• 제목/요약/키워드: 변동성 분석

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추계학적 감마 확률과정을 이용한 경사제의 기대 잔류유효수명 예측 (Prediction of Expected Residual Useful Life of Rubble-Mound Breakwaters Using Stochastic Gamma Process)

  • 이철응
    • 한국해안·해양공학회논문집
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    • 제31권3호
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    • pp.158-169
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    • 2019
  • 추계학적 확률과정의 하나인 감마 확률과정을 이용하여 구조물의 잔류유효수명을 확률론적으로 예측할 수 있는 수학적 모형을 수립하였다. 수립된 모형은 과거부터 현재 시점까지 관측된 피해자료와 관련된 표본의 불확실성과 장래 시간 진행에 따른 누적피해의 불확실성을 올바로 고려할 수 있다. 또한 최소자승법과 모멘트법을 함께 사용하여 경사제의 재령, 운용환경 그리고 피해이력을 고려할 수 있는 모수 추정법을 제시하였다. 먼저 현재 재령의 단일 피해 자료를 갖는 임의의 조건에서 모수에 대한 민감도 분석을 수행하여, 잔류유효수명과 관련된 여러가지 거동 특성들을 분석하였다. 또한 잔류유효수명 예측모형을 경사제에 적용하였다. 경사제 피복재의 피해 이력에 대한 실험자료를 이용하여 감마 확률과정의 모수를 추정하였는데 실험자료와 매우 잘 일치하였다. 해석 결과에 의하면 현재 시점으로부터 상당히 오랜 시간이 경과하면 파괴한계를 초과할 확률이 일정한 값으로 수렴해야 하는 제약 조건을 잘 만족하였다. 한편 기대 잔류유효수명은 피해 이력의 거동 특성에 따라 각기 다르게 산정되었다. 특히 피해의 변동계수가 크면 추계학적으로 산정된 기대 잔류유효수명은 결정론적 회기모형의 해석 결과와 큰 차이를 보인다. 이는 해석과정에 포함된 불확실성의 영향으로 판단된다. 변동계수가 크면 파괴한계에 도달하는 시간의 분포가 넓게 퍼지기 때문이다. 따라서 본 연구에서 수립된 추계학적 잔류유효수명 예측모형은 현재 재령에서 경사제의 피해에 대한 확률적 평가를 수행할 수 있을 뿐만 아니라 장래 시간의 진행에 따른 누적피해의 불확실성을 올바로 고려할 수 있다.

분포형 수문모형 WRF-Hydro와 기상수치예보모형 GDAPS를 활용한 고해상도 중기 유량 예측 (High-resolution medium-range streamflow prediction using distributed hydrological model WRF-Hydro and numerical weather forecast GDAPS)

