• 제목/요약/키워드: 시나리오 기법

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Bayesian Copula 모형을 활용한 시간단위 강우량 상세화 기법 모형 개발 (A Development of Downscaling Model for Sub-daily Rainfall Based on Bayesian Copula model)

  • 김진영;소병진;권덕순;권현한
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2016년도 학술발표회
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    • pp.229-229
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    • 2016
  • 현재 국내외에서 제공되고 있는 기후변화 시나리오 자료의 경우 일단위로 제공되고 있다. 그러나 수자원 설계 및 계획 시 중요한 입력자료 중 하나는 시간단위 강우 자료이다. 이러한 시간단위 자료는 강우-유추 분석, 댐 설계 및 위험도 분석에 있어 중요한 입력 변수중 하나이므로 기후변화 시나리오에 따른 영향을 평가하기 위해선 신뢰성 있는 상세화 기법이 필요하다. 국내외에서는 일단위에서 일단위로 상세화 하는 기법, 또는 공간상세화 기법 연구는 상당히 진행된바 있는 반면, 시간단위 상세화 기법 연구는 일단위 연구에 비해 상대적으로 미진한 실정이다. 즉 일단위 상세화 기법의 경우 Weather generator, Weather typing 등 다양한 기법이 존재하고 이를 활용한 연구사례가 많지만, 시간단위 상세화 기법의 Poisson 기법을 활용한 사례가 다수 존재하였다. 이러한 이유로 본 연구에서는 기후변화 시나리오에 따른 영향을 평가하기 위해 Bayesian 기법을 도입하여 신뢰성 있는 시간단위 강우량을 생성할 수 있는 모형을 개발하였으며, 연대별로 산정된 결과는 빈도해석을 통해 미래 확률강우량을 제시하였다. 본 연구에서 제안하고자 하는 Bayesian Copula 모형은 기존 주변확률분포(marginal distribution) 매개변수와 Copula 매개변수 추정시 각각 다른 기법을 활용하여 추정하며, 각각 모형에서 발생하는 불확실성은 추정하지 못하는 반면, Bayesian Copula 모형의 경우 매개변수의 사후분포를 정량적으로 제시할 수 있으며, 추정되는 확률강우량 역시 불확실성을 정량적으로 산정할 수 있는 장점을 확인할 수 있었다.

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조건부 Copula 모형을 활용한 시간단위 극치강우량 상세화 기법 개발 (A development of downscaling scheme for sub-daily extreme precipitation using conditional copula model)

  • 김진영;박찬영;권현한
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제49권10호
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    • pp.863-876
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    • 2016
  • 현재 국내외에서 제공되고 있는 기후변화 시나리오 자료의 경우 일단위로 제공되고 있다. 그러나 수문 설계 및 계획 시 중요한 입력자료 중 하나는 시간단위 강우 자료로서 기후변화 시나리오에 따른 수자원 변동성을 평가하기 위해선 신뢰성 있는 상세화 기법이 필요하다. 국내외에서는 일단 위에서 일단위로 상세화 하는 기법, 또는 공간상세화 기법 연구는 다수 진행된바 있는 반면, 시간단위 상세화 기법 연구는 일단위 연구에 비해 상대적으로 미진한 실정이다. 이러한 점에서 본 연구에서는 기후변화 시나리오에 따른 영향 평가가 가능한 자료생성을 위해 Conditional Copula 모형을 활용하여 극치시간단위 강우량 상세화 기법을 개발하였으며, 미래 RCP 8.5 시나리오를 활용하여 연대별 극치시간강우량을 생성하였다. 생성된 결과는 우리나라 기상청 지점별로 빈도해석을 통해 결과를 제시하였으며, 본 연구결과는 수자원 분야에서 미래 기후변화 영향을 평가하기 위한 기초자료로 활용 될 수 있을 것으로 기대된다.

