• Title/Summary/Keyword: 비정상성빈도해석

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Flow Analysis in Road Gutter Storage Using Fluent Model (Fluent 모형을 이용한 도로 측구 저류조에서의 흐름 분석)

  • Kim, Jung Soo;Lee, Min Sung;Han, Chyung Such;Yoo, In Gi
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2022.05a
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    • pp.234-234
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    • 2022
  • 도로에서의 우수를 원활하게 처리하기 위해서 빗물받이 및 연결관 등의 노면 배수시설이 설치되고 있으며, 노면 배수는 측구부를 통해 흘러 빗물받이 유입부로 차집되고 연결관을 통해 하수관거로 배수된다. 그러나 최근 국내 기상패턴의 변화로 국지성 집중호우와 같이 시간당 강우량 증가로 도로부와 저지대에서 배수시설의 배수불량에 따른 도심지 내수침수 피해가 발생하고 있다. 이에 정부에서는 다양한 우수관거 개선사업, 빗물펌프장, 지하저류조와 같은 방재시설을 설치하고 있으나 우수유출저감시설은 대규모 예산이 소요되고 실제 침수지역에 피해 저감효과에 대한 효용성 문제에 대한 제기뿐만 아니라 과밀화된 도심지에서는 지하공간 활용에 한계가 있는 실정이므로 도심지의 다양한 공간을 활용한 도시 배수 및 저류시설에 대한 연구가 필요하다. 따라서 본 연구에서는 유휴 공간인 도로 측구부 공간을 활용하여 도로 노면수를 저류 및 지체할 수 있는 노면수 측구 저류시설의 개념을 제시하고 측구저류조의 활용성을 판단하기 위하여 빗물받이 유입구, 빗물받이, 측구 저류조 및 빗물받이와 측구저류조 연결부에서의 노면수 유입, 유출 및 저류 등의 다양한 흐름 변화를 확인하기 위하여 Fluent 모형의 적용성을 분석하였다. 수치모의 전체 형상은 50x50cm 크기의 빗물받이를 기준으로 양쪽에 2m 길이의 측구 저류조를 원형관으로 연결하여 1/5 축소모형으로 구성하고 격자는 빗물받이 유입부, 빗물받이 및 측구 저류조 내부의 복잡한 3차원 흐름을 모의하기 위해 사면체와 육면체로 조밀하게 생성하였다. 다상유동해석을 위해 VOF(Volume of Fluid)방법을 적용하였고, 수치해석 방법으로는 비정상류, 난류 모형으로는 SST k-ω모형을 적용하였다. 수치모의 조건으로는 설계빈도별(5~30년) 우수유출량을 산정하여 유입 유량별 기존 빗물받이 유입부에서의 유입흐름, 빗물받이 내부에서의 와 발생흐름, 측구 저류조 및 연결관에서의 흐름을 구현하여 분석하였다. 수치모의 결과 빗물받이 유입부에서 연결관을 통한 측구 저류조로 유입되는 유입흐름과 빗물받이 하단부의 배수관을 통해 유출되는 흐름을 정상적으로 구현하였으며, 빗물받이 유입부 및 측구 저류조 연결관에서의 유속변화도 확인할 수 있었다. 또한 빗물받이와 측구 저류조에서 다양한 흐름을 구현하기 위한 Flunet 모형의 적용성을 검토하였으며, 향후 수리실험을 통하여 실제 흐름과의 매개변수 최적화 및 다양한 도로 조건의 변화를 고려한 수치모의 분석을 통하여 지속적인 모형의 검증이 가능할 것으로 판단된다.

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A Development of Summer Seasonal Rainfall and Extreme Rainfall Outlook Using Bayesian Beta Model and Climate Information (기상인자 및 Bayesian Beta 모형을 이용한 여름철 계절강수량 및 지속시간별 극치 강수량 전망 기법 개발)

  • Kim, Yong-Tak;Lee, Moon-Seob;Chae, Byung-Soo;Kwon, Hyun-Han
    • KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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    • v.38 no.5
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    • pp.655-669
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    • 2018
  • In this study, we developed a hybrid forecasting model based on a four-parameter distribution which allows a simultaneous season-ahead forecasting for both seasonal rainfall and sub-daily rainfall in Han-River and Geum-River basins. The proposed model is mainly utilized a set of time-varying predictors and the associated model parameters were estimated within a Bayesian nonstationary rainfall frequency framework. The hybrid forecasting model was validated through an cross-validatory experiment using the recent rainfall events during 2014~2017 in both basins. The seasonal precipitation results showed a good agreement with the observations, which is about 86.3% and 98.9% in Han-River basin and Geum-River basin, respectively. Similarly, for the extreme rainfalls at sub-daily scale, the results showed a good correspondence between the observed and simulated rainfalls with a range of 65.9~99.7%. Therefore, it can be concluded that the proposed model could be used to better consider climate variability at multiple time scales.

