• Title/Summary/Keyword: 관측전략

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Evaluation of satellite precipitation prediction using ConvLSTM (ConvLSTM을 이용한 위성 강수 예측 평가)

  • Jung, Sung Ho;Le, Xuan-Hien;Nguyen, Van-Giang;Choi, Chan Ul;Lee, Gi Ha
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2022.05a
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    • pp.62-62
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    • 2022
  • 홍수 예보를 위한 강우-유출 분석에서 정확한 예측 강우량 정보는 매우 중요한 인자이다. 이에 따라 강우 예측을 위하여 다양한 연구들이 수행되고 있지만 시·공간적으로 비균일한 특성 또는 변동성을 가진 강우를 정확하게 예측하는 것은 여전히 난제이다. 본 연구에서는 딥러닝 기반 ConvLSTM (Convolutinal Long Short-Term Memory) 모형을 사용하여 위성 강수 자료의 단기 예측을 수행하고 그 정확성을 분석하고자 한다. 대상유역은 메콩강 유역이며, 유역 면적이 넓고 강우 관측소의 밀도가 낮아 시·공간적 강우량 추정에 한계가 있으므로 정확한 강우-유출 분석을 위하여 위성 강수 자료의 활용이 요구된다. 현재 TRMM, GSMaP, PERSIANN 등 많은 위성 강수 자료들이 제공되고 있으며, 우선적으로 ConvLSTM 모형의 강수 예측 활용가능성 평가를 위한 입력자료로 가장 보편적으로 활용되는 TRMM_3B42 자료를 선정하였다. 해당 자료의 특성으로 공간해상도는 0.25°, 시간해상도는 일자료이며, 2001년부터 2015년의 자료를 수집하였다. 모형의 평가를 위하여 2001년부터 2013년 자료는 학습, 2014년 자료는 검증, 2015년 자료는 예측에 사용하였다. 또한 민감도 분석을 통하여 ConvLSTM 모형의 최적 매개변수를 추정하고 이를 기반으로 선행시간(lead time) 1일, 2일, 3일의 위성 강수 예측을 수행하였다. 그 결과 선행시간이 길어질수록 그 오차는 증가하지만, 전반적으로 3가지 선행시간 모두 자료의 강수량뿐만 아니라 공간적 분포까지 우수하게 예측되었다. 따라서 2차원 시계열 자료의 특성을 기억하고 이를 예측에 반영할 수 있는 ConvLSTM 모형은 메콩강과 같은 미계측 대유역에서의 안정적인 예측 강수량 정보를 제공할 수 있으며 홍수 예보를 위한 강우-유출 분석에 활용이 가능할 것으로 판단된다.

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Optimal Exploration-Exploitation Strategies in Reinforcement Learning for Online Banner Advertising: The Impact of Word-of-Mouth Effects (온라인 배너 광고 강화학습의 최적 탐색-활용 전략: 구전효과의 영향)

  • Bumsoo Kim;Gun Jea Yu;Joonkyum Lee
    • Journal of Service Research and Studies
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    • v.14 no.2
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    • pp.1-17
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    • 2024
  • One of the most important decisions for managers in the online banner advertising industry, is to choose the best banner alternative for exposure to customers. Since it is difficult to know the click probability of each banner alternative in advance, managers must experiment with multiple alternatives, estimate the click probability of each alternative based on customer clicks, and find the optimal alternative. In this reinforcement learning process, the main decision problem is to find the optimal balance between the level of exploitation strategy that utilizes the accumulated estimated click probability information and exploration strategy that tries new alternatives to find potentially better options. In this study we analyze the impact of word-of-mouth effects and the number of alternatives on the optimal exploration-exploitation strategies. More specifically, we focus on the word-of-mouth effect, where the click-through rate of the banner increases as customers promote the related product to those around them after clicking the exposed banner, and add it to the overall reinforcement learning process. We analyze our problem by employing the Multi-Armed Bandit model, and the analysis results show that the larger the word-of-mouth effect and the fewer the number of banner alternatives, the higher the optimal exploration level of advertising reinforcement learning. We find that as the probability of customers clicking on the banner increases due to the word-of-mouth effect, the value of the previously accumulated estimated click-through rate knowledge decreases, and therefore the value of exploring new alternatives increases. Additionally, when the number of advertising alternatives is small, a larger increase in the optimal exploration level was observed as the magnitude of the word-of-mouth effect increased. This study provides meaningful academic and managerial implications at a time when online word-of-mouth and its impact on society and business is becoming more important.

