• 제목/요약/키워드: 수치자료기반

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효율적 수치해석을 위한 오픈소스 프로그램 기반 해석 플랫폼 구축 및 사례 연구 (Construction of Open-source Program Platform for Efficient Numerical Analysis and Its Case Study)

  • 박찬희;김태현;박의섭;정용복;방은석
    • 터널과지하공간
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    • 제30권6호
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    • pp.509-518
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    • 2020
  • 본 연구에서는 실제 지질구조를 반영한 실규모 수치해석을 효율적으로 수행하고자 탐사 자료를 바탕으로 한 메쉬 생성, 해석수행, 결과분석을 위한 후처리의 일련의 과정을 포함한 해석 플랫폼을 구축하였다. 해석 플랫폼 구축을 위하여 연구자의 필요에 따른 코드 수정 및 다양한 수치해석 프로그램과 호환이 가능할 수 있도록 소스코드가 공개되어 있는오픈소스 프로그램을 활용하였다. 먼저 드론을 활용하여 촬영한 탐사 정보를 바탕으로 3차원 모델을 획득한 후, 오픈소스 3차원 창작 소프트웨어인 Blender를 활용하여 도메인의 메쉬 밀도를 해석 가능한 수준으로 조정하였다. 다음 단계로는 유한요소 메쉬 생성 프로그램인 Gmsh를 활용하여 도메인 내부에 사면체 기반의 메쉬를 생성하여 3차원 모델을 생성하였다. Gmsh를 통해 획득된 메쉬 정보를 수치해석 프로그램에 활용하기 위해서 메쉬 생성 규약에 적합하도록 변환하는 과정이 필요하며, 이는 Python을 통해 코드를 작성하여 수행하였다. 안정성 해석이 완료된 뒤에는 자료의 후처리 작업을 위해 시각화 및 데이터 분석 프로그램인 ParaView를 활용하여 다양한 시각화 자료를 생성하였다. 구성된 플랫폼의 활용성을 확인하기 위해 드론 탐사자료를 바탕으로 생성한 실규모 독도 모델을 대상으로 예비 안정성 분석을 성공적으로 수행하였으며, 예비해석을 통해 구축된 해석플랫폼이 향후 다양한 해석 과정에 활용될 수 있음을 확인하였다.

청미천 산지사면에서의 토양 수분 측정 시스템구축 연구 (Soil Moisture Measurement System in the Mountainous Hillslope located at Chunmichun Watershed)

  • 선한나;주승효;김상현;권규상;이연길;이진원;정성원
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2009년도 학술발표회 초록집
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    • pp.1787-1791
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    • 2009
  • 지표수의 유출과정을 설명하는 과정에서 중요인자이며, 생태수문학의 핵심변수이자 기상모형의 중요한 입력변수인 토양수분의 공간적 시간적 특징들은 강우 및 지하수와 토양수분간의 순환 구조를 규명하는데 매우 중요하다. 가장 널리 쓰이는 토양 수분 측정 장비인 TDR 장비 매설에 앞서 대상유역 선정에 대한 여러 가지 고려사항을 검토하고 수치지형 분석 등을 통한 사전분석을 실시하였다. 대상유역을 선정하기 위해서는 대상유역의 자료획득의 용이함, 지정학적, 시스템 운영적 측면에서의 가용성, 그리고 정밀측량 및 부수적요인 등 여러 요소의 고려가 요구된다. 청미천 유역을 대상으로 약 21 개의 대상후보사면을 정밀조사 하였으며, 충청북도 음성군 수레의산 청소련 수련원내의 산지 사면을 측정대상 사면으로, 지정학적 위치, 식생분포, 지질구조 및 심도 등의 토양특성의 고려를 통해서 선정하였다. 또한 대상 사면에 흐름 발생 및 분포를 계산하기 위해서 대상사면의 지표 및 기반암 표고를 정밀 측량하였으며, 기반암 또는 풍화대까지의 깊이를 실측하여 지표면 및 지하면의 수치지형 모형을 구축하였다. 대상사면 및 지하면에 대하여 표고수치지형모형(Digital Elevation Model:DEM)으로 도식한 후 흐름 발생 공간 분포를 계산하였다. 다양한 흐름 발생 알고리즘으로 기여사면적과 지형습윤지수를 계산하였다. 분배알고리즘의 의해 도출된 지형인자들로 인한 흐름발생 공간적 분포특성을 비교하여 센서의 매설 위치를 결정하였다. 센서 매설 위치에 대한 토양시료를 채취하여 토성을 분석한 결과는 미국 농무성 기준에 의한 분류로는 사양토로, 국제토양학회의 분류기준에 따르면 양토로 분류되었다. 대상사면의 유효입력강우를 확보하기위해서 개방공간인 수레의산 청소년수련원과 대상산림의 Canopy하부에 각각 강수측정 시스템을 설치하였고 약 6개월간 성공적으로 자료를 획득하였다.

