• Title/Summary/Keyword: 지면모델

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Development and validation of daily evapotranspiration based on COMS satellite and surface energy budget equation (천리안 위성 자료와 지표 에너지 수지식을 이용한 위성 일 증발산량 알고리즘 개발 및 검증)

  • Park, Na-Yeon;Kim, Youngmi;Shin, Jinho;Lyu, Sang Jin
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2016.05a
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    • pp.10-14
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    • 2016
  • 육상의 증발산량(evapotranspiration, ET)은 대기 중 수증기의 상변화를 통해 대기와 지표 사이의 물과 에너지 순환에 영향을 미치며, 강수량, 유출량과 함께 수자원에 영향을 미치는 주요 인자이다. 강수량과 유출량은 직접 관측이 가능한 반면, 증발산량은 숨어있는 잠열로서 관측하기 어렵다. 플럭스 타워나 라이지메타(Lysimeter) 등을 이용하여 증발산량을 직접 관측하고 있으나 이들 지상관측은 일부 지점(point)에서 제한적으로 이루어지고 있으며, 관측 지점의 수를 확대하게되면 관측 기기의 유지 보수 등의 많은 시간과 비용이 든다는 한계가 있다. 이러한 지상관측의 한계를 극복하고 넓은 영역의 증발산량 변화를 관측하기 위해 위성을 이용한 증발산량을 추정하는 연구가 활발히 진행되고 있다. 기상청 국가기상위성센터(National Meteorological Satellite Center, NMSC)에서는 우리나라 최초의 정지 기상 위성인 천리안 위성(Communication, Ocean and Meteorological Satellite, COMS) 자료를 지표 에너지 수지식(Surface Energy Budget Equation)에 적용하여 동아시아 지역의 지면과 식생 특성을 반영한 '일(daily) 증발산량 산출 알고리즘'을 개발하였다. 현열을 계산하기 위해 다양한 입력 변수가 사용되어지고 계산 과정이 복잡하기 때문에, 본 연구에서는 '반 경험적인 계수인 B 계수 모델'을 사용하여 현열 산출 기법을 단순화하였다. 본 알고리즘을 이용하여 2011년 4월부터 현재까지 동아시아(위도 $20{\sim}50^{\circ}N$, 경도 $100{\sim}145^{\circ}E$)의 해상도 1km의 일 증발산량을 산출하였고, 위성 증발산량의 검증을 위해 지면 특성이 다른 청미천(농경지), 설마천(혼효림) 지역의 플럭스 타워 증발산량 자료(유량조사사업단 제공)와 비교 분석하였다. 2011년 4월부터 2014년 12월까지 청미천 지역에서의 플럭스 타워 관측과 비교한 결과, 총 665개 자료에 대하여 RMSE는 2.82 mm/day, Bias는 2.56 mm/day의 결과를 보였다. 동일한 기간에 대하여 설마천 지역에서의 플럭스 타워 관측과 비교한 결과, 총 582개 자료에 대하여 RMSE는 1.92 mm/day, Bias는 1.45 mm/day의 결과를 보였다. 기상청 국가기상위성센터의 위성증발산량이 봄과 가을철에 다소 높게 산출되는 경향이 있었으나, 증발산량의 변화경향은 유사하게 나타났다. 이러한 결과를 바탕으로 동아시아 지역 위성 증발산량 변화를 감시하고 있으며 향후, 수문 및 기후 분야에서 가뭄 모니터링 등의 연구에도 활용할 수 있을 것이다.

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Study on image-based flock density evaluation of broiler chicks (영상기반 축사 내 육계 검출 및 밀집도 평가 연구)

  • Lee, Dae-Hyun;Kim, Ae-Kyung;Choi, Chang-Hyun;Kim, Yong-Joo
    • The Journal of Korea Institute of Information, Electronics, and Communication Technology
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    • v.12 no.4
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    • pp.373-379
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    • 2019
  • In this study, image-based flock monitoring and density evaluation were conducted for broiler chicks welfare. Image data were captured by using a mono camera and region of broiler chicks in the image was detected using converting to HSV color model, thresholding, and clustering with filtering. The results show that region detection was performed with 5% relative error and 0.81 IoU on average. The detected region was corrected to the actual region by projection into ground using coordinate transformation between camera and real-world. The flock density of broiler chicks was estimated using the corrected actual region, and it was observed with an average of 80%. The developed algorithm can be applied to the broiler chicks house through enhancing accuracy of region detection and low-cost system configuration.