  • 김소현;김보미;이가림;이예원;노성진
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제57권5호
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    • pp.333-346
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    • 2024
  • 수량과 수질 및 수생태를 동시에 고려한 수자원 관리를 위해서는 신뢰도 높은 중기 유량 예측 기술이 필수적이다. 이를 위해서는 기상자료의 특성에 대한 이해와 더불어, 시공간 해상도가 낮은 기상예측 정보를 고해상도 분포형 수문모형에서 효과적으로 활용하는 기술이 중요하다. 본 연구에서는 분포형 수문모형 WRF-Hydro와 선행시간 288시간까지의 기상정보를 제공하는 Global Data Assimilation and Prediction System (GDAPS)를 활용해 고해상도 중기 유량 예측을 수행하고 적용성을 검토하였다. 이를 위해 대상 유역인 낙동강 지류 금호강 유역에 대해 100 m 공간해상도의 WRF-Hydro모형을 구축하고 기상지상관측자료 Automatic Weather Stations (AWS)& Automated Synoptic Observing Systems (ASOS), 기상수치예보모형 GDAPS, 기상재분석자료 Global Land Data Assimilation System (GLDAS)를 입력자료로 적용한 유량 예측 모의 결과를 비교하였다. 2020~2022년 기간 3개의 강우사상에 대해 유역 평균 누적 강우량을 분석 결과, AWS&ASOS대비 GDAPS는 36%~234%, GLDAS 재분석자료는 80%~153% 범위의 과소 및 과대 산정되었음을 확인하였다. AWS&ASOS입력자료로 한 유량 예측 결과는 KGE, NSE지표가 유역 말단 강창교 지점 기준 0.6이상이었으나, GDAPS 기반 유량 모의는 강우 사상에 따라 KGE 값이 0.871~-0.131로 큰 변동성이 확인되었다. 한편, 첨두 유량 오차는 GDAPS가 GLDAS보다 크거나 비슷했지만, 첨두 홍수 발생시간의 오차는 AWS&ASOS, GDAPS, GLDAS가 각각 평균 3.7시간, 8.4시간, 70.1시간으로, 첨두 발생시간 측면에서는 GDAPS의 오차가 GLDAS보다 적었다. GDAPS를 입력자료로 한 WRF-Hydro 고해상도 중기 유량 예측은 첨두 유량의 불확실성은 크지만, 첨두 유량 발생시점에 대한 정확도는 상대적으로 높아 수자원 시설 운영에 효과적으로 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

소맥육종에 있어서 수량 및 수량구성형질의 선발을 위한 기초적 연구 (Studies on the Selection for Grain Yield and Components of Yield in Wheat Breeding)

  • 이동우
    • 한국작물학회지
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    • 제15권
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    • pp.33-59
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    • 1974
  • 소맥육종에 있어서 수량에 관한 선발효율을 높이기 위한 기초적정보를 얻고저 1968년부터 1971년까지 4개년에 걸쳐 작물시험장포장에서 일련의 실험을 실시하였다. 먼저 수량 및 수량관계형질의 유전력과 형질간의 상호관계를 구명하기 위하여 고정품종군과 F$_2$개체군 그리고 F$_3$계통군을 공시하였고 고정품종군으로서 시비량과 년차를 달리하여 수량 및 수량관계형질상호관계의 변동상황을 추구한바 그 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 공시품종들을 한국, 미국, 일본품종군으로 또 조생, 만생품종군으로 분류하여 조사한바 출수기, 간장, 수장의 유전력은 어느품종군에 있어서나 높았고 1수입수, 1,000입중의 유전력은 중정도, 그리고 1주수수와 수량의 유전력은 낮은 편이었다. 그러나 미국품종군에 있어서만은 1수입수와 수량의 유전력이 매우 낮은 값을 보였다. 2. 1,000입중과 수량간에는 만생품종군을 제외한 모든 품종군에 있서어 높은 유전상관을 보였으며 1수입수와 수량간에도 미국품종군을 제외한 모든 품종군에 있어서 높은 유전상관이 인정되었다. 3. 경로계수분절결과, 수량에 대한 직접효과는 만생품종군을 제외한 모든 품종군에 있어서 1,000입중이 가장 컸다. 4. F$_2$에 있어서는 1,000입중과 수량간에 2조합에서 모두 높은 유전상관을 보였으며 1수입수와 수량간에도 조합에 따라 차이는 있으나 비교적 높은 상관을 보였다. 5. F$_2$에 있어서 경로계수분절결과 수량구성요소들의 수량에 대한 직접효과는 별로 차이가 없었다. 6. F$_3$에 있어 수량과 높은 유전상관을 보인 것은 1,000입중과 1수입수였으며 수량에 대한 직접효과도 1수입수가 가장 컸고 1,000입중의 직접효과도 큰편이었다. 7. 유전력이 높은 출수기, 간장, 수장등의 유전력은 비료반응형품종군에 있어서나 비반응형 품종군에 있어서 시비량증가에 따른 변동이 거의 없었다. 8. 비료반응형품종군에 있어서는 1,000입중의 유전력이 그리고 비반응형품종군에 있어서는 수량의 유전력이 시비량증가에 따라 높아지는 경향을 보였다. 9. 비료비반응형품종군의 1수입수의 유전력과 1,000입중의 유전력은 비료반응형품종군의 그것보다 높았다. 10. 비료반응형품종군과 비반응형품종군에서 공히 수량과 높은 유전상관을 보인 것은 1,000입중이었으나 비료반응형품종군에 있어서 그 상관의 정도는 비료증시에 따라 낮아졌는데 비료비반응형품종군에서는 이와 반대였다. 11. 비료반응형품종군에 있어서는 수량과 1주수수간에 높은 유전상관을 보였으나 비반응형품종군에 있어서는 상관정도가 매우 낮았다. 12. 경로계수분석결과 수량구성요소들의 수량에 대한 직접효과는 비료반응형품종군에서나 비반응형품종군에 있어서나 시비량차에 관계없이 1,000입중이 가장 컸으며 비료반응형품종군의 다비구에서만 1주수수가 컸다. 13. 년차에 의한 유전력의 변동은 유전력이 높은 출수기, 간장, 수장과 1수입수, 1,000 입중등에서는 변동이 적었으며 유전력이 낮은 1주수수에 있어서 변동이 큰 편이었다. 14. 양년차에서 공히 수량과 유전상관이 높았던 형질은 1,000입중이었으며 수량에 대한 직접효과도 가장 큰 편이었다. 15. 이상의 결과로 보아 우리나라의 소맥육종에 있어서는 다수성의 선발은 1,000입중에 주목하여 선발하는 것이 선발의 효율을 높이는 방법이 될것으로 추론하였다.