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수치모형을 이용한 보의 개방구성에 따른 흐름모의 실험 (An Experiment on Flow Simulation Depending on Opening Configuration of Weir Using a Numerical Model)

  • 강태운;장창래
    • Ecology and Resilient Infrastructure
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    • 제7권3호
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    • pp.218-226
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    • 2020
  • 본 연구는 수치모형을 기반으로 하는 예측방법론을 위한 수치기법개발의 첫 단계로서 제방형 보에 의한 자유형 월류흐름에 대한 수치해석실험을 수행하였다. 이를 위해 2차원 흐름모형인 Nays2DH를 이용하여 기존에 수행된 실험자료를 바탕으로 수치실험을 수행하여 모형을 비교검증하였다. 우선은 위어의 형태에 의한 불연속 흐름의 수치적 재현성에 대해서 고찰했으며 하도의 전처리를 통해 모의흐름을 보정하였다. 더 나아가, 수문갯수에 따른 월류흐름의 예측모의를 수행하여 결과를 비교하였다. 모의결과, 수문의 갯수가 증가할 경우 동일한 통수단면적에서 보 하류부의 최대유속이 증가할 수 있다는 것을 알 수 있었으며 이는 하상변동에도 영향을 줄 것으로 판단된다. 이러한 결과들을 통해, 본 연구는 추후의 보의 운영에 따른 흐름 및 유사이송 등을 고려하는 수리학적 연구의 기초자료를 제공할 수 있었다.

심층학습을 이용한 음절태깅 기반의 외래어 인식 시스템 (Loanword Recognition Using Deep Learning)

  • 박호민;김창현;천민아;노경목;김재훈
    • 한국정보과학회 언어공학연구회:학술대회논문집(한글 및 한국어 정보처리)
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    • 한국정보과학회언어공학연구회 2017년도 제29회 한글 및 한국어 정보처리 학술대회
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    • pp.71-75
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    • 2017
  • 외래어란 외국어로부터 들어와 한국어에 동화되고 한국어로서 사용되는 언어이다. 나날이 우리의 언어사용 문화에서 외래어의 사용 비율은 높아져가는 추세로, 전문분야에서는 특히 두드러진다. 그러므로 더 효율적이고 효과적인 자연언어처리를 위해서 문서 내 외래어 인식은 중요한 전처리 과정이다. 따라서 본 논문에서는 bidirectional LSTM(이하 bi-LSTM)-CRF 모형의 심층학습을 이용한 음절태깅 기반의 외래어 인식 시스템을 제안한다. 제안하는 시스템의 외래어 인식 학습 과정은 다음과 같다. 첫째, 학습용 말뭉치 자료의 한글 음절들과 공백, 마침표(.)를 토대로 word2vec을 통해 학습용 피쳐(feature) 자료를 생성한다. 둘째, 학습용 말뭉치 자료와 학습용 피쳐 자료를 결합하여 bi-LSTM 모형 학습 자료를 구축한다. 셋째, bi-LSTM 모형을 거쳐 학습된 결과물을 CRF 모형에서 로그 가능도(log likelyhood)와 비터비(Viterbi) 알고리즘을 통해 학습 결과물을 내놓는다. 넷째, 학습용 말뭉치 자료의 정답과 비교한 뒤 모형 내부의 수치들을 조정한다. 다섯째, 학습을 마칠 때까지 반복한다. 본 논문에서 제안하는 시스템을 이용하여 자체적인 뉴스 수집 자료에 대해서 높은 정확도와 재현율을 기록하였다.

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심층학습을 이용한 음절태깅 기반의 외래어 인식 시스템 (Loanword Recognition Using Deep Learning)

