• 제목/요약/키워드: 상태공간모형

검색결과 252건 처리시간 0.037초

비평형 유사이송 모의를 위한 적응거리계수 산정 공식 비교 (Comparison of adaptation length coefficient equations for nonequilibrium sediment transport simulation)

  • 정안철;김성원;안현욱;장창래;정관수
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
    • /
    • 한국수자원학회 2018년도 학술발표회
    • /
    • pp.76-76
    • /
    • 2018
  • 하천에서의 유사이송과 하상변동을 분석하는 대표적인 방법으로는 현장에서 유사량이나 하상고를 측정하여 분석하는 실측에 의한 방법, 수리모형 실험과 수치모형을 이용하는 방법이 있다. 이 중에서 실측에 의한 방법은 시간과 비용의 한계로 수치해석모형을 이용한 연구가 많이 이루어 지고 있다. 현재까지 개발된 다양한 하상변동 수치모형들은 유사이송 상태를 평형 유사이송 상태를 가정하고 개발되어 왔다. 평형 유사이송은 흐름과 하상재료 등의 조건이 발생시킬 수 있는 유사이송능력과 실제 유사이송률이 동일하다고 가정하는 것이다. 그러나, 실제 유사이송에서는 흐름 및 지형 등의 변화에 따라서 지속적으로 새롭게 형성되는 유사이송능력에 실제 유사이송률이 빠르게 도달하지 못하면서 유사이송능력과 유사이송률 사이에 시 공간의 격차가 발생하게 된다. 이러한 상황을 비평형 유사이송이라고 하며 지속적인 하상 상승 및 저하가 발생하는 구간, 댐과 같은 구조물에 의해서 유사의 연속성이 차단되는 구간, 하상재료가 불연속한 구간 등에서 주로 발생하는 것으로 알려져 있다. 비평형 유사이송을 수학적으로 모의하기 위한 대표적인 방법에는 적응거리계수와 회복계수를 이용하는 방법이 있다. 위의 계수들은 흐름 및 하상 특성을 이용하여 공간에 대한 유사이송의 지체현상을 고려하는 방법으로 이를 산정하기 위한 다양한 공식들이 제시되고 있다. 그러나, 각 공식들에 의해서 제시되는 값에 많은 차이가 있는 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 실내실험과 수치실험을 통해서 평형/비평형 유사이송 및 집중형/분포형 적응거리계수를 고려한 모의 결과를 비교하였으며, 적응거리계수 산정공식에 따른 비평형 유사이송 모의 결과를 비교하였다. 본 연구에서 적용한 실내실험에 대해서는 평형 유사이송보다는 비평형 유사이송을 고려한 경우와 비평형 유사이송 공식을 이용하여 적응거리계수를 분포형 매개변수로 이용하는 경우가 실제 하상변동 모의 결과에 더 근접한 수치실험 결과를 제공하는 것으로 나타났다.

  • PDF

상태벡터 모형에 의한 서울지역의 강우예측 (Rainfall Prediction of Seoul Area by the State-Vector Model)

  • 주철
    • 물과 미래
    • /
    • 제28권5호
    • /
    • pp.219-233
    • /
    • 1995
  • 강우의 평균과 분산이 시 공간적으로 변하는 비정상 다변량 모형을 강우모형으로 선정하였다. 그리고 강우모형의 상태 및 매개변수의 추정을 위해 비정상 대변량 모형의 잔차항에 Kalman Filter 순환추정 알고리즘을 적용하여 강우예측모형 시스템을 구성하였다. 그후 반응시간이 짧은 도시지역에 설치된 T/M 강우관측소에 입력되는 매 시간(10분간격) 강우자료를 사용하여 호우개수방법에 의한 비정상(Non-stationary) 평균과 분산의 추정 그리고 호우속도 추정을 통한 정규잔차 공분산을 추정하여 다수의 지점들 및 선행시간들의 실시간 다변량 단기 강우예측 (On-line, Real-time, Multivariate Short-term, Rainfall Prediction)을 하였다. 강우예측시스템 모형에 의한 결과와 비정상 변량 모형에 의한 강우모의 결과가 잘 일치하였다. 그리고 예측정도를 측정하는 방법인 제곱 평균 제곱근 오차(RMSE)와 모형 효율성 계수(ME)를 분석한 결과, 강우 예측시간 즉 선행시간이 갈수록 제곱 평균 제곱근 오차가 커지고 모형 효율성 계수가 1로부터 점차 작아지는 것으로 보아 강우예측 정도가 떨어지는 것을 알 수 있었다. 또한 호우개수방법으로 구한 평균이 호우구조의 많은 부분을 차지하고 있음을 알 수 있었다.

