• Title/Summary/Keyword: 순환 복잡도

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Time-Series Prediction of Baltic Dry Index (BDI) Using an Application of Recurrent Neural Networks (Recurrent Neural Networks를 활용한 Baltic Dry Index (BDI) 예측)

  • Han, Min-Soo;Yu, Song-Jin
    • Proceedings of the Korean Institute of Navigation and Port Research Conference
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    • 2017.11a
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    • pp.50-53
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    • 2017
  • Not only growth of importance to understanding economic trends, but also the prediction to overcome the uncertainty is coming up for long-term maritime recession. This paper discussed about the prediction of BDI with artificial neural networks (ANN). ANN is one of emerging applications that can be the finest solution to the knotty problems that may not easy to achieve by humankind. Proposed a prediction by implementing neural networks that have recurrent architecture which are a Recurrent Neural Network (RNN) and Long Short-Term Memory (LSTM). And for the reason of comparison, trained Multi Layer Perceptron (MLP) from 2009.04.01 to 2017.07.31. Also made a comparison with conventional statistics, prediction tools; ARIMA. As a result, recurrent net, especially RNN outperformed and also could discover the applicability of LSTM to specific time-series (BDI).

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Study of Numerical Modeling of Swirl-Premix Burner for Simulation of Gas Turbine Combustion (가스터빈 연소기의 연소장 해석을 위한 스월 예혼합 버너의 수치적 모델링에 관한 연구)

  • Baek, Gwang Min;Sohn, Chae Hoon
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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    • v.37 no.2
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    • pp.161-170
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    • 2013
  • The flow and combustion characteristics in a premixed swirl combustor with a double cone burner are numerically analyzed to adopt a swirler model. The internal recirculation zone formed at the burner exit can be realized by a swirler with inner and outer diameters of 56 and 152 mm, respectively, and accordingly, the flow rate and radial velocity were determined. To select the tangential velocity, swirl and recirculation angles are introduced. A tangential velocity of 40 m/s produces an internal recirculation zone similar to that in a combustor. At the liner exit, the errors in temperature and velocity are 2.8% and 0%, respectively, and they are negligibly small. However, NOx emissions are underestimated by 67% in the numerical results obtained using the swirler model. Although considerable quantitative errors are induced by the swirler model, it can be useful numerical model for the EV burner because it can approximately simulate the essential flow and combustion characteristics in a premixed swirl combustor with a double cone burner and it is expected to make combustion analysis efficient in a gas turbine combustor with complex geometries.

Application of the weather radar-based quantitative precipitation estimations for flood runoff simulation in a dam watershed (기상레이더 강수량 추정 값의 댐 유역 홍수 유출모의 적용)

  • Cho, Younghyun;Noh, Joon Woo;Lee, Eul Rae
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2019.05a
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    • pp.61-61
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    • 2019
  • 우리나라는 대부분이 산지(약 65%)로 구성되어 있어 강우 시 그 공간적 분포의 변동성이 매우 큰 편이며, 특히 전형적인 산지지형인 댐 유역의 경우 고도 변화 등에 기인한 지형특성 등에 따라 강우의 형태 및 패턴과 이에 따른 유출변화가 큰 복잡한 특성을 갖는다. 이로 인해 단순히 지점강우들을 공간보간(평균)한 면적강우를 홍수 유출모의 등에 활용할 경우 그 신뢰도가 매우 낮은 경우가 많아, 수문모의에 있어 레이더에 기반을 둔 공간 분포형 강우 등의 도입 검토가 요구된다. 한편, 최근 기상청에서는 보다 정확한 레이더 강수량 추정 값의 제공을 위해 "레이더-AWS 강우강도(Radar-AWS Rainrates, RAR)" 산출 기술을 지속적으로 개선하고 있으며, 이는 지상 우량계 대비 상당한 정확도를 보이고 있다. 본 연구에서는 국내 산지지형을 대표하며, 타 댐 유역에 비해 비교적 수문(수위/유량)관측소와 자료가 많은 용담시험유역에 기상레이더 강수량 추정 값(RAR)을 적용해 산지지형 댐 유역에서 강우의 시공간적 변동성과 이에 따른 홍수량의 정확한 분석을 통해 홍수 시 댐 유입량의 정확한 산정 등에 활용할 목적으로 홍수 유출모의를 수행하고자 한다. 모의에는 최근 5년(2014~2018년)동안 발생한 비교적 독립적인 1~2개(연도별)의 홍수사상을 적용하였으며, 모형은 분포형 강우를 적용할 수 있는 비교적 간단한 모형인 HEC-HMS를 활용하였다. HEC-HMS는 주로 집중형 수문모형(Lumped Hydrologic Model)으로 분류되어 레이더 강우와 같은 분포형 자료의 입력을 주로 적용치는 않고 있지만, HEC-GeoHMS와 ModClark 방법을 활용하면 격자단위의 분포형 강우를 적용할 수 있는 형태의 모델 구축이 가능하다. 모의 결과는 기존 유역평균 강우를 적용한 방법과 비교를 통해 그 개선점을 검토하고자 하며, 이를 통하여 산지지역 댐 유역의 홍수특성을 보다 더 정확하게 분석해보고자 한다. 한편, ModClark을 적용한 홍수 유출모의는 단순히 소유역별 도달시간의 격자별 비율을 고려한 홍수추적으로 그 해석상의 한계가 있어, 최근 개발된 하이브리드 수문모형(Hybrid Hydrologic Model, Distributed-Clark) 등도 동일유역에 대해 도입 적용할 계획에 있다.