  • 박호민;김창현;천민아;노경목;김재훈
    • 한국어정보학회:학술대회논문집
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    • 한국어정보학회 2017년도 제29회 한글및한국어정보처리학술대회
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    • pp.71-75
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    • 2017
  • 외래어란 외국어로부터 들어와 한국어에 동화되고 한국어로서 사용되는 언어이다. 나날이 우리의 언어사용 문화에서 외래어의 사용 비율은 높아져가는 추세로, 전문분야에서는 특히 두드러진다. 그러므로 더 효율적이고 효과적인 자연언어처리를 위해서 문서 내 외래어 인식은 중요한 전처리 과정이다. 따라서 본 논문에서는 bidirectional LSTM(이하 bi-LSTM)-CRF 모형의 심층학습을 이용한 음절태깅 기반의 외래어 인식 시스템을 제안한다. 제안하는 시스템의 외래어 인식 학습 과정은 다음과 같다. 첫째, 학습용 말뭉치 자료의 한글 음절들과 공백, 마침표(.)를 토대로 word2vec을 통해 학습용 피쳐(feature) 자료를 생성한다. 둘째, 학습용 말뭉치 자료와 학습용 피쳐 자료를 결합하여 bi-LSTM 모형 학습 자료를 구축한다. 셋째, bi-LSTM 모형을 거쳐 학습된 결과물을 CRF 모형에서 로그 가능도(log likelyhood)와 비터비(Viterbi) 알고리즘을 통해 학습 결과물을 내놓는다. 넷째, 학습용 말뭉치 자료의 정답과 비교한 뒤 모형 내부의 수치들을 조정한다. 다섯째, 학습을 마칠 때까지 반복한다. 본 논문에서 제안하는 시스템을 이용하여 자체적인 뉴스 수집 자료에 대해서 높은 정확도와 재현율을 기록하였다.

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필지 중심 토지정보화를 위한 공간기반 수치정보의 활용방안 (Utilization of Space based Digital Information for Land Information around the Acreage of a Lot)

  • 정대영;신영철;정영준
    • 한국지리정보학회지
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    • 제8권3호
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    • pp.11-22
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    • 2005
  • 필지중심 토지정보화를 위한 기초자료로서 지적정보의 연계 활용성을 분석하고 각각의 수치 자료구성의 목적을 지도로 표현하여 필지중심 토지정보화 구축시 도시가 지니고 있는 특성, 장단점, 잠재력 등의 법칙성을 찾기 위해서는 수집된 조사 자료를 정리 분석하지 않으면 안 된다. 즉, 자료를 분류하고 도표화 지도화 하거나 통계적인 기법을 이용하여 분석하는 일이다. 각종 토지이용 정보 중에는 전산화되어 사용되고 있는 것도 있으나, 전체 부서가 공동으로 활용하는 데에는 몇 가지 문제점이 나타났다. 가장 중요한 문제점은 도면 정보의 경우 건축물 경계선을 가지고 있는 지형도와 필지 경계선을 가지고 있는 지적도를 중첩하여 사용할 수 없다는 점이다. 속성 정보의 경우에는 기본적으로 필요한 속성 자료의 공동 활용 방안과 용도 분류의 표준 계량화가 필요하다는 점이다. 대장 정보의 정리 등을 통한 토지이용 자료의 특성을 파악하여 토지정보화를 위한 기초 자료로 제시하며, 토지정보화 계획의 수립을 위한 기초조사가 최종적으로 지적의 물리적 공간 계획에 도움이 되어야 하므로 자료의 분석 결과는 지도 위에 표현되어 관리되어야 한다. 본 연구에서는 공간기반 수치 정보의 활용에 대하여 토지정보화에 필요한 정보들을 보다 효율적이고, 합리적인 방식으로 조사하기 위하여 현행 필지중심 토지정보화 수립 시 과정상의 문제점을 파악하고 단계별로 GIS와의 관련성 측면에서 방법론을 모색하였다.

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건축물대장을 이용한 수치지도 속성정보의 효율적 갱신방안 : 새주소사업의 건물번호 이용을 중심으로 (An Efficient Update for Attribute Data of the Digital Map using Building Registers : Focused on Building Numbers of the New Address)

  • 김정옥;김지영;배영은;유기윤
    • 한국측량학회지
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    • 제26권3호
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    • pp.275-284
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    • 2008
  • 수치지도의 효율적 갱신방안이 필요한 이유는 수치지도가 지자체 및 여러 지리정보시스템의 기본도로 활용되고 있어 수치지도의 수정갱신 이슈가 공간정보 활용 극대화의 열쇠가 되기 때문이다. 이에 본 연구에서는 수치지도의 건물레이어를 중심으로 그 속성정보를 효율적으로 갱신하기 위해 건축물대장과 연계하는 방안을 제시하였다. 이를 위해 가장 필수적인 사항은 두 자료의 건물간 연계가 일대일로 이루어져야 한다는 점으로, 본 연구에서는 건축물대장과 수치지도의 건물도형에 새주소사업의 건물번호를 공통으로 부여하여 일대일로 연계함으로서 ID 기반의 건물레이어 속성정보의 수정갱신 모델을 수립하였다.

