• Title/Summary/Keyword: 빈도범위

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Characterization of low frequency between Droughts and Meteorological factor in Korea (우리나라 가뭄특성과 기상인자간의 저빈도 특성 분석)

  • So, Byung-Jin;Kwon, Hyun-Han
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2012.05a
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    • pp.418-418
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    • 2012
  • 현재 전 세계적으로 온실가스 농도 증가로 호우나 가뭄, 대설 등 지역에 따라 서로 상반되는 변화를 가져올 수 있다고 경고되고 있으며, 우리나라에서도 남해안지역과 경기북부지역에서 호우빈도가 증가하는 반면, 충정도 내륙지역과 경상북도에서는 호우빈도가 감소하고 5일 누적 강수량 또한 감소하여, 해당지역에서 가뭄이 발생할 경우 심화될 가능성이 높아진다고 보고된 바 있다. 기후변화 시나리오에 분석결과에서도 우리나라의 경우 평균적으로 강우일수는 작아지며, 강우강도는 커지는 결과들이 도출되었다. 이러한 결과들은 가뭄의 발생가능성이 높아지고 있음을 보여주고 있다. 본 연구에서는 우리나라에서 발생된 가뭄의 특성을 분석하고 가뭄의 특성과 기상인자간의 관계를 Quantile regression 분석을 통해 살펴보고자 한다. 가뭄의 특성과 기상인자(엘니뇨, 강수량 등)의 관계에 있어서 기상인자들의 평균을 이용하는 일반적인 회귀분석은 전체 데이터의 영향에 따른 가뭄특성인자와의 관계를 보여준다. 하지만 강수량과 가뭄과의 관계에서와 같이 강수량의 극값보다는 적은 강수량 혹은 무강우일수가 가뭄과 밀접한 관련을 보여준다. 이러한 점에서 이상치들에 영향을 배재할 수 있는 Quantile regression을 사용하여 Quantile에 따른 기상인자와 가뭄특성과의 관계를 규명하고 평가해 보고자 한다. 본 연구에서 적용한 Quantile Regression 기법은 회귀계수의 추정에 있어서 회귀인자의 신뢰성을 아래와 같은 Quantile-회귀계수 그래프를 통해 분석할 수 있으며, 로버스트 통계량의 특징인 분산이 적은 안정적인 추정량을 확보할 수 있는 장점을 갖는다. 아래식은 Quantile regression의 회귀계수 추정식을 나타낸다. $$arg\;in\;{n\\\;p(y_i-f(x_i,\;z_i,\;{\cdots}))\\ =1}$$ 여기서, $y_i$는 가뭄특성값을 $x_i$, $z_i$, $\cdots$는 기상인자를 나타낸다. $$p(y-q)={{\beta}(y-q)\;y{\geq_-}q \\ (1-{\beta})(q-y)\;y<q}$$ ${\beta}$는 quantile을 나타내며 0< ${\beta}$ <1범위를 갖는다.

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Estimating optimal flood of the hydroelectric dams on the Bukhangang River (북한강 수계 수력발전댐의 최적설계홍수량 추정)