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Sediment Trap Studies to Understand the Oceanic Carbon Cycling: Significance of Resuspended Sediments (퇴적물 트랩을 이용한 해양 탄소 순환 연구 동향: 재부유 퇴적물의 중요성)

  • KIM, MINKYOUNG
    • The Sea:JOURNAL OF THE KOREAN SOCIETY OF OCEANOGRAPHY
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    • v.26 no.2
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    • pp.145-166
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    • 2021
  • For several decades, sediment traps have served as one of the key tools for constraining the biological carbon pump (BCP), a process that vertically exports particulate organic carbon (POC) and associated biogenic materials from marine primary production in surface waters to the deep ocean interior. In this paper, I introduced the general methods, the current status of global sediment trap studies, and importance of it to understand the deep ocean carbon cycling. Recent studies suggest that sinking POC in the deep ocean are more complex and spatio-temporally heterogeneous than we considered. Especially researches those studied resuspended and laterally transported particles are presented. Researches that used organic (radiocarbon; 14C) and inorganic (Al) tracers to understand the oceanic POC cycling and the significance of resuspended particles are reviewed, and the importance of radiocarbon study by using MICADAS (Mini radioCarbon Dating Systems) is emphasized.

Improving streamflow predictability in a land surface model (지표수문모형의 하천유출 모의성능 개선)

  • Hyun Il Choi;Yung Kwon Kim
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2023.05a
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    • pp.345-345
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    • 2023
  • 기후변화에 대응하기 위한 가뭄과 홍수 등의 수재해 관리체계 수립의 필요성이 높아지고 있어, 기후예측모형과 연계하여 수문 및 에너지 순환과정에서 하천유출에 대한 기후변화 영향예측이 가능한 지표수문모형(Land Surface Model, LSM)의 개발과 적용이 요구되고 있다. 또한, LSM은 연속적이고 장기적인 유출을 모의할 수 있어 수재해에 관한 예측과 정보 제공에 유용하므로, 최근 수재해 예측시스템 구축을 위한 주요한 도구로 관심을 받고 있다. 이에 따라, 본 연구에서는 기후모형 CWRF(Climate-Weather Research and Forecasting Model)와 연계되어 물-에너지 순환모의가 가능한 최신 LSM 중 하나인 Common Land Model(CoLM)을 우리나라 유역의 장기하천유출모의에 적용하고자 한다. 대부분의 LSM은 지상의 물과 에너지 순환과정이 각 단일 격자의 수직적인 모의과정으로 제한되고 있었지만, 현재 지속적인 개선을 통해 많은 LSM에서 보다 현실적인 물과 에너지 변화를 모의하고자 노력하고 있다. 그러나, 지속적인 모형의 개선에도 불구하고(또는 그로 인해) 정교한 수학적 프로세스를 통합하여 개선된 최신 LSM은 오히려 복잡한 매개변수 체계, 매개변수 추정, 입력자료, 초기 및 경계조건 등에서 비롯된 불확실성이 존재하고 있다. 따라서, 모형의 주요 매개변수값의 추정은 모의결과의 성능과 안정성을 확보하기 위한 LSM의 모의에서 필수적인 과정 중 하나이다. 유역의 특성에 따라 결정되는 모형 매개변수는 관련자료의 부재 또는 관측의 부정확성으로 인해 검보정 과정을 통해 결정되어야 하므로, 유역의 수문특성을 최대한 반영하고 모형의 성능과 안정성을 확보하기 위해 모의목적에 따라 적절한 검보정 목적함수의 선정도 요구된다. CoLM과 같이 다양한 매개변수가 사용되는 LSM에서는 모의결과에 대한 불확실성을 줄이고, 모의목적에 따른 모형의 예측도 향상을 위해서 모의결과에 민감한 주요 매개변수의 검보정이 과정이 중요하다. 따라서, 본 연구에서는 격자기반 지표수문모형인 CoLM을 이용하여 우리나라 유역의 장기하천유출을 모의하는 과정에서 CoLM의 주요 매개변수 검보정에 필요한 적절한 목적함수의 적용을 통해 CoLM 장기하천유출 모의결과의 예측성능을 개선하고자 한다.

