• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2015.05a
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• pp.578-578
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• 2015

동아시아 지역의 대부분은 몬순의 영향으로 인해 수자원의 계절적 변동성이 크며 이로 인해 홍수 및 가뭄이 빈번하게 발생하고 있다. 기후변화에 따른 기온과 강수량의 변화는 수자원의 변동성을 더욱 악화시킬 수 있으며, 수재해 피해를 더욱 가중시킬 것으로 전망되고 있다. 본 연구에서는 기후변화에 따른 동아시아 지역의 기온 및 강수량의 변화를 전망하고, 그 특성을 분석하고자 한다. 이를 위해 CMIP5의 핵심실험인 2개 RCP시나리오(RCP4.5, RCP8.5)에 대한 다수의 GCMs 결과를 이용하였다. 구축한 기후시나리오를 이중선형보간법(bilinear interpolation)을 이용하여 공간적으로 상세화하였으며, Delta method를 이용하여 편의보정을 수행하였다. GCM 모의자료의 편의를 산정하기 위해 관측자료는 APHRODITE의 기온 및 강수량 자료를 이용하였다. GCM에 따라 차이가 나지만, 우리나라의 경우 평균적으로 100~300mm 정도 과소모의 되는 것으로 나타났다. 미래 기온 및 강수량 전망을 위해 과거기간은 1976~2005년, 미래기간은 2021~2050년(2040s), 2061~2090년(2070s)으로 구분하였다. 우리나라의 경우 RCP 4.5 하에서 연평균기온은 $1.4{\sim}1.7^{\circ}C$(2040s), $2.2{\sim}3.4^{\circ}C$(2070s) 정도 상승할 것으로 나타났으며, 연평균 강수량은 4.6~5.3% (2040s), 8.4~10.5% (2070s) 정도 증가할 것으로 나타났다. RCP 8.5에서는 연평균 기온은 RCP4.5에 비해 상승폭이 더 컸으며, 강수량은 유사한 결과가 나타났다. 또한, 동아시아 지역에서도 연평균 기온이 상승하고 연평균 강수량은 증가하는 것으로 나타났다. 다만, 지역별로 계절별 기온 및 강수량이 매우 다른 양상으로 나타났다. 이는 동아시아 지역과 같이 계절별 강수량 발생패턴이 다른 지역에서는 홍수 및 가뭄에 매우 중요한 역할을 할 것이다. 따라서 지역적으로 계절별 강수량의 변화를 분석해야 할 것으로 판단되며, 추후 유출량 모의를 기반으로 홍수 및 가뭄의 영향을 직접적으로 분석해야할 것으로 판단된다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2018.05a
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• pp.445-445
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• 2018

기후변화에 따른 환경오염은 21세기 인류에게 가장 심각한 문제 중의 하나로 대두되고 있다. 환경적인 측면에서 하천오염은 경제적으로 많은 문제를 발생시키고 있다. 이러한 하천오염 문제를 해결하기 위해서는 오염물질의 농도 측적 및 데이터 축적이 필수적이라 할 수 있다. 그러나 일반적으로 오염물질 부하량에 대한 직접적인 측정은 비용 측면에서 쉽지 않은 것이 사실이다. 또한 실시간으로 BOD, COD, TN, TP 등의 자료를 이용하여 예측하는 것에는 자료의 부족성으로 인해 한계가 있다. 본 연구에서는 구글의 딥러닝 오픈소스 라이브러리인 텐서플로우를 활용하여 기계학습을 통한 하천오염 예측을 목적으로 하고 있다. 기계학습을 위하여 텐서플로우를 활용하여 RNN, LSTM 인공신경망 모형을 구축하였다. 하천오염의 학습과 예측을 위해 결과치 분석을 위한 자료로는 금강 유역에 위치한 옥천 관측소 충청북도 옥천군 이원면 이원대교에 위치한 $36^{\circ}14'31.0''N$ $127^{\circ}40'02.6''E$의 관측소에서 BOD, COD, DO, 부유물질의 자료를 사용하였다. 모형의 학습을 위해서 입력자료는 수위, 유량, 평균기온, 평균풍속 자료를 2004년 ~ 2017년까지의 14년간의 자료를 사용하였다. 연구를 위해 BOD, COD, DO 부유물질 자료는 물환경정보시스템(http://water.nier.go.kr/)의 자료를 활용하고 수위, 유량등의 자료는 국가수자원관리종합정보시스템 (http://www.wamis.go.kr/)의 자료를 사용하였다. 그러나 수온, 수위, 풍속등의 자료는 일 자료가 있는가 반면 BOD, COD, TN, TP등의 자료는 일 자료가 있지 않아 이를 원활히 활용할 수 있도록 예측을 위한 결과치의 선형보간법을 통해 일 자료를 획득한 후 연구를 하였다. RNN, LSTM의 분석 시 학습속도, 반복시행횟수 sequence length의 길이 등의 값을 조절 하면서 결과치를 분석하였다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2023.05a
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• pp.420-420
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• 2023