사용자 중심의 GCM 및 상세화 기법 선정에 따른 충주댐 유입량 기후변화 영향 평가 (Evaluation of impact of climate change on inflow to Chungju Dam by user-centered selection of GCM and downscaling method)

  • 조재필;김철겸;박지훈
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2018년도 학술발표회
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    • pp.25-25
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    • 2018
  • 본 연구는 충주댐을 대상으로 기후변화에 따른 미래 댐운영에 미치는 영향을 평가하기 위하여 연구 목적에 접합한 GCM 및 상세화 기법 선정을 위한 절차를 적용함으로써 사용자 중심의 기후변화 시나리오 상세화 자료가 유입량의 재현성 평가에 미치는 영향을 분석하였다. 우선 편이보정 전의 29개 원시 GCM에 대한 강수량 및 기온의 순단위 시 공간적 재현성 평가를 통해서 상위 16개 GCM을 선정하였다. 이후 상세화 기법을 선정하기 위해서 유입량 전망에 중요하다고 판단되는 총강수량(prcptot) 및 일최대강수량 (rx1day)을 기후지수(Climate Indices)로 선정하였다. 상세화 기법은 과거기간의 재현성이 평가, 미래기간 시그널 왜곡도 평가, 공간상관성에 대한 재현성 평가를 통해 SQM 기법을 선정하였다. 제한적인 기후변화 전망 자료를 고려하여 과거 30년 기간에 대한 모의결과 월단위 모형효율지수(ME) 및 결정계수 ($R^2$)는 모두 0.92로 만족할 만한 결과를 보여 주었다. GCM 선정에 따른 오차는 원시 GCM을 통해 선정된 16개 GCM을 사용한 경우 유입량 재현성 평가에 있어 가장 좋은 결과를 보였다. 전체적으로 상세화 자료를 유역 모델링에 활용하는 경우 GCM의 선정보다는 상세화 기법의 선정이 전체적인 재현성 평가에 있어서 중요한 것으로 나타났다. 미래기간에 대한 평균 유입량 전망은 모든 RCP 시나리오에서 근 미래 보다는 중간 및 먼 미래 기간 동안에 유입량이 증가하는 경향을 보였다. 또한 모든 미래 기간에 대해여 RCP 8.5 시나리오가 RCP 4.5 시나리오와 비교하여 유입량의 증가가 높을 것으로 전망되었다. 홍수 관리측면에서 중요한 일 최대 유입량의 미래 변동은 평균 유입량과 비교하여 최대 두 배 이상의 높은 변화율을 보였다. 댐운영 측면에서는 연간 총 유입량의 변화보다 시기별 유입량의 변동 특성을 이해하는 것이 중요하며, 평균 유입량 및 일단위 최대 유입량 모두 근 미래 기간에 대해서는 RCP 시나리오 모두 7월 및 8월을 중심으로 유입량이 증가하는 경향을 보였다. 반면 중간 미래에서 먼 미래로 갈수록 평균 및 일단위 최대 유입량 모두 전체 기간에 걸쳐 증가하는 경향을 보였다.

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성능위주설계를 위한 ETA 기법 활용 고찰 (Application of ETA(Event Tree Analysis) to the Performance-Based Design of fire protection)

  • 김학범;이수경;송동우;김기성;김종훈
    • 한국화재소방학회:학술대회논문집
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    • 한국화재소방학회 2011년도 추계학술논문발표회 논문집
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    • pp.454-457
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    • 2011
  • 본 연구에서는 소방시설의 성능위주의설계를 수행하기 위하여 ETA(Event Tree Analysis) 기법을 적용하는 방안을 고찰하였다. ETA기법에서는 화재시나리오를 사건(Event)의 인과관계로 된 각 단계의 사건으로 구성한다. 본 연구에서는 ETA에서 구성된 시나리오에 따른 심각도를 화재시뮬레이션과 피난 시뮬레이션을 통한 수행으로 사망자수를 도출하는 방안을 적용하였고, 각 시나리오의 빈도(확률)은 FTA(Fault Tree Analysis) 기법을 적용하여 분기 확률을 도출하도록 하였다. ETA에서 도출한 사망자수와 빈도를 이용하여 F-N 커브를 작성하여 위험도를 평가하여 소방설계의 보완 및 대책을 수립하는 방안을 제시하였다.