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SPECT/CT의 획득시간 증감에 따른 방사능농도 추정치의 변화 (Variation on Estimated Values of Radioactivity Concentration According to the Change of the Acquisition Time of SPECT/CT)

  • 김지현;이주영;손현수;박훈희
    • 핵의학기술
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    • 제25권2호
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    • pp.15-24
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    • 2021
  • SPECT/CT는 보급 초기에 뛰어난 보정방법과 융합영상을 기반으로 한 정성적 기능이 주목받았고, 최근 동반진단치료(Theranostics)등의 도입으로 그 정량적 기능에 대한 관심과 활용이 증가되는 추세이다. PET/CT와 달리 SPECT/CT의 절대 정량화는 조준기의 종류, 검출기 회전과 같은 조건들이 영상획득과 재구성 방법 등에 까다로운 요소로 작용하고 있다. 따라서 본 연구에서는 SPECT/CT 촬영조건 중 투영상수와 투영상당 획득시간에 따른 총 획득시간(검사시간)의 증·감이 방사능농도 추정치에 미치는 영향을 알아보고자 한다. 부피 9,293 ml의 원통형 팬텀에 멸균수를 가득 채운 후 99mTcO4- 91.76 MBq를 희석하여 총 획득시간 600 sec(10 sec/frame × 120 frames, matrix size 128 × 128)의 조건으로 기준영상을 촬영하였고, 체적감도와 교정인자를 확인하였다. 기준영상을 중심으로 총 획득시간을 60(-90%), 150(-75%), 300(-50%), 450(-25%), 900(+50%), 1200(+100%) sec/frame으로 증·감시켜 비교영상을 획득하였고, 각 영상별 세부조건은 투영상당 획득시간(sec/frame)을 1.0, 2.5, 5.0, 7.5, 15.0, 20.0 sec/frame(투영상수 120frames 고정)로, 투영상수를 12, 30, 60, 90, 180, 240 frames(투영상당 획득시간 10 sec/frame 고정)로 설정하였다. 획득된 각 영상에서 관심체적을 통하여 측정한 계수를 바탕으로 정성적 평가로서 CNR(Contrast to Noise Ratio)의 변동률(%)을 확인하였고, 방사능농도 추정치의 변동률(%)을 통해서는 정량적 평가를 시행하였다. 이때 방사능농도 추정치(cps/ml)와 실제 방사능농도(Bq/ml)의 관계는 회복계수(RC_Recovery Coefficients)를 지표로 비교·분석하였다. 투영상수 변화에 따른 결과[CNR 변동률(%), 방사능농도 추정치 변동률(%), RC]는 총 획득시간 증감률(%) -90%에서 [-89.5%, +3.90%, 1.04], -75%에서 [-77.9%, +2.71%, 1.03], -50%에서 [-55.6%, +1.85%, 1.02], -25%에서 [-33.6%, +1.37%, 1.01], +50%에서 [+33.7%, +0.71%, 1.01], +100%에서 [+93.2%, +0.32%, 1.00]이었으며, 투영상당 획득시간 변화에 따른 결과는 총 획득시간 증감률(%)-90%에서 [-89.3%, -3.55%, 0.96], -75%에서 [-73.4%, -0.17%, 1.00], -50%에서 [-49.6%, -0.34%, 1.00], -25%에서 [-24.9%, 0.03%, 1.00], +50%에서 [+49.3%, -0.04%, 1.00], +100%에서 [+99.0%, +0.11%, 1.00]이었다. SPECT/CT에서 총 획득시간의 증·감에 따라 획득된 총 계수와 그에 따른 영상품질(CNR)은 비례하여 변화하는 양상을 보였지만, 절대 정량화를 통한 정량적 평가에서는 모든 실험조건에서 5% 미만(-3.55에서 +3.90%)의 변화를 보여 큰 영향을 받지 않고 정량적 정확성(RC 0.96에서 1.04)을 유지하였다. 