 $5.6Mg\;ha^{-1}yr^{-1}$ 이었다. 중권역 단위로 살펴보면 토양유실량은 각각 안동댐 유역 979천 Mg $yr^{-1}$, 임하댐 유역 1,034천 Mg $yr^{-1}$ 이었고, 면적당 평균 토양유실량은 각각 안동댐 유역 $6.0Mg\;ha^{-1}yr^{-1}$, 임하댐 유역 (2002) $5.2Mg\;ha^{-1}yr^{-1}$ 이었다. 임하댐과 안동댐 유역내 농경지에서 발생되는 면적당 토양유실량을 비교해 보면 각각 안동댐 유역 $24.0Mg\;ha^{-1}yr^{-1}$, 임하댐 유역 $20.7Mg\;ha^{-1}yr^{-1}$으로 안동댐 유역의 값이 컷지만, 전체 농경지에서 발생되는 토양유실량은 각각 $479,242Mg\;yr^{-1}$, $612,285Mg\;yr^{-1}$ 으로 임하댐 유역이 더 많은 양의 토양침식이 농경지에서 발생할 것으로 추정되었고, 이는 임하댐 유역 전체에서 발생되는 추정 토양침식량의 임하댐 59%에 해당하는 값이었다. 토양의 모재별 특성으로 전체 35개 소유역을 구분 후 소 유역별 면적당 추정 토양유실량을 비교한 결과 "퇴적암 그룹" ($6.4MT\;ha^{-1}yr^{-1}$) > "혼합지역 그룹" (5.8) > "변성암 그룹" (5.5) > "화성암 그룹" (4.3) 순이었으며, 이는 토양유실에 영향을 미칠 수 있는 토양인자인 토성, 경사도 등을 잘 반영하고 있었다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제17권12호
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• pp.496-503
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• 2016

억지말뚝으로 보강된 무한사면의 해석을 위해 억지말뚝에 작용하는 하중을 소성변형이론과 소성흐름이론을 적용하여 산정하였고 무한사면의 안전율에 영향을 미치는 다양한 인자들의 효과를 살펴보았다. 해석결과에 따르면 억지말뚝의 설치로 인해 사면의 안전율이 상당히 증가함을 알 수 있었고 말뚝설치간격이 커질수록 안전율은 감소하였다. 억지말뚝의 설치로 인한 안전율의 증가가 커서 무한사면의 침투발생 유무가 사면의 안전율에 미치는 영향은 상대적으로 미미할 것으로 생각된다. 억지말뚝으로 보강된 무한사면의 안전율을 수식으로 나타내 보았는데 무보강시 무한사면의 안전율에 영향을 미치는 흙의 강도정수 및 사면의 경사 그리고 사면의 두께 이외에도 무한사면요소의 폭과 길이 그리고 억지말뚝에 작용하는 하중에 영향을 받음을 알 수 있었다. 소성변형이론을 바탕으로 하여 억지말뚝보강 무한사면의 안전율을 흙의 강도갱수를 달려하여 살펴본 결과 무보강시에 비해 상당한 안전율 증가효과를 확인할 수 있었는데 본 연구에서 고려한 강도정수와 말뚝간격에 대하여 최소 안전율은 13.7이었고 최대 안전율은 65.6이었다. 억지말뚝의 지름이 증가할수록 말뚝이 부담하는 하중은 증가하지만 안전율은 감소하였는데 이는 억지말뚝 보강 무한사면의 안전율에 영향을 미치는 무한사면요소의 폭과 길이 때문으로 판단된다. 소성흐름이론을 바탕으로 억지말뚝 보강 무한 사면의 안전율을 평균유입속도와 소성점도의 곱($v_1{\eta}_p$)을 달려하여 살펴본 결과 무보강시에 비해 상당한 안전율 증가효과를 확인할 수 있었으며 $v_1{\eta}_p$값이 커질수록 안전율도 커짐을 알 수 있었고 일정한 $v_1{\eta}_p$값에 대하여 말뚝설치간격이 커질수록 안전율은 감소하였다.

