• Title/Summary/Keyword: 장기예보

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The History of Volcanic Hazard Map (화산위험지도의 역사)

  • Yun, Sung-Hyo;Chang, Cheolwoo;Ewert, John W.
    • The Journal of the Petrological Society of Korea
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    • v.27 no.1
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    • pp.49-66
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    • 2018
  • Volcano hazard mapping became a focus of scientific inquiry in the 1960s. Dwight Crandell and Don Mullineaux pioneered the geologic history approach with the concept of the past is the key to the future, to hazard mapping. The 1978 publication of the Mount St. Helens hazards assessment and forecast of an eruption in the near future, followed by the large eruption in 1980 demonstrated the utility of volcano hazards assessments and triggered huge growth in this area of volcano science. Numerical models of hazardous processes began to be developed and used for identifying hazardous areas in 1980s and have proliferated since the late 1990s. Model outputs are most useful and accurate when they are constrained by geological knowledge of the volcano. Volcanic Hazard maps can be broadly categorized into those that portray long-term unconditional volcanic hazards-maps showing all areas with some degree of hazard and those that are developed during an unrest or eruption crisis and take into account current monitoring, observation, and forecast information.

Stochastic Continuous Storage Function Model with Ensemble Kalman Filtering (II) : Application and Verification (앙상블 칼만필터를 연계한 추계학적 연속형 저류함수모형 (II) : - 적용 및 검증 -)

  • Lee, Byong-Ju;Bae, Deg-Hyo;Shamir, Eylon
    • Journal of Korea Water Resources Association
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    • v.42 no.11
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    • pp.963-972
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    • 2009
  • The objective of this study is to evaluate an application of stochastic continuous storage function model with ensemble Kalman filter technique. The case study is performed at the upstream basin of Jibo streamflow gauge including Andong and Imha dam. Test period is for the rainy season during 2006 and 2007. Long term runoff analysis is feasible in the case of using deterministic model. Ensemble members for input data and parameters are generated using Monte Carlo simulation for the purpose of applying ensemble Kalman filter technique. The cumulative absolute errors of stochastic model to the deterministic one are improved for the amount of 17.5 %, 18.3 % and more than 40.0 % for Andong dam, Imha dam and Jibo station, respectively. The results indicate that the stochastic model improves the accuracy of the simulated discharge considerably.

Stochastic Continuous Storage Function Model with Ensemble Kalman Filtering (I) : Model Development (앙상블 칼만필터를 연계한 추계학적 연속형 저류함수모형 (I) : - 모형 개발 -)

  • Bae, Deg-Hyo;Lee, Byong-Ju;Georgakakos, Konstantine P.
    • Journal of Korea Water Resources Association
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    • v.42 no.11
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    • pp.953-961
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    • 2009
  • The objective of this study is to develop a stochastic continuous storage function model for enhancement of an event-oriented watershed and channel storage function models which have been used as an official flood forecast model in Korea. For this study, soil moisture accounting component is added to the original storage function model and each hydrologic component, such as surface flow, subsurface flow, groundwater flow and actual evaportranspiration, is simulated as a function of soil water content. And also, ensemble Kalman filtering technique is used for real-time assimilation of measured streamflow from various stream locations in the watershed. Therefore the enhanced model will be able to simulate hydrologic components for long-term period without additional estimation of model parameters and to give more accurate and reliable results than those from the existing deterministic model due to the assimilation of measured streamflow data.

Drought Frequency Analysis using Monthly Rainfall for Low Flow Management (갈수관리 활용을 위한 월강수량 가뭄빈도분석)