검사시간의 증가보다는 단축을 우선하여 고려하였을 때 총 획득시간 감소는 정성적 기능에 있어서 기존에도 배제할 수 없었던 사항이지만 정량적 기능은 큰 손실 없이 적용 가능하여 임상적으로 실효성이 있다고 판단된다. 다만 총 획득시간의 증·감 시 동일한 검사시간이라면 투영상수의 변경보다는 투영상당 획득시간의 변경이 정성적, 정량적으로 조건변화에 따른 변동 폭이 적은 것으로 나타났다.

관측 TCS data 및 AADT 교통량을 이용한 기종점 교통량 보정에 관한 연구 (Origin and destination matrix estimation using Toll Collecting System and AADT data)

  • 이승재;장현호;김종형;변상철;이헌주;최도혁
    • 대한교통학회지
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    • 제19권5호
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    • pp.49-59
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    • 2001
  • 구간 교통량을 이용한 기종점(O/D:Origin-Destination)통행의 보정에 관한 여러 기법들은 기존의 기종점 통행량과 현재의 관측 구간 교통량을 이용하여 기존의 O/D를 보정할 수 있는 장점이 있다. 또한 참 O/D통행량을 알 수 없다는 기존의 문제점을 다소라도 극복하면서 현실에 적합한 배정 구간교통량을 얻을 수 있는 방안으로 유용하다고 할 수 있으나, 적정 관측조사지점 위치 및 관측교통량 집합의 선정에 대한 문제가 있다. 또한, 보정된 O/D내에 내재해 있는 통행패턴이 유지되면서 보정이 수행되어야 한다. 이상의 O/D보정 과정은 모의네트워크상에서 참 O/D값을 알고 O/D보정을 수행할 수 있으나, 실제 대규모 네트워크에서 참 O/D를 알기란 사실상 불가능하며, 대규모 네트워크에서의 적용 사례는 보고되지 않고 있다. 기존 O/D의 보정에 있어서 보정된 O/D는 입력자료의 신뢰성과 관측지점 위치 및 지점수에 크게 의존한다. 따라서 본 연구에서는 관측된 구간 교통량 자료와 O/D 보정 모형중의 하나인 Gradient기법을 이용하여 기존의 전국 O/D를 보정하고, 관측 구간교통량 집합별로 보정된 O/D가 기존의 통행패턴을 유지하면서 실측 및 배정된 구간교통량 분석을 통한 O/D보정과정에 있어서의 방법론을 제시하고자 한다. 분석을 위하여 관측 구간교통량 별로 적용된 관측위치 및 지점수의 현실적 타당성과 O/D 평가의 신뢰성 지표로서 관측지점과 개수에 변동에 따른 $\circled1$보정 전-후의 관측 구간교통량과 배정 구간교통량. $\circled2$기종점 통행수요 메트릭스에 내재되어 있는 통행행태로서 전체 통행수요의 평균통행시간분포를 나타내는 통행시간분포(TLFD:Trip Length Frequency Distribution)변화를 통계적으로 비교-분석하였다. 본 연구의 분석결과는 전체 네트워크의 총 링크교통량중 약 10%의 관측교통량을 이용하면 기본 O/D의 TLFD를 왜곡시키지 않으면서 관측교통량과 배정교통량의 차이를 최소화시키는 것으로 분석되었다.