Analysis of the Sensitivity and Future Changes in Runoff Characteristic of the Urban Stream Using SWMM (SWMM모형을 이용한 도시하천의 민감도 및 미래 유출특성 분석)

  • Hwang, Sung-Hwan;Lee, Bo-Ram;Yoon, Tae-Hyung;Moon, Young-Il
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2015.05a
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    • pp.604-604
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    • 2015
  • 급속한 도시화와 산업화로 보수 및 유수기능이 감소하였고, 세계적인 기후변화로 국지성호우가 빈번히 발생하여 기존 우수관망시스템의 문제점이 야기되고 있다. 최근 발생하는 도시유역의 홍수 피해는 대부분이 내수에 의한 침수 피해로 이러한 피해를 감소시키기 위해서는 도시하천에 적합한 강우-유출모형을 이용하여 침수 위험 유역을 정확히 예측하여 사전 보강 및 예 경보를 수행하는 것이 중요하다. 따라서 본 연구에서는 최근들어 잦은 침수피해가 발생한 도림천 유역을 대상으로 강우-유출모형인 XP-SWMM을 이용하여 민감도 및 미래 유출 특성변화 분석을 수행하였다. 첫 번째로, 지형자료 및 관거 자료, 2014년에 완공된 저류지 및 펌프시설 자료를 모두 적용하여 유역의 특성을 최대한 반영한 모형을 설계하고 실측유량과 모형유량을 비교하여 최적화된 모형임을 확인하였다. 두 번째로, 최적화된 모형의 매개변수를 기준으로 인자별 민감도 분석을 수행하여 현재 도림천의 유출특성을 살펴보았다. 마지막으로 미래 경향을 예측할 수 있는 인자인 강우량과 불투수율의 경향성을 반영하여 도림천 유역의 미래 유출특성(첨두유출량, 침수심, 침수면적, 홍수위)의 변화를 검토하였다. 민감도 분석결과 강우량을 20% 감소시켰음에도 최대 침수심과 침수면적이 3.772m, 침수면적이 $5.027km^2$로 여전한 내수침수가 발생하고 있어 도림천 유역이 치수로 부터 취약한 지역임을 확인하였다. 비정상성 빈도해석으로 강우를 산정하고 log형 회귀식으로 불투수율을 산정하여 도림천 유역의 미래 유출특성을 모의한 결과 2020년과 2030년의 최대침수심이 각각 4.9352m, 4.9954m로 현재의 최대 침수심(4.8093m)보다 평균 0.156m 증가하였다. 마지막으로 현재와 미래의 홍수위와 여유고를 이용하여 제방안전성 평가를 수행한 결과, 현재에도 전체구간이 안전구간으로 이루어져 있지 않으며 2030년으로 갈수록 안정단면은 평균 8.5% 감소하고 위험단면은 평균 17% 증가함을 확인하였다. 향후 본 연구의 결과를 이용하여 추후 침수피해 저감을 위한 대응방안 및 효과적인 대피소, 대피경로 수립 등에 활용 가능할 것으로 판단된다.

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Cause Analysis on Dry of stream flow for the Ui-Cheon (우이천의 건천화 원인분석)

