• 제목/요약/키워드: 통계적 추정법

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지구온난화에 따른 아시아 지역의 수문기상성분 분석 (Analysis on Hydrometeorological Components over Asia under Global Warming)

  • 김정배;배덕효
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2022년도 학술발표회
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    • pp.327-327
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    • 2022
  • 지구온난화로 전 세계는 기후위기에 직면해있다. 특히, 아시아의 경우 복사강제력과 대규모 대기순환인 몬순이 지역기후에 영향을 주기 때문에 지리적 위치 및 계절에 따라 폭염, 홍수, 가뭄 등 다양한 기상이변 및 수재해 문제를 겪고 있다. 더욱이, 아시아 지역은 온난화가 심화됨에 따라 식량 및 물 안보위기가 더욱 증가할 것으로 전망됨에 따라 이와 직결되는 기후 및 수문특성에 대한 기후변화 영향평가 및 분석이 요구된다. 본 연구에서는 미래 기온상승 조건을 고려하여 아시아 지역의 기후특성을 전망하고, 수문모형(VIC)을 활용하여 수문전망을 수행하였다. 미래 기후전망을 위해 적정 CMIP6 기후모델과 공통사회경제경로(SSP5-8.5) 시나리오를 활용하였다. 시나리오로부터 산출된 기온자료 및 CPC (Climate Prediction Center) 전 지구 관측 기온자료를 활용하여 산업화 이전 대비 잠재적인 전지구 기온상승(1.5℃~5.0℃) 조건을 추정하였다. 통계적상세화 기법을 적용하여 아시아 지역에 대하여 기후변화 시나리오를 상세화하고, 기후구분법을 적용하여 기후대를 구분하였다. 미래 기온상승 조건 하에서 아시아 지역의 기후특성을 전망하고 기후대의 분포변화를 분석하였다. 전 지구 기온이 상승함에 따라 지역별 기후특성이 변화하였으며, 이는 기온 및 강수량 변화에 기인하는 것으로 분석되었다. 최고 및 최저기온은 모든 기후대의 전 지역에서 상승하며, 이는 평균적으로 전 지구 평균 기온을 상회하였다. 강수량 및 강수일수는 대체로 증가하였으나, 기후특성에 따라 지역별 편차를 보였다. 기상성분의 변화로 기후대별 수문성분(증발산량, 유출량)은 대체로 증가하였으며, 극한 유출량의 변화경향은 모든 기후대에서 증가할 것으로 전망되었다. 지속적인 지구온난화는 아시아 지역의 수문순환은 가속화할 것으로 전망되며, 기후대별 수문기상성분의 변화는 지역의 기후특성에 따라 편차가 있는 것으로 분석되었다. 지구온난화 조건별 아시아 지역의 미래 기후 및 수문기상성분 변화 특성은 기상 및 수자원에 대한 기후변화 영향평가 시 기초자료로 활용될 수 있다.

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디지털 영상 세포 측정법에 기반한 세포핵의 3차원 정량적 분석 (3D Quantitative Analysis of Cell Nuclei Based on Digital Image Cytometry)

  • 김태윤;최현주;최흥국
    • 한국멀티미디어학회논문지
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    • 제10권7호
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    • pp.846-855
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    • 2007
  • 암세포 조직 영상 분석에서 유효한 특성값 추출은 암세포 등급별 분류를 위한 중요한 과정이다. 본 논문에서는 디지털 영상 세포 측정법 기반 세포핵의 3차원 정량적 분석 방법을 제안한다. 먼저 공초점 현미경을 사용하여 신세포암의 각 등급별 3차원 볼륨 데이터를 획득하고, 지도학습 방법을 기반으로 슬라이스 영상의 화소의 컬러 특성값을 이용하여 세포핵을 분할했다. 세포핵의 3차원 가시화를 위해, 윤곽선 기반 표면 렌더링과 3차원 텍스쳐 사상 방법을 이용한 볼륨 렌더링을 수행했다. 이후 세포핵의 3차원 형태학적 특성값을 정의하고 추출했다. 어떠한 3차원 특성값이 진단 정보로 유용할 것인가를 평가하기 위해, 분산 분석을 이용하여 각 등급 간 3차원 특성값의 통계적 유효성을 분석했다. 마지막으로 추출한 특성값을 2차원 특성값과 비교하고 상관관계를 분석했다. 그 결과, 세포핵 등급과 3차원 형태학적 특성값 간의 유효한 통계학적인 차이를 확인했다. 제안한 방법은 정확한 진단과 예후 추정을 위한 새로운 등급 결정 시스템 개발을 위한 기반 연구로 활용될 수 있는 가능성을 보여주었다.