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양성 부분 간질 환아에서 간질 발생 위치에 따른 음성언어 분석 (Acoustic differences according to the epileptic focus in benign partial epilepsy with centrotemporal spikes patients)

  • 김정태;최상훈;김선준
    • Clinical and Experimental Pediatrics
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    • 제50권9호
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    • pp.896-900
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    • 2007
  • 목 적 : 정량적인 분석으로 양성 로란딕 간질환자의 간질파 발생위치에 따른 음성 언어적 특성을 알아보고자 하였다. 방 법 : 항경련제를 사용한 적이 없고, 임상 증상과 검사 소견으로 양성 로란딕 간질 증후군에 합당한 초진 환자 23명을 대상으로 음성 언어 분석을 하였다. 음성언어평가는 Computerized Speech Lab을 사용하여 분석하였다. 결 과 : 간질파 위치가 좌뇌인 환자군에서 치환에 의한 조음 오류가 빈번하게 관찰되었다. 환자군의 VOT는 정상아동($46.7{\pm}10.2ms$)과 비교해 훨씬 길게 나타났으며 특히 간질파 발생위치가 좌뇌인 환자군에서($74.3{\pm}36.6ms$) 더욱 길게 나타났다. 억양형태를 비교분석한 결과, 간질파 발생위치가 우뇌인 환자군에서 간질파 발생위치가 좌뇌인 환자군 보다 억양변화가 적어 운율 변동 폭이 낮은 것으로 평가되었다. 숫자세기의 자발화 길이측정에서 간질파 발생위치가 좌뇌인 환자군이 간질파 발생위치가 우뇌인 환자군 보다 길게 측정되었다. 결 론 : 양성 경과를 보이는 양성 로란딕 간질 환자에서도 조음오류 및 유창성 등 음성 언어적 문제점을 정량적으로 확인하였다. 따라서 양성 로란딕 간질환자의 진단과 치료 과정 중 언어음성학적인 평가를 포함시킬 것을 추천하고자 한다.

균일 격자 구조 탐색을 이용한 마이크로어레이 반점 주소 결정 알고리즘 (An Algorithm for Spot Addressing in Microarray using Regular Grid Structure Searching)