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A study on the effect of turbulent motion on the external fertilization of sea urchin (난류 흐름이 성게의 체외수정에 미치는 영향에 대한 연구)

  • Park, Hyoungchul;You, Hojung;Hwang, Jin Hwan
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2021.06a
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    • pp.92-92
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    • 2021
  • 체외수정을 기반으로 이루어지는 성게의 수정 과정은 성게 주변에서 형성되는 복잡한 난류 흐름의 영향을 받게 된다. 성게 몸체의 하류부에 형성되는 재순환 영역 (recirculation zone) 내에는 다양한 난류 와류 흐름이 존재하며, 이들은 성게 몸체에서 방출된 정자와 난자의 충돌을 일으키고 수정 과정에 지대한 영향을 미친다. 즉, 성게의 수정 과정을 이해하기 위해서는 성게 주변의 흐름에 대한 유체역학적 관점에서의 분석이 수행되어야 한다. 본 연구의 목적은 성게 몸체에 의해 발생한 난류 흐름이 성게의 체외 수정에 미치는 영향에 대해 조사하는 것이다. 이를 위해 본 연구에서는 상용 프로그램인 오픈폼 (OpenFaom)을 활용하여 수치 모의를 수행하였다. 성게 주변의 유동장은 LES (Large Eddy Simulation)을 기반으로 모의하였고, 정자와 난자의 확산 궤적은 라그랑지안 입자 추적 (Lagrangian Particle Tracking) 알고리즘을 통해 구현하였다. 총 5개의 유속 조건 (0.025 - 0.20 m/s) 에 대해 모의를 수행하였으며 정자와 난자 사이의 거리를 바탕으로 수정률을 산정하였다. 정자와 난자의 뭉쳐있거나 퍼져있는 공간적인 분포 형태는 Standardized Morisita 지수를 통해 수치적으로 표현하였으며 이들과 수정률과의 관계를 규명하였다. 연구 결과에 따르면 성게 수정은 유속 조건이 0.1 m/s일 때 가장 빈번하게 발생하였으며, 성게 수정의 성공 여부는 크게 2가지 조건에 의해 결정되었다. 첫 번째로, Standardized Morisita 지수가 높을수록 다시 말해 생식세포들이 공간적으로 뭉쳐있어야 하며 두 번째는, 생식세포들을 충돌시킬 수 있는 원동력인 작은 와류가 존재해야 한다. 와류의 크기가 너무 크게 되면 생식세포들은 충돌하지 않고 확산만 되기 때문에 오히려 수정률이 감소하였다. 영역별로 분석한 결과에 따르면, 성게 몸체에 의해 형성된 재순환 영역이 수정과정에 있어 가장 지배적인 영역임을 확인하였다.