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혼합 검벨분포모형을 이용한 확률강우량의 산정 (Estimating Quantiles of Extreme Rainfall Using a Mixed Gumbel Distribution Model)

  • 윤필용;김태웅;양정석;이승오
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제45권3호
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    • pp.263-274
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    • 2012
  • 최근 다양한 기후변동성으로 인해 전 세계적으로 극한호우사상이 동시다발적으로 일어나고 있다. 우리나라의 극한호우사상은 주로 여름철 태풍으로 인한 호우와 국지성 집중호우에 의해서 발생한다. 극한호우사상에 대한 적절한 확률강우량을 추정하기 위해서, 본 연구에서는 연최대치일강우를 태풍으로 인한 강우와 집중호우로 인한 강우로 구분하여 확률적 거동을 고려하였다. 일반적인 강우빈도해석법은 연최대치강우가 단일 모집단을 이룬다고 가정하여 단일 분포함수를 적용하여 확률강우량을 추정하는 반면, 본 연구에서는 연최대치강우를 구성하는 두 가지 호우의 통계적 특성을 수문빈도해석에서 고려하기 위해, 혼합 분포함수를 적용하였다. 비교적 긴 관측강우자료를 보유한 15개 지점을 선정하여, 일강우량에 대한 확률강우량을 산정하고 비교분석을 실시하였다. 혼합 검벨분포모형에 의한 확률강우량은 단일 검벨분포함수를 적용한 확률강우량과 비교하여 지역에 따라 증감이 나타났으며, 이러한 결과는 홍수방어시스템의 계획 및 설계에서 유용한 정보를 제공할 것이다.

표본자료의 왜곡도 영향을 고려한 GEV 분포의 확률도시 상관계수 검정방법 비교 검토 (Comparison on Probability Plot Correlation Coefficient Test Considering Skewness of Sample for the GEV Distribution)

  • 안현준;신홍준;김수영;허준행
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제47권2호
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    • pp.161-170
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    • 2014
  • 수공구조물의 설계 시 적절한 확률수문량을 추정하는 것은 매우 중요하며, 이러한 확률수문량을 추정하기 위해서는 표본으로서의 수문자료를 잘 표현할 수 있는 확률분포형을 찾아야 한다. 이와 같이 수문자료에 통계적 특성을 잘 표현할 수 있는 확률분포형을 찾기 위해서 적합도 검정을 실시하며, 적합도 검정 중 하나인 확률도시 상관계수 검정은 비교적 최근에 개발되어 그 사용법이 간단하며 높은 기각능력을 갖는다고 알려져 있다. 본 연구에서는 왜곡도 계수의 영향을 고려할 수 있는 도시위치공식을 이용하여 확률도시 상관계수 검정통계량을 유도하고 그 기각능력을 검토하였으며, 그 결과를 기존에 왜곡도 계수를 고려하지 않은 확률도시 상관계수 검정 방법과 비교해보았다. 그 결과 본 연구에서 유도된 확률도시 상관계수 검정에 의한 기각능력이 기존의 검정 방법들 보다 뛰어났으며, 특히 표본 크기가 작을수록, 발생 분포형이 형상 매개변수를 가질 경우 기각능력이 높게 나타나는 것으로 나타났다.

