• Title/Summary/Keyword: 지형극복

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Urban Flood Modeling with Anisotropic Porous Shallow Water Model (비등방 다공성 2차원 천수모형을 적용한 도시홍수 모델링)

  • Kim, Byunghyun;Kim, Hyun Il;Han, Kun Yeun
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2020.06a
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    • pp.414-414
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    • 2020
  • 고전 천수방정식을 적용한 2차원 도시홍수 모델링에서는 지형의 정확한 반영을 위해 고해상도 격자가 요구되며 이는 많은 계산시간과 노력을 필요로 한다. 최근에는 다공성 천수방정식을 적용한 도시홍수해석으로 많은 계산 노력이 요구되는 도시홍수모델링의 한계를 극복한 연구가 많이 이루어지지고 있다. 이러한 연구는 도시 홍수에서 흐름이 공간적으로 변화할 때 불균일 공극이 존재하므로 격자의 크기를 다르게 하여 이러한 불균일성을 해결하고자 하는 등방성 천수모형의 적용에서 시작되었다. 하지만, 등방성 공극을 고려한 도시홍수 해석모형은 대표요소체적(REV)보다 더 큰 격자의 적용을 해야 하는 제한성을 가진다. 반면, 비등방성 공극은 대표요소체적의 적용이 필요하지 않아 불균일 공극의 크기에 관계없이 이론상으로는 동일한 해상도의 격자가 사용가능하긴 하지만, 실제 도시홍수 해석에서 중요하면서도 도전적인 연구이다. 본 연구에서는 도시홍수의 효율적 계산을 위해 비등방성 공극을 고려한 적분형 다공성 천수방정식을 기반으로 하는 2차원 도시홍수 해석모형을 개발하였다. 모형의 개발을 위해, 적용 격자내에서 도시지역의 건물이 차지하는 길이 및 면적을 산정하고 그 값을 2차원 천수방정식에 적용 가능하도록 체적공극(𝜙j)와 면적공극(𝜓k)을 2차원 고전 천수방정식에 추가하였다. 개발모형은 고전 천수방정식, 등방성 공극 고려(미분형 다공성) 천수방정식 및 비등방성 공극 고려(적분형 다공성) 천수방정식의 적용이 가능하여, 각 모형에 적합한 2차원 격자 생성, 각 모형의 매개변수를 보정 그리고 정확성, 효율성, 적용성이 비교 가능하다. 각 모형의 정확성과 효율성 비교를 위해 3가지의 오차 비교 (구조적 오차, 격자크기 오차, 공극 모형 오차), 계산시간 비교, 공간 변동성 검증을 위한 수심 종단형상 비교하였다.

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Analysis of runoff characteristics of rivers in Jeju Island based on observational data (관측자료에 의한 제주도 하천의 유출특성 분석)

  • Kim, Chul-Gyum;Chung, Il-Moon;Lee, Jeongwoo;Lee, Jeong Eun
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2021.06a
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    • pp.296-296
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    • 2021
  • 제주도 하천유역은 경사가 급하고 투수성이 매우 좋은 현무암 지형의 특성으로 인해 일반적인 내륙의 하천과는 전혀 다른 유출 특성을 나타내고 있다. Chung et al. (2011), Kim et al. (2013), Kim and Kim (2016) 등의 연구에서도 언급된 것처럼 대부분의 하천이 특정 규모의 호우에서만 유출이 발생하고 유출된 강수량의 대부분은 중간유출 및 기저유출의 과정이 없이 지하수로 함양되며, 평상시에는 일부 하천구간을 제외한 대부분의 구간에서 건천의 형태를 이루고 있다. 이처럼 간헐적인 유출특성과 짧은 유출 지속기간, 하천단면의 불규칙성 등으로 정확한 관측자료의 확보가 쉽지 않고 관측자료에 의한 수문분석에 많은 제약이 있다. 이러한 한계를 극복하고자 Chung et al. (2011)과 Kim et al. (2013)은 제주도 하천의 독특한 유출특성을 반영한 유출모의 알고리즘을 개발하여 유역 모델링을 수행한 바 있으며, Kim and Kim (2016)은 모델링 자료와 관측자료와의 비교를 통해 관측자료의 평가 및 보완을 위한 대안을 제안한 바 있다. 본 연구에서는 제주특별자치도에서 관리하고 있는 10분 단위의 관측유량자료를 이용하여 하천유역별로 호우사상별 유출률 및 한계유출 특성 등을 분석하였다. 2006~2014년 자료를 중심으로 분석한 결과, 외도천1과 천미천 지점에서의 유출률이 평균 50% 이상으로 상대적으로 높게 나타났으며, 외도천1과 천미천을 포함하여 금성천, 무릉배수로, 옹포천, 의귀천 등에서는 일부 호우사상의 유출률이 100% 이상으로 나타났다. 반면 월림배수로의 유출률은 0.1% 이내로 매우 낮게 분석되었다. 분석한 29개 지점의 평균 유출률은 약 21%로 나타났다. 평균 유출지속시간은 약 21.5시간이었으며, 유출이 발생한 최소 강수량은 6.5 mm였고, 대체로 최소 35 mm 이상의 강수량에서 유출이 발생하는 것으로 분석되었다. 일부 호우사상의 유출률에 대해서는 강우관측자료 및 수위-유량 관계식의 검토 등을 통해 보완되어야 할 것으로 판단된다.