수문기상 서비스 소개 (Introduction of Hydrometeorological Services)

  • 김민지;함현준;박상아;오태석
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2021년도 학술발표회
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    • pp.324-324
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    • 2021
  • 2020년 우리나라 중부지역의 장마철('20.6.10.~8.16.) 기간이 54일로 1973년 전국적인 기상관측을 시작한 이래 가장 길었고, 장마철 전국강수량(686.9mm)은 역대 2위로(1위 '06년 699.1mm) 약 8,000여명의 수재민과 42명의 인명피해가 발생하였다. 이처럼 '이상기후'라 부르는 극한 기상 사건들인 홍수, 폭우, 폭염, 가뭄 등의 자연재해가 해마다 우리나라 포함 전 세계적으로 자주 발생하면서 수문기상 정보 관리 및 활용의 중요성 또한 점차 커지고 있다. 이를 위해 기상청에서는 일반국민과 물관리 관계기관(회원)의 편의와 자료의 활용 증진을 위해 유역별 수문기상 관측·예측 정보를 생산하여 서비스를 제공하고 있다(https://hydro.kma.go.kr). 수문기상 관측 정보는 유역별 면적강수량, 증발산량 등을 산출하여 GIS기반으로 실시간 자료와 2000년 이후 과거 관측강수량의 기간(월, 계절, 연)자료를 제공하며, 예측 자료는 초단기 수치 모델(KLAPS), 레이더(MAPLE), 수문기상 예측모델(UM3km), 한국형 수치 예보 모델(KIM)을 활용하고 있다.

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3차원 GIS를 이용한 웹 기반의 가상 도시 구현 (Web-based Virtual City Development using 3D GIS)

  • 송상훈;정영기
    • 한국HCI학회:학술대회논문집
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    • 한국HCI학회 2007년도 학술대회 1부
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    • pp.694-699
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    • 2007
  • 2D에서 3D로 이동하고 있는 현재의 GIS는 자료 크기가 기하급수적으로 커지고 이로 인해 처리속도가 느려지고 있으며 사용자의 실시간 렌더링(Rendering) 욕구는 커지고 있다. 대용량의 공간자료에 대한 처리속도, 3차원 처리기술, 가상현실 처리기술 등의 제약조건과 함께 3차원 GIS를 가시화하기 위해서는 방대한 데이터를 처리하기 위한 시간과 비용이 많이 과다하게 발생하는 문제점을 가지고 있다. 본 논문에서는 이러한 문제를 해결하기 위해 위성 및 항공으로부터 획득된 DEM 데이터를 이용하여 VRML로 가시화하여 3차원의 지형 정보를 생성하였다. 이렇게 생성된 지형 데이터에 LOD(Level of Detail) 기법을 통한 단순화 과정을 거쳐 3차원의 지형정보를 획득하고, 수치지도를 기반으로 한 모델링 및 텍스처 맵핑 과정을 통해 3차원의 도시 정보를 획득하게 된다. 이렇게 획득된 도시 정보에 3차원 공간적인 조건 및 검색을 가능하게 함으로써 언제 어디서든 누구나 쉽게 건물 및 도로에 대한 정보를 검색할 수 있도록 하였고, 네비게이션 및 시뮬레이션 기능을 추가한 웹 기반의 3차원 가상 도시를 구현하였다.

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지형공간정보체계를 이용한 수문정보관리에 관한 연구 (A Study on Hydrological Information Management by using Geo-Spatial Information System)

  • 유복모;장지원;한순석
    • 한국측량학회지
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    • 제12권1호
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    • pp.35-42
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    • 1994
  • 본 연구는 수문자료를 효율적으로 관리하기 위하여 각종 수문정보를 통합관리하기 위한 수문 정보관리 체계를 개발하는데 있어서, 한강을 중심으로 하여 수위자료와 댐 등의 수중구조물에 대한 위치정보를 입력하여 수문정보관리체계를 구축하는데 목적이 있다. 현재 한국수자원공사에서 수치 또는 문자의 형태로 관리하고 있는 자료기반관리 체계(database management system: DBMS)를 지형공간정보체계(Geo-Spatial Information System: GSIS)와 연결하여 위치 정보와 수치 정보를 연결하고, 도해적인 기법으로 수문학적인 정보를 해석하였다. 본 연구를 수행한 결과, 수치 또는 문자의 형태로만 수문정보를 관리할 경우에 발생하는 위치적인 오류를 검색해 낼 수 있었고, 수문정보중 수위에 관련된 자료의 신뢰성을 판단하고 자료를 보완하기 위한 산출의 근거를 제시할 수 있는 수문정보관리체계의 구축이 가능하였다.

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