Implementation Strategy of Global Framework for Climate Service through Global Initiatives in AgroMeteorology for Agriculture and Food Security Sector (선도적 농림기상 국제협력을 통한 농업과 식량안보분야 전지구기후 서비스체계 구축 전략)

  • Lee, Byong-Lyol;Rossi, Federica;Motha, Raymond;Stefanski, Robert
    • Korean Journal of Agricultural and Forest Meteorology
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    • v.15 no.2
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    • pp.109-117
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    • 2013
  • The Global Framework on Climate Services (GFCS) will guide the development of climate services that link science-based climate information and predictions with climate-risk management and adaptation to climate change. GFCS structure is made up of 5 pillars; Observations/Monitoring (OBS), Research/ Modeling/ Prediction (RES), Climate Services Information System (CSIS) and User Interface Platform (UIP) which are all supplemented with Capacity Development (CD). Corresponding to each GFCS pillar, the Commission for Agricultural Meteorology (CAgM) has been proposing "Global Initiatives in AgroMeteorology" (GIAM) in order to facilitate GFCS implementation scheme from the perspective of AgroMeteorology - Global AgroMeteorological Outlook System (GAMOS) for OBS, Global AgroMeteorological Pilot Projects (GAMPP) for RES, Global Federation of AgroMeteorological Society (GFAMS) for UIP/RES, WAMIS next phase for CSIS/UIP, and Global Centers of Research and Excellence in AgroMeteorology (GCREAM) for CD, through which next generation experts will be brought up as virtuous cycle for human resource procurements. The World AgroMeteorological Information Service (WAMIS) is a dedicated web server in which agrometeorological bulletins and advisories from members are placed. CAgM is about to extend its service into a Grid portal to share computer resources, information and human resources with user communities as a part of GFCS. To facilitate ICT resources sharing, a specialized or dedicated Data Center or Production Center (DCPC) of WMO Information System for WAMIS is under implementation by Korea Meteorological Administration. CAgM will provide land surface information to support LDAS (Land Data Assimilation System) of next generation Earth System as an information provider. The International Society for Agricultural Meteorology (INSAM) is an Internet market place for agrometeorologists. In an effort to strengthen INSAM as UIP for research community in AgroMeteorology, it was proposed by CAgM to establish Global Federation of AgroMeteorological Society (GFAMS). CAgM will try to encourage the next generation agrometeorological experts through Global Center of Excellence in Research and Education in AgroMeteorology (GCREAM) including graduate programmes under the framework of GENRI as a governing hub of Global Initiatives in AgroMeteorology (GIAM of CAgM). It would be coordinated under the framework of GENRI as a governing hub for all global initiatives such as GFAMS, GAMPP, GAPON including WAMIS II, primarily targeting on GFCS implementations.

Analysis and Management Strategies of the Cold Air Characteristics in Hannamgeumbuk-Jeongmaek and Geumbuk-Jeongmaek (한남금북·금북정맥 일대의 찬공기 특성 분석을 통한 청주시 찬공기 관리방안)