  • Moon, Jang-Won;Kim, Jeong-Yup;Cho, Hyo-Seob
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2018.05a
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    • pp.415-415
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    • 2018
  • 갈수관리를 효과적으로 수행하기 위해서는 하천유량을 예측할 수 있는 방안을 마련하는 것이 중요하다. 하천유량 예측을 위해서는 강수량에 대한 예측 값을 활용하는 방안이 가장 적합하다고 할 수 있으나 강수량 예측에 대한 불확실성은 하천유량 예측의 정확도 확보에 있어 한계로 작용하고 있다. 강수량 예측에 대한 불확실성 극복을 위해서는 다양한 강수 시나리오를 설정하여 활용하는 방안을 검토할 수 있으며, 유량 예측을 하고자 하는 유역에 대해 과거 발생했던 강수량이 반복된다는 가정 하에 유량 예측을 제한적으로 수행하고 있는 상황이다. 이와 함께 강수 시나리오의 다양성 확보 차원에서 하천유량을 예측하고자 하는 유역에 대해 가뭄빈도 강수량을 사전에 산정한 후 유량 예측 과정에 활용하는 방안도 고려해볼 수 있는 방안이다. 이에 본 연구에서는 2016년 수립된 수자원장기종합계획(국토교통부, 2016)에서 제시된 중 권역별 일 강수량 자료를 이용하여 중권역별로 월 강수량을 산정한 후 월별 가뭄빈도분석을 수행하였다. 1966~2015년까지의 기간에 대한 월 강수량 자료를 이용하여 월별로 가뭄빈도분석을 수행하였으며, 빈도분석 방법으로는 확률가중모멘트법을 이용하여 적정 분포형 결정 및 갈수빈도별 강수량을 산정하여 제시하였다. 이때 빈도 강수량의 재현기간은 총 7가지 빈도(2년, 5년, 10년, 20년, 50년, 80년, 100년)를 고려하였다. 산정된 빈도 강수량을 이용하여 월 유출모형에 적용함으로써 월 유출 전망 자료 생산이 가능하며, 금강수계의 용담댐유역에 시범 적용하여 그 결과를 검토하였다. 검토 결과, 중권역별로 산정된 월별 가뭄빈도 강수량을 활용한 하천유량 예측 방법은 갈수예보에 있어 유용한 정보를 제공할 수 있을 것으로 판단된다.

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Development of Short-term Forecast Model using ERA5 reanalysis data based on Deep Learning model (ERA5 재해석 자료를 활용한 Deep Learning 모델 기반의 단기 예측 모형 개발)

  • Jin-Young Kim;Sumya Uranchimeg;Ji-Moon Yuk;Chan Ho Park;Boo Kyoung Park;Hee Ju
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2023.05a
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    • pp.289-289
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    • 2023
  • 4차산업 혁명이 도래한 이후로 전세계적으로 AI 기술이 유래 없는 속도로 발달 및 활용되고 있으며, 다양한 분야에서 AI 기법을 도입한 연구가 활발히 진행 중에 있다. 최근 수자원 분야에서는 단기 강우 예측, 댐 유입량 예측 및 하천 수위 예측 등의 분야에서 AI 기술이 접목되어 꾸준한 기술 개발이 이루어지고 있다. 그러나 단변량으로 축척된 자료를 활용하여 중·장기 모형 개발 연구가 다수 진행되고 있지만, 급격한 기후변화 현상과 복잡한 매커니즘을 보이고 있는 기상현상의 경우 단변량 분석으로서는 정확도가 저하 될 수 있는 우려가 있는 것이 현실이다. 이에 본 연구에서는 상기에 제시된 단점을 극복하고자 다양한 기상자료를 검증·예측인자로 활용함과 동시에 Deeplearning 모형과 결합하여 신뢰성 있는 단기 강수 예측이 가능한 모형을 개발하였다. 본 연구에서는 유럽중기예보센터(ECMWF, European Center for Medium-Range Weather Forecasts)에서 제공하고 있는 ERA5 재해석 자료를 활용하였으며, Deeplearning 모형과 결합하여 단기 강우 예측이 가능한 모형을 개발하였다. 1차적으로 격자자료(25km×25km)로 제공되고 있는 ERA5 자료를 상세화(downscaling) 모형에 적용하여 기상청 관측소와 비교·검증하였으며, Deeplearning 모형을 통해 단기 예측이 가능한 모형으로 확장하였다. 이때 Deeplearning의 다양한 모형 중 시계열 분석에 있어 예측 성능이 높은 LSTM 모형을 활용하였으며, 제공되고 있는 대기 변수의 상호관계를 노드간 연결을 통해 결과의 정확도와 신뢰성을 확보하였다. 본 연구 결과는 기관별로 제공하고 있는 예측 수준을 상회하는 결과를 도출하였으며, 홍수기에 집중되는 강우량을 예측하여 대비·대책을 선제적으로 마련할 수 있는 자료로써의 활용성이 높을 것으로 사료된다.

