• 제목/요약/키워드: 해양모델

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한국형이네비게이션의 최적안전항로서비스를 위한 충돌위험도평가모델 연구

  • 전호군;정연철
    • 한국항해항만학회:학술대회논문집
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    • 한국항해항만학회 2017년도 추계학술대회
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    • pp.13-15
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    • 2017
  • 지난 50년 동안 우리나라 근해의 해양사고통계에 따르면 해양사고의 36%가 선박충돌사고로 나타나고 있고 이로 인해 막대한 재산피해, 인명손실 및 환경피해가 발생되고 있다. 한국형이네비게이션사업은 우리나라 근해에서 발생하는 이러한 해양사고를 획기적으로 줄이기 위한 것으로 현재 연구가 진행중이다. 본 연구는 한국형이네비게이션의 최적안전항로서비스에 필요한 충돌위험도평가모델을 개발하는 것이 목적이다. 개발된 충돌위험도평가모델은 과거의 AIS 데이터를 기반으로 주어진 항로의 충돌위험도를 계산한다. 모델의 계산 및 결과를 도시하기 위해 MATLAB 및 MATLAB 기반의 M-Map 패키지가 사용되었다. 개발된 모델의 검증을 위해 정상작동 여부를 확인하기 위한 시험해역 적용과 현장 적용성을 검토하기 위한 실해역 적용이 각각 수행되었으며 그 유용성을 확인할 수 있었다.

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대학교 교내식당을 위한 식사 인원 예측 모델 개발 (The Development of Prediction Models for the Number of People for Meal at University Cafeteria)

  • 정광원;조태근;김기원
    • 한국컴퓨터정보학회:학술대회논문집
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    • 한국컴퓨터정보학회 2023년도 제68차 하계학술대회논문집 31권2호
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    • pp.535-536
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    • 2023
  • 본 논문에서는 대학교 교내 식당의 실제 데이터를 사용해 식사 인원 예측 모델을 개발하여 교내식당에서 발생하는 적자, 음식 품절, 대량 잔반 발생을 경감 시키고자 한다. 모델 개발에 사용되는 데이터는 2018년도, 2019년도 학기 중 식당 데이터와 기상청 날씨 데이터를 사용하였다. 2018년도, 2019년도 데이터를 이용해 EDA 분석 및 전처리를 통해 필요한 변수를 추출하였다. 전체 데이터의 70%를 기반으로 GridSearch와 XGBoostRegressor를 사용해 평일과 주말에 대한 식사 인원 예측 모델을 생성하였다. 그리고 나머지 데이터의 30%를 사용해 생성한 두 모델의 성능을 평가한다. 평일 식사 인원 예측 모델에 대한 MAE값이 조식 16명, 중식 23명, 석식 25명으로 준수한 결과를 보였고 주말 식사 인원 예측 모델에 대한 MAE값은 조식 16명, 중식 23명, 석식 25명으로 좋은 성능을 보였다.

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기상-해양 접합모델을 이용한 단기간 대기-해양 상호작용이 한반도 강수에 미치는 영향 연구 (A Study of the Influence of Short-Term Air-Sea Interaction on Precipitation over the Korean Peninsula Using Atmosphere-Ocean Coupled Model)

