• 한국산학기술학회논문지
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• 제16권5호
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• pp.3573-3578
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• 2015

완화곡선구간은 직선과 곡선사이에 설치되는 구간이며, 곡선반경 및 캔트 등의 선형변화에 따라 차량의 횡방향 가속도, 횡방향 저크 및 롤속도의 변화가 발생하여 차량주행안전성 및 승차감 측면에서 취약구간이 된다. 본 논문에서는 철도차량의 차체횡가속도와 롤속도의 계측결과를 이용하여 완화곡선 구간의 승차감을 정량적으로 산정하였으며, 승차감 평가기법은 EN규격에서 제시하는 완화곡선 구간의 승차감 평가방법을 사용하였다. 평가결과로 부터 통하여 국내 일반철도 노선의 완화곡선구간 승차감의 분포특성을 조사하였으며, 곡선반경 크기와 차량 속도가 완화곡선 구간의 승차감에 미치는 영향을 분석하였다. 마지막으로, 캔트 시간변화율과 완화곡선 승차감의 관계를 분석하였다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2008년도 학술발표회 논문집
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• pp.2212-2216
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• 2008

본 연구는 하도특성의 불규칙으로 인해 수위와 유량이 단일 관계가 형성되지 않은 경우와 유수의 흐름이 지속되어 GZF 측정이 어려운 경우에 구간분리와 GZF를 결정하는 곡선식 개발 방법론이라 할 수 있다. 첫번째 연구과제는 저수위 구간 수위-유량관계곡선식의 GZF 추정방법의 개선에 관한 연구이다. 다음과 같은 연구를 수행하기 위해서 GZF의 변화에 따라 곡선식의 신뢰도를 분석할 수 있는 프로그램을 개발하였다. 본 연구에서 개발한 프로그램은 사용자들이 쉽게 이용할 수 있는 엑셀 VBA(Visual Basic for Applications)로 작성되었으며, 입력자료 구축 모듈, 하도단면 입력 모듈, GZF 설정 모듈, GZF 평가 등의 4개 모듈로 구성되어 있다. 두 번째 연구과제는 구간분리 유무의 기준에 관한 연구로서 수위-유량관계곡선의 신뢰도에 직접적인 영향을 미친다. 본 연구에서는 일차적으로 단면의 특성이 상이한 4개의 수위관측소를 선정하여 수위-면적 곡선과 수위-면적변화량곡선을 생성하였으며 이로부터 단면변화와 구간분리의 특성을 분석하였다. 구간분리의 기준에 영향을 미치는 변수로는 단면특성인자, 유속, 하상경사, 수면경사, 단면통제, 하도통제 등을 들 수 있으며, 또한 다음과 같은 주요변수들이 서로 복합적으로 작용되기 때문에 일정한 기준을 제시하기란 어려운 부분이라 할 수 있다. 따라서 본 연구에서는 구간분리에 영향을 미치는 주요 변수 중에서도 가장 크게 영향을 주는 변수인 하도 단면의 특성 등을 중심으로 연구를 진행하였다. 먼저 단면의 특성이 서로 상이한 수위 관측소 단면을 선정하여 수위관측소별로 저수부에서 고수위 구간까지 10cm의 등간격으로 수위별 면적을 산정하여 구간분리의 가능성을 판단하였다. 구간분리의 유무에 관한 연구는 현재 진행 중에 있으며, 향후에는 1단면, 2단면, 3단면까지 파악하여 단면 특성이 구간분리에 미치는 영향 등을 파악할 계획에 있다. 또한 하도 단면의 다양성을 고려하여 단면형상이 상이한 여러 수위관측소 지점에서 구간분리의 기준을 연구할 계획이며, 단면의 특성을 파악한 후에는 유량, 유속, 하상경사, 하도통제 등을 고려할 계획이다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2006년도 제37회 하계학술대회 논문집 B
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• pp.1063-1064
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• 2006