  • 진희정;조환규
    • 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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    • 제31권9호
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    • pp.514-526
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    • 2004
  • 최근 마이크로어레이 실험기술의 개발로 인해서 생물학자들은 한꺼번에 수천 혹은 수만 개의 유전자 발현실험이 가능하게 되었다. 마이크로어레이를 이용한 유전자 발현 패턴 분석에 필요한 이미지의 분석 작업은 사용자의 많은 수작업이 필요하며, 올바른 결과를 얻기 위해서 많은 주의가 필요하다. 그러므로 사용자의 수작업을 최소화하고 정확한 발현결과를 얻기 위해서 마이크로어레이 이미지의 자동 분석 방법이 필요하다. 일반적으로 마이크로어레이 데이타는 반점(spot) 위치의 변동이나 모양, 크기가 고르지 않는 것과 같은 다양한 문제로 인하여 자동 분석이 어렵다. 특히 블록과 반점의 주소를 결정하는 것은 마이크로어레이 분석 중 어려운 단계이며, 대부분 상용 프로그램에서는 수작업을 통해서 해결하거나, 수작업이 필요한 반자동시스템을 이용하고 있다. 본 논문에서는 균일 격자(regular grid) 구조 탐색을 이용하여 새로운 블록과 반점의 주소를 결정하는 알고리즘을 소개한다. 본 알고리즘에서는 입력된 반점들의 중심점을 이용하여, 균등 일직선 서열(equally spaced and collinear sequence)을 생성하고 이를 통하여 이미지의 기울기와 단위길이를 계산한다. 계산되어진 기울기와 단위길이를 이용하여 가상점을 허용한 균등 일직선서열을 다시 생성하고, 이를 이용하여 마이크로어레이의 주소를 결정한다. 실험 결과 다양한 실험 데이터에 대하여 매우 안정적이며, 신뢰성이 높은 결과를 얻을 수 있었다. 본 알고리즘에 대한 자세한 정보는 http://jade.cs.pusan.ac.kr/~autogrid에 정리되어 있다.

java Based Magnetic Resonance User Interface의 Advanced Method for Accurate, Robust, and Efficient Spectral Fitting 분석방법의 관찰자 변동 요소 (Observer Variation Factor on Advanced Method for Accurate, Robust, and Efficient Spectral Fitting of java Based Magnetic Resonance User Interface for MRS data analysis)

  • 이석준;유승만
    • 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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    • 제39권2호
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    • pp.143-148
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    • 2016
  • 본 연구에서는 MRS 정량적 분석 중 jMRUI AMARES방법의 관찰자의 의존적 원인 요소를 숙련자와 비숙련자의 측정을 통하여 파악하고 하였다. 실험용 10주령 수컷 쥐의 간 부분을 3T MRI 장치를 활용하여 point resolved spectroscopy 펄스시퀀스를 이용하여 자기공명분광 데이터를 획득하였다. 획득된 데이터는 기준 값으로 사용하기 위해서 LCModel software 이용하여 1.3 ppm의 메틸렌 양성자와 4.7 ppm의 물 분자 양성자의 정량 비를 계산하였다. 7명의 비숙련 관찰자는 jMRUI AMARES 방법으로 총 지질을 1, 2주 간격으로 측정한 후 측정된 값을 SPSS를 이용하여 interclass correlation coefficient를 시행하였다. 관찰자 사이 간 측정치의 일관성의 신뢰도 분석을 표현한 크논바 알파 계수는 0.1 미만으로 나타났다. 1주차 데이터 값과 2주차 데이터 값의 평균값은 $0.096{\pm}0.038$로 LCModel의 분석 값보다 0.048로 50% 높게 관찰되었다. jMRUI AMARES분석 방법이 LCModel과 동일한 결과를 얻기 위해서는 정확한 대사물질의 개요를 숙지하고 획득된 그래프의 형태를 잘 파악하여 잔존 대사물질를 최소화 하여야 한다.

VIC 모형을 이용하여 모의된 한반도 토양수분 자료의 분석 및 검증 (Analysis and Validation of Soil Moisture Data over the Korean Peninsula Simulated by the VIC Model)

