• Title/Summary/Keyword: 속도예측모형

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A Study on Development and Optimization of Distributed Rainfall-Runoff Model for Flood Forecasting Application in Geumho-river Basin (분포형 유역유출모형의 홍수예보적용을 위한 금호강 유역 구축 및 최적화 연구)

  • Kim, Sooyoung;Yoon, Kwang Seok
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2018.05a
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    • pp.207-207
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    • 2018
  • 현행 홍수예보모형은 집중형 모형을 이용하여 강우-유출을 계산하고 하천의 수위를 예측한다. 집중형 모형은 유역을 동질의 배수구역으로 가정하여 공간적인 변화를 고려하지 못하는 한계가 있어 하나의 유역 내에 산지와 평지가 혼재하는 하천의 상류지역은 지형의 공간적인 분포가 반영되어야 정확한 홍수예측이 가능하다. 따라서 본 연구에서는 금호강 유역에 대해서 분포형 유역유출모형을 적용하고 다양한 해상도와 유역분할을 수행한 해석결과를 비교하여 분포형 유역유출모형을 최적화 하였다. 타 강우자료의 활용성을 높이기 위해 유역의 분할은 수자원단위지도에서 제시한 표준유역 단위로 분할하였고, 격자의 해상도는 최소 100m에서 최대 500까지 변화를 주어 유역유출결과에 영향을 미치지 않는 최대크기의 격자의 크기를 찾아 홍수예보모형에 적용할 수 있는 최적화된 격자의 크기를 소유역별로 도출하였다. 본 연구의 결과를 통해 유역유출 예측의 정확성은 만족시키면서 홍수예보에 적합한 계산속도가 나올 수 있는 최적 해상도를 제시하였으며 분포형 모형의 적용을 전국적으로 확대하고자 할 때 기초자료로 활용이 가능할 것으로 기대된다.

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Development of Short-term Forecast Model using ERA5 reanalysis data based on Deep Learning model (ERA5 재해석 자료를 활용한 Deep Learning 모델 기반의 단기 예측 모형 개발)

  • Jin-Young Kim;Sumya Uranchimeg;Ji-Moon Yuk;Chan Ho Park;Boo Kyoung Park;Hee Ju
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2023.05a
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    • pp.289-289
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    • 2023
  • 4차산업 혁명이 도래한 이후로 전세계적으로 AI 기술이 유래 없는 속도로 발달 및 활용되고 있으며, 다양한 분야에서 AI 기법을 도입한 연구가 활발히 진행 중에 있다. 최근 수자원 분야에서는 단기 강우 예측, 댐 유입량 예측 및 하천 수위 예측 등의 분야에서 AI 기술이 접목되어 꾸준한 기술 개발이 이루어지고 있다. 그러나 단변량으로 축척된 자료를 활용하여 중·장기 모형 개발 연구가 다수 진행되고 있지만, 급격한 기후변화 현상과 복잡한 매커니즘을 보이고 있는 기상현상의 경우 단변량 분석으로서는 정확도가 저하 될 수 있는 우려가 있는 것이 현실이다. 이에 본 연구에서는 상기에 제시된 단점을 극복하고자 다양한 기상자료를 검증·예측인자로 활용함과 동시에 Deeplearning 모형과 결합하여 신뢰성 있는 단기 강수 예측이 가능한 모형을 개발하였다. 본 연구에서는 유럽중기예보센터(ECMWF, European Center for Medium-Range Weather Forecasts)에서 제공하고 있는 ERA5 재해석 자료를 활용하였으며, Deeplearning 모형과 결합하여 단기 강우 예측이 가능한 모형을 개발하였다. 1차적으로 격자자료(25km×25km)로 제공되고 있는 ERA5 자료를 상세화(downscaling) 모형에 적용하여 기상청 관측소와 비교·검증하였으며, Deeplearning 모형을 통해 단기 예측이 가능한 모형으로 확장하였다. 이때 Deeplearning의 다양한 모형 중 시계열 분석에 있어 예측 성능이 높은 LSTM 모형을 활용하였으며, 제공되고 있는 대기 변수의 상호관계를 노드간 연결을 통해 결과의 정확도와 신뢰성을 확보하였다. 본 연구 결과는 기관별로 제공하고 있는 예측 수준을 상회하는 결과를 도출하였으며, 홍수기에 집중되는 강우량을 예측하여 대비·대책을 선제적으로 마련할 수 있는 자료로써의 활용성이 높을 것으로 사료된다.

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The Relationship between Loading Velocity and Ground Heaving Characteristics (재하속도와 지반융기 특성의 상호관계)

  • Oh, Se-Wook
    • Journal of the Korean GEO-environmental Society
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    • v.7 no.3
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    • pp.77-83
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    • 2006
  • The purpose of this study is to analyze lateral displacement behavior of clay layers in case of the banking in soft ground through model tests. Seven model tests varying with thickness of soft clay and loading velocity are performed to correlate between ground heaving and loading velocity. In case of low loading velocity, vertical settlement below loading plate and small ground heaving are obviously observed. In case of the high loading velocity, it is shown that both soil displacement at the end of a loading plate and surface heaving are large. In addition, the calculated displacements show good agreement with three cases of field measurements in clay with high moisture contents so that we can predict the range of heaving area and the amount of heaving.