  • PDF

국내 5대강 유역의 기후변화에 의한 홍수 취약성 평가에 관한 연구 (Study of the Flood Vulnerability Assessment on 5 River Basins in Korea under Climate Change)

  • 이문환;이병주;정일원;배덕효
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
    • /
    • 한국수자원학회 2010년도 학술발표회
    • /
    • pp.47-51
    • /
    • 2010
  • 본 연구의 목적은 기후변화에 따른 홍수 취약성 평가 방법을 제안하고 미래 기후시나리오를 이용하여 국내 5대강 유역에 대해 홍수취약지역을 시 공간적으로 평가하는 데에 있다. 이에 현 기후상태의 홍수 취약성을 평가하고자 유역의 지형, 인문 사회 정보를 수집하였으며, 관측 기상, 수문자료와 수문모형 모의로부터 유역평균강수량 및 유역별 유출량을 산정하였다. 이상의 자료를 토대로 홍수와 관련된 취약성 지표를 선정 및 산정하여 현재 기후상태(1971~2000년)에서의 홍수취약성을 평가하였다. 또한 기후변화 영향을 고려하기 위해 3개의 온실가스배출시나리오를 기반으로 생산된 13GCMs 별 미래 기후시나리오 자료를 수집하였으며, 3개의 유출모형에 적용, 다수의 유출시나리오를 생산하여 현재 기후상태(1971~2000년) 대비 미래 세기간 S1(2011~2040년), S2(2041~2070년), S3(2071~2100년)의 홍수 취약성을 평가하였다. 현재 기후상태에 따른 홍수취약지역을 평가한 결과 대체로 한강 중 하류지역과 영 섬강 하류 지역에서 높게 나타났으며, 낙동강 중 상류유역은 상대적으로 낮은 것으로 나타났다. 또한 기후변화시나리오를 적용할 경우 취약지역의 공간적인 분포는 기준기간과 유사했으나, 대부분의 유역에서 심도는 증가할 것으로 나타났다. 특히 낙동강 권역에서 가장 크게 변할 것으로 분석되었는데 이는 하천의 적응능력이 작아 상대적으로 기상 수문지표의 변화에 더욱 민감하게 반응하는 것으로 판단된다.

  • PDF

수문기상데이터 기반 개념적 강우-유출관계 모형 연구 (Conceptual rainfall-runoff relationship model based on hydrometeorological data)

  • 전경수;선우우연
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
    • /
    • 한국수자원학회 2018년도 학술발표회
    • /
    • pp.177-177
    • /
    • 2018
  • 유역의 홍수량 산정하기 위해서 데이터기반 모형, 개념적 모형, 프로세스 기반 모형과 같은 다양한 개념의 수문학적 모형이 개발되고 적용성이 검토되고 있다. 물리기반 강우-유출관계 모형의 경우, 이론적으로 강우유출응답의 연속 모의에 적합하다고 알려져 있으나 모형 구성에 필요한 수문자료 확보의 한계성 때문에 실절적인 적용에 어려움이 있다. 또한 수문 자료가 충분하지 않거나, 없는 미계측 유역에서 홍수량을 산정하기 위해서는 기존의 수문 관측 시스템의 데이터를 이용하기 어렵기 때문에 레이더 및 위성 등을 이용한 다양한 기상수문데이터 도입이 필요하다. 이에 본 연구에서는 관측된 자료와 함께 모델기반 수문기상 시스템인 GLDAS(Global Land Data Assimilation System, GLDAS)의 자료를 이용하여 개념적 강우-유출관계 모형인 PMD(Probaility Distributed Model, PMD)을 통해 홍수량을 모의하는 방법을 적용하였다. 이를 위해 개념적 강우유출관계 모형을 구성하고, 공간적 토양저류(soil moisture storage)분포를 산정하기 위해 토양의 함수상태를 산출하였다. 이같은 접근법은 수문 자료의 제한, 모형 검정의 문제와 같은 어려움을 해결하기 위한 대안으로 제시할 수 있으며, 분석 결과로부터 모델기반 수문기상 자료와 개념적 강우-유출관계 모형의 활용가능성을 검증할 계획이다.