  • Kim, Sang Ug;Choi, Kwang Bae;Seo, Dong Il;Cheon, Young Il
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2022.05a
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    • pp.286-286
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    • 2022
  • 홍수피해를 최소화하기 위한 수공구조물의 적정 규모 결정을 위해 사용되는 홍수빈도분석에는 통계적 분석절차에 따른 불확실성이 포함된다. 따라서 불확실성이 포함된 범주 내에서 가장 적절한 설계홍수량(design flood)를 결정하는 과정은 수공구조물의 최종단계에서 중요하게 다루어져야 하는 부분이나 이를 제시한 연구는 많지 않다. 비용-편익 분석기법을 홍수빈도분석 절차에 도입하여 구성되는 총 기대비용함수(total expected cost function)는 설계홍수량 중 최적 설계홍수량(optimal design flood)를 결정하기 위한 새로운 접근방식이다. 이 절차는 UNCODE(UNcertainty COmpliant DEsign)로 명명되어 사용된 바 있으나, 국내에서는 아직 적용 결과가 소개되지 않고 있다. 따라서 본 연구에서는 UNCODE의 수학적 구성 절차를 소개함과 함께 북한강수계에 위치한 수력발전댐(화천댐, 춘천댐, 의암댐, 청평댐)의 년최대유입량을 사용하여 최적 설계홍수량을 산정하고 이 결과를 기존 홍수빈도분석 결과와 비교하였다. 불확실성이 고려된 총 기대비용함수로부터 확률분포함수들(Gumbel 및 GEV)의 모수를 추출하는 과정에서 Metropolis-Hastings 알고리즘을 사용하여 불확실성의 범위를 추정하였으며, 비용-편익 분석기법에 사용되는 비용 및 피해함수는 수학적 구성의 편의성을 위하여 1차 선형함수로 가정되었다. 4개의 발전용댐, 2개의 확률분포 및 2개의 재현기간에 대하여 최적 설계홍수량의 중앙값이 기존 홍수빈도분석 절차에 의해 산정된 설계홍수량보다 일정 정도 큰 값으로 산정됨을 알 수 있었다. 향후에는 본 연구에서 적용된 절차를 간단한 수식형태로 함수화하여 발전용댐 운영의 실무업무나 하천기본계획의 수립 등에 있어 비용-편익분석 기법의 적용성을 높이기 위한 연구가 진행될 필요가 있을 것으로 판단된다.

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At-site Low Flow Frequency Analysis Using Bayesian MCMC: I. Theoretical Background and Construction of Prior Distribution (Bayesian MCMC를 이용한 저수량 점 빈도분석: I. 이론적 배경과 사전분포의 구축)

  • Kim, Sang-Ug;Lee, Kil-Seong
    • Journal of Korea Water Resources Association
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    • v.41 no.1
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    • pp.35-47
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    • 2008
  • The low flow analysis is an important part in water resources engineering. Also, the results of low flow frequency analysis can be used for design of reservoir storage, water supply planning and design, waste-load allocation, and maintenance of quantity and quality of water for irrigation and wild life conservation. Especially, for identification of the uncertainty in frequency analysis, the Bayesian approach is applied and compared with conventional methodologies in at-site low flow frequency analysis. In the first manuscript, the theoretical background for the Bayesian MCMC (Bayesian Markov Chain Monte Carlo) method and Metropolis-Hasting algorithm are studied. Two types of the prior distribution, a non-data- based and a data-based prior distributions are developed and compared to perform the Bayesian MCMC method. It can be suggested that the results of a data-based prior distribution is more effective than those of a non-data-based prior distribution. The acceptance rate of the algorithm is computed to assess the effectiveness of the developed algorithm. In the second manuscript, the Bayesian MCMC method using a data-based prior distribution and MLE(Maximum Likelihood Estimation) using a quadratic approximation are performed for the at-site low flow frequency analysis.

Development Plan of Accident Scenario Modeling Based on Seasonal Weather Conditions - Focus on Chlorine Leakage Accident - (계절별 기상조건에 따른 사고시나리오 모델링 발전방안 - 염소 누출사고를 중심으로 -)

  • Kim, Hyun-Sub;Jeon, Byeong-Han
    • Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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    • v.18 no.10
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    • pp.733-738
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    • 2017
  • In this study, we selected chlorine, a typical toxic material used in many workplaces, as the leakage material, and through the analysis of alternative scenarios based on the meteorological conditions in the summer frequently encountered in accidents, we suggest ways to improve the (method of analysis/accident scenario modeling). The analysis of 296 chemical accidents from January 2014 to December 2016 found that the highest rate of occurrence was in summer, accounting for 35.81% of the total. According to the risk assessment, the influence range and number of inhabitants in the influence area were 712.4 m and 20,090 under the annual mean weather conditions and 796.2 m and 27,143 people under the summer mean weather conditions, respectively. This result implies that, under certain conditions, the range of impacts in the current alternative scenario is incomplete. Therefore, risk assessment systems need to be improved in order to take into consideration the characteristics of each chemical substance.