Spatio-temporal pattern of energy fluxes in Northeast Asia using CLM5 (CLM5 기반 동북아시아 에너지 플럭스 분석 및 검증)

  • Yulan Li;Nguyen Thi Ngoc My;Minsun Kang;Minha Choi
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2023.05a
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    • pp.434-434
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    • 2023
  • 다양한 지면 모형은 대기 강제력 데이터 세트에 의해 구동되며 육지의 물, 에너지 및 생지화학적 순환의 해석에 활용된다. 그 중 에너지 플럭스 교환을 추정하는 것은 극심한 가뭄, 폭염, 물 부족 등 극한 기후 현상에서 중요한 역할을 한다. 에너지 플럭스는 기상기후조건과 토지피복의 변화에 따른 영향을 받고 있는데 그 영향을 구체적으로 조사하는 것은 생태계 프로세스의 매커니즘을 구성하는 데 필수적이다. 본 연구에서는 최신버전인 Community Land Model 버전 5.0 (CLM5)를 이용하여 동북아시아 지역의 에너지 플럭스의 시공간분포를 분석하였다. CLM5의 시뮬레이션은 1991년부터 2010년까지 2.5° × 2.5° 그리드에서 실행되었고 주요 에너지 인자인 순복사량, 현열, 잠열을 모의하였으며, 실행결과는 FLUXNET의 동북아시아 사이트의 관측자료를 이용하여 모델을 검증 및 평가하였다. 대기 강제력 변수의 차이는 모의 결과에 영향을 미치기 때문에 수문인자와 토지피복유형에 따른 에너지 플럭스의 변동성을 분석하였고 잠열을 식생 증발산열과 지면 증발열로 파티션하여 연구지역에 따른 각 구성요소의 비율을 산정하였다. 20년간의 순복사열, 잠열과 온도의 시공간적 변동성의 연 추세를 분석한 결과 동북아시아의 대부분 지역에서 잠열과 온도는 소폭 증가되였고 순복사열은 중국 내륙과 몽골지역에서 감소되였다. 본 연구는 지표와 대기 사이의 에너지 교환에 대해 분석하였으며 이후 증발산 및 물 플럭스와의 연동성과 관계성 분석에 활용하여 기후변화를 이해하는 데 기여할수 있을 것으로 사료된다.

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Pressure Analysis of Plantar Musculoskeletal Fascia while Walking using Finite Element Analyses (상세유한요소 모델링을 통한 보행중인 인체족부의 족저압 해석)

  • Jeon, Seong-Mo;Kim, Cheol
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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    • v.36 no.8
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    • pp.913-920
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    • 2012
  • An efficient 3D finite element walking model that considers the detailed shapes of muscles, ligaments, bones, skin, and soles was developed based on a real computed tomography (CT) scan image of a foot, and nonlinear contact analyses were performed to investigate pressure changes. The highest pressure occurs at the rear bottom of the foot when standing and walking. The pressure on the outsole with a curved foot bottom surface is lessened and distributed over a wider area than in the case of a flat outsole. The result shows that a shoe sole shape optimized for diabetes patients can relieve the foot pressure concentration and prevent further worsening of symptoms.

Experiments of the Subway Car Egress (지하철 차량에서의 피난 실험)

  • Kim, Jong-Hoon;Kim, Woon-Hyung;Roh, Sam-Kew;Lee, Duck-Hee;Jung, Woo-Sung
    • Proceedings of the Korea Institute of Fire Science and Engineering Conference
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    • 2008.11a
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    • pp.239-244
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    • 2008
  • 일반적인 피난모델은 건물 화재시의 상황을 예측해보기 위해 제작된 것들이다. 이들을 사용하여 철도차량 내부에서의 피난상황을 예측해보기 위해서는 각 출입문에서의 유동에 대한 연구가 필요하다. 특히 터널 내 정차와 같이 차량바닥과 지면의 차이가 존재하는 경우는 현재 자료가 없는 상황이다. 이는 철도차량뿐만 아니라 차량에서 나간이후에 경유하게 되는 터널이나 역사의 피난을 평가하는 데도 매우 중요한 자료이다. 그러므로 본 연구에서는 지하철 차량에서의 피난 현상 중에서 차량과 차량간의 이동과 차량에서 선로로의 이동에 대한 현상을 실험을 통해 분석해보았다.

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A Study on the Predition of Train Noise Propagation from a Level Railroad (평탄부 선로에서 철도소음의 전파예측에 관한 연구)

  • 주진수;박병전
    • Journal of KSNVE
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    • v.8 no.1
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    • pp.187-194
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    • 1998
  • In order to predict the train noise propagation from a level railroad, this paper presents the model of train noise source and the prediction model based on the results by using the sound intensity method. The prediction model gives the effects of geometric attenuation, ground attenuation, and barrier attenuation of noise. There are several principal assumption in developing model: (a) the train noise is primarily rolling noise; (b) the rail head and wheels are in good condition; (c) the height of source is 10cm above track; (d) the directivity pattern of train noise sources is a dipole source. Calculated results based on this model are compared with available field data and good agreement has been obtained.