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Forecasting Unemployment Rate using Social Media Information (소셜 미디어 정보를 이용한 실업률 예측)

  • Na, Jonghwa;Kim, Eun-Sub
    • Journal of Korea Society of Industrial Information Systems
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    • v.18 no.6
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    • pp.95-101
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    • 2013
  • Social media has many advantages. It can gain latest information with real time, be spread rapidly, easily be reproduced and distributed regardless of its form. These advantages can result in real time predictions using the latest information, which is possible due to the increase in social demand for more quick and accurate economic variable predictions. In this paper we adopted ARIMAX and ECM model to predict the unemployment rate and as a social information we used the Google Index provided by Google Trend. Also we used News Index as a domestic social information. The process of fitting statistical model considered in this paper can be adopted to predict various socio/economic indices as well as unemployment rate.

Changes of Effective Elastic Moduli due to Crack Growth in Rock (암석내의 균열전파에 따른 유효탄성계수의 변화)

  • 신종진;전석원
    • Tunnel and Underground Space
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    • v.10 no.3
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    • pp.301-308
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    • 2000
  • Non-linear behavior of rock under compression can be predicted by a crack model. Crack growth in rock renders rock anisotropic. The degree of anisotropy is explained in terms of elastic moduli as a function of load level. In this study, we calculate the changes of elastic moduli due to crack growth numerically by using a crack model and compare these values with experimental results obtained from the measurement of ultrasonic wave velocities. Image processing technique is used to obtain the initial crack information needed for the numerical calculation of elastic moduli.

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Changes of Effective Elastic Moduli due to Crack Growth in Rock (암석내의 균열전파에 따른 유효탄성계수의 변화)

  • 신종진;전석원
    • Proceedings of the Korean Society for Rock Mechanics Conference
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    • 2000.09a
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    • pp.47-55
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    • 2000
  • Non-linear behavior of rock under compression can be predicted by a crack model. Crack growth in rock renders rock anisotropic. The degree of anisotropy is explained in terms of elastic moduli as a function of load level. In this study, we calculate the changes of elastic moduli due to crack growth numerically by using a crack model and compare these values with experimental results obtained from the measurement of ultrasonic wave velocities. Image processing technique is used to obtain the initial crack information needed for the numerical calculation of elastic moduli.

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Analysis of Traffic Flow on Weaving Sections Using Stochastic Models (확률모형을 이용한 엇갈림 구간의 교통류분석)

  • 이승준;이정도;최재성
    • Journal of Korean Society of Transportation
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    • v.17 no.5
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    • pp.137-149
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    • 1999
  • For decades, many traffic flow studies on the analysis and determination of level of service (LOS) for the weaving sections have been made to Provide several regression equations. Weaving and non-weaving speeds were dependent variables for the equations, with independent variables being weaving length, number of lanes, and weaving ratios. One of the difficulties in developing the equations was that the weaving areas were rare in Korea, so the statistical analyses for calibrating the equation parameter could not be performed in a desirable manner. In this regard, a new and stochastic methodology for predicting the weaving and non-weaving speeds within the weaving sections was required. In this study the following design variables were developed; influence area of the weaving section. headway distribution within the weaving section, maximum weaving volume of the weaving section, length of the ideal weaving section, and speed estimations for the weaving and non-weaving flows. The evaluation of the new model was made comparing the delay in the weaving section with the one in the freeway basic section.

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Estimation of Unsaturated Hydraulic Conductivity by Tension Infiltrometer (Tension Infiltrometer를 이용한 불포화수리전도도의 추정)