본 논문에서는 곡선구간에서도 구동이 가능한 선형 전동기 제어방법을 제안하였다. 곡선구간에 선형 전동기를 적용할 때 전동기의 고정자와 이동자의 기구적인 위치 상호관계에 의해 각 상의 위상관계는 직선구간과 다르게 나타나게 된다. 따라서 직선구간의 제어방법을 그대로 곡선구간에 적용 시 제어성능이 저하되어 전동기의 발생추력은 감소하게 되고, 최악의 경우 곡선구간에서 구동이 불가능한 상태가 된다. 이러한 문제점을 개선하기 위하여 전동기의 역기전력 정보로부터 위상정보를 추출하여 곡선구간의 구동 제어알고리즘에 반영하였고, 제어시스템을 구성하여 곡선구간에서 전동기의 구동성능이 개선됨을 보인다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2016년도 학술발표회
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• pp.548-548
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• 2016

수위-유량관계 곡선식은 시계열 수위자료를 유량자료로 변환해줄 수 있는 회귀식으로 측정단면의 형태, 단면 상 하류의 지형요인 등으로 인하여 영향을 고려하기 위하여 기간분할 혹은 구간분할을 수행한다. 구간분할을 위하여 측정단면의 변화를 고려한 관계자의 주관적인 판단이 주요 근거로 이용되고 있다. 따라서 본 연구에서는 기존에 개발된 수위-유량관계 곡선식의 자동구 구간분할방법에 대한 적용성 검토를 수행하였다. 객관화된 분할근거의 제시를 위하여 주관성을 배제하고 관측데이터를 기반으로 수위 증가에 따른 변동계수를 계산하였고, 변동계수가 정규분포를 따르는 것으로 가정 하에 계산된 변동계수가 전 단계에서 계산된 95% 신뢰구간 이내에 존재하지 않는 경우 구간을 분할하였다. 즉, 변동계수를 이용하여 집단 간의 특성을 비교하였으며, 변동 계수의 분포를 이용하여 분할을 위한 기준 값을 제시하였다. 방법론의 추정능력 검토를 위하여 가상의 곡선으로부터 생성된 데이터에 제안된 방법론을 적용하였고, 실제 유역에 적용성 검토를 위하여 금강에 위치한 무주 및 산계교 수위관측소 지점에 적용하였다. 결과적으로 자동으로 분할된 관계곡선식을 사용하여 추정의 정확도를 높일 수 있을 뿐만 아니라 외삽을 하는 경우 역시 그 정확도를 향상할 수 있음을 확인하였다. 마지막으로 실측값을 활용한 수위-유량관계 곡선식의 구축 시 구간 분할 전 후의 잔차데이터에 대하여 Shapiro-wilk 정규성 검정을 수행하였으며, 구간분할 후 잔차가 정규성을 갖게 되는 것으로 나타났다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2018년도 학술발표회
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• pp.421-421
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• 2018