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Flood Response Disaster Prevention Facility Simulator Design and Prototype Development Using Spill and Inundation Model (유출·침수모델을 이용한 홍수대응 방재시설 시뮬레이터 설계 및 프로토타입 개발)

  • Seo, Sung Chul;Kim, Ui Hwan;Park, Hyung Keun
    • KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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    • v.43 no.2
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    • pp.259-266
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    • 2023
  • Global climate change is increasing, and the damage and scale of localized torrential rains are increasing. Pre-flood analysis simulation results should be derived from rainfall data through rainfall forecasts to prevent flood damage. In addition, it is necessary to control the use and management of flood response disaster prevention facilities through immediate decision-making. However, methods using spills and flood models such as XPSWMM and GATE2018 are limited due to professional usability and complex analytical procedures. Prototype (flood disaster prevention facility simulator) of this study is developed by calculating rainfall (short-term and long-term) using CBD software development methods. It is also expected to construct administrator and user-centric interfaces and provide GIS and visible data (graphs, charts, etc.).

Effective Drought Prediction Based on Machine Learning (머신러닝 기반 효과적인 가뭄예측)

  • Kim, Kyosik;Yoo, Jae Hwan;Kim, Byunghyun;Han, Kun-Yeun
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2021.06a
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    • pp.326-326
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    • 2021
  • 장기간에 걸쳐 넓은 지역에 대해 발생하는 가뭄을 예측하기위해 많은 학자들의 기술적, 학술적 시도가 있어왔다. 본 연구에서는 복잡한 시계열을 가진 가뭄을 전망하는 방법 중 시나리오에 기반을 둔 가뭄전망 방법과 실시간으로 가뭄을 예측하는 비시나리오 기반의 방법 등을 이용하여 미래 가뭄전망을 실시했다. 시나리오에 기반을 둔 가뭄전망 방법으로는, 3개월 GCM(General Circulation Model) 예측 결과를 바탕으로 2009년도 PDSI(Palmer Drought Severity Index) 가뭄지수를 산정하여 가뭄심도에 대한 단기예측을 실시하였다. 또, 통계학적 방법과 물리적 모델(Physical model)에 기반을 둔 확정론적 수치해석 방법을 이용하여 비시나리오 기반 가뭄을 예측했다. 기존 가뭄을 통계학적 방법으로 예측하기 위해서 시도된 대표적인 방법으로 ARIMA(Autoregressive Integrated Moving Average) 모델의 예측에 대한 한계를 극복하기위해 서포트 벡터 회귀(support vector regression, SVR)와 웨이블릿(wavelet neural network) 신경망을 이용해 SPI를 측정하였다. 최적모델구조는 RMSE(root mean square error), MAE(mean absolute error) 및 R(correlation Coefficient)를 통해 선정하였고, 1-6개월의 선행예보 시간을 갖고 가뭄을 전망하였다. 그리고 SPI를 이용하여, 마코프 연쇄(Markov chain) 및 대수선형모델(log-linear model)을 적용하여 SPI기반 가뭄예측의 정확도를 검증하였으며, 터키의 아나톨리아(Anatolia) 지역을 대상으로 뉴로퍼지모델(Neuro-Fuzzy)을 적용하여 1964-2006년 기간의 월평균 강수량과 SPI를 바탕으로 가뭄을 예측하였다. 가뭄 빈도와 패턴이 불규칙적으로 변하며 지역별 강수량의 양극화가 심화됨에 따라 가뭄예측의 정확도를 높여야 하는 요구가 커지고 있다. 본 연구에서는 복잡하고 비선형성으로 이루어진 가뭄 패턴을 기상학적 가뭄의 정도를 나타내는 표준강수증발지수(SPEI, Standardized Precipitation Evapotranspiration Index)인 월SPEI와 일SPEI를 기계학습모델에 적용하여 예측개선 모형을 개발하고자 한다.