Asymptotic Variance of Flood Quantiles from the Generalized Logistic Distribution using the Method of Maximum Likelihood (Generalized Logistic 분포형의 최우도법을 이용한 확률홍수량의 근사적 분산)

  • Shin, Hong-Joon;Heo, Jun-Haeng;Kim, Young-Il
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2007.05a
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    • pp.1522-1526
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    • 2007
  • 최근 영국의 Institute of Hydrology에서는 Generalized logistic (GL) 분포형을 홍수빈도해석시 GEV 분포형을 대체하는 분포형으로 추천한 바 있으며, 그로 인해 GL 분포형의 사용이 증가하고 있는 추세이다. 하지만 아직 그 사용빈도에 반하여 분포형 자체의 특성, 그 중에서도 확률홍수량의 근사적 분산에 관한 연구는 거의 이루어지지 않았다. 따라서 본 연구에서는 최우도법을 이용하여 GL 분포형의 확률홍수량에 대한 근사적 분산에 관한 연구를 수행하였으며, 이를 표본 크기, 재현기간, 매개변수들의 함수로 나타내었다. 또한 확률홍수량의 근사적 분산의 적용성을 검토하기 위해 Monte Carlo 모의실험을 수행하였으며, 모의실험은 형상 매개변수$(\beta)$$\pm0.5$이면 gamma function으로 인하여 표본 크기에 관계없이 분산값이 무한대에 가까워지므로 형상매개변수의 범위는 $-0.5{\leq}{\beta}{\leq}+0.5$로 제한하였다. 모의결과 최우도법에 의해 계산된 분산식은 형상매개변수 $-0.25{\leq}{\beta}{\leq}+0.5$의 범위에서 비교적 잘 맞는 것을 확인할 수 있었으며, 기존에 알려진 대로 표본크기가 크면 클수록 정확해지는 것을 알 수 있다. 또한 표본크기가 작은 경우 형상매개변수 전 범위에서 정확도가 떨어지는 것을 확인할 수 있으며, 최우도법의 경우 표본크기가 작은 경우를 제외하고 $-0.25{\leq}{\beta}{\leq}+0.5$ 범위에서 quantile 산정시 quantile이 약간 과다추정되는 경향이 있는 것을 알 수 있으며, 이는 분산이 과다 추정되는 결과를 초래하며 이로 인해 해석해보다 약간씩 큰 값을 나타내는 것으로 판단되었다..이 극단적인 선정적인 폭력성에 탐닉하게 되는 경향이 있다. 현실은 결코 아름답지 못하고, 행복하게 살 수 없다는 것에 대한 깨달음에서 기인한다. 욕구불만의 강도가 심해질수록 폭력성은 더욱 강하게 나타나는데 개인에게서 뿐만 아니라 가족, 동료, 사회 단체나 종교, 국가간에도 집단적으로도 발생하게 된다. 사회적으로 볼 때 폭력은 용인되는 것이 아니므로 도덕적으로 절제를 하거나 상대방과 적절한 타협과 조정을 필요로 한다. 그러나 절제의 한계를 넘어선다고 생각되거나, 조정의 노력이 불가능하거나, 실패했을 때 폭력적인 행동으로 나타나게 된다. 리차즈(I.A Richards)는 분노와 공포는 일단 겉잡을 수 없는 경향이 있다고 하면서 오늘날 폭력에 대한 요구가 일상의 정서 생활에 있어, 억압을 통한, 빈곤함을 반영하고 있지 않은지 생각해봐야 할 것이라고 충고한다. 조성 가이드라인(안)을 제시하였다.EX>$\ulcorner$세종실록$\lrcorner$(世宗實錄) $\ulcorner$지리지$\lrcorner$(地理志)와의 비교를 해보면 상 중 하품의 통합 9개소가 삭제되어 있고, $\ulcorner$동국여지승람$\lrcorner$(東國與地勝覽) 에서는 자기소와 도기소의 위치가 완전히 삭제되어 있다. 이러한 현상은 첫째, 15세기 중엽 경제적 태평과 함께 백자의 수요 생산이 증가하자 군신의 변별(辨別)과 사치를 이유로 강력하게 규제하여 백자의 확대와 발전에 걸림돌이 되었다. 둘째, 동기(銅器)의 대체품으로 자기를 만들어 충당해야할 강제성 당위성 상실로 인한 자기수요 감소를 초래하였을 것으로 사료된다. 셋째, 경기도 광주에서 백자관요가 운영되었으므로 지방인 상주지역에도 더 이상 백자를 조달받을 필요가 없이, 일반 지방관아와 서민들의