  • SON, Jeong-Min;EUM, Jeong-Hee
    • Journal of the Korean Association of Geographic Information Studies
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    • v.22 no.2
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    • pp.152-171
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    • 2019
  • In this study, we analyzed the characteristics of the cold air generated in Hannamgeumbuk and Geumbuk-Jeongmaek and proposed their management strategies. We also suggested management strategies after analyzing detailed cold airflows for Cheongju located Hannamgeumbuk-Jeongmaek and we compared the degree of nighttime temperature reduction of the Jeongmaek by using data obtained from observatories located on Cheongju. We used KALM(Kaltluftabflussmodell), a cold air simulation model developed in Germanay and identified both cold airflows and altitude of cold air layers generated during 360minutes at night. As a result, the cold airflow generated in the Jeongmaek became strong and the cold air was appeared clearly in the western part of the Hannamgeumbuk-Jeongamek and in the northern part of the Geumbuk-Jeongmaek. The average velocity of cold airflow was recorded at 0.45m/s, and the maximum speed of cold airflow was recorded at 2.70m/s. The average height of the cold air layer was 104.27m/s and the maximum thickness was 255.0m. The average velocity of cold airflows in Cheongju was 0.51m/s and the average height of cold air layer was 48.87m high. The highest degree of nighttime temperature reduction appeared in the Cheongnamdae observatory($-3.8^{\circ}C$), where the altitude of the cold air layer is high. The results showed that cooling effect of Jeongmaek actually affected the temperature reduction during nighttime. Based on the results, we designated the main mountain area of the Jeongmaek with active cold air generation as "cold air conservation areas" and proposed the current forest and topography conservation. We also proposed to designate areas that facilitate the cold airflows as "cold air management areas" and to complement the function of Jeongmaek. This study could support the establishment of systematic management plans of the Jeongmaek. In addition, it is expected that the results can be applied as basic data for ventilation paths of Cheongju.

Comparison of rainfall-runoff performance based on various gridded precipitation datasets in the Mekong River basin (메콩강 유역의 격자형 강수 자료에 의한 강우-유출 모의 성능 비교·분석)

  • Kim, Younghun;Le, Xuan-Hien;Jung, Sungho;Yeon, Minho;Lee, Gihae
    • Journal of Korea Water Resources Association
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    • v.56 no.2
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    • pp.75-89
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    • 2023
  • As the Mekong River basin is a nationally shared river, it is difficult to collect precipitation data, and the quantitative and qualitative quality of the data sets differs from country to country, which may increase the uncertainty of hydrological analysis results. Recently, with the development of remote sensing technology, it has become easier to obtain grid-based precipitation products(GPPs), and various hydrological analysis studies have been conducted in unmeasured or large watersheds using GPPs. In this study, rainfall-runoff simulation in the Mekong River basin was conducted using the SWAT model, which is a quasi-distribution model with three satellite GPPs (TRMM, GSMaP, PERSIANN-CDR) and two GPPs (APHRODITE, GPCC). Four water level stations, Luang Prabang, Pakse, Stung Treng, and Kratie, which are major outlets of the main Mekong River, were selected, and the parameters of the SWAT model were calibrated using APHRODITE as an observation value for the period from 2001 to 2011 and runoff simulations were verified for the period form 2012 to 2013. In addition, using the ConvAE, a convolutional neural network model, spatio-temporal correction of original satellite precipitation products was performed, and rainfall-runoff performances were compared before and after correction of satellite precipitation products. The original satellite precipitation products and GPCC showed a quantitatively under- or over-estimated or spatially very different pattern compared to APHPRODITE, whereas, in the case of satellite precipitation prodcuts corrected using ConvAE, spatial correlation was dramatically improved. In the case of runoff simulation, the runoff simulation results using the satellite precipitation products corrected by ConvAE for all the outlets have significantly improved accuracy than the runoff results using original satellite precipitation products. Therefore, the bias correction technique using the ConvAE technique presented in this study can be applied in various hydrological analysis for large watersheds where rain guage network is not dense.

Sensitivity Analysis of Groundwater Model Predictions Associated with Uncertainty of Boundary Conditions: A Case Study (지하수 모델의 주요 경계조건에 대한 민감도 분석 사례)

  • Na, Han-Na;Koo, Min-Ho;Cha, Jang-Hawn;Kim, Yong-Je
    • Journal of Soil and Groundwater Environment
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    • v.12 no.3
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    • pp.53-65
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    • 2007
  • Appropriate representation of hydrologic boundaries in groundwater models is critical to the development of a reliable model. This paper examines how the model predictions are affected by the uncertainty in the conceptualization of the hydrologic boundaries including groundwater divides, streams, and the lower boundaries of the flow system. The problem is analyzed for a study area where a number of field data for model inputs were available. First, a groundwater flow model is constructed and calibrated for the area using the Visual Modflow code. Recharge rate is used for the unknown variable determined through the calibration process. Secondly, a series of sensitivity analyses are conducted to evaluate the effects of model uncertainties embedded in specifying boundary conditions for streams and groundwater divides and specifying lower boundary of the bedrock. Finally, this paper provides some guidelines and discussions on how to deal with such hydrologic boundaries in view of developing a reliable conceptual model for the groundwater flow system of Korea.