한국재래식(韓國在來式) 간장 향기(香氣)의 개스 크로마토그래피 패턴과 관능검사(官能檢査)의 통계적(統計的) 해석(解析) (Statistical Analysis for Relationship between Gas Chromatographic Profiles of Korean Ordinary Soy Sauce and Sensory Evaluation)

  • 김종규;장중규;이부권
    • 한국식품과학회지
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    • 제16권2호
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    • pp.242-250
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    • 1984
  • 간장 80종에서 각각(各各) 간장 향기성분(香氣成分)을 용매 추출하여 gas chromatogram을 얻어 이 간장 향기(香氣)의 gas chromatogram 상의 자료를 변수변환(變數變換)하고 이와 관능검사(官能檢査) 점수와의 관계를 중회귀분석법(重回歸分析法)에 의해 해석하였다. 각 peak치(値)와 관능검사(官能檢査) 점수와의 단일상관은 전체적으로 낮고, 최고의 peak는 10번과 12번으로 0.331이었다. 각 변수변환(變數變換)에 의한 해석 정도는 비슷했다. 단계적 중회귀분석(重回歸分析)을 행한 결과(結果) 절대치(絶對値)에서는 step 16에서 간장 향기(香氣)의 약 56% 이상을 설명(說明)할 수 있었다. 단체적(團體的) 중회귀분석(重回歸分析)에 있어서 표준추정(標準推定) 오차(誤差)는 step 16에서 최소치(最小値)를 나타냈다. 이것은 F비의 결과(結果)와 함께 추정정도(推定程度)에 대(對)해 변수선택의 중요성(重要性)을 나타낸다. 각 peak에 있어서 기여율을 통해 보면 peak 10, 12번이 한국재래식(韓國在來式) 간장 향기(香氣)의 양부에 결정적인 역할을 하고 있다고 생각된다.

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비모수 핵밀도 함수를 이용한 지하수위 거동분석 (Groundwater level behavior analysis using kernel density estimation)

  • 정지혜;김종욱;이정주;전근일
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2017년도 학술발표회
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    • pp.381-381
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    • 2017
  • 수자원 분야에 대한 기후변화의 영향은 홍수, 가뭄 등 극치 수문사상의 증가와 변동성 확대를 초래하는 것으로 알려져 있으며, 이에 따라 예년에 비해 발생빈도 및 심도가 증가한 가뭄에 대한 모니터링 및 피해경감을 위해 정부에서는 국민안전처를 비롯한 관계기관 합동으로 생활 공업 농업용수 등 분야별 가뭄정보를 제공하고 있다. 국토교통부와 환경부는 생활 및 공업용수 분야의 가뭄정보 제공을 위해 광역 지방 상수도를 이용하는 급수 지역과 마을상수도, 소규모급수시설 등 미급수지역의 용수수급 정보를 분석하여 가뭄 분석정보를 제공 중에 있다. 하지만, 미급수지역에 대한 가뭄 예?경보는 기준이 되는 수원정보의 부재로 기상 가뭄지수인 SPI6를 이용하여 정보를 생산하고 있다. 기상학적 가뭄 상황과 물부족에 의한 체감 가뭄은 차이가 있으며, 미급수 지역의 경우 지하수를 주 수원으로 사용하는 지역이 대부분으로 기상학적 가뭄지수인 SPI6를 이용한 가뭄정보로 실제 물수급 상황을 반영하기는 부족한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 미급수지역의 주요 수원인 지하수의 수위 상황을 반영한 가뭄모니터링 기법을 개발하고자 하였으며, 가용량 분석이 현실적으로 어려운 지하수의 특성을 고려하여 수위 거동의 통계적 분석을 통해 가뭄을 모니터링 할 수 있는 방법으로 접근하였다. 국가지하수관측소 중 관측기간이 10년 이상이고 강우와의 상관성이 높은 관측소들을 선정한 후, 일수위 관측자료를 월별로 분리하여 1월~12월 각 월에 대해 핵밀도 함수 추정기법(kernel densitiy estimation)을 적용하여 월별 지하수위 분포 특성을 도출하였다. 각 관측소별 관측수위 분포에 대해 백분위수(percentile)를 이용하여, 25%~100% 사이는 정상, 10%~25% 사이는 주의단계, 5%~10% 사이는 심한가뭄, 5% 이하는 매우심함으로 가뭄의 단계를 구분하였다. 각 백분위수에 해당하는 수위 값은 추정된 Kernel Density와 Quantile Function을 이용하여 산정하였고, 최근 10일 평균수위를 현재의 수위로 설정하여 가뭄의 정도를 분류하였다. 분석된 결과는 관측소를 기점으로 역거리가중법(inverse distance weighting)을 통해 공간 분포를 시켰으며, 수문학적, 지질학적 동질성을 반영하기 위하여 유역도 및 수문지질도를 중첩한 공간연산을 통해 전국 지하수 가뭄상태를 나타내는 지하수위 등급분포도를 작성하였다. 실제 가뭄상황과의 상관성을 분석하기 위해 언론기사를 통해 확인된 가뭄시기와 백문위수 25%이하로 분석된 지하수 가뭄시기를 ROC(receiver operation characteristics) 분석을 통해 비교 검증하였다.