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Korean Ocean Forecasting System: Present and Future (한국의 해양예측, 오늘과 내일)

  • Kim, Young Ho;Choi, Byoung-Ju;Lee, Jun-Soo;Byun, Do-Seong;Kang, Kiryong;Kim, Young-Gyu;Cho, Yang-Ki
    • The Sea:JOURNAL OF THE KOREAN SOCIETY OF OCEANOGRAPHY
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    • v.18 no.2
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    • pp.89-103
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    • 2013
  • National demands for the ocean forecasting system have been increased to support economic activity and national safety including search and rescue, maritime defense, fisheries, port management, leisure activities and marine transportation. Further, the ocean forecasting has been regarded as one of the key components to improve the weather and climate forecasting. Due to the national demands as well as improvement of the technology, the ocean forecasting systems have been established among advanced countries since late 1990. Global Ocean Data Assimilation Experiment (GODAE) significantly contributed to the achievement and world-wide spreading of ocean forecasting systems. Four stages of GODAE were summarized. Goal, vision, development history and research on ocean forecasting system of the advanced countries such as USA, France, UK, Italy, Norway, Australia, Japan, China, who operationally use the systems, were examined and compared. Strategies of the successfully established ocean forecasting systems can be summarized as follows: First, concentration of the national ability is required to establish successful operational ocean forecasting system. Second, newly developed technologies were shared with other countries and they achieved mutual and cooperative development through the international program. Third, each participating organization has devoted to its own task according to its role. In Korean society, demands on the ocean forecasting system have been also extended. Present status on development of the ocean forecasting system and long-term plan of KMA (Korea Meteorological Administration), KHOA (Korea Hydrographic and Oceanographic Administration), NFRDI (National Fisheries Research & Development Institute), ADD (Agency for Defense Development) were surveyed. From the history of the pre-established systems in other countries, the cooperation among the relevant Korean organizations is essential to establish the accurate and successful ocean forecasting system, and they can form a consortium. Through the cooperation, we can (1) set up high-quality ocean forecasting models and systems, (2) efficiently invest and distribute financial resources without duplicate investment, (3) overcome lack of manpower for the development. At present stage, it is strongly requested to concentrate national resources on developing a large-scale operational Korea Ocean Forecasting System which can produce open boundary and initial conditions for local ocean and climate forecasting models. Once the system is established, each organization can modify the system for its own specialized purpose. In addition, we can contribute to the international ocean prediction community.

Modification of Hydro-BEAM Model for Flood Discharge Analysis (홍수유출해석을 위한 Hydro-BEAM모형의 개선)