효율적인 수자원 관리를 위하여 전국유역조사, 수자원 장기종합계획 등 다양한 사업이 수행되고 있으며, 이를 위하여 유출해석은 필수적인 항목이라 할 수 있다. 유출해석을 위하여 수문모형 또는 관측소의 유량자료가 활용되고 있으나, 이는 기존에 관측된 유량자료를 바탕으로 구축된 수위-유량관계 곡선식(Rating-curve)을 활용하여 재생산된 자료라 할 수 있다. 즉, 수위자료는 매시간 관측소에서 측정이 되지만, 유량자료의 경우 측정이 어려울 뿐만 아니라 변동성 및 불확실성이 크기 때문에 시계열 수위를 곡신식을 통해 유량으로 변환하여 활용하고 있다. 이와 같이 수위-유량관계 곡선식의 정확성이 수문자료 생산에 핵심 요소임에도 불구하고 이에 대한 연구는 제한적이며, 특히 홍수터 등의 영향을 고려하여 분할된 곡선의 천이점 접합시 곡선식의 정확도 향상을 위한 연구도 드문 편이다. 따라서 본 연구에서는 구간 분할된 곡선의 최적 천이점 선정을 위하여 Particle Swarm Optimization(PSO)기법을 활용하였으며, 총 5개 구간까지 구간별 목적함수로 RMSE, RSR, 결정계수 적용시 특성변화에 대한 연구를 수행하였다. 구간에 대하여 절대적인 오차를 산정하는 RMSE를 활용하는 경우 저수위 부분에 대한 오차가 증가하는 것을 확인할 수 있었으며, 상대적인 오차인 RSR, 결정계수를 활용하는 경우 전체 구간에 대한 오차를 보완할 수 있는 것으로 나타났다. PSO기법을 활용하여 도출된 곡선식에 대해서는 구간 및 전체구간에 대한 오차(RMSE, 결정계수, RSR, MAPE)를 활용하여 불확실성을 검토할 수 있도록 하였고, 잔차분석을 통한 이상치 및 회귀곡선에 대한 정규성 검토를 수행할 수 있는 툴을 개발하였다. 레이팅 커브를 작성하는데 있어 최적화 알고리즘을 활용하여 구간분할시 천이점 선정의 자동화로 천이점 선정에 소요되는 시간을 대폭 감축할 수 있을 뿐만 아니라, 구간별 오차를 종합적으로 고려하여 우수한 품질의 레이팅 커브를 도출할 수 있는 기반을 구축하였다.

• 한국해양공학회:학술대회논문집
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• 한국해양공학회 2002년도 추계학술대회 논문집
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• pp.129-133
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• 2002

곡선 구간에 복합 해저관로를 설치하기 위해서는 한 개의 관로를 설치하는데 필요한 설계 및 장치보다 더 많은 상황들을 고려해야 한다. 본 논문은 두 개의 복합 해저관로를 설치하는데 필요한 각종 설치 설계 및 장치 설계를 비롯하여 개발된 특수 장치들을 소개한다. 두 개의 해저관로의 외경은 30 inch, 두께는 17.5 mm, 콘크리트 코팅은 70mm이고 3.007km의 노선 중 약 1km가 곡선 구간이다. 최대 수심은 34m이고 약 7.5m의 조수간만의 차를 갖고 있는 지역이다. 해저 곡선구간에는 18개의 해저 가이드 파일을 설치하여 곡선부에서 요구되는 반경을 확보하였다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제55권7호
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• pp.557-563
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• 2022

수위-유량관계곡선식은 측정된 수위를 유량으로 변환하는 데 필요하며 유량측정 성과를 이용하여 개발된다. 수위-유량관계곡선식 개발에서 구간분리 위치는 수리적 특성과 하천단면 형상 등을 고려하여 결정되며 이 과정에서 개발자의 주관적인 판단이 개입되는 경우가 있다. 구간분리 위치는 수위-유량관계곡선식의 전체적인 형태를 결정할 정도로 중요하고 잘못된 구간분리는 수위-유량관계곡선식의 오류를 유발하게 되며 특히 외삽구간에서 큰 오류가 발생할 가능성이 높다. 또한 예산, 인력 등의 문제로 많지 않은 유량측정성과로 정확한 수위-유량관계곡선식을 개발하려면 하천의 단면형상 및 흐름 특성 등 수리적인 요소를 고려하여 구간을 분할해야 한다. 본 연구에서는 기존의 수위-평균유속, 수위-단면적, 수위-${\sqrt{Q}}$ 등 수리적 검토 방법을 살펴보고 이를 보완하여 구간분리 위치 결정에 있어서 주관성을 배제하고자 하였다. 구간분리 위치에 대한 적절성을 수위-유량관계곡선식 지수 (c)의 물리적인 의미를 고려하여 이를 검토하였다.