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청소년의 삶의 만족도 결정요인에 대한 종단분석: 성별 및 학업 관련 특성을 중심으로 (A longitudinal analysis of the determinants of the life satisfaction among adolescents: Focusing on gender and academic characteristics)

  • 심재휘;이기혜
    • 한국교육학연구
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    • 제24권1호
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    • pp.199-225
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    • 2018
  • 본 연구는 한국아동청소년패널 중1패널 3-6차년도 자료를 이용하여 학업 관련 특성과 가정 및 학교 내 사회적 관계가 청소년의 삶의 만족도에 미치는 영향을 확인하고자 했다. 이 과정에서 성별에 따라 삶의 만족도와 영향요인 간의 종단적 관계에 차이가 있는지도 확인하였다. 먼저 최소제곱법(OLS) 추정을 이용한 중학교 3학년 때의 삶의 만족도 영향요인에 대한 학생 간 차이 분석 결과에서는 남학생이 여학생에 비해 삶의 만족도가 높았다. 주관적 학업성취 수준이 높고 수업에 잘 적응할수록 삶의 만족도가 높아지는 반면 학습시간이 많은 학생의 삶의 만족도는 낮은 것으로 나타났다. 한편 주관적 학업성취 효과는 가정 및 학교 내 사회적 관계 변수들을 추가로 투입했을 때 통계적 유의미성을 상실하였으며, 부모, 교사, 친구와의 관계는 모두 청소년의 삶의 만족도에 정적인 영향을 미쳤다. 다음으로 고정효과(fixed effect) 추정을 통해 중학교 3학년부터 고등학교 3학년까지의 청소년 삶의 만족도의 종단적 변화를 분석한 결과에서도 주관적 학업성취와 수업적응의 수준이 높아질수록 청소년의 삶의 만족도가 높아지는 관계가 확인되었다. 한편 중학교 3학년때 크게 나타났던 여학생과 남학생의 삶의 만족도 격차는 고등학교 2학년 시기에 좁혀졌다. 가정및 학교 내 사회적 관계의 효과를 보면 교우관계, 부모자녀 관계는 남녀 모두에게 정적으로 유의미한 효과를 나타냈으나 교사학생 관계는 여학생에게서만 정적인 효과가 유의미하였다. 이상의분석 결과를 바탕으로 청소년 삶의 만족도에 영향을 미칠 수 있는 한국교육의 풍토에 대해 논의하였다.

컨테이너 운임에 미치는 영향요인 분석 (Analysis of Factors Affecting on the Freight Rate of Container Carriers)

  • 안영균;고병욱
    • 무역학회지
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    • 제43권5호
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    • pp.159-177
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    • 2018
  • 국가 물류 인프라인 컨테이너 해운에 대한 합리적 투자 및 정책 결정을 하기 위해서는 컨테이너 해상운임의 결정요인에 대한 이해가 요구된다. 본 연구는 벡터오차수정모형(Vector Error Correction Model; VECM)을 사용하여 컨테이너 운임에 영향을 미치는 요인별 영향력을 추정하였다. 이를 위해 영국 클락슨이 공표하는 데이터를 사용하였으며, 분석결과 물동량 1.0% 증가 시 운임 4.2% 증가, 선복량 1.0% 증가 시 운임 4.0% 감소, 벙커유 가격 1.0% 증가 시 운임 0.07% 증가, Libor 1.0% 증가 시 운임은 0.04% 증가하는 것으로 추정되었다. 또한 현 운임이 장기균형 시점의 운임보다 1.0% 높을 경우 운임은 3.2% 차기에 감소하며, 장기균형 운임보다 1.0% 적을 경우 0.12% 차기에 감소하는 것으로 나타났다. 그러나 불황기 영향력은 통계적 유의성이 낮았으며, 이는 호황기에는 운임감소 압력이 뚜렷하나 불황기에는 운임상승 압력이 없는 것으로 이해된다. 이 같은 분석 결과는 향후 컨테이너 해운시장의 전망에 과학적인 접근법의 활용에 기여할 것으로 기대된다.