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Evaluation of multiple-satellite precipitation data by rainfall intensity (다중 위성 강수자료의 강우강도별 특성 평가)

  • Kim, Kiyoung;Lee, Seulchan;Choi, Minha;Jung, Sungho;Yeon, Minho
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2021.06a
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    • pp.383-383
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    • 2021
  • 강수는 수자원 분석 및 지리학적 연구에 가장 핵심적으로 쓰이는 수문인자이며, 최근 기후변화와 방재 관련한 다양한 연구에서 정확한 강수자료의 중요성이 부각되고 있다. 특히, 강수는 지표에서의 유출, 침투, 증발 등 다양한 수문현상으로 이어지므로, 수문순환, 물수지 분석에 있어 강우강도 등 강수 발생 양상과 유형에 대한 정확한 자료는 필수불가결하다. 강수량은 Automatic Weather Station (AWS)을 통해 비교적 정확하게 측정되고 있으나, 이러한 계측자료는 기상학적, 지형적 영향을 크게 받으며 대표성이 좁다는 단점을 가지고 있어 유출 및 기후 등 공간적 범위를 대상으로 한 연구에 활용하기에 한계점을 가지고 있다. 이러한 한계점을 극복하기 위해 지상강우레이더를 통한 국지적 강수자료 및 인공위성 기반 전 지구적 강수 관측 자료가 활용되고 있다. 특히 인공위성을 활용한 강우 측정방법은 미계측 유역에서 수자원 측정 및 관리 계획을 세우거나 전 지구적으로 장기적 변화를 분석하는데 있어 가장 활용도가 높다. National Aeronautics and Space Administration (NASA)의 Tropical Rainfall Measuring Mission (TRMM)을 포함한 기존 강수측정 보조 위성에 더하여 2014년 Global Precipitation Measurement (GPM) 핵심 위성이 발사된 이후 다양한 기관에서 여러 인공위성을 결합한 강수 산출물들을 제공하고 있다(NASA-IMERG, JAXA-GSMAP, NOAA-CMORPH). 본 연구에서는 세 가지 위성 기반 강수 자료의 산출 알고리즘을 비교□분석하고, 강우강도에 따른 산출물들의 정확도를 평가하였다. 본 연구결과는 높은 강우강도 발생 시 나타나는 위성 강수자료의 불확실성을 개선하는 데 기여할 수 있을 것으로 판단되며, 이후 신뢰도 높은 다중 위성 융합 강수 산출물을 구현하기 위한 바탕이 될 것으로 기대된다.

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Development of high-order method of porous shallow water equations for urban inundation modeling (도시범람모의를 위한 다공성천수방정식의 고차 정확도 기법 개발)

