• 제목/요약/키워드: 이력고리

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비지도 기계학습을 통한 유출 발생 내 이력 현상 구분 (Classification of hysteretic loop feature for runoff generation through a unsupervised machine learning algorithm)

  • 이은형;전항탁;김다홍;배시배시프라이데이;김상현
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2022년도 학술발표회
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    • pp.360-360
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    • 2022
  • 토양수분과 유출 간 관계를 정량화하는 것은 수문 기작 및 유출 발생 과정의 이해를 위한 중요한 정보를 제공한다. 특히, 유출과정의 특성화는 수문 사상에 따른 불포화대 내 토양수 및 토사 손실 제어와 산사태 및 비점오염원 발생 예측을 위해 필수적이다. 유출과정과 관련된 비선형성과 복잡성을 확인하기 위해 토양수분과 유출 사이의 이력 거동이 조사되었다. 특히, 수문 과정 내 이력 현상 구체화를 위해 정성적인 시각적 분류 및 정량적 평가를 위한 이력 지수들이 개발되었다. 정성적인 시각적 분류는 시간에 따라 시계 및 반시계방향으로 다중 루프 형상을 나누는 방식으로 진행되었고, 정량적 평가의 경우 이력 고리(Hysteretic loop) 내 상승 고리(Rising limb)와 하강 고리(Falling limb)의 차이를 기준으로 한 지수로 이력 현상을 특성화하였다. 이전에 제안된 방법론들은 연구자의 판단이 들어가기 때문에 보편적이지 않고 이력 현상을 개발된 지수에 맞춤에 따라 자료 손실이 나타나는 한계가 존재한다. 자료의 손실 없이 불포화대 내 발생 가능한 대표 이력 현상을 자동으로 추출하기 위해 적합한 비지도 학습기반 기계학습 방법론의 제안이 필요하다. 우리 연구에서는 국내 산지 사면에서 강우 사상 동안 다중 깊이(10, 30, 60cm)로 56개의 토양수분 측정지점에서 확보된 토양수분 시계열 자료와 산지 사면 내 위어를 통해 확보된 유출 시계열 자료를 사용하였다. 먼저, 기존에 분류 방법을 기반으로 계절 및 공간특성에 따라 지배적으로 발생하는 토양수분-유출 간 이력 현상을 특성화하였다. 다음으로, 토양수분-유출 간 이력 패턴을 자료 손실 없이 형상화하여 자동으로 데이터베이스화하는 알고리즘을 개발하였다. 마지막으로, 비지도 학습방법을 이용하여 데이터베이스화된 실제 발현 이력 현상 내 확률분포를 최대한 가깝게 추정하는 은닉층을 반복적인 재구성 학습을 통해 구현함으로써 대표 이력 현상 패턴을 추출하였다.

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자갈 및 암반 하상 산지하천의 고리형 수위-유량 관계 분석 (Analysis of Loop-Rating Curve in a Gravel and Rock-bed Mountain Stream)

  • 김동수;양성기;류권규
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제45권9호
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    • pp.853-860
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    • 2012
  • 홍수 발생 시 모래하천의 수위-유량 관계가 고리형을 이룬다는 것은 많은 현장 계측을 통해 보고되어 왔다. 또한, 홍수파 해석이나 사련에서 사구로 변동되는 하상해석을 통해 고리형 수위-유량 관계의 원인이 규명되어서 고리의 형태나 진행방향 등에 대해서는 이론적으로도 상당부분 입증되어 있다. 그러나 경사가 급한 자갈 및 암반으로 구성된 산지하천의 경우, 현장유량계측의 어려움과 관측 정확도의 문제로 고리형 수위-유량 관계에 대한 연구가 매우 드물었다. 본 논문은 자갈 및 암반지형의 산지하천인 제주도 한천에서 2011년 태풍 무이파 때 계측한 홍수 유량을 바탕으로 수위-유량 관계를 구축하고, 자갈하천에서 형성되는 고리형 수위-유량곡선을 분석하고자 한다. 유량계측 방식으로는 홍수기에 적합한 비접촉식인 전자파 표면유속계를 사용하여, 홍수의 상승기와 하강기의 유량을 시간 단위로 계측하는 데 성공했다. 계측결과 수위-유량관계에서 뚜렷한 고리 형상을 확인할 수 있었다. 그리고 고리의 이력이 모래하천과 정반대로 동일수위에서 상승기의 유량이 하강기의 유량보다 작은, 고리 경로의 역전 현상을 발견하였다. 이러한 역전현상은 자갈하천의 조도의 변화가 모래하천의 경우와 반대로 발생하는 데 기인하는 것으로 추정한다.

