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인공신경망을 이용한 해안 조위예측 (Prediction of Shore Tide level using Artificial Neural Network)

  • 이경훈;문병석;김태경;오종양
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2005년도 학술발표회 논문집
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    • pp.1068-1072
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    • 2005
  • 조석이란, 해면의 완만한 주기적 승강을 말하며, 보통 그 승강은 1일 약 2회이나, 곳에 따라서는 1일 1회의 곳도 있다. 조석에 있어서는 이 밖에 수일의 주기를 갖는 약간 불규칙한 승강, 반년, 또는 1년을 주기로 하는 다소 규칙적인 승강까지 포함하여 취급한다. 그러나, 각 항만마다 갖는 특정적인 주기인 수분내지 수십분의 주기의 승강은 조석으로 취급하지 않는다. 조석은 해양의 제현상 중에서 예측가능성이 가장 큰 현장으로 이는 조석이 천체의 운행과 연관되기 때문이다. 조석이란 지구로부터 일정한 거리에서 각 고유의 속도를 가지는 적도상을 운행하는 무수의 가상천체에 기인하는 규칙적인 개개의 조석을 합성한 것이며 이 개개의 조석을 분조(Constituent)라 한다. 여기에서 사용되는 신경망 모형은 입력과 출력으로 구성되는 블랙박스 모형으로서 하나의 시스템을 병렬적으로 비선형적으로 구축할 수 있다는 장점 때문에 과거 하천유역의 강우-유출과정에서의 경우 유출현상을 해석하고 유출과정을 모형화 하기 위해 사용하였다. 본 연구에서는 기존의 조위 예측방법인 조화분석법이 아닌 인공신경망을 이용하여 조위예측을 실시하였다. 학습이라는 최적화 과정을 통해 구조와 기능이 복잡한 자연현상을 그대로 받아들여 축적시킴으로써 이를 지식으로 현상에 대한 재현능력이 뛰어나고, 또한 신경회로망의 연상기억능력에 적용하여 수학적으로 표현이 불가능한 불확실한 조위곡선에 적용하기에 유리한 장점을 가지고 있다. 본 연구의 목적은 과거 조위이론을 통해 이루었던 조위예측을 우리가 알기 쉬운 여러 기후인자(해면기압, 풍향, 풍속, 음력 등)에 따른 조위곡선을 예측하기 위해 신경망 모형을 이용하여 여수지역의 조위에 적용하여 비교 분석하고자 한다. May가 제안한 공식을 더 확장하여 적용할 수 있는 실험 공식으로 개선하였으며 다양한 조건에 대한 실험을 수행하여 보다 정밀한 공식으로 개선할 수 있었다.$10,924m^3/s$ 및 $10,075m^3/s$로서 실험 I의 $2,757m^3/s$에 비해 통수능이 많이 개선되었음을 알 수 있다.함을 알 수 있다. 상수관로 설계 기준에서는 관로내 수압을 $1.5\~4.0kg/cm^2$으로 나타내고 있는데 $6kg/cm^2$보다 과수압을 나타내는 경우가 $100\%$로 밸브를 개방하였을 때보다 $60\%,\;80\%$ 개방하였을 때가 더 빈번히 발생하고 있으므로 대상지역의 밸브 개폐는 $100\%$ 개방하는 것이 선계기준에 적합한 것으로 나타났다. 밸브 개폐에 따른 수압 변화를 모의한 결과 밸브 개폐도를 적절히 유지하여 필요수량의 확보 및 누수방지대책에 활용할 수 있을 것으로 판단된다.8R(mm)(r^2=0.84)$로 지수적으로 증가하는 경향을 나타내었다. 유거수량은 토성별로 양토를 1.0으로 기준할 때 사양토가 0.86으로 가장 작았고, 식양토 1.09, 식토 1.15로 평가되어 침투수에 비해 토성별 차이가 크게 나타났다. 이는 토성이 세립질일 수록 유거수의 저항이 작기 때문으로 생각된다. 경사에 따라서는 경사도가 증가할수록 증가하였으며 $10\% 경사일 때를 기준으로 $Ro(mm)=Ro_{10}{\times}0.797{\times}e^{-0.021s(\%)}$로 나타났다.천성 승모판 폐쇄 부전등을 초래하는 심각한 선