  • PDF

한국 부동산 시장의 합리적 버블 추정에 관한 실증연구 (An Empirical Study on the Estimate of Rational Real Estate Bubble in Korea)

  • 전해정
    • 한국경제지리학회지
    • /
    • 제17권1호
    • /
    • pp.147-159
    • /
    • 2014
  • 본 연구는 2003년 11월부터 2013년 8월까지의 전국, 수도권, 비수도권, 강남, 강북지역 아파트 매매가격의 합리적 버블을 전체기간과 글로벌금융위기 전 후로 기간을 나누어 상태공간모형과 칼만필터를 이용해 추정하였다. 전체기간 중에 강남은 합리적 버블이 25.4%로 가장 높고 강북 21.3%, 수도권 20.1%, 전국 18.9%, 비수도권 14.3%로 나타났다. 글로벌 금융위기 이전에는 강남이 26.7% 강북 19.3%로 강남이 강북보다 약 7.4% 정도 버블이 높게 형성되어 있다. 이에 반해 글로벌 금융위기 이후에는 강남 13.2%, 강북 10.7%로 버블이 많이 붕괴되었으나 오히려 비수도권 지역은 이전기간 4.2%에서 이후기간 19.0%로 약 15% 상승을 하였다. 이는 강남, 강북을 포함한 수도권은 매매가격이 하락하고 임대료는 상승을 하였고 비수도권 지역은 공공기관 이전 등 각종 개발호재로 인해 매매가격이 상승한 것이 주요원인으로 생각된다.

  • PDF

거시경제변수(巨視經濟變數)와 주가(株價) - 한국주식시장(韓國株式市場)에서의 실증분석 -

  • 정기웅
    • 재무관리연구
    • /
    • 제8권2호
    • /
    • pp.111-129
    • /
    • 1991
  • 본 논문에서는 재정가격결정모형(裁定價格決定模型)(Arbitrage Pricing Model)을 기초로 우리나라 주식시장에 영향을 주는 거시경제변수가 무엇인가를 찾고자 하였다. 방법론면에서는 과거변수(過去變數)(lagged variables)에 의해서만 기대치를 형성시키는 AIRMA(Autoregressike Integrated with Moving Average) 방법을 이용하기보다는 마코프속성(屬性)(Markov Property)을 갖는 상태공간모형(狀態空間模型) (State Space Model)을 이용하여 보다 합리적인 거시경제 요인의 이노베이션을 하였다. 또한 단순한 요인분석(要因分析)(factor analysis)에 의한 요인추출은 요인의 표본의존성(標本依存性)(Sample dependency)이 심하므로 그룹간 요인분석(inter-battery factor analysis)을 행하여 추정(推定)된 요인(要因)(요인값 : factor score)과 요인수를 결정하여 관련 거시경제변수를 선택한다. 그룹간 요인분석을 위한 그룹을 형성할 때 그룹내에서는 동질성을 그룹간에는 이질성을 최대한 살리는 것이 필요한데, 이를 위해 군집분석(群集分析)(Cluster Analysis)을 사용한 것이 특징이다. 결론적으로 우리나라 주식시장에 영향을 미치는 거시경제요인(巨視經濟要因)으로 단위노동비율, 제조업제품재고지수, 채권프리미엄, 수출물가지수, 정부부문 통화공급, 회사채수익률, 종합주가지수 등 7가지가 있는 것으로 분석되고 있다.

  • PDF

빗물받이 연결관 역류 흐름 해석을 위한 Fluent 모형 적용 (Backflow Flow Analysis of Street Inlet drain using Fluent Model)