화원 수위관측소 지점의 고리모양 수위-유량 관계곡선 작성 (Development of Looped Rating Curve at Hwawon Station)

  • 강신욱;이상호;황만하
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제39권6호
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    • pp.487-494
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    • 2006
  • 화원 지점의 홍수시 유량은 수위가 상승할 때와 하강할 때 동일한 수위에 대해 많은 차이를 나타내고, 이와 같이 이력효과의 크기가 클 경우에는 많은 오차가 발생할 수 있다. 유량 환산 오차를 줄이기 위해 낙동강 본류 화원 수위관측소 지점에 대한 고리모양 수위-유량 관계곡선을 작성하였다. 하천유량과 단순 환산된 유량의 편차를 계산하기 위해 부정류 모의 사례로부터 (수위, 유량) 자료쌍을 획득하여 단순 수위-유량 관계곡선식을 작성하였다. 이 관계에서 이탈하는 유량편차 ${\Delta}Q$와 수위변화 따른 하천폭과 시간변화율의 곱인 $B{\Delta}h/{\Delta}t$와의 관계로부터 고리모양 수위-유량 관계의 유량을 구하였다. ${\Delta}Q$$B{\Delta}h/{\Delta}t$는 높은 상관관계를 나타내었다. 이로부터 계산된 유량은 1997년의 수위 7m이상 관측유량 11개 중 7개가 고리모양 수위-유량 환산관계의 유량과 10% 이내의 차이를 보였고, 수위 9m이상의 1998년 관측유량은 고리모양에 근접하였다. 화원 지점과 같이 고리폭이 큰 지점은 단순 수위-유량 관계보다 고리모양 수위-유량 관계를 적용하는 것이 유량 환산의 오차를 줄 일 수 있을 것으로 기대된다.

수면경사활용 수위-유량 이력현상 현저성 진단기법 개발 (Development of a method for diagnosing the severity of water stage-discharge hysteresis using water surface slope)