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노인주거복지시설의 색채와 조명에 관한 연구 - 한국과 미국의 사례분석을 중심으로 - (A Study on the Color and Lighting in the Assisted Living Facilities for the Elderly - Focused on the facilities in Korea and the United States -)

  • Chun, Jin-Hee;Dolores A. Ginthner
    • 한국실내디자인학회논문집
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    • 제13권2호
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    • pp.120-132
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    • 2004
  • 고령사회 2001의 발표에 의하면, 노년인구의 증가는 전 세계적으로 21세기까지 지속될 전망이며, 우리나라도 예외가 아니어서 이에 대한 심각한 사회문제가 예상되고, 이들을 위한 특수주거시설에 대한 환경개선이 요망된다. 본 연구는 노인주거복지시설에서 색채와 조명에 대한 개선방향을 제시하기 위한 것으로, 색채와 조명환경을 정량적, 정성적으로 비교 분석하는데 연구의 목적이 있다. 이를 위해 2003년 2월부터 8월까지 우리나라와 미국의 양로시설 20사례에 대한 현장방문조사가 수행되었고, 모든 시설이 공통적으로 가지고 있는 로비, 복도, 식당, 침실 등 4개 영역이 집중적으로 조사되었다. 1) 색상분포도 조사 결과, 한국시설은 미국 시설과 달리 주조색으로 한색을 많이 사용하고 있으며, 보조색, 강조색의 활용도가 낮은 것으로 나타났다. 2) 색상$\cdot$명도의 간격별 조화 정도에 대한 정량적 평가를 통해 한국시설은 명도대비보다는 색상대비가, 유사조화보다는 대비조화가 두드러졌는데 기능적 측면에서는 이상적이나 친근한 분위기를 만들기에는 한계가 있다. 3) 미도(Aesthetic Measure) 측정 결과, 한국과 미국 시설 모두 평균 이상을 보였는데, 특히 한국시설은 색상 대비 이외에 유사색 조화와 같은 질서요소를 강화시킬 필요가 있다. 4) 한국시설은 미국에 비해 조명 환경이 매우 열악하였는데, 자연채광의 유입은 어느정도 만족스러우나 이를 양질의 조명으로 만들기 방안이 요구된다. 5) 조명방식, 광원유형 등 인공조명에 대한 분석 결과, 한국시설은 매우 단순하며 경제적인 방법에 의존하고 있는데 광원의 선택, 배치, 설치 등 기술적인 보완이 요구된다. 6) 한국시설들의 시설별, 영역별 평균조도는 매우 낮은데, 활동시간대의 권장조도 유지는 물론, 영역 간의 조도 차이를 줄이는 방안이 요구된다.신만의 고유한 해결책으로 발전시키는지를 고찰하고자 한다. 본 논문의 목적은 서울을 사례분석 중 하나로 사용하여 인테리어 디자인 분야의 경계를 대도시로 확장하는 동시에 새로운 적용영역의 가능성을 탐구하는데 있다 하겠다.[C/N]의 값을 나타내었다.다.다.화 기술, 구동방법등에 대한 기술개요와 국내외 기술동향에 대하여 소개하고자 한다.었다.다._{2}$가 0.25[wt%] 첨가된 시편의 20[.deg.C]에서의 유전상수는 16,700으로 최대값을 유전손실을 1.28[%]로 최소값을 나타내었다. 또한 모든 시편은 온도 및 주파수에 따라 유전상수가 완만하게 변화하는 유전이완 특성을 나타내었다.다.수적인 물의 양에 따른 DIAION WA30의 라세미화 효율에 관하여 실험한 결과, 물의 양이 증가할수록 그 효율은 감소하였다. DIAION WA30을 라세미화 촉매로 사용하여 아이소옥탄 내에서 라세믹 나프록센 2,2,2-트리플로로에틸 씨오에스터의 효소적 DKR 반응을 수행해 보았다. 그 결과 DIAION WA30을 사용하지 않은 경우에 비해 반응 전환율과 생성물의 광학 순도는 급격히 향상되었다. 전통적 광학분할 반응의 최대 50%라는 전환율의 제한이 본 연구에서 찾은 DIAION WA30을 첨가함으로써 성공적으로 극복되었다. 또한 고체 염기촉매인 DIAION WA30의 사용은 라세미화 촉매의 회수 및 재사용이 가능하게 해준다.해준다.다. TN5 세포주를 0.2 L 규모 (1 L spinner flask)oJl에서 세포간의 응집현상 없이 부유배양에 적응,배양시킨 후 세포성장 시기에 따른 발현을 조사한 결과 1 MOI의 감염조건 하에서는 $0.6\times10^6$cell/mL의 early exponential시기의 세포밀도에서 72시간 배양하였을 대 최대 발현양을 나타내었다. 나타내었다.