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Analysis of Rainfall Characteristics and Landslides at the West Side Area of Gangwon Province (강원 영서지역 산사태 및 강우특성 분석)

  • Yoo, Namjae;Yoon, Daehee;Um, Jaekyung;Kim, Donggun;Park, Byungsoo
    • Journal of the Korean GEO-environmental Society
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    • v.13 no.9
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    • pp.75-82
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    • 2012
  • This paper is the results of analysis for the causes and characteristics of landslide according to heavy rain occurred in west area of Gangwon province which is affected by typhoon such as Ewiniar and Bilis in 2006. West side of Gangwon province is topographically weak for the landslide and debris flow since it is covered by soil of weathered rock such as Gneiss and Granite. From the results of analysis for the rainfall characteristics, it was found that landslide occurrence is closely related to the accumulated rainfall amount less than 3 days. Furthermore, it was found that regional difference of occurrence frequency is effected by 1-hour maximum rainfall intensity. From the results of analysis for the landslide data of 860 locations occurred in west side, it was shown that failure mode was changed from transition slide to liquidity slide. Occurrence frequency was high at the slope angle of $20{\sim}30^{\circ}$ slope length of 11~20, and slope width of 6~10. Landslide of west side is the typical landslide of Gneiss and Granite and the type of small scale which has narrow slope width.

Neutron Dose Response of Tradescantia Stamen Hair Pink Mutations and RBE (자주달개비 수술털 분홍돌연변이의 중성자 선량반응과 RBE)

  • Kim, Jin-Kyu;Kim, Won-Rok
    • Journal of Radiation Protection and Research
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    • v.23 no.1
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    • pp.17-23
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    • 1998
  • Dose response relationships for one of biological end-points (gene mutation) in somatic cells of Tradescantia 4430 clones were studied using neutrons coming out of a californium-252 isotopic source. And the relative biological effectiveness (RBE) of neutrons in relation to X-rays in the induction of TSH pink mutations was assessed. Inflorescences were irradiated with X-ray from X-ray generator and neutrons from $^{252}Cf$ source. Irradiated cuttings were incubated with aeration in neutrient solution under the controlled condition. For more than 4 weeks after irradiation cell mutations were scored. Pink mutation frequencies were calculated from the pooled data for the peak interval (days 6 to 13 post-irradiation). Somatic cell mutations in TSH showed linear dose response relationships in the range of neutron doses available for the experiment. The RBE values estimated for neutrons in relation to X-rays were in the range 3.1 to 6.8, which were much lower than normally recognized value.

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Molecular Simulation Studies for Penetrable-Sphere Model: II. Collision Properties (침투성 구형 모델에 관한 분자 전산 연구: II. 충돌 특성)

  • Kim, Chun-Ho;Suh, Soong-Hyuck
    • Polymer(Korea)
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    • v.35 no.6
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    • pp.513-519
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    • 2011
  • Molecular simulations via the molecular dynamics method have been carried out to investigate the dynamic collision properties of penetrable-sphere model fluids. The collision frequencies, the mean free paths, the angle distributions of the hard-type reflection and the soft-type penetration, and the effective packing fractions are computed over a wide range of the packing fraction ${\phi}$ and the repulsive energy ${\varepsilon}^*$. The soft-type collisions are dominated for lower repulsive energy systems, while the hardtype collisions for higher repulsive energy systems. Very interestingly, the ratio of the soft-type (or, the hard-type) collision frequency to the total collision frequency is directly related with the Boltzmann factor of acceptance (or rejection) probabilities in the canonical ensemble Monte Carlo calculations. Such dynamic collision properties are shown to be restricted for highly repulsive and dense systems of ${\varepsilon}^*{\geqq}3.0 $and ${\phi}{\geqq}0.7$, indicating the cluster forming structures in the penetrable-sphere model.