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통계적 축소기법을 이용한 유역단위 기후변화 시나리오 생성 (Generation of Basin Scale Climate Change Scenario Using Statistical Down Scaling Techniques)

  • 이용원;경민수;김형수;김병식
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2009년도 학술발표회 초록집
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    • pp.1250-1253
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    • 2009
  • 기후변화가 수자원에 미치는 영향을 평가하는데 있어서 주로 기후모형인 Global Climate Model (GCM)이 사용되고 있다. 그러나 이러한 기후모형의 공간적 해상도는 $3^{\circ}{\sim}4^{\circ}$ 정도로 한반도의 경우 바다로 묘사되기도 한다. 따라서 GCM을 이용해서 기후변화가 유역단위 수자원에 미치는 영향을 평가하기 위해서는 일반적으로 축소기법이 사용되고 있다. 현재까지 다양한 축소기법이 개발되었으며, 대표적인 모형으로는 SDSM(Statistical Down-Scaling Model)과 LARS-WG(The Long Ashton Research Station Weather Generator)이 있다. 이에 본 연구에서는 SDSM, LARS-WG와 함께 최근에 축소기법으로 사용되고 있는 인공신경망 기법을 이용해서 CCCMA(Canadian Centre for Climate Modeling and Analysis)에서 일 단위로 모의한 CGCM3 A2 시나리오를 기반으로 우포늪의 강우 및 온도시나리오를 구축하였다. 대상 지점인 우포늪은 경상남도 창녕군 우포늪(위도 $35^{\circ}$33', 경도 $128^{\circ}$25')에 위치하고 있으며, 모의 기간은 CASE1의 경우 현재, CASE2는 2050$^{\sim}$ 2080년, CASE3는 2080년$^{\sim}$2100년으로 각각 구분하여 축소기법을 적용하였다. 축소결과 축소기법에 따라 일정정도 차이를 보이기는 하였으나 강우와 온도 모두 증가하게 됨을 확인하였다.

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해저터널 시공중 지반조건별 위험 시나리오 관리기법 (Management of Risk Scenarios based on Ground Conditions under Construction of a Subsea Tunnel)

  • 박의섭;신희순;신용훈;김택곤
    • 터널과지하공간
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    • 제19권4호
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    • pp.275-286
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    • 2009
  • 해저터널을 굴착할 때 다양한 지반조건에서 발생하는 기술적인 위험에 대한 원인 규명과 조치를 수립하기 위해서는 예상되는 위험 시나리오를 구성하는 것이 중요하다. 또한, 위험 시나리오를 분류할 때 터널 굴착노선 전반에 걸쳐 발생되는 시나리오와 일부 구간에 국한하여 발생되는 시나리오를 함께 고려함으로써 프로젝트관리 측면에서 체계적이고 조직적인 대응을 할 수 있는 논리적인 틀을 제공할 수 있다. 본 연구에서는 위험 시나리오에 대한 관리기법으로 프로젝트 위험 시나리오와 프로젝트 관리요소를 구성하고 파일럿 프로젝트를 선정하여 프로젝트 일정을 수립하였다. 특히 해저터널에서 예상되는 위험 시나리오를 일반 위험 시나리오와 특정 위험 시나리오로 분류하고 프로젝트 관리요소와 연계할 수 있는 개념을 도출하였다.