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Position Control of Arago's Pendulum System by using Kalman Filter (칼만필터를 이용한 아라고 진자 시스템의 위치제어)

  • Park, Tae-Dong;Youn, Su-Jin;Park, Ki-Heon
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • 2008.07a
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    • pp.1765-1766
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    • 2008
  • 본 논문에서는, 전동기를 이용하는 위치제어 시스템을 이용하여, 이너루프 제어기 유무에 따라 시간 응답 특성 개선 효과에 대하여 실험을 통해 검증하고자 한다. 실험 플랜트로서, 전동기의 속도에 따라 진자의 위치를 제어하는 다중 안정도를 가지고 비선형 시스템인 아라고 진자 시스템을 이용한다. 이 시스템은 속도 정보를 알 수 있는 측정 장치가 없는데, 칼만필터로 전동기의 속도를 추정하고 속도 제어기를 설계하도록 한다. 또한, 선형 시스템을 고려하기 위하여 안정영역 동작점인 진자의 각도가 지면으로 부터 45$^{\circ}$인 선형화 모델을 이용한다.

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Estimation of Grid-Scale Common Land Model Using Assimilation System (자료동화기법에 근거한 격자 기반 Common Land Model의 적용성)

  • Kim, Da-Eun;Choi, Min-Ha
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2011.05a
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    • pp.350-353
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    • 2011
  • 전 세계적으로 기후변화로 인한 자연재해가 빈번하게 발생함에 따라 수자원 분야에서 또한 환경의 변화에 대한 정확한 예측이 더욱 요구되고 있다. 국내에서도 이를 위하여 다양한 방법을 통하여 연구가 이루어지고 있으나 본 연구에서 사용된 Common Land Model (CLM)은 국내에서의 실질적인 적용이 아직 부족하다. 이 모형은 Soil-Vegetation-Atmosphere Transfer 모형 중 대표적 모델로 Land Surface Model (LSM), Biosphere-Atmosphere Transfer Scheme (BATS), Chinese Academy of Sciences Institute of Atmospheric Physics LSM의 세 모형이 결합되어 발전하였다. CLM의 강제입력자료로는 위성, 지면모형 등을 기반으로 만들어진 자료를 제공하는 Korea Land Data Assimilation Systme (KLDAS; 한반도지표자료동화체계)의 격자화 된 자료를 사용하여 모형에 강제시켰다. KLDAS는 기존의 Land Data Assimilation System (LDAS)에서 발전한 형태로 동아시아 지역을 대상으로 자료를 제공하고 있으며, 본 연구에서는 이 자료를 사용하여 국내 전반에 걸쳐 격자에 대한 수문 기상학적 인자를 산출하였다.

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Performance Analysis of Inter-Vehicle Communication System in Two-Ray Rician Channel (TWO-Ray 라이시안 채널에서 차량간 통신 시스템에서의 성능분석)

  • 김춘구;이정도;강희조
    • Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering
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    • v.5 no.2
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    • pp.263-268
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    • 2001
  • This paper analyzes error probability performance adopted the Ray Tracing method efficiently analyzing millimeter wave or optic wave in Inter Vehicle Communication(IVC). Analysis environment analyzed bit error characteristic in 60㎓ band with very powerful to multipath wave, to be large to oxygen absorption and to be good to frequency reuse efficiency. We analyzed bit error characteristic of DS/CDMA system by multi access user in Two-Ray rician channel adopted reflect wave of grand, reflect wave of concrete wall and reflect wave of driving vehicle at side road. Improvement performance is adopted MRC diversity.

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Classification of Surface Patches Extracted from LIDAR Data for Change Detection in Urban Area (도시지역의 변화탐지를 위한 라이다데이터로부터 추출한 표면패치의 분류)

  • Choi, Kyoung-Ah;Lee, Im-Pyeong
    • Proceedings of the Korean Association of Geographic Inforamtion Studies Conference
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    • 2008.06a
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    • pp.260-264
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    • 2008
  • 변화탐지는 도시모델의 갱신을 위해 중요한 단계이다. 이에 본 연구는 도시지역의 변화탐지를 위한 라이다데이터로부터 추출한 표면패치의 분류 방법을 제안한다. 제안된 방법의 주요 과정은 (1) 라이다 데이터로부터 생성된 DSM의 차분을 통해 변화영역을 탐지하고, (2) 탐지된 영역의 라이다 점으로부터 표면패치를 구성하고, (3) 구성된 각각의 패치의 종류를 지면 수목, 빌딩으로 분류한다. 제안된 방법을 실측데이터에 적용한 결과를 동일한 지역의 정사영상으로부터 육안검사를 통해 수동 생성된 기준데이터를 이용하여 검증하였다. 패치분류의 성공률은 99%로 평가되었다. 결론적으로 제안된 방법은 변화탐지를 위한 강인하고, 신뢰성이 높고, 효율적인 패치 분류방법으로 판단된다.

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