  • Hur, Seung-Oh;Jung, Kang-Ho;Ha, Sang-Keon;Kim, Jeong-Kyu
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2006.05a
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    • pp.180-188
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    • 2006
  • 수리 전도도는 hydraulic gradient에 대한 flux의 비율 또는, flux-hydraulic gradient 직선의 기울기를 나타내며, 포화된 토양에서의 물의 이동이 포화수리 전도도이고 불포화된 토양에서의 이동이 불포화수리전도도이다. 일반적인 밭 상태에서의 토양수분 조건은 불포화수리 전도도로 표시하는 것이 적절하나 그 상태를 표현하기가 쉽지 않다. 토양의 불포화 상태를 나타내는데 가장 많이 쓰이고 있는 VGM(van Genuchten Mualem) 모형은 토양수분 포텐셜과 수분함량의 함수로 구성된 모형이며 몇 가지 매개변수가 필요하다. VGM 모형의 매개변수를 얻기 위해 본 연구에서는 VGM 모형의 매개변수를 계산해주는 프로그램인 Rosetta를 사용하였다. Rosetta 모형은 신경그물 얼개(neural network)를 이용하여 토양의 물리적 자료들인 토성이나 모래, 미사, 점토 함량 또는 용적밀도나 33kPa, 1500kPa에서의 토양수분 함량 자료를 가지고 VGM의 매개변수인 Ko(effective saturated hydraulic conductivity), ${\theta}r$(residual soil water content), ${\theta}s$(saturated soil water content), L, n, m(=1-1/n)을 예측하는 모형으로 미국 농무성(USDA-ARS)에서 개발한 프로그램이다. Rosetta를 이용하여 10kPa에서의 불포화수리 전도도를 예측하였다. 또한 Gardner(1958)와 Wooding (1968)의 모형을 기반으로 하여 만들어진 tension infiltrometer의 포화수리 전도도 값을 Gardner 식에 적용하여 1, 3, 5, 7kPa에서의 불포화수리 전도도 값을 17개 토양통을 대상으로 하여 구했다. 토양수분 potential이 3kPa에서는 물의 이동이 거의 없는 토양들이 있었는데 반해 남계통을 비롯한 학곡통, 회곡통, 백산통, 상주통, 석천통, 예산통 등 7개의 토양은 3kPa에서도 약간의 물의 이동이 있었다. 이는 모암이 화강 편마암인 관계로 토양 내에 물의 이동에 영향을 미치는 자갈의 함량이 높았기 때문일 것으로 생각되고 추후의 연구에서는 이 부분에 대한 내용도 검토되어야 할 것이다. 또한, 1kPa에서 물의 이동은 삼각통에서 35.21 cm/day로 이동 속도가 가장 컸으며 그 뒤로 예산통, 화봉통, 학곡통, 백산통 등이 토양에서 빠른 속도로 이동하였다. 가천통이나 석천통 및 우곡통은 1kPa에서의 이동 속도가 아주 느린 토양으로 판단되었다. 또한, 포화되지 않은 상태인 1kPa에서 물의 이동 속도를 VGM 모형에 의해 예측된 값과 측정된 값으로 비교하였을 때 불포화 수리 전도도가 예측되지 않은 토양(석천통, 지곡통, 풍천통)이 존재하여 불포화 수리 전도도 특성평가에 대한 VGM 모형의 적용성에 문제를 보였다. 이는 결과적으로 논이라는 영농형태가 존재하는 우리나라에서 토양의 수리적 특성해석을 위한 VGM 모형의 적용성에 한계가 있을 것으로 판단되었다.

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The Linear Density Predictive Models on the On-Ramp Junction in the Urban Freeway (도시고속도로의 진입연결로 접속부내 선형의 밀도예측모형 구축에 관한 연구)

  • Kim, Tae Gon;Shin, Kwang Sik;Kim, Seung Gil;Kim, Jeong Seo
    • KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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    • v.26 no.1D
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    • pp.59-66
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    • 2006
  • This study was to construct the linear density predictive models on the on-ramp junctions in urban freeway. From the analyses of the real-time traffic characteristic data, and the construction and verification of the linear density predictive models, the models showed a considerable explanatory power with the determination coefficients ($R^2$) of over 0.7 between the density and speed data. Also, they showed a considerably high correlativeness with the correlation coefficients (r) of over 0.8 between the calculated density data and the expected ones estimated by the models.

Effect of turbulence intensity and settling velocity on size distribution of suspended sediment (부유사의 입도분포에 난류 강도와 침강속도가 미치는 영향)

  • Byun, Jisun;Son, Minwoo
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2020.06a
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    • pp.308-308
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    • 2020
  • 유사는 이동 형태에 따라 소류사와 부유사로 구분된다. 하천의 흐름을 통해 이동하는 유사의 대부분은 부유사의 형태로 이동하며, 부유사의 부유 거동은 난류 강도와 유사 입자의 침강 속도로 인해 결정된다. 이에 따라 부유사의 부유 거동을 이해하기 위해서는 정확한 침강 속도의 산정과 난류에 대한 이해가 요구된다. 유사의 침강 속도는 밀도와 크기로 대표되는 유사의 특성을 이용하여 결정된다. 하천에서 부유사가 여러 크기를 갖는 유사 입자들이 혼재된 형태로 이동하는 것을 생각해 볼 때, 침강 속도의 분포를 이해하기 위해서 입도 분포에 대한 연구는 필수적임을 알 수 있다. 본 연구에서는 유사 입자의 입도 분포에 난류 강도가 미치는 영향을 살펴본다. 연구를 수행하기 위해 모래의 입도 분포가 로그 정규 분포를 따를 것이라는 가정을 적용하여 난류의 영향을 고려하는 부유사의 입도 분포 모형이 개발되었다. 부유사의 입도 분포는 흐름의 유사 이송 능력에 따라 분포의 표준 편차와 같은 물리량이 변화할 것으로 예측되는데, 흐름 내 유사의 이동과 흐름의 유사 이송 능력을 함께 고려하기 위해 개발되는 유사의 입도 분포 모형은 유사 이동 모형과 결합된다.

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