누유확산 모델의 남해안 적용 (Application of Oil Spill Model to the South Sea of Korea)

  • 홍기용;이문진
    • 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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    • 제1권1호
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    • pp.56-65
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    • 1998
  • 해상 누유의 이동경로 및 풍화와 관련된 여러 물리현상들의 모델링 기법들이 검토되었으며, 이에 기초한 해상누유 확산 예측모델 "푸른바다"가 소개된다. 실시간 누유확산을 시뮬레이션하기 위해서는 조류에 관한 데이터베이스가 필수적이며, 본 연구에서는 누유 사고가 빈번한 남해안 일대의 조류 데이터베이스가 구축되었다 남해 조석류의 실시간 예측을 위해 4개의 주요분조(M₂, S₂, K₁, O₁ 조석류)를 채택하였으며, 각 분조들의 각속도와 위상 값들은 천문상수들로부터 얻어진다. 주요분조들의 조화상수는 천해 조류 방정식을 풀어 구한다. 푸른바다는 사용자 편의성의 극대화와 해양환경 데이터베이스의 확장이 용이한 유연한 구조를 그 특징으로 한다. 매몰도 인근해역에서 좌초되어 누유를 발생시켰던 오성호 사고를 시뮬레이션함으로서 푸른바다의 유효성을 검증하였다. 시뮬레이션 결과를 관측된 누유확산 경로와 비교하였으며, 이를 통해 푸른바다가 누유의 거동 예측에 있어 타당한 추정치를 줄 수 있음을 확인하였다.

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조화상수를 이용한 조위 발생확률분포 분석 (Analysis on the Occurrence Probability Distribution of Tidal Levels using Harmonic Constants)

  • 정신택;조홍연;김정대;조범준
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2005년도 학술발표회 논문집
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    • pp.1053-1057
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    • 2005
  • The occurrence probability (OP) distributions of tide levels using harmonic constants of six tidal gauging stations in Korean coastal zone were estimated and analysed in detail. OP analysis using harmonic constants data of Incheon(Youldo), Mokpo, Yeosu, Pusan, Pohang and Sokcho was carried out and compared with the OP using hourly tidal elevation data which were served through the Internet Homepage by the National Ocean Research Institute. The tidal elevation data were divided by the AHHW (ALLW) value referenced to MSL in order to compare the OP patterns in a relative scale. The OP of the tidal elevation calculated using 38 harmonic tidal constituents relatively well agreed with those of hourly observed tidal elevation data. However, the OP results using four harmonic tidal constituents overestimate the occurrence probability at the peak points and underestimate at the tail-regions of the OP. Especially, the OP patterns of the Sokcho and Pohang tidal gauging stations on the East Sea show totally different patterns and the estimation method using four harmonic constants should be modified and application should be strictly limited on the East Sea areas. The OP patterns are considerably well generated in case of the OP generation using the additional two or three dominant tidal constituents,