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Joint Symbol Detection and Channel Estimation Methods for an OFDM System in Fading Channels (페이딩 채널환경에서 OFDM 시스템에 대한 심볼 검출 및 채널 추정 기법)

  • Cho, Jin-Woong;Kang, Cheol-Ho
    • Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea TC
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    • v.38 no.3
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    • pp.9-18
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    • 2001
  • In this paper, we present the joint symbol detection and channel estimation for an orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) system in fading channels. The proposed methods are based on decision-directed channel estimation (DDCE) method and their symbol detection is achieved by using Viterbi algorithm. This Viterbi decision-directed channel estimation (VDDCE) method tracks time-varying channels and detects a maximum likelihood symbol sequence. Recursive Viterbi decision-directed channel estimation (RVDDCE) method based on VDDCE method is proposed to shorten the detecting depth. In this method, channel estimate and Viterbi processing are recursively performed every interval of training symbol. Also, average chann'el estimation (ACE) technique to reduce the effect of additive white Gaussian noise (AWGN) is applied VDDCE method and RVDDCE method. These proposed methods arc demonstrated by computer simulation.

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Efficient Design of Structured LDPC Codes (구조적 LDPC 부호의 효율적인 설계)

  • Chung Bi-Woong;Kim Joon-Sung;Song Hong-Yeop
    • The Journal of Korean Institute of Communications and Information Sciences
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    • v.31 no.1C
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    • pp.14-19
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    • 2006
  • The high encoding complexity of LDPC codes can be solved by designing structured parity-check matrix. If the parity-check matrix of LDPC codes is composed of same type of blocks, decoder implementation can be simple, this structure allow structured decoding and required memory for storing the parity-check matrix can be reduced largely. In this parer, we propose a construction algorithm for short block length structured LDPC codes based on girth condition, PEG algorithm and variable node connectivity. The code designed by this algorithm shows similar performance to other codes without structured constraint in low SNR and better performance in high SNR than those by simulation

Design and Performance Evaluation of Cooperative Hybrid CDD Scheme in OFDMA Up-link Network (OFDMA 상향링크 네트워크에서 협력 하이브리드 기법의 설계 및 성능 평가)

  • Kim, Dae-Hwan;Song, Hyoung-Kyu;Cho, We-Duke
    • The Journal of Korean Institute of Communications and Information Sciences
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    • v.36 no.7C
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    • pp.435-442
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    • 2011
  • The MIMO has weak points such as size and cost of systems and the complexity of hardware augment. Thus, the cooperative transmission techniques have been recently discussed briskly and it also solves problems by increase of shadowy area. However, limited cooperation scheme is utilized due to a single-antenna at the destination. The base station is simply equipped with multiple antennas. When the base station has multiple antennas, cooperative diversity and multiplexing schemes can be easily applied in the base station. To guarantee reliability with high throughput, a cooperative hybrid cyclic relay diversity transmission scheme is proposed which can use an arbitrary number of relays without rate loss and a modification of the base station. The presented results show that the proposed schemes can be effectively applied to the existing various MIMO-OFDM communication system.

Numerical Simulation of Local Atmospheric Circulations in the Valley of Gwangneung KoFlux Sites (광릉 KoFlux 관측지 계곡에서의 국지순환 수치모의)

  • Lee, Seung-Jae;Kim, Joon;Kang, Minseok;Malla-Thakuri, Bindu
    • Korean Journal of Agricultural and Forest Meteorology
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    • v.16 no.3
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    • pp.246-260
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    • 2014
  • A 90-m horizontal-resolution numerical model was configured to study the micrometeorological features of local winds in the valley of Gwangneung KoFlux (Korea Flux network) Sites (GDK: Gwangneung Deciduous forest site in Korea, GCK: Gwangneung Coniferous forest site in Korea) during summer days. The U. S. Geological Survey (USGS) Shuttle Radar Topography Mission (SRTM) data were employed for high-resolution model terrain height. Model performance was evaluated by comparing observed and simulated near-surface temperature and winds. Detailed qualitative analysis of the model-simulated wind field was carried out for two selected cases which are a clear day (Case I) and a cloudy day (Case II). Observed winds exhibited that GDK and GCK, as well as Case I and Case II, had differences in timing, duration and strength of daytime and nighttime wind direction and speeds. The model simulation results strongly supported the existence of the drainage flow in the valley of the KoFlux tower sites. Overall, the simulated model fields realistically presented the diurnal cycle of local winds in and around the valley, including the morning drainage-upslope transition and the evening reversal of upslope wind. Also, they indicated the complexity of local winds interactions by presenting that daytime westerly winds in the valley were not always pure mountain winds and were often coupled with larger-scale wind systems, such as synoptic-scale winds or mesoscale sea breezes blowing from the west coast of the peninsula.