• 대한치과보철학회지
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• 제51권3호
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• pp.160-166
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• 2013

연구 목적: 본 연구의 목적은 전통적인 금속도재관과 완전 지르코니아 크라운의 교합면 두께에 따른 파절강도를 비교하는 것이다. 연구 재료 및 방법: 하악 제1대구치에 해당하는 레진치를 교합면 1.5 mm, 변연은 1.0 mm 폭의 rounded shoulder로 하고 축면 경사각이 $6^{\circ}$가 되도록 삭제하여 금속 다이 64개를 제작하였다. 완전 지르코니아 크라운은ZIRKONZAHN CAD/CAM을 이용하여 Prettau zirconia blanks를 절삭하여 48개의 크라운을 제작하고 교합면 교두정의 두께에 따라 6개 군으로 분류하였다(0.5 mm, 0.6 mm, 0.7 mm, 0.8 mm, 0.9 mm, 1.0 mm). 16개의 금속도재관을 제작하여 교합면 교두정 도재의 두께에 따라 2개 군으로 분류하였다(1.0 mm, 1.5 mm). 완성된 완전 지르코니아 크라운과 금속도재관은 만능시험기 상에서 치아 교합면에 수직으로 하중이 가하도록 하여 파절강도를 측정하였다. One-way ANOVA, Tukey multiple comparison test (${\alpha}=.05$)와 t-test (${\alpha}=.05$)로 검정하였다. 결과: 본 연구의 결과는 다음과 같다. 1. 실험 1군은 가장 낮은 값(646.48 N)을 나타내었고(P<.05), 실험 2, 3, 4, 5군은 교합면의 두께가 증가할수록 파절강도는 증가하였지만 (866.40 N, 978.82 N, 1196.82 N, 1222.41 N) 통계적으로 유의한 차이를 나타내지 않았다(P>.05). 실험 6군은 다른 군보다 통계적으로 유의하게 가장 높은 값(1781.24 N)을 나타내었다(P<.05). 2. 대조군의 파절강도는 도재의 두께가 1.0 mm와 1.5 mm일때각각2515.71 N, 3473.31 N이며 이는 통계적으로 유의한 차이를 나타내지 않았다(P>.05). 결론: 완전 지르코니아 크라운은 대구치부에서 최대교합력보다 높은 파절강도를 갖기 위해서는 1.0 mm이상의 두께가 필요하다.

• 지구물리와물리탐사
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• 제19권1호
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• pp.1-10
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• 2016

셰일가스 개발 과정에서 수압 파쇄에 의해 발생하는 미소지진의 진원 분포는 균열대의 특성을 파악하는 데 필요한 중요한 정보를 제공한다. 본 연구에서는 가상의 진원에 대하여 부정확한 속도 구조 모델이 선형 역산법을 이용한 진원 결정 프로그램인 hypoellipse와 hypoDD의 결과에 어떠한 영향을 미치는 지에 대해서 알아보았다. 총 98개의 가상 관측소를 반경 4 km의 원내에 배치하였고, 25개의 지진들이 판상으로 분포한 가상 지진 세트를 관측망의 중심부에서부터 남쪽으로 1 km 간격으로 5곳에 배치하였다(S0 ~ S4). 역산 결과의 정확성을 정량적으로 평가하기 위해 진원들의 평균 위치의 차이를 의미하는 $d_1$, 가정한 진원에 대한 면적비 r, 근사 평면과 실제 평면의 경사 차이 ${\theta}$, 근사 평면과 실제 평면의 주향 차이 ${\phi}$, 근사 평면으로부터 진원들이 떨어진 거리의 제곱평균제곱근 $d_2$, 평면상에서의 진원들의 패턴의 정확성 $d_3$의 6가지 파라미터를 정의하였다. 층상 구조를 가정한 기준 속도 구조를 만들어 합성 주시자료를 계산하였으며, 속도 구조의 부정확성을 고려하기 위하여 진원 역산에 사용한 속도 구조 모델은 각 층의 기준 속도를 중심으로 0.1 km/s, 0.2 km/s, 및 0.3 km/s의 표준편차를 가지는 정규분포를 이용하여 구성하였다. 속도의 부정확성에 비례하여 오차가 커지는 파라미터에는 $d_1$, r, ${\theta}$, 및 $d_3$가 있으며, 나머지 두 파라미터는 S4의 경우를 제외하면 속도 부정확성의 정도와 관계없이 일정한 오차를 보여준다. S0, S1, S2, S3의 경우, hypoellipse와 hypoDD 모두 비슷한 $d_1$ 값을 나타낸다. 하지만 다른 파라미터의 경우 hypoDD가 훨씬 나은 결과를 보여주며, 진원의 상대적 오차는 속도 구조의 부정확도와 관계없이 수 미터 이하이다. 수압 파쇄의 부피 양상을 알기 위한 목적으로 상대적 진원 위치 부정확성을 수 미터 이내로 제한시키기 위해서 hypoellipse에서는 0.2 km/s 이내의 속도 오차의 표준편차를 가져야하며, hypoDD에서는 속도 오차의 표준편차 값이 0.3 km/s일 때에도 상대적 진원 위치 오차를 수 미터 이내로 제한시킬 수 있다.