미래 강우량 및 홍수피해 전망을 위한 인공지능 기법의 적용성 검토 (Applicability of Artificial Intelligence Techniques to Forecast Rainfall and Flood Damage in Future)

  • 이호용;김종성;서재승;김삼은;김수전
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2021년도 학술발표회
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    • pp.184-184
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    • 2021
  • 2020년의 경우 대기 상층 제트기류가 크게 강화됨에 따라 작은 규모의 저기압의 발달이 평년보다 두 배 이상 증가하였고, 그로 인해 장마가 최대 54일가량 지속되며 1조 371억 원 가량의 대규모 침수피해가 발생하였다. 이와 같이 최근 기후변화로 인한 이상 기후가 빈번하게 발생하고 있으며, 그로 인해 홍수, 태풍과 같은 재난의 강도 및 파급되는 재산피해가 점차 증가하고 있는 추세이다. 따라서 본 연구에서는 기후변화를 고려하여 향후 30년간 강우량 변화 추이를 파악하고, 이에 따라 파급되는 재난피해 규모의 증가 추세를 확인하고자 하였다. 기후변화 시나리오는 IPCC AR6(Intergovernmental Panel on Climate Change - Sixth Assessment Report)에서 제시하고 있는 시나리오 중 극한 시나리오인 SSP5-8.5와 안정화 시나리오인 SSP2-4.5 시나리오를 활용하고자 하였다. GCM(General Circulation Model) 자료는 전 지구적 모형으로 공간적 해상도가 낮은 문제가 있기 때문에, 국내 적용을 위해서는 축소기법을 적용해야 한다. 본 연구에서는 공간적 축소를 위해 통계학적 기법 중 인공지능 기법을 적용하고 Reference data와 종관기상관측(ASOS)의 실측 강우 자료(1905 ~ 2014년)를 통해 학습된 모형의 정확도 검증을 수행하였다. 또한 연 강수량과 연도별 홍수피해의 규모 및 빈도를 확인하여 연도별 강수량 증가에 따른 피해 규모의 증가를 관계식을 도출하였다. 이후 최종적인 축소기법으로 모형을 통해 향후 2050년까지 부산광역시의 예측 강우량을 전망하여 연 강수량의 증가량과 피해 규모의 증가량을 전망해보고자 하였다. 본 연구 결과는 부산광역시의 예방단계 재난관리의 일환으로 적응형 기후변화 대책 수립에 기초 자료로써 활용될 수 있을 것이다.

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기후변화에 따른 극치강수량의 시공간적 특성 변화 분석 (Analysis on Spatio-Temporal Change of Extreme Rainfall Under Climate Change)

  • 권현한;김병식;김보경;윤석영
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2009년도 학술발표회 초록집
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    • pp.1152-1155
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    • 2009
  • 기후변화로 인해서 발생하는 여러 영향 중 가뭄 및 홍수와 같은 극치강수량의 변동은 사회 경제적으로 파급효과가 크기 때문에 더욱 주목을 받고 있다. 이러한 점을 효과적으로 평가하기 위해서 본 연구에서는 지역규모기후변화시나리오와 비정상성 Markov Chain 모형을 이용한 Downscaling 기법의 적용 등 일련의 과정을 통해 기후변화를 반영한 지점별 일강수계열을 생성하고 이를 대상으로 다양한 분석을 실시하였다. 수문기후변화시나리오 작성 과정을 요약하면 다음과 같다. B1과 A2 지역규모 기후변화시나리오가 사용되었으며 이를 비정상성 Downscaling 기법의 입력 자료로 활용하여 일강수량 자료를 모의 발생하였다. 이러한 과정을 우리나라 기상청 산하 60개 강우지점에 적용하였으며 극치강수량의 빈도를 추정하기 위해 부분기간 계열과 전기간 계열 자료로 재생산하여 극치분석을 실시하였다. 극치분석결과 강수량에 대한 공간적인 편차가 심하게 발생하고 있으며 강수량의 변동성 또한 매우 크게 나타나고 있는 것을 확인할 수 있었다. 이러한 특성은 선택된 시간 및 사용된 기후변화시나리오에 따라 다르게 나타나고 있으며 한 가지 주목할 점은 기후변화정도가 심한 A2 시나리오와 정도가 약한 B1 시나리오를 비교할 때 온도와 같은 뚜렷한 차이점은 발견할수 없었다.