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조위 및 조류 예측 정확도의 개선 방법 (A Method for Improvement of Tide and Tidal Current Prediction Accuracy)

  • 정태성
    • 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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    • 제13권4호
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    • pp.234-240
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    • 2010
  • 연안개발로 인해 발생하는 해양환경 변화를 정확히 예측하여 해양환경을 효율적으로 관리하기 위해서는 정확한 조위 및 조류 분포에 관한 자료의 확보가 필수적이다. 그러나 현재 대부분의 환경영향평가에서는 조석 수치모의에서 제한된 조석분조 만을 사용하여 조위와 조류분포를 예측하여 많은 분조의 합성에 의해 발생되는 실제 조석현상을 정확하게 계산하지 못하고 있으며, 이로 인해 환경영향평가에 오류가 발생하고 있다. 본 연구에서는 제한된 분조의외해 개방경계에서 조화상수를 가지고도 연안에서 관측된 조위자료를 활용하여 실시간으로 정확하게 조위 및 조류 분포를 예측할 수 있는 방법을 제안하였다. 4개 분조에 의한 조위와 38개 분조에 의한 조차의 비 그리고 모의조차와 관측조차의 비를 가지고 보정한 조위 예측결과는 관측조위와 잘 일치하였다.

공간적으로 보강된 복합재료의 강성예측 (Stiffness Prediction of Spatially Reinforced Composites)

  • 유재석;장영순;이상의;김천곤
    • Composites Research
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    • 제17권5호
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    • pp.25-38
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    • 2004
  • 본 연구에서는 라드와 기지의 강성행렬의 중첩을 통해서 임의의 방향에서 공간적으로 보강된 복합재(SRC)의 강성을 예측하였다. 예측치를 실험과 비교하기 위하여 SRC의 물성치를 측정하였다. 라드방향에서는 강성행렬의 중첩을 통해서 예측된 물성치가 실험치와 일치하였고, 라드에서 벗어난 방향에서는 연성행렬의 중첩을 통해서 예측된 물성치가 실험치와 비교적 일치하였다. 이런 이유로 강성행렬과 연성행렬의 중첩을 공간적으로 조합한 물성치 조화함수를 이용하여, SRC의 모든 방향에서 물성치를 예측하였다. 이러한 물성치 조화함수를 이용한 결과, 예측치와 실험치가 라드방향과 라드에서 벗어난 방향 모두에서 일치하였다

거문도 바다숲 조성해역의 해수유동 특성 (Tidal Current Characteristics around the Geomoondo Marine Afforestation)

  • 정종암;신춘수;김종규
    • 해양환경안전학회지
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    • 제18권1호
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    • pp.25-32
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    • 2012
  • 거문도 바다숲 조성해역의 해수유동 특성을 파악하기 위하여 현장조사 및 수치실험을 통하여 바다숲 조성해역의 조석류에 의한 해수 흐름을 분석하였다. 수치실험에 사용된 수치모형은 EFDC(Environmental Fluid Dynamics Code)를 사용하여 연직방향으로 총 5개 층을 나누어 실험을 수행하였다. 수치모형의 검증은 조위 및 조류 각 2개 정점의 조화분석을 통한 조화상수 비교를 통하여 수치실험결과와 관측결과가 잘 일치하고 조시별 유동장을 잘 재현하고 있음을 확인하였다. 수치실험결과, 바다숲 조성해역의 해수흐름패턴은 대상해역 바깥쪽의 주류에 비해 방파제의 역할을 하는 밖노루섬으로 인해 흐름이 약해지고, 잔차류는 주로 북서방향의 흐름이 형성되나 크기는 미약하게 나타나 포자나 유배 등이 만내에 체류할 가능성을 확인할 수 있었다. 이러한 결과를 토대로 바다숲 조성시설물을 효율적으로 배치할 수 있을 것으로 판단된다.

