• 한국수자원학회:학술대회논문집
• /
• 한국수자원학회 2021년도 학술발표회
• /
• pp.450-450
• /
• 2021

기후변화 보고서에 따르면 집중 호우의 강도 및 빈도 증가가 향후 몇 년동안 지속될 것이라 제시하였다. 이러한 집중호우가 빈번히 발생하게 된다면 강우 침식성이 증가하여 표토 침식에 더 취약하게 발생된다. Universal Soil Loss Equation (USLE) 입력 매개 변수 중 하나인 강우침식능인자는 토양 유실을 예측할때 강우 강도의 미치는 영향을 제시하는 인자이다. 선행 연구에서 USLE 방법을 사용하여 강우침식능인자를 산정하였지만, 60분 단위 강우자료를 이용하였기 때문에 정확한 30분 최대 강우강도 산정을 고려하지 못하는 한계점이 있다. 본 연구의 목적은 강우침식능인자를 이전의 진행된 방법보다 더 빠르고 정확하게 예측하는 머신러닝 모델을 개발하며, 총 월별 강우량, 최대 일 강우량 및 최대 시간별 강우량 데이터만 있어도 산정이 가능하도록 하였다. 이를 위해 본 연구에서는 강우침식능인자의 산정 값의 정확도를 높이기 위해 1분 간격 강우 데이터를 사용하며, 최근 강우 패턴을 반영하기 위해서 2013-2019년 자료로 이용했다. 우선, 월별 특성을 파악하기 위해 USLE 계산 방법을 사용하여 월별 강우침식능인자를 산정하였고, 국내 50개 지점을 대상으로 계산된 월별 강우침식능인자를 실측 값으로 정하여, 머신러닝 모델을 통하여 강우침식능인자 예측하도록 학습시켜 분석하였다. 이 연구에 사용된 머신러닝 모델들은 Decision Tree, Random Forest, K-Nearest Neighbors, Gradient Boosting, eXtreme Gradient Boost 및 Deep Neural Network을 이용하였다. 또한, 교차 검증을 통해서 모델 중 Deep Neural Network이 강우침식능인자 예측 정확도가 가장 높게 산정하였다. Deep Neural Network은 Nash-Sutcliffe Efficiency (NSE) 와 Coefficient of determination (R²)의 결과값이 0.87로서 모델의 예측성을 입증하였으며, 검증 모델을 테스트 하기 위해 국내 6개 지점을 무작위로 선별하여 강우침식능인자를 분석하였다. 본 연구 결과에서 나온 Deep Neural Network을 이용하면, 훨씬 적은 노력과 시간으로 원하는 지점에서 월별 강우침식능인자를 예측할 수 있으며, 한국 강우 패턴을 효율적으로 분석 할 수 있을 것이라 판단된다. 이를 통해 향후 토양 침식 위험을 지표화하는 것뿐만 아니라 토양 보전 계획을 수립할 수 있으며, 위험 지역을 우선적으로 선별하고 제시하는데 유용하게 사용 될 것이라 사료된다.

• 한국건설관리학회논문집
• /
• 제10권5호
• /
• pp.95-103
• /
• 2009

하천시설공사의 경우, 비정형적인 하천공사의 특성과 개략 공사비 산정을 위한 기준단가의 부재와 기본 설계단계 부재에 따른 가용정보의 부족 및 변동의 가능성 등의 특정으로 개략공사비 산정에 많은 어려움이 존재한다. 기존의 하천공사의 개략공사비 산정은 하천제방의 대표 단면의 물량 산출을 통한 대표 단면 공사비 산정 후, 이에 단순히 연장(m)을곱하는 방식을 적용하고 있다. 본 연구에서는 체계적인 개략공사비 산정 방법론이 존재하지 않는 하천공사의 개략공사비 산정 방법론을 제시하는데 있어, 기본설계가 없는 하천시설물공사의 특성을 고려해 기획단계에서의 개략공사비 산정 모델을 개발하고자 한다. 이를 통해 국가예산이 투입되는 공공공사에서 국가예산의 낭비를 방지하고, 보다 체계적이고 정확한 공사비 산출을 가능하게 하고자 한다.

• 한국건설관리학회논문집
• /
• 제19권3호
• /
• pp.70-78
• /
• 2018

기후변화에 대한 우려가 커지면서 건설산업에서도 환경부하를 줄이기 위해 지속적으로 노력하고 있으며, 환경부하를 산정하기 위한 효과적인 방법론으로써 LCA (life cycle assessment)가 제시되고 있다. 그러나, LCA는 환경부하량 산정을 위해 작업에 투입되는 자원량에 대한 정보가 필요하기 때문에 이러한 정보의 확보가 어려운 초기 설계단계의 환경적 검토에는 활용되지 못하고 있다. 이 연구에서는 도로의 배수시설물을 대상으로 표준단면에 기반한 작업물량산출체계를 개발하고 환경부하량을 산출할 수 있는 모델에 활용하였다. 이 모델은 초기 설계단계의 가용정보만으로 LCA에 필요한 자원량을 산정함으로써 환경부하량을 산출할 수 있다. 모델의 유효성을 검증하기 위해 5개의 검증사례를 적용하였으며 원단위추정모델 및 회귀모델과 비교하였다. 그 결과 평균 9.94%의 절대오차율평균을 나타내 다른 모델보다 상대적으로 정확하며 초기 설계단계에서 사용할 수 있는 유효한 모델이라는 점이 확인되었다.