• Journal of applied mathematics & informatics
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• 제2권2호
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• pp.75-82
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• 1995

4대의 제어점에 의해 정의되는 3차 Bezier 곡선을 구간적 (piecewise) 2차 Bezier 곡선으로 근사 하는 기하적인 알고리듬을 제시한다. 또한 제시한알고리듬의 오차해석을 통하여 수정된 알 고리듬을 구성한다. 분확방법을 동시에 사용하여 주어진 허용오차 이내의 구간적 2차 근사 곡선을 구할수 있다. 제시한 알고리듬은 오차해석을 이용하여 필요한 분활의 수행회수를 미 리 결정할수있는장점을 가지고있다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2020년도 학술발표회
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• pp.277-277
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• 2020

연속 측정된 수위자료를 유량자료로 환산하는 방법중의 하나인 수위-유량관계곡선식은 국내에서 널리 사용된다. 현장에서 측정된 유량자료로 개발되는 수위-유량관계곡선식(이하 곡선식)은 일반적으로 측정성과의 정확도가 그 정도를 좌우하지만, 개발과정에서 개발자의 주관적인 판단에 의해 좌우되기도 한다. 정확한 곡선식을 개발하기 위해 개발자는 수리학적 특성(수위-${\sqrt{Q}}$, 수위-유속, 수위-단면적 등)을 검토하고, 수문학적 특성(상하류 관계, 유출분석 등)을 검토하여 최종 곡선식을 결정하게 된다. 이러한 여러 검토들 중에 수위-${\sqrt{Q}}$ 검토는 비록 정성적인 검토임에도 불구하고 곡선식의 구간분리, 기간분리, 성과의 이상유무, GZF(Gauge Height of Zero flow) 등을 확인할 수 있는 방법으로 실무에 많이 이용된다. 대부분의 곡선식은 측정성과를 기반으로 개발되어 내삽부분에서는 그 정확도가 상당히 높다고 할 수 있지만 외삽부분은 구간분리의 위치, GZF 등에 따라 큰 차이를 보일 수 있다. 그러나 기존의 수위-${\sqrt{Q}}$ 에 의한 정성적인 검토는 개발자의 숙련도에 따라 곡선식의 정확도가 좌우되는 경향이 있다. 본 연구에서는 수위-${\sqrt{Q}}$ 검토의 이론적 배경을 살펴보고 일본 곡선식의 사례를 응용하여 수위-${\sqrt{Q}}$ 검토의 정량화를 시도하였다. 또한 보다 객관적인 구간분리 위치 결정 및 GZF산정의 방법을 제시하여 개발과정에서의 오류를 최소화 할 수 있고 이는 정확한 유량자료의 생산으로 이어질 것으로 기대된다.

• 한국도로학회논문집
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• 제10권2호
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• pp.135-143
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• 2008

현행의 도로설계기준에서는 특정 설계속도에 따라 최소기준을 정하여 이를 토대로 설계된 도로가 해당 기준을 만족하면 주행상 안전성을 확보하는 것으로 간주하고, 이에 따라 도로설계 및 교통운영을 시행하고 있다. 그러나 실제 도로를 주행하는 차량의 속도를 조사해보면, 다수의 차량이 설계자의 의도와 다른 속도로 주행하는 것을 볼 수 있고, 이는 도로 이용자의 안전성 문제와 직결된다고 할 수 있다. 특히, 직선부에서 곡선부, 혹은 곡선부에서 직선부로 주행하는 곡선부 변이구간은 이러한 속도의 변동이 가장 심한 구간 중의 하나로 이에 대한 주행 안전성 검토가 절실하다. 따라서 본 연구에서는 첫째, 곡선부 도로 변이구간에서의 주행속도와 주행반경을 고려한 지점별 횡방향 가속도와 횡방향 가속도 변화율을 산정하고, 둘째, 이를 고려한 곡선부 도로 변이구간의 설계안전성을 평가하여 편경사, 곡선반경 등의 선형 설계요소를 검토하였다. 검토결과 현재 고려되어지고 있는 구심가속도는 실제 운전자가 부담해야 하는 구심가속도에 훨씬 못 미치고 있는 실정이며, 설계속도에 따라 구심가속도가 $25.56{\sim}77.78%$ 증가되어 주행안정성에 문제가 발생함을 확인할 수 있었다. 본 연구는 직선-단곡선으로 이어지는 곡선부 변이구간을 대상으로 하였다.