  • 김경동;김동수
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2021년도 학술발표회
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    • pp.54-54
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    • 2021
  • 최근 홍수파 또는 댐 및 보 등의 하천 구조물과, 본류와 지류의 합류로 인해 발생하는 배수영향 등으로 하천에 고리형 수위-유량관계의 이력현상이 발생하여, 수위-유량관계식으 신뢰도가 저하된다고 판단하여, 대하천 본류와 합류부 인근 지류에 초음파기반유속계(ADCP)의 측정결과를 지표로 활용하는 자동유량관측소가 현재 58개소가 구축되어 운용되고 있다. 그러나, 4대강 사업으로 다기능보의 설치 등으로 인해 하천의 수리학적 특성이 변동되었고, 지류에서 주로 운용하는 수위-유량관계 기반 유량관측소에 수문사상으로 인해 발생한 홍수파 또는 배수영향으로 인한 하천에 수위-유량관계의 이력현상이 발생할 경우, 지류 수위관측소를 자동유량관측소로 대체할 필요성이 제기되고 있다. 기존의 자동유량관측소의 경우 홍수량이 기준이하로 발생할 경우 수위-유량 관계식으로 대체하는 경우도 있지만, 적용기준이 명확하지 않다. 또한, 하천의 수위-유량관계의 이력현상이 발생했을 경우 수위-수면경사의 이력현상도 같이 발생하게 된다. 수면경사의 경우 기존 수위관측소로부터 수위 측정결과로부터 산정할 수 있기에, 수면경사로부터 하천의 이력현상 현저성을 산정할 경우 자동유량 장치를 활용하지 않고 이력현상 현저성 진단을 할 수있다. 따라서, 본 연구에서는 신규 자동유량장치 설치, 기존 수위관측소의 자동유량관측소대체, 자동유량관측소에서 수위-유량관계의 활용 기준 마련 등을 명확하게 판단하기 위해 상류에 위치한 수위관측소의 수위 측정으로부터 하천의 수면경사를 산정하고 수면경사를 활용하여 수위-유량관계 이력현상의 패턴을 분석하여 현저성을 진단하는 기법을 개발하고자 한다. 이를 위해, 다기능보 설치 및 지류-본류로 인한 지류하천의 배수영향과 홍수파에 의해 발생한 수위-유량관계의 이력현상를 다양한 수문사상에 대하여 분석 하였다. 분석방법으로는 대상유역으로 수위-유량관계의 이력현상이 발생하는 영산강유역에 위치한 남평교, 나주대교 두 지점을 선정하고 자동유량관측소 상류에 위치한 기존 수위관측소의 수위 측정값으로부터 하천의 수면경사를 산정하고 수위-유량관계와 수위-수면경사관계의 패턴을 분석하고, 수위-수면경사의 이력현상으로 부터 수위-유량관계 이력현상의 현저성을 진단하였다. 분석결과 각 수문사상마다 수위-유량관계의 최대이력범위와, 수위-수면경사의 최대이력범위를 각각 무차원화시켜 관계그래프를 산정하였다. 남평교의 경우 수위-유량관계의 이력현상이 현저히 나타남에도 불구하고 수위-수면경사의 이력범위는 거의 없었다. 나주대교의 경우 수위-유량관계와, 수위-수면경사관계 각각의 이력범위가 현저히 나타나 관계를 분석하기 용이하였다. 또한, 나주대교관측소지점의 분석을 통하여 수위-수면경사 이력범위의 유의 수준을 두어 일정 이력범위(20%)가 발생한 경우, 수위-유량관계의 이력현상이 현저함을 알 수 있었다. 이러한 결과를 바탕으로 20%이상의 이력범위를 수위-수면경사의 이력범위로부터 수위-유량관계의 현저성을 판단하는 기준으로 제안하였다.

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구매자의 구매 패턴을 이용한 상품추천서비스에 대한 연구 (A Study on Product Recommendation Service using Purchasing Pattern of Buyer)

  • 신민수;황준원;김성학;이창훈
    • 한국정보처리학회:학술대회논문집
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    • 한국정보처리학회 2000년도 추계학술발표논문집 (상)
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    • pp.313-316
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    • 2000
  • 대부분의 온라인 전자상거래에서 상품 추천 서비스는 사용자의 정보 또는 구매 이력을 가지고 카테고리를 중심으로 상품을 추출하여 추천을 하는 구조이다. 또, 카테고리를 중심으로 추천을 하다 보니 단일한 구매 패턴에 의해서만 추천을 하게 되고, 상품에 각각에 대한 연관성을 찾아보기 힘들다. 또 단일 구매 패턴은 계산 비용이 작기는 하지만 사용자의 구매 패턴을 정확하게 반영하기 어렵다. 본 논문에서는 이러한 문제를 해결하기 위하여 카테고리 독립적이고, 다중 구매패턴을 고려한 상품추천 서비스의 설계를 제안한다 이를 위하여 단일 항목간의 구조화를 통하여 항목간의 연계성을 고려한 구조를 설계한다.

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원자력발전소의 인간 공학 주기적 안정성 평가 방법론 및 적용

  • 정연섭;지문구;김주택
    • 원자력산업
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    • 제23권6호통권244호
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    • pp.39-47
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    • 2003
  • 법령에 의하여 요구되는 주기적 안전성 평가를 위하여 인적 요소 평가 방법론을 개발하였다. 특히 평가 하위 업무간의 중복을 제거하여 업무의 효율을 향상시키고 반복적으로 수행되는 동일발전소, 혹은 타발전소의 결과를 충분히 활용할 수 있도록 하였다. 이 방법론은 인간 기계 연계 체제의 현상태 평가, 운전 이력 중심 평가, 시뮬레이션 활용 평가라는 3가지로 특정지어진다. 이 평가 방법을 적용하여 고리 3$\cdot$4호기에 대해서 부분 평가를 수행하였고 그 결과를 제시하였다.