우리나라 주요항만의 조위분석 (Analysis of Tidal Observations at Major Ports around Korean Coast)

  • 최병호
    • 한국측량학회지
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    • 제2권1호
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    • pp.17-33
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    • 1984
  • 우리나라 연안의 12개 주요항만-인천, 군산, 목포, 대흑산도, 제주, 여수, 진해, 부산, 포항, 울산, 묵호, 속초항의 이용가능한 1979년까지의 장기조위관측 자료가 정비되어 철저한 분석이 수행되었다. 교통부 수로국이 제공한 주요항만의 매시간별 검조자료는 일연의 조위자료 편집체계를 이용하여 매시간별 관측시계열, 조위시계열 및 비조위시계열로 구성되어 해면연구를 위한 기초자료근거를 수립하였다. 첫 단계로 각 항만의 조위분석이 연별로 확장조화분석법에 의해 수행되어 판별가능한 분조들의 조화상수들이 제시되었으며 또한 각 항만의 해면연계, 해면빈도분포, 해면노정곡선이 착시되었으며 초기결과가 토의되었다. 본 연구는 교통부 수로국의 해면변화조사사업 및 건설부 국입지리원의 일등수준강 조정사업의 일환으로서 수행되었는데 해면변화 및 조석연구를 위한 기초자료를 제공하는데 기여할 것이다.

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사면의 지하수 흐름에서 Bayesian 이론을 이용한 매개변수 추정 (Parameter Estimation of Groundwater Flow in Hillside Slopes Using Bayesian Approach)

  • 이인모;이주공;김영욱
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제17권2호
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    • pp.51-57
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    • 2001
  • 지하수위의 상승에 따른 간극수압의 증가는 사면의 불안정을 야기할 수 있다. 그러나 모델링 오차, 계측오차, 모델변수의 불확실성 등과 같은 오차로 인하여 사면에서의 지하수위 변동을 예측하는 것은 매우 어렵다. 이러한 불확실성을 극복하고 지하수위 변동을 평가하기 위한 최적의 모델변수를 구하기 위하여 역해석 기법이 사용되고 있다. 본 논문에서는 사면에서의 지하수위 변동을 예측하기 위하여 포화대에서의 지하수 흐름과 불포화대에서의 지하수 흐름을 동시에 고려할 수 있는 수치해석 모델과 변수예측기법을 적용하였다. 따라서, 본 논문에서는 포화투수계수($K_{s}$ ), 포화흡인력($\psi$$_{e}$) 및 불포화 투수계수의 함수에 사용되는 경험적인 상수(b)를 주요 매개변수로 선정하여 역해석을 실시하였다. 그리고, 역해석 기법 가운데 Maximum Likelihood(MK), Maximum-A-Posterior(MAP) 및 Extended Bayesian Method(EBM)에 대하여 비교연구를 실시하였다. 위의 세가지 방법 가운데 EBM은 가상의 변수(Hyperparameter) $\beta$를 도입함으로써 현장계측치와 사전정보를 가장 잘 조화시키는 방법으로 다른 ML, MAP 보다 탁월한 방법인 것을 알 수 있었다.

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상수관망 데이터 수집의 최적 빈도 결정을 위한 방법론적 접근 (Methodology for determining optimal data sampling frequencies in water distribution systems)

  • 김현준;정은혜;황경엽
    • 상하수도학회지
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    • 제37권6호
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    • pp.383-394
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    • 2023
  • Currently, there is no definitive regulation for the appropriate frequency of data sampling in water distribution networks, yet it plays a crucial role in the efficient operation of these systems. This study proposes a new methodology for determining the optimal frequency of data acquisition in water distribution networks. Based on the decomposition of signals using harmonic series, this methodology has been validated using actual data from water distribution networks. By analyzing 12 types of data collected from two points, it was demonstrated that utilizing the factors and cumulative periodograms of harmonic series enables similar accuracy at lower data acquisition frequencies compared to the original signals. Type your abstract here.