  • Jung, Jaeyoung;Hwang, Jin Hwan
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2022.05a
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    • pp.100-100
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    • 2022
  • 일반적으로 유체와 구조물간 상호작용의 수리동역학적 모의에서는 벽경계조건을 통하여 유동에 대한 구조물의 영향이 반영된다. 하지만 도심지에서 발생한 홍수를 예측하려는 경우 이러한 방법으로는 밀집한 구조물들 사이에 형성된 좁은 길들로 인하여 세밀한 격자망을 요하여 큰 계산량을 유발하고 빠른 예측 속도를 기대할 수 없게 한다. 최근 이러한 문제를 극복하기 위해 성긴 격자망에서도 구조물의 유체에 대한 영향을 반영할 수 있도록 하는 방법들이 큰 관심을 받고 있다. 그 중에서도 다공성 천수방정식은 벽경계조건 대신 다공도(posority)의 개념을 이용한 모형으로 도시범람모의에 있어 계산량과 정확도를 가장 적절하게 타협한 모형으로 보고되고 있다. 이러한 흐름에 맞추어 본 연구는 다공도 천수방정식을 해석하는 수치 기법을 개발하였고, 여기에 최근 쌍곡선계 방정식의 수치적 연구들에서 소개된 주요 특징들이 반영되도록 설계하였다. 우선, WENO 기법과 Runge-Kutaa 기법을 통하여 공간과 시간에 대한 고차 정확도를 만족시켰다. 이 때, 재구성 변수와 알고리즘를 새롭게 제시하여 정상흐름조건에 대한 플럭스항과 생성·소멸항간 절단오차에 의한 비물리적인 흐름생성을 억제하였다. 또한, 수치모의 중 음수심의 발생으로 인하여 수치모형이 불안정해지는 현상을 막기 위해, 양-보존성 제한자를 구축하였다. 마지막으로 도심지에서 즐비한 인위적인 구조물에 의해 나타나는 지형적인 불연속의 효과를 적절하게 반영할수 있도록 정상파 재구축의 단계를 구축하여 수치 기법에 반영하였다. 이렇게 구성된 수치기법은 리만문제의 해석해에 기반하여 기존의 주요 연구들의 결과와 비교되었고, 그 결과 본 연구의 방법이 정확성, 수렴성, 안전성의 측면에서 가장 우수함을 수치적으로 증명하였다.

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Development of Pollutant Load Estimation System for Hydrologic Component, WAPLE4 (수문컴포넌트별 오염부하 산정이 가능한 WAPLE4의 개발)

  • Jeong, Yeon Ji;Jeong, Yeon Seok;Lee, Seo Ro;Yang, Dong Seok;Lee, Gwan Jae;Choi, Yong Hun;Lim, Kyoung Jae
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2022.05a
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    • pp.192-192
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    • 2022
  • 하천유량은 기저유량과 직접유량으로 구성되어 있으며 기저유량은 갈수기 하천유량의 대부분을 차지하므로 직접유출과 기저유출의 분리는 중요하다. 또한, T-N, T-P는 기저유출에 영향을 많이 받는 수질 항목으로 기저유출과 직접유출에 의한 오염부하량을 정확히 분석해야한다. 따라서, 기저유출의 오염부하량 산정을 위해 기존의 WAPLE 2의 단점을 개선한 WAPLE 3가 개발되었으며, WAPLE 3는 유량 곡선의 하강부 변곡점에 붙는 특성을 가지고 있는 Baseflow filter program(BFlow) pass 1값을 사용하여 기저유량을 분리해 기저유출 오염부하량을 산정한다. WAPLE 3는 하천유량 중 기저유출을 어느 정도 분리하는지 결정하는 filter parameter 값을 Nathan과 McMahon가 제시한 최적값인 0.925를 사용하였다. 그러나 지형과 강우량 등에 따라 하천 유량에서의 기저유출 비율은 달라지기 때문에 이러한 한계점을 극복하기 위해 WAPLE 4를 개발하였다. WAPLE 4는 filter parameter 값을 사용자가 변경할 수 있게 개발하여 강우에 의한 유량변동 특정이 고려된 기저유량 및 오염부하를 산정하여 결과에 대한 정확도를 높였다. 또한, WAPLE 4는 강우시 오염부하량 산정에 탁월한 Numeric Integration(NI) 방법을 사용하여 직접유량, 기저유량의 오염부하량 및 유량가중평균농도(FWMC) 산정이 가능하도록 하였다. 본 연구의 결과는 오염총량제 및 기저유량 관리를 통한 유량 관련 정책 수립 시 기초자료로 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

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Designing a Multimodal MyData Distribution System for Voluntary Acquisition of AI Training Data (인공지능 학습데이터 자발적 확보를 위한 멀티모달 마이데이터 유통시스템 설계)