Requirement Analysis of Korean Public Alert Service using News Data (뉴스 데이터를 활용한 재난문자 요구사항 분석)

  • Lee, Hyunji;Byun, Yoonkwan;Chang, Sekchin;Choi, Seong Jong
    • Journal of Broadcast Engineering
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    • v.25 no.6
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    • pp.994-1003
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    • 2020
  • In this paper, we investigated the current issues on the KPAS(Korean Public Alert Service) by News analysis. News articles, from May 15, 2005 to April 30, 2020, were collected with the key word of 'KPAS' through the News Big-Data System provided by the Korea Press Foundation. The results of the content analysis are as follows. First, the issues on alert presentation were categorized by alarm sound, message content, alert level, transmission frequency, delay, reception range, time of alert, and language. Issues on inability to receive KPAS messages were categorized into authority, mobile, sending standard, mobile communication infra, etc. For the last two to three years, news on the inability issues had decreased, while news on the presentation issues had increased. This tells us that the public demand for improvement in the KPAS lies in the presentation issues. The demand for societal resolutions to the presentation issues especially on message content, transmission frequency, and reception range has soared.

Estimating the design flood interval of agricultural reservoirs using a non-parametric resampling technique (비매개변수적 리샘플링 기법 기반 농업용 저수지 설계홍수량 구간 추정 기법)

  • Park, Jihoon;Kang, Moon Seong;Kim, Keuk Soo;Choi, Kyu Hyun;Cho, Hyo Seob
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2021.06a
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    • pp.397-397
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    • 2021
  • 본 연구의 목적은 비매개변수적 리샘플링 기법을 이용하여 농업용 저수지 유입 설계홍수량의 구간을 추정하는 기법을 제안하는 데 있다. 본 연구는 설계홍수량을 점 추정하여 안전계수(safety factor)를 적용하는 기존 방법에 대한 대안을 제시하고자 한다. 설계홍수량의 구간 추정을 수행하기 위해 부트스트랩 기법(bootstrap technique)을 사용하였다. 부트스트랩 기법을 이용하여 95% 신뢰수준에 해당하는 신뢰구간을 추정하였다. 본 연구의 공간적인 범위는 남한의 30개 농업용 저수지이며, 시간적인 범위는 과거 기간(2015s: 1986-2015)과 미래기간(2040s: 2011-2040, 2070s: 2041-2070, 2100s: 2071-2100)을 설정하였다. 본 연구에서는 200년 빈도, 24시간 지속기간을 대표적인 결과로 선정하여 분석하였다. 빈도분석은 GEV 분포를 사용하였고, L-moment 방법을 이용하여 매개변수를 추정하였다. 설계홍수량은 HEC-1 모형을 이용하여 산정하였다. 최종적으로 설계홍수량 구간 추정한 결과를 기존의 점 추정한 뒤 안전계수를 적용한 기존 방법과 비교하였다. 97.5th BCa percentile 기준으로 상대적인 변화를 비교해보면, 미래로 갈수록 구간 추정으로 산정한 설계홍수량이 점차 증가하는 것으로 도출되었다. 한강 및 금강 유역에 위치한 농업용 저수지의 설계홍수량이 낙동강 유역에 비해 상대적으로 큰 변화를 보여주었다. 몇몇 농업용 저수지에 대해서 2040s 기간에 다소 감소하기도 하였으나 2070s 기간 이후에 다시 증가하는 결과를 보여주었다. 낙동강 유역의 위치는 농업용 저수지의 설계홍수량은 미래로 갈수록 크게 증가하지 않는 경향을 보여주었다. 본 연구는 설계홍수량을 추정하는 데 있어 결정론적인 방법에서 더 나아가 자료의 통계적인 특성을 고려하여 구간 추정을 수행하는 방법론을 제공할 수 있을 것으로 사료된다.

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