하천의 유량 자료는 하천 관리에 필수적인 요소로, 지속적인 유량측정을 위해 국가 유량 측정망을 구성하여 주요 지점을 대상으로 유량 측정을 수행하고 있다. 측정된 유량자료는 일반적으로 수위-유량 관계곡선식을 개발하여 제공되고 있으며, 홍수파와 배수 영향 등으로 인해 수위-유량 관계곡선식에서 발생하는 산포로 인한 신뢰도에 문제가 우려되는 경우에는 실시간의 정확한 유량자료를 제공하기 위해 H-ADCP를 설치하여 지표유속법 기반의 실시간 유량 자료 생산하여 제공하고 있다. 그러나 H-ADCP를 이용한 유량 측정 방법은 장비의 한계로 인해 상대적으로 규모가 작고 수심이 얕은 하천에 적용하기 어려운 문제가 있다. 따라서, 최근에는 자동유량관측소 지점 확대를 위해 비접촉식 유속계를 활용한 자동유량관측소 운영이 점차 고려되고 있다. 이에 따라 비접촉식유속계를 이용한 유량 측정 결과의 검증 및 유지 관리를 위한 소프트웨어가 필요하다. 이에 본 연구에서는 비접촉식유속계 중 전자파를 이용하여 수표면의 표면유속을 측정할 수 있는 장비인 RQ-30의 측정결과를 분석하기 위해 Microsoft Visual Studio(C#) 사용하여 측정결과의 검토 및 자료 관리를 위한 후처리 소프트웨어를 개발하였다. 개발한 소프트웨어는 측정 원시자료를 읽고, 도시하여 측정 결과를 확인할 수 있으며, 머신러닝 기반의 알고리즘을 적용하여 수위 및 유속 시계열 자료에서 발생하는 이상치를 탐색할 수 있도록 개발하였다. 그리고 탐지된 이상치에 대한 보정을 위해 선형보간, LOESS, SuperSmoother를 사용하여 이상치를 보정하여 결과를 도출할 수 있도록 개발하였다. 추후 본 연구를 통해 개발된 프로그램을 활용하여 측정 자료의 유지 관리 효율성을 증대시킬 수 있을 것으로 기대되며, 지속적인 프로그램의 개선을 통해서 실무적으로 활용이 가능할 것으로 판단된다.

• Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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• v.17 no.1
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• pp.21-30
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• 2004

This study deals with free vibrations of laminated composite structures with a channel section using finite element method. In this paper, the mixed finite element method using Lagrangian and Hermite interpolation functions is adopted and a high-order plate theory is used to analyze laminated composite non-prismatic folded plates with a channel section more accurately for free vibration. The theory accounts for parabolic distribution of the transverse shear stress and requires no shear correction factors supposed in the first-order plate theory. An 32×32 matrix is assembled to transform the system element matrices from the local to global coordinates using a coordinate transformation matrix, in which an eighth drilling degree of freedom (DOF) per node is appended to the existing 7-DOF system. The results in this study are compared with those of available literatures for the conventional and first-order plate theory. Sample studies are carried out for various layup configurations and length-thickness ratio, and geometric shapes of plates. The significance of the high-order plate theory in analyzing complex composite structures with a channel section is enunciated in this paper.

• Journal of the Korean Society of Surveying, Geodesy, Photogrammetry and Cartography
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• v.29 no.4
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• pp.393-403
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• 2011

In this study, we suggested the period of tide observations is proper to calculate the mean sea level(MSL) precisely on Incheon tide station using wavelet analysis, and newly determined then the vertical reference surface of Korea using the calculated MSL. In order to calculate the height difference between the calculated MSL and specific ground station (ICGP) near the Incheon tide stations, we performed the laser measurements directly to the sea surface where located below ICGP. The orthometric-height of ICGP was determined that corrected the height difference to the calculated MSL using linear interpolation method. Finally, we connected the orthometric-height of ICGP with the original benchmark (ORBM) using GPS leveling methods for determining the new orthometric-height of ORBM. As the results, there is a variation amount of 0.026m between the new MSL was calculated in this study and old MSL was calculated in 1910's. Also, there is a difference of 0.035m between the new and old orthometric-heights of ORBM. The connection (or leveling) error of 0.009m was revealed in new orthometric height of ORBM with consideration of MSL variation which may caused by the error of GPS ellipsoid height and/or geoid model. In this study, we could be determined precisely the orthometric-height of ORBM based on the new MSL of Incheon Bay using only GPS leveling method, not a spirit leveling method. Therefore, it is necessary to determine the vertical datum strictly using long-term and continuously tide observations more than 19 years and to use the GPS leveling method widely in the height leveling work for the effective changeover from the orthonormal to the orthometric in national height system.

