• 제목/요약/키워드: 예측인자

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미래 기후변화에 따른 재해위험도 예측 (Disaster risk prediction under the condition of future climate change)

  • 이정주;권현한
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2011년도 학술발표회
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    • pp.125-125
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    • 2011
  • 본 연구에서는 기후변화에 의한 자연재해 취약성을 정량적으로 분석하기 위하여 기상인자와 재해발생으로 인한 피해액의 상관관계를 이용하였다. 재해로 인한 피해액은 1994년부터 2008년까지 15년간 전국 시군별로 피해액을 집계한 자료를 이용하였으며, 우리나라 58개 강우관측소의 일강수량 자료를 이용하여 재해에 영향을 줄 수 있는 네 가지 인자를 추출하였고, 연도별 태풍 발생 횟수도 하나의 기상인자로 고려하였다. 피해액의 규모는 가뭄, 화재, 태풍 및 해일 등 재해발생 유형에 따라서도 영향을 받겠지만, 기후변화 시나리오에 의해 예측할 수 있는 대표적인 미래 추정값은 강수량과 온도 등이며, 결국 재해발생 유형별 시나리오에 의한 재해규모 예측이 아닌 기후변화 시나리오에 의한 미래 재해발생 규모 모형을 구축하기 위해서는 관련 인자로서 강수량으로부터 추출한 인자들을 고려할 수밖에 없을 것이다. 일강수량으로부터 추출한 네 가지 영향인자들은 80mm이상 일강수량 발생일수, 80mm이상 일강수량의 합, 80mm이상 강우의 발생 간격이 30일 이하인 횟수 및 연최대강수량이다. 우선 광역시와 도별로 전국 58개 관측소를 분류하고, 해당 관측소들로부터 추출된 인자들의 평균값을 이용하여 연구를 진행하였다. 미래 강수량 자료는 국립기상연구소의 A2시나리오를 통계학적 Downscaling을 통해 재생산한 자료를 이용하였다. 예측모형은 Bayesian 모형을 기반으로 DEXP(double exponential distribution) 확률분포를 이용하였다. 재해피해액 를 아래와 같이 비정상성 모형으로 구성하였으며, 위치매개 변수의 확률분포를 네 가지 기상인자에 의한 회귀식으로 구성하였다. Y damage costs) = dexp(${\mu}(t),\tau(t)$) $p({\mu}(t))\sim(abs({\alpha}+{\alpha}_1X_1+{\alpha}_2X_2+{\alpha}_3X_3+{\alpha}_4X_4,\;\sigma_{\alpha}^2)$ $p(\tau){\sim}G(k,s)$.

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기상 인자와 대기오염 인자를 활용한 LSTM 기반의 미세먼지 농도 예측 (LSTM-based Fine Dust Concentration Prediction using Meteorogical factors and Air Pollution factors)

  • 유지훈;신동일;신동규
    • 한국정보처리학회:학술대회논문집
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    • 한국정보처리학회 2020년도 춘계학술발표대회
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    • pp.508-511
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    • 2020
  • 미세먼지(PM10, PM2.5)는 배출가스 증가와 함께 빠르게 악화되어 왔으며, 다양한 화학성분 뿐만 아니라 금속 성분이 포함되어 있어 인체에 큰 유해성을 발생한다. 이에 정부는 미세먼지 저감 정책 및 법률을 통해 개선하고자 했지만, 2013년부터 그 효력을 잃기 시작하였다. 이에 본 연구에서는 미세먼지 저감 정책 및 법률을 수립하는데 있어 가장 중요한 요소인 미세먼지 농도를 예측하는 연구를 진행한다. 이전 연구들에서 미세먼지 영향 요소들이 시계열 기반의 데이터(기상인자와 대기오염 인자)인 것을 확인하였기에, 시계열 데이터에 좋은 성능을 보이는 LSTM 알고리즘을 사용하여 학습 후, 서울시 '구별' '시간단위' 미세먼지 농도 예측에 대한 예측 오차(RMSE, MAE) 성능을 비교하였다. 실험 결과 PM10의 경우 (7.2, 4.78), PM2.5의 경우 (4.7, 3.2)의 예측 오차를 보였으며, 금천구의 경우 PM10이 (5.3, 3.71), PM2.5에서 (3.5, 2.5)로 가장 좋은 성능을 보였다.