주성분분석법을 활용한 황해 남동 이질대 퇴적물의 기원지 연구 (Sediment Provenance of Southeastern Yellow Sea Mud Using Principal Component Analysis)

  • 조현구;김순오;이윤지;안성진;이희일
    • 한국광물학회지
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    • 제27권3호
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    • pp.107-114
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    • 2014
  • 황해 남동 이질대에서 채취된 51개의 표층퇴적물 시료와 황해로 유입되는 한국과 중국의 하천퇴적물 시료 33개에 대해서 반정량 X선회절분석법을 통한 점토광물의 상대적인 함량을 토대로 주성분분석을 도입하여 해양표층퇴적물의 기원지를 연구하였다. 전체 자료의 98% 이상을 반영하는 제1주 성분과 제2주성분을 이용하여 R 프로그램을 통해 주성분분석을 수행하였다. 황해 남동 이질대 퇴적물의 점토광물 함량은 남부 지역과 북부 지역에서 거의 차이가 나지 않으며, 성분도표상에서의 해양퇴적물 분포는 중국의 황하, 양쯔강 퇴적물보다 한국의 하천퇴적물과 더욱 근접한 양상을 보였다. 이러한 통계적 분석 결과를 바탕으로 황해 남동 이질대는 거의 모두가 한국 하천퇴적물로부터 유래했다는 것을 추정할 수 있다. 또한, 황해 남동 이질대에 한국 하천에서 유출되는 양보다 더 많은 퇴적물이 축적된 이유로는 퇴적물의 침식과 재동에 의한 것으로 판단된다. 주성분분석은 한반도 주변 해역 퇴적물의 기원지 연구에 유용하게 사용될 것으로 기대된다.

통계적 주성분분석법을 활용한 제주 남서 이질대 퇴적물의 기원지 연구 (Sediment Provenance of Southwestern Cheju Island Mud using Principal Component Analysis)

  • 이윤지;조현구;김순오;안성진;최헌수
    • 한국광물학회지
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    • 제26권3호
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    • pp.189-196
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    • 2013
  • 제주 남서 이질대에서 채취된 138개의 해양표층퇴적물 시료와 황하와 양쯔강 하천퇴적물 시료에 대하여 반정량 X선회절분석법에 의한 점토광물 상대조성을 바탕으로 주성분분석을 이용하여 퇴적물의 기원지를 연구하였다. 제1주성분과 제2주성분이 전체 자료의 90% 이상을 설명하기 때문에 두 주성분만을 가지고 R프로그램을 이용하여 주성분분석을 실시하였다. 제주 남서 이질대 내 각각의 점토광물의 분포양상은 매우 복잡하지만, 전체적인 분포양상을 고려할 때, 스멕타이트와 카올리나이트는 서부지역에서 높은 함량을 보였고 일라이트와 녹니석은 동부지역에서 상대적으로 높은 값을 나타냈다. 제주 남서 이질대의 동부지역에서 보여주는 상대적으로 높은 일라이트와 녹니석 함량은 양쯔강 퇴적물과, 서부지역에서의 높은 스멕타이트와 카올리나이트 함량은 황하 퇴적물과 더 유사한 양상을 나타낸다. 이러한 통계 처리 결과를 바탕으로 제주 남서 이질대의 동부지역은 양쯔강에서 유래하였고 서부지역은 황하로부터 기원했음을 추정할 수 있다. 추후 퇴적물 기원지 연구에 주성분분석이 유용하게 활용될 것으로 기대한다.