• Journal of KIISE:Software and Applications
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• v.37 no.4
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• pp.273-281
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• 2010

In this paper, we propose an automatic segmentation method of the endo- and epicardial boundary by using ray-casting profile based on intensity distribution and gradient information in CT images. First, endo-cardial boundary points are detected by using adaptive thresholding and seeded region growing. To include papillary muscles inside the boundary, the endo-cardial boundary points are refined by using ray-casting based profile. Second, epi-cardial boundary points which have both a myocardial intensity value and a maximum gradient are detected by using ray-casting based adaptive gradient profile. Finally, to preserve an elliptical or circular shape, the endo- and epi-cardial boundary points are refined by using elliptical interpolation and B-spline curve fitting. Then, curvature-based contour fitting is performed to overcome problems associated with heterogeneity of the myocardium intensity and lack of clear delineation between myocardium and adjacent anatomic structures. To evaluate our method, we performed visual inspection, accuracy and processing time. For accuracy evaluation, average distance difference and overalpping region ratio between automatic segmentation and manual segmentation are calculated. Experimental results show that the average distnace difference was $0.56{\pm}0.24mm$. The overlapping region ratio was $82{\pm}4.2%$ on average. In all experimental datasets, the whole process of our method was finished within 1 second.

• Journal of Korean Society of Transportation
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• v.27 no.5
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• pp.209-221
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• 2009

Travel time estimation under given traffic conditions is important for providing drivers with travel time prediction information. But the present expressway travel time estimation process cannot calculate a reliable travel time. The objective of this study is to estimate the path travel time spent in a through lane between origin tollgates and destination tollgates on an expressway as a prerequisite result to offer reliable prediction information. Useful and abundant toll collection system (TCS) data were used. When estimating the path travel time, the path travel time is estimated combining the link travel time obtained through a preprocessing process. In the case of a lack of TCS data, the TCS travel time for previous intervals is referenced using the linear interpolation method after analyzing the increase pattern for the travel time. When the TCS data are absent over a long-term period, the dynamic travel time using the VDS time space diagram is estimated. The travel time estimated by the model proposed can be validated statistically when compared to the travel time obtained from vehicles traveling the path directly. The results show that the proposed model can be utilized for estimating a reliable travel time for a long-distance path in which there are a variaty of travel times from the same departure time, the intervals are large and the change in the representative travel time is irregular for a short period.

• The Journal of Korean Institute of Next Generation Computing
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• v.15 no.5
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• pp.64-74
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• 2019

Although a non-rigid registration has high demands in clinical practice, it has a high computational complexity and it is very difficult for ensuring the accuracy and robustness of registration. This study proposes a method of applying a non-rigid registration to 3D magnetic resonance images of brain in an unsupervised learning environment by using a deep-learning network. A feature vector between two images is produced through the network by receiving both images from two different patients as inputs and it transforms the target image to match the source image by creating a displacement vector field. The network is designed based on a U-Net shape so that feature vectors that consider all global and local differences between two images can be constructed when performing the registration. As a regularization term is added to a loss function, a transformation result similar to that of a real brain movement can be obtained after the application of trilinear interpolation. This method enables a non-rigid registration with a single-pass deformation by only receiving two arbitrary images as inputs through an unsupervised learning. Therefore, it can perform faster than other non-learning-based registration methods that require iterative optimization processes. Our experiment was performed with 3D magnetic resonance images of 50 human brains, and the measurement result of the dice similarity coefficient confirmed an approximately 16% similarity improvement by using our method after the registration. It also showed a similar performance compared with the non-learning-based method, with about 10,000 times speed increase. The proposed method can be used for non-rigid registration of various kinds of medical image data.

• Journal of the Korean Institute of Gas
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• v.27 no.2
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• pp.39-48
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• 2023

This study presents the experimental results to measure the adsorption amount of methane gas by coal according to the conditions of a coalbed methane (CBM) reservoir. Adsorbed gas to coal seam particles was measured under reservoir conditions (normal pressure ~ 1,200 psi pressure range, temperature range15 ~ 45℃) using coal samples obtained from random mines in Kalimantan Island, North Indonesia. The obtained amount of absolute adsorbed gas was applied to triangular with linear interpolation to calculate the maximum amount of adsorbed gas according to temperature and pressure change, at which no experiment was performed. As a result, it was revealed that the amount of adsorbed gas to coal particles increased as the pressure increased and temperature decreased, but the increase of the amount of adsorbed gas decreased at more than an appropriate depth(1,000 ft). In the cleat permeability and cleat porosity for each depth of the coal bed considering the effective stress, the cleat permeability was 28.86 ~ 46.81 md, and the cleat porosity was 0.83 ~ 0.98%. This means that the gas productivity varies significantly with the depth because the reduction of the permeability according to the depth in the coal seam is significant. Therefore, a coalbed depth should be considered essential when designing the spacing of production wells in a coalbed methane reservoir in further study.