침강지내 비점성하상의 세굴 지배인자에 대한 실험적 해석 (Experimental Analysis of the Parameters Governing Scour in Plunge Pool with Cohesionless Bed Material)

  • 손광익;이원환;조원철
    • 대한토목학회논문집
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    • 제13권4호
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    • pp.123-129
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    • 1993
  • 기연구 발표된 수많은 세굴 예측공식들은 여수로나 관암거 하류의 침강지내에서 발생하는 실제 세굴 깊이나 세굴 방지에 필요한 최소 침강지수심을 예측하기가 불가능할 정도로 광범위한 예측치를 나타내고 있다. 이같은 광범위한 예측 세굴 깊이는 대부분 세굴 지배인자에 대한 심도깊은 연구의 부족에 따른 인자들의 지나친 단순화에 기인하고 있다는 것을 문헌조사를 통하여 알수 있었다. 따라서 본 연구는 실험을 통하여 세굴을 지배하는 주요 지배인자들의 영향을 검토하였다. 문헌조사로부터 찾을 수 있었던 세굴 지배인자는 침강지수심, ?의 크기와 폭기정도, 하상입자의 입도분포 및 노출도 등이었으며 본 연구에서는 ?의 수리학적 특성 및 침강지 수면에서의 입사각, 침강지의 기하학적 특성, 그리고 ?의 크기 및 하상입자 크기의 영향을 중점적으로 검토하였다. 그 결과 침강지 수심과 ?의 수리학적 특성 및 기하하적 특성, 그리고 하상입자의 크기 등이 세굴을 지배하는 주요인자임을 알 수 있었다. 특히 기존 실험연구들의 광범위한 세굴 예측치는 ?의 크기와 하상입자의 크기에 대한 기하학적 상사법칙을 무시함에 기인하였음을 발견하였다.

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빅 데이터 분석 기반 농 식품 위해인자 신속관리 방법 (Rapid Management Mechanism Against Harmful Materials of Agri-Food Based on Big Data Analysis)

  • 박현;강성수;정훈;김세한
    • 한국통신학회논문지
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    • 제40권6호
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    • pp.1166-1174
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    • 2015
  • 단순 바코드 또는 포장 내용물 단위의 이력추적, 농 식품의 저장 창고나 배송차량의 일부 정보 추적, 직감에 의한 원격 환경 조정 등을 통해 농 식품의 위해인자를 차단하려는 노력들이 있었다. 그러나 이러한 시도는 선택적인 정보수집 및 불충분한 정보량, 현실과 수집 시점 간 시간차에 따른 정보 왜곡의 문제점 및 각 유통 기업의 자체 독립적인 정보망으로 인하여 생산지로부터 소비자까지의 총체적인 위해인자 차단이 어렵다. 본 논문에서는 농 식품의 생산지뿐만 아니라 전주기상의 주요 유통 거점, 소비지까지 정형, 반 정형, 비정형의 다양하고 대규모의 농 식품 유통 정보를 이용하여, 위해인자 발생의 실시간 상황이나 예측, 추적을 통하여, 위해인자 파급 차단과 예방을 위한 농 식품의 위해인자 신속 관리 방법을 제안한다. 제안방법은 빅 데이터 클러스터 기반, 실시간으로 정보를 수집하고, 위해인자 상황인지, 위해인자 발생 예측, 위해인자 발생지 추적 분석을 통해 위해인자를 차단하고 파급을 예측하며, 그 결과를 가시화하여 신속하게 위해인자를 관리 할 수 있도록 한다.