  • Yi, Choong Sung;Choi, Seung An;Kim, Hung Soo;Shim, Myung Pil
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2004.05b
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    • pp.753-758
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    • 2004
  • 건천화란 하천이 건천이 되어가는 과정이라고 할 수 있다. 그러나 이의 정량적 접근이 어려운 이유는 건천이 되어가는 과정에 대한 현상을 지속적으로 관찰하기 어렵고, 순수한 자연현상이라기보다 인위적 요소가 간섭한 결과이기 때문이다. 본 연구는 건천이 되어가는 하천 중에서도 도시화에 의한 건천화의 영향이 큰 것으로 보이는 우이천 유역에 대해 건천화의 원인을 분석하여 몇 가지 결론과 대책을 제시하였다. 우이천은 유역면적 $27.67km^2$, 유로연장 11.75km의 비교적 좁은 면적 내에 인구 461,351명이 거주하고 주변 행정구역 총 인구가 604,282명인 지방2급하천이다. 유역 내 북부와 북서부의 산악지역을 통과하는 상류는 대부분 계류(溪流)로서 자연상태를 유지하고 있으나, 중${\cdot}$하류는 양안의 셋방, 복개, 직강화, 보 및 낙차공 등 인공구조물로 인해 하천형상이 크게 왜곡되어 있는 전형적인 도시하천유역이다. 본 연구는 우이천에 대한 건천화 원인분석을 위해 크게 4가지 방봅으로 접근하였는데 반분포형 유출모형인 TOPMODEL에 의한 장기유출분석, 수문${\cdot}$기상자료에 의한 분석, 인문${\cdot}$사회자료의 분석, 지하수위 분석 등이었다. 분석결과 우이천 유역과 같이 장기간에 걸쳐 도시화가 진행된 유역은 수문순환계의 왜곡이 돌이킬 수 없는 수준이므로, 적절한 건천화 방지대책의 방향은 건천화의 원인이 되는 인자를 제거함으로써 줄어든 유량을 회복하는 방안보다는 인위적이고 강제적인 방식으로 추가적인 하천수량을 확보하는 것이 타당하다 사료된다. 하천의 건천화는 하나의 주된 원인이 지배적일 수도 있지만 간접적인 영향이 많고, 하나의 원인이 다른 인자에 영향을 주어 연쇄적인 영향을 미칠 수도 있는 복잡한 현상이다. 따라서 다양한 각도에서 다양할 접근방식으로 방지대책을 수립하여야 할 것이다.적에 따른 임계지속기간과 유출량의 변화를 검토해 보았다.이를 각각의 경우의 해석해 결과와 비교${\cdot}$분석하였다. 후방추적 퍼프모형은 전방추적 퍼프모형에 비하여 사용된 퍼프수와 관계없이 작은 오차를 발생하였으며, 전체적으로 퍼프 모형이 입자모형보다는 훨씬 적은 수의 계산을 통해서도 작은 오차를 나타낼 수 있다는 것을 알 수 있었다. 그러나 Gaussian 분포를 갖는 퍼프모형은 전단흐름에서의 긴 유선형 농도분포를 모의할 수 없었고, 이에 관한 오차는 전단계수가 증가함에 따라 비선형적으로 증가하였다. 향후, 보다 다양한 흐름영역에서 장${\cdot}$단점 분석 및 오차해석을 수행한 후에 각각의 Lagrangian 모형의 장점만을 갖는 모형결합 방법을 제시할 수 있을 것으로 판단된다.mm/$m^{2}$로 감소한 소견을 보였다. 승모판 성형술은 전 승모판엽 탈출증이 있는 두 환아에서 동시에 시행하였다. 수술 후 1년 내 시행한 심초음파에서 모든 환아에서 단지 경등도 이하의 승모판 폐쇄 부전 소견을 보였다. 수술 후 조기 사망은 없었으며, 합병증으로는 유미흉이 한 명에서 있었다. 술 후 10개월째 허혈성 확장성 심근증이 호전되지 않아 Dor 술식을 시행한 후 사망한 예를 제외한 나머지 6명은 특이 증상 없이 정상 생활 중이다 결론: 좌관상동맥 페동맥이상 기시증은 드물기는 하나, 영유아기에 심근경색 및 허혈성 심근증 또는 선천성 승모판 폐쇄 부전등을 초래하는 심각한 선천성 심질환이다. 그러나 진단 즉시 직접 좌관상동맥-대동맥 이식술로 수술적 교정을 해줌으로써 좋은 성적을 기대할 수 있음을 보여주었다.특히 교사들이 중요하게 인식하는 해방적 행동에 대한 목표를 강조하여 적용할 필요가 있음을 시사하고 있다.교하여 유의한 차이가 관찰되지 않았다. 또한 HSP 환자군에서도 $IL1RN^{*}2$ allele 빈도와 carria

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A Study on Trend Analysis in Sea Level Data Through MK Test and Quantile Regression Analysis (MK 검정 및 분위회귀분석을 통한 해수면 자료의 경향성 평가에 관한 연구)

  • Uranchimeg, Sumiya;Kim, Yong-Tak;Kwon, Hyun-Han;Hwang, Kyu-Nam
    • Journal of Korean Society of Coastal and Ocean Engineers
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    • v.27 no.2
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    • pp.94-104
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    • 2015
  • Population and urban development along the coast is growing in South Korea, and particularly sea level rise is likely to increase the vulnerability of coastal areas. This study aims to investigate the sea level rise through Mann-Kendall(MK) test, ordinary linear regression(OR) and quantile regression analysis(QRA) with sea level data at the 20 tide stations along the coast of Korean Peninsula. First, statistically significant long-term trends were analysed using a non-parametric MK test and the test indicated statistically significant trends for 18 and 10 stations at the 5% significance level in the annual mean value of sea level and the annual maximum value of sea level, respectively. The QRA method showed better performance in terms of characterizing the degree of trend. QRA showed that an average annual rise in mean sea level is about 1-6 mm/year, and an average rise in maximum sea level is about 1-20 mm. It was found that upward convergent and upward divergent were a representative change given the nine-category distributional changes. We expect that in future work we will address nonstationarities with respect to sea level that were identified above, and develop a nonstationary frequency analysis with climate change scenarios.