• 한국건설관리학회논문집
• /
• 제22권2호
• /
• pp.42-52
• /
• 2021

공동주택 주차장 리모델링 공사비는 전체 리모델링 공사비의 대략 20%를 차지한다. 지하주차장 공사비를 알면 전체 공사비 예측이 가능한 것이다. 공사비 산정 시 참고하는 표준품셈은 리모델링 공사비 산정에 적용하기 곤란하여 리모델링 공사의 특징을 반영할 수 있는 공사비 산정 모델이 필요하다. 이 연구에서는 리모델링의 특징 및 설계 요소를 반영하여 개략 공사비를 산정하는 공동주택 지하주차장 확대 리모델링의 개략 공사비 산정 모델을 개발하였다. 선행 연구 고찰 및 전문가 자문을 통해 지하주차장 리모델링 공사의 Activity를 37개 도출하였다. 리모델링 설계도면이 확정되기 전 개략 공사비를 산정할 수 있도록 Activity 별 물량 산출식 및 단가를 제시하였다. 전문가 자문을 통해 공사비 상승에 영향을 미치는 요인 13개와 요인 별 가중치를 결정하였다. 리모델링 사례단지 3개를 개략 공사비 산정 모델에 적용한 결과, 정확도는 평균 93%로 나타났다.

• 한국시뮬레이션학회:학술대회논문집
• /
• 한국시뮬레이션학회 1999년도 춘계학술대회 논문집
• /
• pp.32-36
• /
• 1999

본 연구에서는 대공 무기체계의 성능평가를 위한 시뮬레이션 모델의 개발로서 능력추정을 위한 수식의 전개와 전산프로그램을 개발하고 예제를 통하여 능력산출 예를 보였다. 본 연구에서 고려된 시뮬레이션 방법으로 Mon Carlo 시뮬레이션과 Karman Filtering을 사용하였다. 본 모델의 주요 단계로서 1) 가장 최단 경로에서의 표적과 탄두간의 상대 속도와 위치를 결정하고, 2) 표적의 탄두에 대한 취약면적을 산출하고 3) 마지막으로 표적살상 확률을 산정하는 과정의 단계에 따라 개발되었다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
• /
• 한국수자원학회 2005년도 학술발표회 논문집
• /
• pp.114-118
• /
• 2005

본 연구에서는 특정 유역의 토양수분 상태, 한계유출량(threshold runoff) 및 단기 기상예보 자료 등으로부터 돌발홍수능(Flash Flood Guidance, FFG)을 계산할 수 있는 실시간 돌발홍수 예경보시스템을 개발하기 위해 한강유역을 대상으로 DEM 자료를 이용하여 미세 소유역을 구분하고 하도단면 특성을 고려한 제방 월류 유량 개념을 기초로 고해상도 소유역 단위의 한계유출량을 산정하고, 중규모 TOPMODEL의 토양수분 모델을 통해 임의 상태의 토양수분을 추정할 수 있도록 개발하였다 또한, FFG 시스템의 기상학적 구성요소 개발을 위해 레이더 강우 추정을 편차보정 기법을 통해 계산하였다. 상술된 계산결과를 바탕으로 2003년 7월의 호우사상에 대한 유역 및 격자기반의 FFG를 산정하였고, 이들 결과는 기상청의 RDAFS(Regional Data Assimilation and Prediction System) 단기 수치예보 자료의 지속시간별 예측강수량을 활용하여 돌발홍수 발생에 대한 사례연구를 수행하였다.

• 한국GIS학회:학술대회논문집
• /
• 한국GIS학회 2008년도 공동추계학술대회
• /
• pp.57-62
• /
• 2008

이 연구는 우리나라에서 흔히 사용되고 있는 수질모델링 기법 중의 하나인 QUAL2E 모델을 GIS기반의 수질관리 시스템에 적용하여 농촌지역에서 활용 가능한 수질모의 시스템을 개발하는 것을 목표로 한다. 수질모의 시스템의 개발을 위해 기본적으로 지형도, 하천도, 행정구역도, 표준유역도 등으로 이루어진 도형 데이터베이스와 오염원 자료, 환경실측자료 등으로 이루어진 속성 데이터베이스를 구축하였다. 수질모의는 GIS 기반의 농촌수질모의 시스템 상에서 이루어지도록 설계하였으며 간단히 소유역별 배출 오염부하량을 조정함으로써 여러 조건에 대한 수질모의가 가능하다. 대상유역은 삽교천 상류부터 31km 구간이고 총 5개의 소유역을 포함한다. 수리계수 산정은 HEC-RAS를 사용하였으며 수리계수 산정결과는 시스템 상에 미리 저장하여 수질모의 시 자동으로 입력되어 사용된다. 소유역별 배출 오염부하량을 조정함으로써 수질변화 경향 차이를 시스템 상에서 쉽게 확인할 수 있었고, 다양한 삭감시나리오의 작성에 시스템이 활용 가능함을 확인하였다. 향후 연구에서는 체계적이고 효율적인 농촌지역 수질관리 지원을 위하여 수질모의 시스템을 이용한 실질적인 관리방안 마련 연구 및 시스템 보완 개발 연구가 뒤따라야할 것이다.