A Study on the Application of Standard Technology for Integrated Management of Water Hazard Information Platform (수재해 정보 플랫폼 통합관리를 위한 표준기술 적용방안)

  • KIM, Dong-Young;LEE, Jeong-Ju;CHAE, Hyo-Sok;HWANG, Eui-Ho
    • Journal of the Korean Association of Geographic Information Studies
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    • v.18 no.4
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    • pp.119-130
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    • 2015
  • In recent years, the attention on the applications of the national or international standards to water-related information technology in practice has more increased. In particular, as the demand on spatial information technology including content development, receiving, disposal and distribution has increased, the importance of standardization has been also emphasized. However, compared with attention and demand on standardization in spatial information technology, studies on development and application of standardization are still at the initial stage. Accordingly, this study attempted to investigate the trends of international standards developed and established by International Organization for Standardization(ISO) and Open Geospatial Consortium(OGC), and to derive the adaptable integrated management standard technology for water hazard information platform. For this, we investigated big data, NoSQL, and cloud technology for the observed data provision. Furthermore, OGC WxS standard technologies for spatial information web service and ISO standards for spatial information format were investigated. Based on these investigations, we examined the strategies and plans to apply and establish the standardization for information provision.

Design of Dam Spillway with One Dimensional Numerical Model (1차원 수치모형을 이용한 댐 여수로 설계)

  • Kim, Won;Han, Kun-Yeun
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2006.05a
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    • pp.1737-1740
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    • 2006
  • 본 연구에서는 1차원 수치모형을 이용하여 댐 여수로에서 발생하는 흐름을 해석하였다. 본 연구에서 사용한 1차원 수치모형은 매우 복잡한 지형에 적용이 가능하며, 상류가 사류가 동시에 발생하거나 도수가 발생하는 흐름도 해석할 수 있는 모형이다. 이 모형은 해석해를 가지는 도수의 경우에 적용하여 검증된 바 있으며, 자연하천의 보에서 발생하는 불연속 흐름에 대해서도 적용된 바 있다. 또한 매우 불규칙한 자연하천에서 발생하는 흐름도 효과적으로 모의할 수 있다. 본 연구에서는 댐 여수로 흐름 해석을 평가하기 위해 단순화된 하도에서 발생하는 불연속 흐름에 대해 이론적인 해와 비교하였다. 또한 댐 수리모형 결과에 수치모형을 적용하여 빈도별로 발생하는 흐름을 해석하였다. 해석결과 여수로에서 발생하는 매우 작은 수심을 정확하게 모의하였으며, 여수로 직하류부에서 발생하는 도수의 발생위치, 발생 전후의 수위도 잘 모의하는 것으로 나타났다. 또한 여수로 및 도수 전후에 발생하는 유속도 정확하게 모의하는 것으로 나타났다. 또한 본 연구에서는 1차원 수치모형을 여수로 뿐만아니라 댐 상류 하천, 저수부, 여수로 접근수로, 여수로, 도수, 하류하천등으로 구성되는 전 구간의 흐름을 동시에 모의하기 적용하였다. 적용 결과 댐 저수지 상류 하천과 저수지, 저수지와 접근수로, 접근 수로와 여수로, 여수로와 도수, 도수 발생 후와 하류하천 등에서 복잡하게 형성되는 흐름을 동시에 잘 모의하는 것으로 나타났다. 본 연구에서 사용한 1차원 수치모형을 이용하면 댐 여수로나 저수지, 연계되어 있는 상하류 하천에서의 흐름을 동시에 해석할 수 있기 때문에 향후 수리모형실험과 연계하여 댐 설계에 효율적으로 사용될 수 있을 것으로 전망된다.지는 것으로 평가되었다. 그러나 본 연구결과를 통하여 투수성 포장과 지하수에 관련된 매개변수의 집적과 분석결과는 현장기술 적용 시 매개변수의 유용한 선택과 도시유역의 물 순환 건전화 대안기술 적용에 효과적인 방법론을 제시할 수 있을 것으로 사료된다.첨두홍수량을 저류하기 위해서 상대적으로 넓은 저류면적이 필요한 것으로 나타난다. 대등한 수위감소값의 홍수저감효과를 발휘하기 위해서 본 연구에서는 On-Line 저류지 면적은 Off-Line 저류지에 비 두배 이상이 필요한 것으로 보여졌다.들에 관한 정보는 종종 현장관측에서 조차 무시되는 경우가 많다. 이에 본 연구에서는 수질모형의 매개변수 중 특히 수리특성에 관련된 매개변수들이 수질에 미치는 영향을 파악하는 것을 목적으로 하고 있다. 이를 위해 적용된 수질모형은 QualKo를 사용하였으며, 대상 하천은 낙동강 본류 경남구간 시점 부근인 회천 합류 전부터 낙동강 본류 경남구간 종점 부근인 밀양강 합류 전까지의 경남 오염총량관리 기본계획 시 구축된 모형 매개변수를 바탕으로 분석을 수행하였다. 일차오차분석을 이용하여 수리매개변수와 수질매개변수의 수질항목별 상대적 기여도를 파악해 본 결과, 수리매개변수는 DO, BOD, 유기질소, 유기인 모든 항목에 일정 정도의 상대적 기여도를 가지고 있는 것을 알 수 있었다. 이로부터 수질 모형의 적용 시 수리 매개변수 또한 수질 매개변수의 추정 시와 같이 보다 세심한 주의를 기울여 추정할 필요가 있을 것으로 판단된다.변화와 기흉 발생과의 인과관계를 확인하고 좀 더 구체화하기 위한 연구가 필요할 것이다.게 이루어질 수 있을 것으로 기대된다.는 초과수익률이 상승하지만, 이후로는 감소하므로, 반전거래전략을 활용하는 경우 주식투자기간