  • Park, Jin-Hyeog;Yun, Ji-Heun;Chong, Koo-Yol;Sung, Young-Du
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2008.05a
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    • pp.2179-2183
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    • 2008
  • 지금까지 분포형 모형 개발에 대한 많은 노력이 있음에도 불구하고 여러 제약사항들에 의해 잠재력을 보여주는 정도로 활용되어 왔으나, 최근 급속도로 발전하는 컴퓨터의 계산능력, DEM 등 디지털정보의 구축이 진행되어 오고 있고, GIS 및 인공위성 영상기법의 발달로 공간적인 비균질성을 고려하여 유출과정에서 운동역학적인 이론을 기반으로 물의 흐름을 수리학적으로 추적해 나가는 물리적기반의 분포형 유출모형의 활용도가 높아지고 있다. 본 모형개발에 있어 이론적 배경이 된 모형은 1998년부터 일본 교토대학 방재연구소 코지리 연구실에서 개발 중인 Hydro-BEAM으로 유역 물순환의 건전성을 평가하기 위하여 장기간의 유역 내 유량, 수질을 시계열 및 공간적으로 파악하여 유역의 영향평가를 위해 개발된 물리적 기반의 격자구조를 가진 분포형 장기유출 모형이다. 유출량 계산은 유역내 수평 유출량산정 모듈로서 평면 분포형의 격자형을, 연직 분포형으로는 $A{\sim}B$층의 수평유출량은 하천으로 유입하고, C층은 하천유량에 영향을 미치지 않는 지하수층으로 가정하는 다층모형을 이용해서 A층, 지표 및 하도흐름은 운동파 법(kinematic wave)으로, $B{\sim}C$층의 유출량은 선형저류법으로 계산하는 모형이다. 본 연구에서는 격자흐름방향을 4방향에서 8방향으로 개선하였고, 모형의 각종 수문매개변수들을 GIS와 연계하여 직접 입력할 수 있도록 하였으며, 물리적기반의 침투과정을 모의할 수 있도록 Green & Ampt모듈을 추가하고, 향후 레이더 강우 및 수치예보강우의 홍수유출예측을 염두에 두고 격자강우량을 활용할 수 있도록 하는 등 홍수유출해석을 위한 분포형 강우-유출모형으로 개선 하였고, 이를 남강댐유역에 적용해 봄으로써 모형의 적용성을 검토해 보고자 하였다. 홍수기동안의 지표흐름과 지표하 흐름의 시간적 변화와 공간적 분포를 모의할 수 있었으며, 전처리과정으로서 ArcGIS 혹은 ArcView등의 GIS 프로그램을 이용하여 모형에 필요한 ASCII형태의 입력 매개 변수 자료들을 가공하였다. 또한 후처리과정으로서 모형의 수행결과인 유역내의 유출량 분포 등을 GIS상에서 나타낼 수 있도록 ASCII형태로 출력하도록 구성하였다. 남강댐유역을 대상으로 유역을 500m의 정방형 격자로 분할하고 수계망을 통하여 유역 출구까지 운동파이론에 의해 추적 계산하였으며, 수문곡선 비교결과 재현성 높은 결과를 보여주었다. 모형의 정확성 및 실용성에 대한 보다 정확한 평가를 위해서는 향후 다양한 강우 사상 혹은 다양한 크기의 유역에 대한 유출량의 재현성 및 매개변수 등에 검증이 이루어져야 할 것이다.

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The Clinical Study on 1 Case of Patient with Adult-onset Still's Disease who had a Diffuse Cerebral Dysfunction developed after Hypoxia. (A case of Adult-onset Still's Disease and Diffuse Cerebral Dysfunction) (저산소증으로 미만성 뇌피질 손상이 유발된 성인형 스틸병 환아(患兒) 1례(例) 보고(報告))

  • Song, In-Sun;Shin, Ji-Na;Song, Mi-Jin;Lee, Jeong-Lim
    • The Journal of Pediatrics of Korean Medicine
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    • v.17 no.2
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    • pp.15-26
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    • 2003
  • Objective : There were few reports on the treatment of Adult-onset Still's disease and Diffuse cerebral dysfunction. This oriental medical treatment shows the possibility of healing Adult-onset Still's disease and Diffuse cerebral dysfunction, therefore we announce this. Methods : The acupuncture, herbal medicine, herbal acupucture(Jahageo, Nockyong) therapies were applied for treating this patient's chief symptom(chest discomfort, palpitation, rigidity, mentality change, global aphasia, dysphagia, coughing and sputum) Results : 1. Adult-onset Still's disease is a rare systemic inflammatory disorder of unknown etiology, characterised by salmon-colored rash, intermittent spiking high fever, arthralgia and variety of systemic features. This is one type of Juvenile arthritis. 2. Diffuse cerebral dysfunction is an anoxic-ischemic encephalopathy, and most cause of this is the hypoxia caused by hypotention or respiratory distress. 3. After oriental medical treatments, his chief symptoms were improved. Conclusion : The more study about oriental medical treatment on Adult-onset Still's disease and Diffuse cerebral dysfunction is needed.

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