  • 이민성;김정수;유인기;유규민
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
    • /
    • 한국수자원학회 2022년도 학술발표회
    • /
    • pp.245-245
    • /
    • 2022
  • 최근 국내 기후변화에 따른 국지성 집중호우로 인한 시간당 강우량의 증가로 도로부 유출량의 증가와 배수관거에서의 내수배제 불량에 따른 도심지 내수침수 피해가 증가함에 따라 이를 해결하기 위한 우수유출저감시설이 설치되고 있다. 그러나 대단위의 지하 저류시설의 지속적인 설치는 과밀화된 도심지에서 설치 지하공간의 구조적인 한계 및 적정 설치 위치의 미확보 등의 다양한 문제가 발생하여 저류시설의 침수저감 효과에 대한 추가적이고 새로운 저류시설에 대한 연구가 필요한 실정이다. 이에 내수 침수 저감 및 배수 능력 향상을 위한 도로 배수시설과 연계된 도로 측구부 저류시스템 구축이 필요하다. 이를 위해 역류 방지 및 노면수 저류 빗물받이에 적용되는 부력식 역류차단장치를 개발하였으며, 역류차단장치의 최적 형상 개발을 위해서 기존 빗물받이 연결관과의 통수능 비교 및 분석이 필요한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 기존 빗물받이 연결관 및 연결관 내에 역류차단장치가 적용된 역류차단 빗물받이의 흐름분석을 위해 Fluent 모형을 이용하여 3차원 수치모의를 수행하였다. 수치모의 구성으로는 전체 형상을 40×50cm의 빗물받이 유입부와 50×50cm의 빗물받이로 결정하고 격자는 빗물받이 내부의 복잡한 3차원 흐름을 모의하기 위해 1.2~2mm 크기로 생성하였다. 다상유동 해석을 위해 VOF(Volume of Fluid)방법을 적용하였고, 수치해석 방법으로는 비정상류, 난류 모형으로는 SST k-𝜔모형을 적용하였다. 해석조건으로는 김정수(2021) 등이 제시한 4차선 기준 설계빈도별(5~30년) 빗물받이 유입유량을 산정하여 빗물받이 유입조건으로 선정하였으며, 빗물받이와 연결관에서의 통수능력 분석 조건으로는 빗물받이에 기존 연결관이 부착된 조건과 연결관 내에 역류차단장치가 설치되어 역류차단장치가 개방된 조건에서의 통수능을 비교하였으며, 역류상황을 가정한 연결관에서의 통수능을 비교하기 위하여 역류차단장치의 개폐정도를 15도(통수단면 33%감소) 닫힌 상태 및 30도(통수단면 67% 감소) 닫힌 상태 조건을 대상으로 빗물받이와 연결관에서의 흐름을 모의하였다. 수치모의 결과 역류차단장치의 계폐조건에 상관없이 5년 빈도유입량 조건에서는 완전 배수가 되었으며, 개폐조건 15도에서는 10년 빈도의 유입량에서는 완전 배수가 되었으나 20년 빈도 이상의 유입량 조건에서 빗물받이 유입부로의 역류가 발생하였으며, 개폐조건 30도에서는 5년 빈도 이상 유입량 조건에서 빗물받이 유입부로 역류가 발생하는 것으로 나타났다. 특히, 30년 빈도 이상의 유입량부터는 빗물받이 연결관 내에 역류차단장치 개페조건과 관계없이 빗물받이 유입부로의 역류로 인한 도로 침수가 발생하기 때문에 유휴공간인 도로 측구부를 저류공간으로 활용할 수 있는 도로 측구부 저류시스템의 구축은 필수적이라고 판단되며, 유량 조건에 따른 빗물받이 내부 와 흐름과 유출부에서의 유속 변화 특성을 확인하였다. 그러므로 측구 저류조 개발 형상과 연결한 3차원 흐름의 구현 및 분석에 Fluent 모형의 적용이 가능하다고 판단된다.

  • PDF

제주도 천미천 유역의 지하수위 변동 수치모의 (Numerical Modeling Study for Groundwater Flow at Chun-Mi Creek, JeJu Island)

  • 최정현;박화준;김원일;호정석;안원식
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
    • /
    • 한국수자원학회 2007년도 학술발표회 논문집
    • /
    • pp.702-706
    • /
    • 2007
  • 본 연구에서는 실측 강수 자료를 적용하여 장기 지하수위의 변동을 수치모의하고, 그 결과를 관측정으로부터 측정된 실측 지하수위와 비교하였다. 모형의 구축은 제주도 한라산 중산간으로부터 해안까지 이르는 유역 면적 $310km^2$의 천미천 유역을 대상으로 하였으며, 2001년 11월 부터 2002년 10월까지 12개월간의 강우에 따른 지하수위의 변동을 평형상태로 해석하였다. 미국 지질조사국 (USGS) 에서 개발한 3차원 유한차분 해석 프로그램인 MODFLOW 모형을 선정하여 적용한 결과를 유역 내의 12개 관측정 측정수위와 비교하였으며, 대상지역에서 14.7m의 평균 오차와 21% 정규 실효치를 나타내었다. 향후 모형 구축 및 모의 결과의 신뢰도를 향상시키기 위해 격자수와 크기의 조절 및 공간적 분포에 따른 대수층의 투수계수와 저류계수의 민감도 분석을 수행하여야 할 것으로 판단되며, 계속 연구 수행 중에 있다.