토양수분 예측을 위한 수치지형 인자와 격자 크기에 대한 연구 (The Resolution of the Digital Terrain Index for the Prediction of Soil Moisture)

  • 한지영;김상현;김남원
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제36권2호
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    • pp.251-261
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    • 2003
  • 여러 가지 토양수분의 예측인자에 대한 해상도 문제를 고찰하였다. 다양한 인자에 대한 민감도는 통계적인 분석을 기반으로 논의되었다. 수치지형모형에서 세 가지 흐름 결정 알고리즘의 해상도에 대한 통계적인 분석이 수행되었다. 단방향 흐름알고리즘으로 계산한 상부사면 기여면적은 다른 두 알고리즘(다방향 알고리즘, DEMON)보다 더욱 민감한 것으로 나타났다. 습윤지수의 경우는 해상도나 계산과정의 변화에 상대적으로 민감도가 미소한 것으로 나타났다.

기상 요인을 고려한 일일 COVID-19 확진자 예측 (Prediction of COVID-19 Confirmed Cases in Consideration of Meteorological Factors)

  • 추경수;정담;이소현;김병식
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2022년도 학술발표회
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    • pp.68-68
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    • 2022
  • 코로나바이러스는(COVID-19)는 2019년 12일 중국 후베이성 우한시에서 시작된 코로나바이러스감염증으로 2020년 1월부터 전 세계로 퍼져, 일부 국가 및 지역을 제외한 대부분의 나라와 모든 대륙으로 확산되었다. 이에 WHO는 범 유행전염병(Pandemic)을 선언하였다. 2022년 3월 18일 현재 국내 누적 확진환자 8,657,609명과 11,782명의 사망자를 일으켰고 전 세계적으로도 많은 사상자를 내고 있는 실정이고 사회 및 경제적인 피해로도 계속 확대되고 있다. 많은 감염자와 사망자의수에 대한 예측은 코로나바이러스의 전염병을 예방하고 즉각적 조치를 취할 수 있는데 도움이 될 수 있다. 본 연구에서는 문화적 인자를 제외한 국내에서 연구 사례가 많지 않은 기상 요인을 인자로 포함하여 머신러닝 모델을 통해 확진자를 예측하였다. 그리고 여러 가지 모델을 성능 평가 기법인 Root Mean Square Error(RMSE) 및 Mean Absolute Percentage Error(MAPE)를 통해 성능을 평가하고 비교하여 정확도 높은 모델을 제시하였다.

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토석류 산사태 예측을 위한 로지스틱 회귀모형 개발 (Development of a Logistic Regression Model for Probabilistic Prediction of Debris Flow)

  • 채병곤;김원영;조용찬;김경수;이춘오;최영섭
    • 지질공학
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    • 제14권2호
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    • pp.211-222
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    • 2004
  • 이 연구는 자연사면에서 발생하는 토석류(debris flow)산사태의 확률론적 예측을 위해 로지스틱 회귀분석(logistic regression analysis)을 이용하여 변성 암 및 화강암 분포지에 적용할 수 있는 예측모델을 개발한 것이다. 산사태 예측모델을 개발하기 위해 경기 남ㆍ북부지역과 경북 상주지역에서 발생한 산사태 자료를 현장조사와 실내토질시험을 통해 직접 획득ㆍ분석하였다. 산사태 발생에 영향을 미치는 인자는 기초 통계분석은 물론 로지스틱 회귀분석을 실시하여 최종적으로 7개 영향인자를 선정하였다. 이들 7개 인자는 지형요소 2개와 지질 및 토질특성 요소 5개로 구성되어 있고, 각 인자별 가중치를 부여한 점이 큰 특징이다. 개발된 모델은 신뢰성 검증을 수행한 결과 90.74%의 예측율을 확보한 것으로 나타났다. 이 모델을 이용하여 산사태 발생가능성을 확률적ㆍ정량적으로 예측할 수 있게 되었다.