  • Dong-Hyun Lim;Dea-Woo Park
    • The Journal of the Korea institute of electronic communication sciences
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    • v.19 no.5
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    • pp.895-902
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    • 2024
  • AI requires learning, and learning requires data. Some data is copyright-free, such as mountains, oceans, and terrain, while others are restricted by various laws, such as privacy and copyright laws. This thesis investigates how data subjects can voluntarily consent and participate in the collection, utilization, and distribution of their data, overcoming legal restrictions. We design a system that creates specific spaces in public places, engages businesses to define the data needed for learning, and rewards citizens for voluntarily participating in the collection of Multimodal MyData in specific spaces. In addition, a system that enables authentication, distribution, and sale/resale of generated data in connection with the government's MyData platform will be implemented. If this is led by the government, it will be possible to collect data for learning in a new way without legal sanctions for each learning domain, which will further revitalize the development and utilization of AI technology.

A Study on the Meaning and Mount Effect of Twelve Peaks of Musan in Yongho Garden, Jinju (진주 용호정원(龍虎庭園) 무산십이봉의 경관의미와 축산효과)

  • Lee, Hyun-Woo
    • Journal of the Korean Institute of Traditional Landscape Architecture
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    • v.29 no.4
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    • pp.27-39
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    • 2011
  • The study on Musan twelve peaks of Yongho garden in Jinju, Gyeongnam was anticipated to provide data and implication for reproducing similar spaces and modern changes in terms of design factor since it is the prototype of traditional mount for overcoming monotonous geographical features and intriguing changes and interests. The study analyzed and interpreted the symbolism of twelve peaks, principles of space composition and function and effect of visual construction that were pursued by the builder in terms of landscape view, which results are as following. The center of Yongho garden, Yonghoji(龍虎池) is a typical man-made pond for a supportive feng shui feature. It is a supporting equipment to complete the state of feng shui, and the result of strengthening the completion through the connection with the dragon-related name of the place. The shape of Musan twelve peaks looks like an oval form of Geumseongsan(金星山), 2~3.5m in height and 6~12m in diameter. Peaks are estimated as 1.5~3.7m(2.4m in average) in height, $35{\sim}138m^2$($73.4m^2$ in average) in area, and $30.7{\sim}115.0m^3$($62.5m^3$ in average) in volume. Given that Yonghojeong(龍虎亭), Soseon(小船), the site of main building and Yongsanjae(龍山齋) stand in line, Yonghoji was presumed as the state of enlightenment through ascribing the meaning to virtue and secularity. For the intention of realizing Musan twelve peaks, the builder probably had mounted twelve peaks forming the body of dragons with crossing the point corresponding to a head of tiger, and located Musan twelve peaks and Yonghojeong with a representation of dragons holding Cintamani rising into the sky in the center. The middle area near Musan twelve peaks surrounded by peaks like Geumseongsan running north and south shows a multi-structure of multilayer, maintaining the similarity centering on Yonghoji. It is considered the intention of mount planned at the time of Musan twelve peaks construction, caused by similar form harmony. Internalization of progressive realization through concealment and exposure, enframement effect and spatial order like prospect-refuge theory in the mount of Musan twelve peaks is considered the reflection of the intention to increase depth of the view and expectancy through the various degree of exposure and surroundings of each peak and the colorful combination of viewing and shutting. The "closed view" by Musan twelve peaks creates interesting, vivid and attractive recognition of the view, which is more effective in bringing depth of the view and interests in terms of the geographical design, particularly the area around Yonghoji. Moreover, it was identified that the combination of peaks can be formed resulted from the view configuration concerning the location through multilayer effect reveals an island through the other one when viewed from Yonghojeong.

An Implementation of Dynamic Gesture Recognizer Based on WPS and Data Glove (WPS와 장갑 장치 기반의 동적 제스처 인식기의 구현)