Analysis of Interactions in Multiple Genes using IFSA(Independent Feature Subspace Analysis) (IFSA 알고리즘을 이용한 유전자 상호 관계 분석)

  • Kim, Hye-Jin;Choi, Seung-Jin;Bang, Sung-Yang
    • Journal of KIISE:Computer Systems and Theory
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    • v.33 no.3
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    • pp.157-165
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    • 2006
  • The change of external/internal factors of the cell rquires specific biological functions to maintain life. Such functions encourage particular genes to jnteract/regulate each other in multiple ways. Accordingly, we applied a linear decomposition model IFSA, which derives hidden variables, called the 'expression mode' that corresponds to the functions. To interpret gene interaction/regulation, we used a cross-correlation method given an expression mode. Linear decomposition models such as principal component analysis (PCA) and independent component analysis (ICA) were shown to be useful in analyzing high dimensional DNA microarray data, compared to clustering methods. These methods assume that gene expression is controlled by a linear combination of uncorrelated/indepdendent latent variables. However these methods have some difficulty in grouping similar patterns which are slightly time-delayed or asymmetric since only exactly matched Patterns are considered. In order to overcome this, we employ the (IFSA) method of [1] to locate phase- and shut-invariant features. Membership scoring functions play an important role to classify genes since linear decomposition models basically aim at data reduction not but at grouping data. We address a new function essential to the IFSA method. In this paper we stress that IFSA is useful in grouping functionally-related genes in the presence of time-shift and expression phase variance. Ultimately, we propose a new approach to investigate the multiple interaction information of genes.

The Meaning of Extraordinary Circumstances under the Regulation No 261/2004 of the European Parliament and of the Council (EC 항공여객보상규칙상 특별한 사정의 의미와 판단기준 - 2008년 EU 사법재판소 C-549/07 (Friederike Wallentin-Hermann v Alitalia) 사건을 중심으로 -)

  • Kim, Young-Ju
    • The Korean Journal of Air & Space Law and Policy
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    • v.29 no.2
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    • pp.109-134
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    • 2014
  • Regulation (EC) No 261/2004 of the European Parliament and of the Council of 11 February 2004 establishing common rules on compensation of assistance to passengers in the event of denied boarding and of cancellation or long delay of flights (Regulation No 261/2004) provides extra protection to air passengers in circumstances of denied boarding, cancellation and long-delay. The Regulation intends to provide a high level of protection to air passengers by imposing obligations on air carriers and, at the same time, offering extensive rights to air passengers. If denied boarding, cancellation and long-delay are caused by reasons other than extraordinary circumstances, passengers are entitled for compensation under Article 7 of Regulation No 261/2004. In Wallentin-Hermann v Alitalia-Linee Aeree Italiane SpA(Case C-549/07, [2008] ECR I-11061), the Court did, however, emphasize that this does not mean that it is never possible for technical problems to constitute extraordinary circumstances. It cited specific examples of where: an aircraft manufacturer or competent authority revealed that there was a hidden manufacturing defect on an aircraft which impacts on safety; or damage was caused to an aircraft as a result of an act of sabotage or terrorism. Such events are not inherent in the normal exercise of the activity of the air carrier concerned and is beyond the actual control of that carrier on account of its nature or origin. One further point arising out of the court's decision is worth mentioning. It is not just necessary to satisfy the extraordinary circumstances test for the airline to be excused from paying compensation. It must also show that the circumstances could not have been avoided even if all reasonable measures had been taken. It is clear from the language of the Court's decision that this is a tough test to meet: the airline will have to establish that, even if it had deployed all its resources in terms of staff or equipment and the financial means at its disposal, it would clearly not have been able - unless it had made intolerable sacrifices in the light of the capacities of its undertaking at the relevant time - to prevent the extraordinary circumstances with which it was confronted from leading to the cancellation of the flight.