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황해중부부이에서 관측된 기온 및 표층수온의 변화양상 분석 (Variation Pattern Analysis on the Air and Surface Water Temperatures of the Yellow Sea Monitoring Buoy)

  • 조홍연;정진용;심재설;김선정
    • 한국해안·해양공학회논문집
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    • 제22권5호
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    • pp.316-325
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    • 2010
  • 황해중부해역에 설치된 황해 모니터링 부이에서 관측한 기온과 표층수온의 변동성분을 추출하기 위하여 조화분석을 수행하였다. 분석결과, 기온과 표층 수온 모두 1년, 반년 주기성분이 가장 우세한 것으로 파악되었으며, 보다 짧은 주기성분은 $0.2{\sim}0.5^{\circ}C$ 이하의 작은 변동성분에만 기여하는 것으로 파악되었다. 한편, 기온과 표층수온의 조화분석 성분에서 추출한 잔차성분을 분석한 결과, 기온 잔차성분의 표준편차는 표층 수온 잔차성분의 표준편차보다 2.4배 정도 크고, 잔차성분의 발생빈도분포는 정규분포로 근사화하는 것이 가능한 것으로 파악되었다. 한편, 기온에 따른 표층수온 변화양상을 기온-표층수온 평면에서 분석한 결과 뚜렷한 연속적인 이력고리(hysteresis loop)를 형성하는 것이 발견되었으며, 반시계방향의 기온-표층수온 상승기, 기온-표층수온 하강기 그리고 동계 일정한 표층수온 유지기로 구성되어 있는 것으로 파악되었다.

가공식품에 대한 이력추적관리번호 부여체계의 표준화 방안 (Standardization of Identification-number for Processed Food in Food-traceability-system)

  • 최준호
    • 한국식품위생안전성학회지
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    • 제27권2호
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    • pp.194-201
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    • 2012
  • 식품이력추적관리번호는 식품이력추적관리를 위한 식별의 기준으로서 식품이력정보와 직접적으로 연결되어 있으며, 식품공급체인에 따라 각 단계별로 기록, 관리, 보관하는 이력정보를 연결시키는 연결고리의 역할을 하는 중요한 인자이다. 그럼에도 불구하고 우리나라에서 가공식품에 대한 식품이력추적관리번호를 자율적으로 부여하는 방식을 적용하고 있어 혼란이 야기되고 있는 실정이다. 실제 식품이력추적관리번호는 식품관련 산업분야에서 운영되고 있는 기존의 식별방법과 조화롭게 연계되지 않으면 그 효용성과 적합성이 낮아 산업현장과 소비자로부터 외면 받을 수밖에 없는 처지에 놓이게 될 것이다. 본 연구에서는 가공식품에 대하여 국제적으로 사용되는 바코드체계와 국내의 식품관련 법규를 접목하여 식품이력추적관리번호를 부여하는 표준화 방안을 제안하였다. 또한 이러한 식품이력추적관리번호를 실제 산업현장의 운영체계에 활용할 수 있는 방안도 함께 제시하였다. 제안하는 식품이력추적관리번호는 총 20자리로서 해당 상품(식품)의 기본정보에 해당하는 13자리의 GTIN 바코드, 표시기준으로 의무화된 6자리의 유통기한(제조년월일 또는 품질유지기한), 1자리의 추가정보(공장식별코드 또는 생산관리단위)로 구성되도록 하였다. 이러한 부여체계는 식품 산업과 유통(판매) 현장에서 운용되고 있는 기존 시스템과의 연계성을 높이고 식품이력추적관리체계의 도입에 따른 투입비용을 최소화하여 식품이력추적관리체계의 도입을 활성화하기 위한 목적도 포함하고 있다. 이는 국제적인 추세와 기존의 식품관련 정책 및 규정과도 무리 없이 조화가 이루어진다. 또한 식품이력추적관리 로고를 별도로 부착하여 식품이력추적관리번호를 인식하는 방법을 안내하여 소비자의 인식을 제고하고 식품이력추적관리번호를 최소 판매 포장단위에 추가로 표기하기 위한 별도의 투입비용을 제거하는 효과도 고려하였다. 식품이력추적관리시스템은 이력정보를 종합적으로 기록 관리 연계 활용하여 식품사고 발생 시 명확한 원인규명과 이력추적을 통한 위해식품의 신속한 차단 및 회수, 식품과 관련된 이력정보 제공 등의 기능을 수행하여야 한다. 본 연구에서 제안하는 식품이력추적관리번호의 표준화 방안은 현재 운영되고 있는 "위해상품 판매차단시스템"에서 위해식품을 신속하고 정확하게 차단하는 기능을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라 "위해식품 회수지침"에 따른 체계적인 회수과정과 검증체계 역시 효율적으로 도입할 수 있도록 하는 효과가 있다. 또한 전자통관시스템인 "UNI-PASS"와의 연계는 모든 수입식품을 대상으로 식품안전관리 범위를 확대할 수 있으며 "전자세금계산서 제도"에서 기록되는 거래정보와의 연계로 유통과정에 대한 투명한 관리체계의 도입을 앞당길 수도 있는 기폭제가 될 수 있다. 또한 소비자의 알권리 충족을 위한 식품이력정보의 조회과정에서 식품이력추적관리번호의 표준화로 입력오류를 최소화할 수 있을 뿐만 아니라 기존의 바코드 인식기능에 유통기한과 추가정보를 조회하는 기능을 부가적으로 도입하면 스마트 기기나 키오스크를 활용하여 실시간으로 식품이력정보를 조회할 수 있게 하는 장점도 있다.