  • PDF

기혼여성의 자녀출산계획에 대한 공간효과 분석

  • 신인철
    • 한국인구학
    • /
    • 제32권2호
    • /
    • pp.59-85
    • /
    • 2009
  • 본 연구는 최근 인구학에서 공간적 접근을 시도하는 논의들이 활발해지는 경향과 함께 지역 적합적 저출산 대응정책의 필요성의 대두라는 정책적 수요에 부합하고자 자녀출산계획에 있어 지역의 공간적 효과가 미치는 효과를 분석하였다. 또한, 기혼여성의 연령, 출산한 자녀의 수가 자녀를 출산할 계획을 가질 확률에 대한 비선형적 효과를 실증적으로 분석하였다. 다층모형과 같이 최근 지역연구에서 이용되고 있는 실증분석방법들의 한계점을 살펴보고, 그 대안으로 Geo-Additive Model을 적용하였다. 동 방법론은 한 모형 내에서 공간의 구조적 효과와 비구조적 효과, 연속형 변인의 비선형효과 등을 동시에 추정할 수 있다. 이를 위한 분석자료로 통계청의 2005년도 인구주택총조사의 마이크로데이터 중 2% B형 자료를 이용하였다. 분석결과 기혼여성이 자녀를 출산할 계획을 가질 확률에 기혼여성의 연령과 출산한 자녀의 수는 비선형적 효과를 주었으며, 특히 각 개인들은 현재의 출산 상태에서 자녀 한명을 추가로 출산하는 것이 동일한 부담으로 작용하지 않음을 알 수 있었다. 이를 통해 기혼여성들의 첫출산 시점이 결혼연령에 따라 차이가 있고 결혼코호트에 따라 다르더라도 첫출산 자체가 여전히 보편적인 현상이라는 가정을 받아들인다면, 출산율 제고를 위한 정책의 대상은 첫째아를 이미 출산한 여성들이 되어야 할 것으로 보인다. 또한, 자녀를 출산할 계획을 가질 확률에 지역의 구조적 공간효과가 유의미한 영향을 주는 것으로 분석되었다. 지역별 합계출산율의 공간 자기상관분석 결과와 비교해 본 결과 출산계획의 구조적 공간효과가 양의 효과를 미치는 지역에서는 실제 출산행위인 합계출산율도 높지만, 구조적 공간효과가 부적인 효과를 가지고 있는 지역에서는 합계출산율도 낮게 나타남을 알 수 있었다. 따라서 각 지방자치단체에서는 지자체들의 정책수요나 자원 및 재정의 부담능력 등 지역별 차이를 고려하지 않은 일률적인 정책의 추진을 지양하고, 지역 특수성을 고려하여 지역에 적합한 출산정책을 추진해야 할 것이다.

공간정보산업 해외진출을 위한 공간정보 오픈플랫폼(V-World) 패키지상품 모형 개발 연구 (Research and development of the V-World packaged goods model for the overseas expansion of the spatial information industry)

  • 임용민;이재용
    • 한국산학기술학회논문지
    • /
    • 제17권4호
    • /
    • pp.606-614
    • /
    • 2016
  • 포화상태인 국내 공간정보산업시장을 확장하기 위해서는 해외 진출이 필수적이나, 현재의 공간정보산업 해외 진출은 시장 확장에 한계를 보이고 있다. 또한, 공간정보산업의 해외진출 전략은 국내-해외 공간정보산업을 동시에 고려하여 해외진출 전략의 실효성을 담보해야 한다. 이러한 공간정보 산업현황에서 공간정보 오픈플랫폼은 매우 중요한 역할을 할 것으로 보여 진다. 이에 공간정보 세계시장에서 국내 공간정보산업이 수출 경쟁력 확보를 위해 본 연구에서는 그 방안의 하나로 공간정보 오픈플랫폼 기반의 패키지 상품 모형 개발 연구를 진행하였다. 먼저 공간정보산업 해외진출 현황 및 특징을 파악하였고, 상품으로서의 공간정보 오픈플랫폼을 파악하기 위해 해외 수요와 공간정보 오픈플랫폼과의 관계를 도출하고 판매 대상 및 방법을 제시하였다. 이와 같은 내용을 기반으로 공간정보 오픈플랫폼을 활용한 융 복합 패키지 수출 기본 전략을 수립하고 상품의 기본 개념, 구성 요소를 설계하였다. 수출대상국 수요 지향적 전략, 공간정보 오픈플랫폼 기반 전략, 국내기업 연계-통합형 전략으로 구분하여 오픈플랫폼 기반 융 복합패키지 상품 기본모형까지 설계하였고, 이러한 융 복합 패키지 상품 구성에 따라 공간정보 관련 기업의 해외 진출 촉진을 기대할 수 있다.