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The Change of Stream Flow Characteristics after Removing Small Dam (보 철거 후 하도내 흐름특성 변화)

  • Lee, Bae-Sung;Jeong, So-Young;Jeong, Dong-Kug;Lee, Sang-Jin
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2006.05a
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    • pp.1686-1690
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    • 2006
  • 현재 우리나라에서는 하천의 개수사업 및 교량, 제방 등과 같은 수공구조물 설계시 계획 홍수위를 산정하는데 있어 실무에서는 1차원 모형인 HEC-RAS 모형이 널리 이용되고 있다. 그러나 HEC-RAS 모형과 같은 1차원 모형의 경우 모형의 한계로 인해 하폭의 확대, 축소, 만곡부 및 섬 등과 같은 장애물 존재시 하천횡단면에 따른 수위 및 유속변화를 표현하는데 많은 어려움이 있으며, 이런 한계로 인해 1차원 모형만을 이용하여 하도 및 하천공간계획을 수립하기란 사실상 불가능하다. 또한 최근 들어 하천기능에 대한 인식이 과거 홍수소통, 용수이용 등 이.치수중심에서 인간과 다양한 생명체가 공존하는 서식처로서의 기능을 부여하는 생태하천의 개념으로 변화하는 추세이며, 이와 같이 변화된 패러다임하에서 생태하천복원사업 등과 같은 하천관련 사업추진 시 합리적인 하도 및 하천의 공간계획을 수립하기 위해서는 하도내 2차원 흐름특성 등과 같은 기초자료가 절실히 요구된다. 따라서, 본 연구에서는 합리적인 하도 및 하천의 공간계획을 수립하기 위한 기초자료를 제공함은 물론, 보 철거에 따른 하도내 흐름개선 효과를 분석하기 위해 연구대상 하천인 두계천에 대하여 2차원 수치모의를 통한 하도내 흐름특성 변화를 조사하였다. 본 연구에서 선정한 2차원 모형으로는 유한요소법에 기반을 둔 RMA-2모형의 범용프로그램인 SMS 모형을 선정하였고, 1차원 수치해석을 통하여 선정된 하류단의 경계조건을 적용하여 2차원 수리특성 분석을 실시하였다. 분석결과 철거대상 취수보 15개에 대하여 보철거 후 수위에 대한 개선 효과는 금암보를 제외한 대부분의 보 철거 구간에서는 그리 크지 않은 것으로 나타난 반면, 보 철거에 따른 유속의 개선효과는 대부분 큰 것으로 나타났다.는 경우보다 낮게 나타나고 있다. On-Line 저류지의 경우 Off-Line 의 경우에 비해 수위, 유량이 저류지의 상류단에서 크게 나타났다. On-Line 저류지의 경우 Off-Line 의 경우에 비해 같은 값의 첨두홍수량을 저류하기 위해서 상대적으로 넓은 저류면적이 필요한 것으로 나타난다. 대등한 수위감소값의 홍수저감효과를 발휘하기 위해서 본 연구에서는 On-Line 저류지 면적은 Off-Line 저류지에 비 두배 이상이 필요한 것으로 보여졌다.들에 관한 정보는 종종 현장관측에서 조차 무시되는 경우가 많다. 이에 본 연구에서는 수질모형의 매개변수 중 특히 수리특성에 관련된 매개변수들이 수질에 미치는 영향을 파악하는 것을 목적으로 하고 있다. 이를 위해 적용된 수질모형은 QualKo를 사용하였으며, 대상 하천은 낙동강 본류 경남구간 시점 부근인 회천 합류 전부터 낙동강 본류 경남구간 종점 부근인 밀양강 합류 전까지의 경남 오염총량관리 기본계획 시 구축된 모형 매개변수를 바탕으로 분석을 수행하였다. 일차오차분석을 이용하여 수리매개변수와 수질매개변수의 수질항목별 상대적 기여도를 파악해 본 결과, 수리매개변수는 DO, BOD, 유기질소, 유기인 모든 항목에 일정 정도의 상대적 기여도를 가지고 있는 것을 알 수 있었다. 이로부터 수질 모형의 적용 시 수리 매개변수 또한 수질 매개변수의 추정 시와 같이 보다 세심한 주의를 기울여 추정할 필요가 있을 것으로 판단된다.변화와 기흉 발생과의 인과관계를 확인하고 좀 더 구체화하기 위한 연구가 필요할 것이다.게 이루어질 수 있을 것으로 기대된다.는 초과수익률이 상승하지만, 이후로는 감소하므로, 반전거래전략을 활용하는 경우 주식투자기간은 24개월이하의 중단기가 적합함을 발견하였다. 이상의 행태적 측