해상에서 심혈관질환 예측인자로 BIA 활용가능성 분석 (혈중 총콜레스테롤과 부위별 지방두께 비교) (BIA Feasibility Analysis as Predictors of Cardiovascular Disease in the Sea (Total Cholesterol Compared with Fat Thickness by Region))

  • 나승권;박은주
    • 한국항행학회논문지
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    • 제18권6호
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    • pp.582-587
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    • 2014
  • 본 연구는 장기간의 해상활동으로 의료기관 방문이 어려운 해상 활동자의 심혈관계질환 예측인자로 검사가 용이한 생체전기저항분석법 (BIA; bioelectrical impedance analysis)의 활용이 가능한지를 확인해보았다. 현재 심혈관성질환의 예측인자로 사용되고 있는 총콜레스테롤 측정치를 기준으로 BIA의 측정치와 관련성을 통계적 방법으로 분석한 결과 인체부위별 지방두께와 상관관계를 보였으며, 특히 왼쪽(왼) 허벅지의 지방두께가 총 콜레스테롤 측정치와 높은 상관관계를 나타냈다. 이 결과로 장기적인 해상 활동을 요하는 사람들은 BIA 검사를 통해 왼허벅지의 지방두께 변화를 심혈관질환의 예측인자로 활용할 수 있을 것이다. 하지만 선행연구의 부재로 후속연구가 필요하고 해상이라는 특수 상황이 고려된 측정도구의 정확성과 타당성 진단이 이루어져야 될 것으로 사료된다.

교각주위의 세굴방지를 위한 희생파일의 적용 (Application of Sacrificial Piles for Scour Countermeasures around Bridge Pier)

  • 김웅용;최기봉
    • 한국산업안전학회:학술대회논문집
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    • 한국안전학회 2000년도 춘계 학술논문발표회 논문집
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    • pp.229-234
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    • 2000
  • 교량의 교각 및 교대에 대한 세굴의 영향은 많은 학자들의 관심이 되어왔다. 연구의 주된 관심은 세굴에 영향을 미치는 인자들의 역학적인 거동에 대한 것으로써 세굴인자들의 최대 영향 및 최대세굴심을 예측하는 적절한 방법들이 연구되었다. 특히, 교각에서 일어나는 세굴은 이동하는 유체의 역학적인 상호작용과 불균등하게 분포된 하상입자들을 포함하는 3차원적인 문제로서, 그 현상이 대단히 복잡하여 하천흐름과 하상재료의 특성 및 교각의 형상과 같은 여러 요소에 의해 지배를 받기 때문에 세굴에 대한 정확한 예측은 매우 어렵다. 따라서, 복잡한 세굴인자들로 인해 세굴에 관한 연구는 주로 실험에 의하여 이루어지고 있는 실정이다. (중략)

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입자보강 복합재료의 등가 재료상수 예측기법을 이용한 위상 최적설계 (Topology Optimization Using Equivalent Material Properties Prediction Techniques of Particulate-Reinforced Composites)

  • 임오강;이진식
    • 전산구조공학
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    • 제11권4호
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    • pp.267-274
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    • 1998
  • 본 연구에서는 기지개와 미시구멍으로 구성된 복합재료에 입자보강 복합재료의 등가 재료상수 예측기법인 평균장 근사이론과 등가원리를 적용하여 위상 최적화에 필요한 등가 재료상수와 설계변수와의 상관관계식을 유도하였다. 또한, 유도된 관계식에 중간값을 갖는 설계변수의 수를 줄이기 위하여 벌칙인자를 도입하였다. 그리고 본 연구의 타당성을 검증하기 위하여 벌칙인자가 도입된 위상 최적화문제를 순차이차계획법인 PLBA 알고리즘을 이용하여 해석하였다.

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