An In-Core Fuel Management Analysis for a PWR Power Plant

  • Kim, Chang-Hyo;Chung, Chang-Hyun;Kim, Jin-Soo
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제12권4호
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    • pp.274-285
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    • 1980
  • 가압경수로의 핵연료관리 정책 결정에 사용될 간편한 해석제재를 수립하기 위한 시도로서 TDCORE 및 RELOAD-II 전산코드를 채택했다. TDCORE전산코드는 고리 1호기에서 제 5주기까지의 노심내 출력 및 연소도이력과정을 묘사하는데 사용했으며, 이 코드의 타당성은 노심내 측정치와의 비교를 통해 입증했다. RELOAD-II 전산코드는 고리 1호기의 중요한 핵연료관리 정책사항중의 하나인 연료집합체의 최적 재장전모형을 선정하는데 이용했다. 핵연료관리 해석에 대한 두 전산코드의 용도 및 응용에 관해 기술했다.

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수치모형을 이용한 고리형 수위-유량 관계 분석 (Analysis on Looped Stage-Discharge Relation and Its Simulation using the Numerical Model)

  • 김지성;김원;김동구;김치영
    • 대한토목학회논문집
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    • 제29권1B호
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    • pp.1-9
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    • 2009
  • 본 연구에서는 일반적으로 유량 자료의 생산을 위해 널리 사용되는 수위-유량관계의 고리형 특성 분석과 수치모형에 의해 이를 재현하는 것을 목적으로 하고 있다. 팔당대교 등 3개 지점의 연속적인 수위와 유량자료를 분석한 결과 여러 사상에서 매우 강한 고리형 특성이 발생하는 것을 확인하였다. 이는 기존 단일 수위-유량관계가 많은 오차를 포함할 수 있다는 것을 나타낸다고 할 수 있다. 한강 본류부에 일차원 수치모형을 이용하여 다양한 홍수사상에 적용하고, 그 결과를 실측 수위와 비교하여 검증하였다. 특히 2007년 홍수사상의 경우, 한강대교에 설치된 ADVM을 이용한 연속적인 유량측정 자료와 비교하여 수치모형에 의한 간접유량 산정의 적용성을 검증하였다. 검증된 수치해석 결과로부터 주요지점의 수위-유량관계를 작성한 결과 실측치와 유사한 형태를 구할 수 있었는데, 적절히 보정되고 검증된 수치모형을 이용하면 고리형 특성이 매우 강한 수위-유량관계의 재현이 가능함을 분석하였다. 본 연구 결과는 기존 단일 수위-유량관계의 오차 분석과 수치모형을 이용한 고리형 수위-유량관계 개발에 기여할 수 있을 것으로 판단된다.