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테마파크 연계 체험 컨텐츠 디자인 연구 - 포토포인트 개발 VR 시나리오를 중심으로 (A Study on Contents Design for Theme Park related Experience - Focusing on Developing VR-Scenario of Photo-Point)

  • 김태균;홍석기
    • 한국HCI학회:학술대회논문집
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    • 한국HCI학회 2006년도 학술대회 2부
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    • pp.613-618
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    • 2006
  • 테마파크는 현대 사회와 복잡함 속에서의 현실 탈피와 참여로써 자기 성취를 구현하는 현대적 개념의 종합위락시설로 모든 계층의 사람들이 즐길 수 있는 창조적 유희공원의 일반적 특징을 갖고 있다. 테마파크를 공간, 주제, 유형에 의해 분류해 볼 때 산업적 성공 가능성이 많은 것으로는 공간-실내, 주제-캐릭터, 유형-쇼핑으로 현재 일본의 산리오 퓨로랜드나 국내 일산의 헤이리 딸기파크가 그 사례이다. 본 연구에서는 실내캐릭터쇼핑파크의 사용자 분석을 통하여 온 오프라인 체험 컨텐츠의 가능성을 발견하고, 이를 VR 시뮬레이션 시나리오로 제안하였다. 방법으로는 헤이리 딸기파크에서 5 그룹, 9 개 구역을 필드리서치 하여 체험 시나리오 개발을 위한 의미 있는 단서를 발견하였으며, 이를 토대로 시나리오 기법을 활용하여 7 구역 14 개 시안을 도출하였다. 최종 구체적 사례로 포토포인트 시나리오를 설정하여 오프라인 연계 VR 시나리오를 이용한 구축 사례를 통해 제시하였다. 컨텐츠 개발의 제안을 중심으로 연구 범위를 디자인 사례의 제안으로 제한하였으며, 이는 향후 온 오프라인 연계 테마파크의 구체적 컨텐츠 개발의 활용을 목적으로 디자인되었고, 공간의 실제적 검증을 위한 Web-VR 시뮬레이션 기법의 검토에 도움을 줄 것으로 판단된다.

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목표와 시나리오 기반의 통합적 요구 사항 분석 방안 (An Integrated Requirements Analysis Method based on Goal and Scenario)

  • 김진태;김동선;박수용
    • 한국정보과학회논문지:소프트웨어및응용
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    • 제31권5호
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    • pp.543-554
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    • 2004
  • 요구 공학에서 초기에 요구 사항을 추출하고 분석하는 것은 성공적인 소프트웨어 시스템을 개발하기 위한 중요한 작업이다. 그러나 시나리오 기반의 분석, 목표기반의 분석, 시나리오를 이용한 목표기반의 분석 등과 같은 다양한 분석 기법이 있음에도 불구하고, 각 기법들은 장, 단점을 가지고 있기 때문에, 하나의 기법만을 가지고 요구 사항을 분석한다면, 개발할 시스템 전체의 요구 사항을 정확하게 이해하기가 쉽지 않다. 또한 각각의 기법들은 요구 사항 추출 단계를 지원하지 않으므로 분석을 위한 가공되지 않은 데이타(raw data)를 다루기 어렵다. 본 논문에서는 요구 사항 분석을 위한 데이타 획득과 여러 기법들을 효율적으로 통합하는 통합적 요구 사항 분석 방안을 제안한다. 통합적 요구 사항 분석 방안은 2가지 관점에서 기술된다. 첫째는 어떤 요소들이 통합될 수 있는지를 기술하고, 두 번째는 그 요소들이 어떻게 통합되어야 하는지를 기술한다. 본 논문에서 제안된 방안이 어떻게 적용되는지를 미팅예약시스템(Meeting Reservation System)을 예로 설명한다. 또한 다른 기법들과의 비교를 위해 30여명의 요구 사항 분석 실무 경험자를 대상으로 한 실험의 결과를 통해 제안된 기법의 효과를 검증한다.