  • Kim, Jung-Hyun;Roh, Yong-Wan;Hong, Kwang-Seok
    • The KIPS Transactions:PartB
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    • v.13B no.5 s.108
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    • pp.561-568
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    • 2006
  • WPS(Wearable Personal Station) for next generation PC can define as a core terminal of 'Ubiquitous Computing' that include information processing and network function and overcome spatial limitation in acquisition of new information. As a way to acquire significant dynamic gesture data of user from haptic devices, traditional gesture recognizer based on desktop-PC using wire communication module has several restrictions such as conditionality on space, complexity between transmission mediums(cable elements), limitation of motion and incommodiousness on use. Accordingly, in this paper, in order to overcome these problems, we implement hand gesture recognition system using fuzzy algorithm and neural network for Post PC(the embedded-ubiquitous environment using blue-tooth module and WPS). Also, we propose most efficient and reasonable hand gesture recognition interface for Post PC through evaluation and analysis of performance about each gesture recognition system. The proposed gesture recognition system consists of three modules: 1) gesture input module that processes motion of dynamic hand to input data 2) Relational Database Management System(hereafter, RDBMS) module to segment significant gestures from input data and 3) 2 each different recognition modulo: fuzzy max-min and neural network recognition module to recognize significant gesture of continuous / dynamic gestures. Experimental result shows the average recognition rate of 98.8% in fuzzy min-nin module and 96.7% in neural network recognition module about significantly dynamic gestures.

Discussions on the Distribution and Genesis of Mountain Ranges in the Korean Peninsular (III): Proposing a New Mountain Range Map (한국 산맥론(III): 새로운 산맥도의 제안)

  • Park, Soo-Jin;Son, Ill
    • Journal of the Korean Geographical Society
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    • v.43 no.3
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    • pp.276-295
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    • 2008
  • Recent disputes on mountain ranges in Korea have partially been derived from the discordance of the spatial distribution and the extent of mountain ranges presented by different researchers and school textbooks. The lack of consensus on the definition and genesis of mountain ranges adds further confusion. In order to overcome these problems, it is necessary to provide genetically classified mountain range maps for different usages, map scales and educational purposes. This paper first argues that mountain ranges and mountain ridges should separately be used as different conceptual frameworks to explain complex spatial distribution of mountains in Korea. The new mountain range map (sanmaekdo) proposed in this research puts strong emphasis on tectonic movement and denudational processes to explain the spatial distribution of mountains. The new mountain range map has 15 mountain ranges (sanmaek: in total, which are further divided into 7 primary and 8 secondary mountain ranges. The new mountain range map eliminates Jeogyuryeongsanmaek, Myohyangsanmaek, Myeoraksanmaek, and Masingnyeongsanmaek from the existing map, since these have a vague definition and obscure spatial distribution. On the contrary, few new primary mountain ranges (Gilju-Myeongcheonsanmaek, Yangsansanmaek, Jirisanmaek) and secondary mountain ranges (Wolchulsanmaek and Buksubaeksanmaek) are added to the new mountain range map. Other mountain ranges also show a large difference both in their spatial distribution and the extent of mountain ranges, compared with the previous map. This is especially the case for Nangnimsanmaek, Hamgyeongsanmaek, Taebaeksanmaek, and Sobaeksanmaek. A few new names are also assigned to Macheollyeongsanmaek (Baekdusanmaek), Gwangjusanmaek (Hwaaksanmaek), Charyeongsanmaek (Chiaksanmaek), and Horyeongsanmaek (Naejangsanmaek), even though they show similar spatial distribution patterns with the ones in the existing map.

A Study on the Improvement of a Fleet Management System for Construction Equipment (건설장비 플릿관리 시스템 개선에 관한 연구)

  • Kim, Sung-Keun;Lim, So-Young
    • KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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    • v.37 no.6
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    • pp.1063-1076
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    • 2017
  • To improve the productivity of the earthwork, a fleet management system for construction equipment was suggested in previous studies. But there were some gaps between theory and practice. To overcome this problem, some opinions are gathered form experts and field engineers and four improvements have been proposed and reflected in the system. First, the previous system consists of one hardware module, so it is hard to install it at a control office and construction equipment at the same time. The server module for the office and the mobile module for construction equipment are separately developed. Second, the transportation algorithm that is used in the previous system can generate shortest paths for the earthwork distribution, but embankment areas are not gathered. This situation leads to a decrease in compaction productivity. A modified algorithm for earthwork distribution is suggested. Third, the automated coordinate transformation is performed to show the position of construction equipment on the 3D terrain in real-time. Fourth, construction equipment groups should be formed in the initial stage of earthwork and the number of equipment of each groups should be changed by operation status and site environment. But this functions did not work properly in the previous system. This problem is corrected in the proposed system. The improvements can make the proposed system much more realistic one and can leads to an increase in the productivity of earthwork operations.