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Gravity monitoring of $CO_2$ storage in a depleted gas filed: A sensitivity study (채굴후 가스전내 $CO_2$ 저장소의 중력 모너터링: 감도 연구)

  • Sherlock, Don;Toomey, Aoife;Hoversten, Mike;Gasperikova, Erika;Dodds, Kevin
    • Geophysics and Geophysical Exploration
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    • v.9 no.1
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    • pp.37-43
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    • 2006
  • In 2006, the Cooperative Research Centre for Greenhouse Gas Technologies (CO2CRC) plans to undertake (subject to receiving the necessary approvals) a Pilot program for $CO_2$ storage within a depleted gas reservoir. The Otway Basin Pilot Program (OBPP) aims to demonstrate that subsurface $CO_2$ storage is both economically and environmentally sustainable in Australia. This will be the first $CO_2$ storage program in the world to utilise a depleted gas reservoir and, hence, the experience gained will be a valuable addition to the range of international $CO_2$ storage programs that are underway or being planned. A key component of the OBPP is the design of an appropriate geophysical monitoring strategy that will allow the subsurface migration of the $CO_2$ plume to be tracked and to verify that containment has been successful. This paper presents the results from modelling the predicted gravity response to $CO_2$ injection into the Otway Basin reservoir, where the goal was to determine minimum volumes of $CO_2$ that may be detectable using non-seismic geophysical techniques. Modelling results indicate that gravity measurements at 10 m spacing within the existing observation well and the planned $CO_2$ injection well would provide excellent vertical resolution, even for the smallest $CO_2$ volume modelled (10000 tonnes), but resolving the lateral extent of the plume would not be possible without additional wells at closer spacing.