• 한국건설관리학회논문집
• /
• 제10권5호
• /
• pp.104-112
• /
• 2009

90년대 중반이후 도시하천을 중심으로 추진되던 자연형 하천 정비사업은 2008년 4월 하천법의 개정으로 인해 하천의 친환경적인 기능이 더욱 강조되어, 그 적용 분야는 지방하천까지 폭넓게 확대 되었다. 그러나 기존의 이 치수형 하천정비사업에 초점을 맞춘 하천의 개략공사비 산정모델은 자연형 하천공사에 실시되는 주요공종을 포함하고 있지 않아, 축제공, 호안공사가 전부인 소규모 하천정비공사를 제외하고는 그 적용성이 많이 떨어진다. 따라서 본 연구는 최근의 친환경적인 기능을 강조하는 하천정비공사의 패러다임 등 하천시설공사 관련 환경 및 정책 변화에 따라서 기획 및 설계 단계에서 적용될 수 있는 자연형 하천공사 개략공사비 산정모델을 개발하는 것을 목적으로 한다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
• /
• 제24권5호
• /
• pp.1-8
• /
• 2020

이 연구에서는 철근콘크리트 부재의 전단파괴가 휨-전단 메커니즘에 지배된다는 가정을 바탕으로 인장측과 압축측에 대한 2개의 전단요구곡선들과 이에 대응되는 잠재전단강도곡선들을 각각 도출하였으며, 이를 기반으로 전단강도 산정모델을 제안하였다. 제안모델에서는 철근과 콘크리트의 부착거동을 고려하여 휨균열폭과 철근의 국부응력증가분을 산정하였다. 또한, 휨균열로부터 발전되는 지배전단균열의 생성과 균열진전거동을 이론적으로 모사하기 위하여 균열집중계수를 도입하였으며, 이를 통해 단면높이가 큰 철근콘크리트 부재에서 관측되는 크기효과를 반영하였다. 또한, 기존의 해석모델과는 다르게 전단철근과 콘크리트의 전단기여분 사이의 상호작용을 고려할 수 있는 새로운 형태의 수식을 개발하였다. 제안모델의 검증을 위하여 방대한 전단실험체들을 기존문헌으로부터 수집하였으며, 이를 통해 해석모델을 검증한 결과는 제안모델이 실험체들의 재료, 크기 및 철근의 부착특성에 관계없이 실험결과를 정확하게 평가할 수 있음을 보여주었다.

• 대한토목학회논문집
• /
• 제34권5호
• /
• pp.1395-1408
• /
• 2014

본 연구에서는 시민들이 하천에서 안전하고 쾌적하게 레크리에이션 활동을 할 수 있도록 종합 수질 정보를 제공하는 하천 레크리에이션 지수 산정 모델을 개발하였다. 하천 레크리에이션 지수 모델은 분변성 대장균 모델과 수질지수 모델을 통합하여 구성하였다. 분변성 대장균 모델에서는 로지스틱 회귀분석을 사용하여 분변성 대장균 등급을 예측하였고, 수질지수 모델에서는 DO, pH, 탁도, 클로로필 a를 퍼지 합성방법을 통해 종합화하여 수질 지수를 산정하였다. 최종 단계에서 분변성 대장균 등급과 수질 지수를 통합하여 하천 레크리에이션 지수를 산정할 수 있도록 모델을 개발하였다. 제안된 모델을 낙동강의 강정고령보 상류 지점에 적용한 결과, 하천 레크리에이션 지수는 개별 수질인자들의 변화를 잘 반영하는 것으로 나타났다. 특히 하천 레크리에이션 지수와 클로로필 a의 상관계수가 -0.85로 나타나 클로로필 a가 하천 레크리에이션 지수에 가장 많은 영향을 미치고 있음을 확인할 수 있었다. 본 모델에서 산정한 종합수질지수는 기존 수질 정보 제공 시스템인 실시간 수질지수보다 보수적인 결과를 보였는데, 이는 등급에 따라 현재의 수질 상태가 어떠한 상태에 속하는지를 계산하고 수질 기준의 불확실성을 적절하게 고려하기 때문인 것으로 판단되었다. 나아가서, 분변성 대장균 등급이 낮을 경우 하천 레크리에이션 지수가 분변성 대장균을 고려하지 않고 있는 실시간 수질지수보다 낮은 결과를 제시하는 것으로 나타났다.