A Development of Nonstationary Frequency Analysis Model using a Bayesian Multiple Non-crossing Quantile Regression Approach (베이지안 다중 비교차 분위회귀 분석 기법을 이용한 비정상성 빈도해석 모형 개발)

  • Uranchimeg, Sumiya;Kim, Yong-Tak;Kwon, Young-Jun;Kwon, Hyun-Han
    • Journal of Coastal Disaster Prevention
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    • v.4 no.3
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    • pp.119-131
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    • 2017
  • Global warming under the influence of climate change and its direct impact on glacial and sea level are known issue. However, there is a lack of research on an indirect impact of climate change such as coastal structure design which is mainly based on a frequency analysis of water level under the stationary assumption, meaning that maximum sea level will not vary significantly over time. In general, stationary assumption does not hold and may not be valid under a changing climate. Therefore, this study aims to develop a novel approach to explore possible distributional changes in annual maximum sea levels (AMSLs) and provide the estimate of design water level for coastal structures using a multiple non-crossing quantile regression based nonstationary frequency analysis within a Bayesian framework. In this study, 20 tide gauge stations, where more than 30 years of hourly records are available, are considered. First, the possible distributional changes in the AMSLs are explored, focusing on the change in the scale and location parameter of the probability distributions. The most of the AMSLs are found to be upward-convergent/divergent pattern in the distribution, and the significance test on distributional changes is then performed. In this study, we confirm that a stationary assumption under the current climate characteristic may lead to underestimation of the design sea level, which results in increase in the failure risk in coastal structures. A detailed discussion on the role of the distribution changes for design water level is provided.

A Point Rainfal1 Model and Rainfall Intensity-Duration-Frequency Analysis (점 강우모형과 강우강도-지속기간-생기빈도 해석)

  • Yu, Cheol-Sang;Kim, Nam-Won;Jeong, Gwang-Sik
    • Journal of Korea Water Resources Association
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    • v.34 no.6
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    • pp.577-586
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    • 2001
  • This study proposes a theoretical methodology for deriving a rainfall intensity-duration- frequency (I-D-F) curve using a simple rectangular pulses Poisson process model. As the I-D-F curve derived by considering the model structure is dependent on the rainfall model parameters estimated using the observed first and second order statistics, it becomes less sensitive to the unusual rainfall events than that derided using the annual maxima rainfall series. This study has been applied to the rainfall data at Seoul and Inchon stations to check its applicability by comparing the two I-D-F carves from the model and the data. The results obtained are as followed. (1) As the duration becomes longer, the overlap probability increases significantly. However, its contribution to the rainfall intensity decreases a little. (2) When considering the overlap of each rainfall event, especially for large duration and return period, we could see obvious increases of rainfall intensity. This result is normal as the rainfall intensity is calculated by considering both the overlap probability and return period. Also, the overlap effect for Seoul station is fecund much higher than that for Inchon station, which is mainly due to the different overlap probabilities calculated using different rainfall model parameter sets. (3) As the rectangular pulses Poisson processes model used in this study cannot consider the clustering characteristics of rainfall, the derived I-D-F curves show less rainfall intensities than those from the annual maxima series. However, overall pattern of both I-D-F curves are found very similar, and the difference is believed to be overcome by use of a rainfall model with the clustering consideration.

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The Study on the Confidence Building for Evaluation Methods of a Fracture System and Its Hydraulic Conductivity (단열체계 및 수리전도도의 해석신뢰도 향상을 위한 평가방법 연구)

  • Cho Sung-Il;Kim Chun-Soo;Bae Dae-Seok;Kim Kyung-Su;Song Moo-Young
    • The Journal of Engineering Geology
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    • v.15 no.2 s.42
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    • pp.213-227
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    • 2005
  • This study aims to assess the problems with investigation method and to suggest the complementary solutions by comparing the predicted data from surface investigation with the outcome data from underground cavern. In the study area, one(NE-1) of 6 fracture zones predicted during the surface investigation was only confirmed in underground caverns. Therefore, it is necessary to improve the confidence level for prediction. In this study, the fracture classification criteria was quantitatively suggested on the basis of the BHTV images of NE-1 fracture zone. The major orientation of background fractures in rock mass was changed at the depth of the storage cavern, the length and intensity were decreased. These characteristics result in the deviation of predieted predicted fracture properties and generate the investigation bias depending on the bore hole directions and investigated scales. The evaluation of hydraulic connectivity in the surface investigation stage needs to be analyze by the groundwater pressures and hydrochemical properties from the monitoring bore hole(s) equipped with a double completion or multi-packer system during the test bore hole is pumping or injecting. The hydraulic conductivities in geometric mean measured in the underground caverns are 2-3 times lower than those from the surface and furthermore the horizontal hydraulic conductivity in geometric mean is six times lower than the vertical one. To improve confidence level of the hydraulic conductivity, the orientation of test hole should be considered during the analysis of the hydraulic conductivity and the methodology of hydro-testing and interpretation should be based on the characteristics of rock mass and investigation purposes.