  • 조은샘;송성욱;유철상
    • 한국습지학회지
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    • 제19권1호
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    • pp.52-62
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    • 2017
  • 본 연구에서는 지표수문해석모형을 이용하여 과거 30년에 대한 남한과 북한의 토양수분을 모의하고 그 거동 차이를 분석하였다. 아울러 VIC 모형의 모의결과를 평가하기 위해 Soil Moisture CCI에서 제공하는 위성관측 토양수분 자료를 분석하였다. 모의결과와 관측자료 사이의 비교에는 CSEOF 분석을 적용하여 단순한 토양수분 값의 비교가 아닌 VIC 모형의 성능을 간접적으로 평가하는 방법을 이용하였다. 본 연구의 결과를 정리하면 다음과 같다. 첫 째, 토양수분의 경년변동은 남한과 북한 모두 전체적으로 유사한 경향을 보였으나, 남한의 토양수분이 북한의 토양수분보다 작게는 1%에서 크게는 7%까지 높은 것으로 확인되었다. 둘 째, 월 단위 토양수분의 경우, 봄철에 해당하는 4 - 6월의 토양수분 상태는 남한과 북한에서 유사하게 나타났다. 반면, 장마철 이후 토양수분은 남한의 경우 최대 40%까지 증가하지만, 북한에서는 최대 32% 정도에 머무르는 것으로 확인되었다. 셋 째, 전체적으로 모의된 토양수분이 인공위성에서 관측된 토양수분보다 약 4% 정도 작지만, 과거 30년 동안 나타난 증가 정도는 위성관측 토양수분과 유사한 것으로 확인되었다. 마지막으로, 위성관측 토양수분과 VIC 모형으로 유도된 토양수분 자료에 대한 CSEOF를 비교해본 결과, 4월부터 6월까지의 토양수분은 공간적으로 서로 상당히 다른 패턴을 보이는 것으로 나타났다. 그러나 7월과 10월의 경우에는 약한 유사성을 보이고 있으며, 8월과 9월은 상당히 유사한 패턴을 가지고 있음을 확인하였다.

제주도 청정 대용량 지하수개발 연구사업의 경제적 효과분석 (Economic Impact Analysis on High-yield Groundwater Development R&D Project in Jeju)

  • 안은영;김성용
    • 자원환경지질
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    • 제42권2호
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    • pp.133-141
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    • 2009
  • 본 연구는 지질자원 연구개발 분야에서 경제적 효과 분석 연구가 활발히 수행되지 않은 분야인 지하수자원 분야의 연구개발 사업을 대상으로 경제적 효과를 분석하고자 한다. 제주도 청정 대용량 지하수 개발사업 중 2004년에서 2007년 기간에는 5년간 44.70억원(2006년 가치, 5.5% 할인율 적용)의 연구개발비용을 지출하여 제주도 지하수 부존량 산정, 대용량 지하수 개발 가능 지역 선정 및 개발 타당성 제시 등의 연구가 실시되었다. 본 사업의 편익요소로 대용량(2만톤/일 이상) 지하수 부존지역 깨소 설정으로 3,600만톤/년의 제주도 지하수 개발지역을 확보한 것으로 보았다. 이에 지하수개발시업의 편익에 연구개발 기여도(9.97%)를 적용, 연구개발투자에 대한 경제성 분석을 실시하였다. 기존의 경제이론 및 결과자료(가상가치평가, 생산기석도)와 시장자료(수입단가, 시설용량)를 기초로 한 지하수개발사업의 편익을 도출하고, 사업의 실행화 시점 및 할인율의 변동에 따른 영향을 제시하였다. 분석 결과 상수도 및 병입수 상업화로 연간 총 1,223만톤의 지하수 이용은 2,934억원의 가치로 나타났으며, 연구개발 투자효과는 2006년 순현재가치(NPV)로 30년간 총 136.59억원, 비용대편익비율(B/C ratio)은 4.06이며 내부수익율(IRR)은 22.74%로 나타났다. 사업화 시행 시점을 기존 10년 후에서 5년 후로 앞당기는 경우 추가적인 55.80억원의 편익이 산정되며, 사업의 할인율이 1% 상승하는 경우 역시 166.73억원 편익이 발생하여, 순편익 121.82억원, 비용편익비 3.71로 연구개발사업 타당성을 확보한다.