  • 한용재;이호재;김진우;구자용;이윤균
    • 한국지구과학회지
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    • 제40권6호
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    • pp.584-598
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    • 2019
  • 본 연구에서는 지역 기상-해양 접합모델을 이용하여 2018년 8월 28일부터 30일까지 한반도 서울-경기지역에 내린 강수에 대해 대기-해양 상호작용의 효과를 분석하였다. 지역 기상-해양 접합모델에서 기상모델은 WRF (Weather Research Forecasts)가 사용되었으며, 해양모델은 ROMS (Regional Oceanic Modeling System)가 사용되었다. 단일 기상 모델은 WRF모델만 이용되었으며, ECMWF Re-Analysis Interim 의 해수면온도자료가 바닥경계자료로 사용되었다. 관측자료와 비교하여, 대기-해양 상호작용의 효과가 고려된 접합모델은 서울-경기지역의 강수 및 황해 해수면온도에 대해 공간상관계수가 각각 0.6과 0.84로 이는 지역 기상모델보다 높게 나타났다. 또한, 평균편향오차(MBE, Mean Bias Error)은 각각 -2.32와 -0.62로 지역 기상모델 보다 낮은 오차율을 보였다. 상당온위와 해수면온도 및 역학적 수렴장으로 분석한 대기-해양 상호작용의 효과는 황해 해수면온도의 변화를 유도하였고, 그 변화는 하층대기에서 열적 불안정과 운동학적 수렴대의 차이를 발생시켰다. 열적 불안정과 수렴대는 결과적으로 서울-경기 지역에서 상승운동을 유도하였고, 결과적으로 기상-해양 접합모델에서 모의된 강수가 관측과 더 유사한 공간분포를 나타냈다. 그러나 복잡한 관계에 있는 대기-해양 상호작용의 효과를 더 명확히 파악하기 위해서는 다양한 사례연구와 장기적인 분석이 필요하지만, 본 연구는 기상-해양 상호작용이 강수 예보에 중요성에 대한 또 다른 증거를 제시한다.

대한해협에서 표층 뜰개 이동 예측 연구 (A Study on the Prediction of the Surface Drifter Trajectories in the Korean Strait)

  • 하승윤;윤한삼;김영택
    • 한국해안·해양공학회논문집
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    • 제34권1호
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    • pp.11-18
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    • 2022
  • 본 연구는 대한해협 인근 입자추적 예측 기법의 정확도 개선을 위해서 해수유동 수치모델 결과를 이용하여 만든 입자추적 모델과 현장 관측 자료를 이용한 기계학습 기반 입자 추적 모델을 비교 및 분석하였다. 세부 연구 방법으로는 대한해협에서 관측된 표층 뜰개 이동 궤적 자료, 3개 관측소(가거도, 거제도, 교본초 관측소)의 조위 및 바람자료를 학습시켜 만든 기계 학습(선형 회귀, 의사결정나무) 기반 예측자료, 수치모델 예측자료(ROMS, MOHID)를 3가지 오차평가방법(CC, RMSE, NCLS)을 통해 비교하였다. 최종 결과로서 CC와 RMSE에서는 의사결정나무 모델의 예측 정확도가 가장 우수하였고 NCLS에서는 MOHID 모델의 예측 결과가 가장 우수하였다.

입자추적법을 이용한 해양방류구 모델링 (Ocean Outfall Modelling with the Particle Tracking Method)

  • 정연철
    • 한국항해항만학회지
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    • 제26권5호
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    • pp.563-569
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    • 2002
  • 오염물질 확산모델링시 기존의 유한차분모델의 단점을 보완하기 위해 입자추적법이 사용되고 있다. 본 연구에서는 Princeton Ocean Model에 결합하여 사용할 수 있는 3차원 입자추적모델을 개발하였으며 이를 다양한 수치실험을 통해 검증하였다. 또한 미국 플로리다 주 템파만의 해양방류구 모델링에 적용하므로써 모델의 유용성을 확인하였다. 예상대로 입자추적모델은 기존의 유한차분모델에 비해 적은 확산범위를 나타내었으며, 이는 기존의 유한차분모델이 안고 있는 수치확산에 따른 오차로 추정된다. 새로이 개발된 모델은 다양한 해양확산모델링에 유용하게 응용될 것으로 기대된다.

선박 조종 시뮬레이션을 위한 단순 기동 모델 개발 (Development of Simple Dynamic Models for Ship Manoeuvring Simulation)

  • 김동진;여동진;이기표
    • 한국시뮬레이션학회논문지
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    • 제19권3호
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    • pp.17-25
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    • 2010
  • 선박 조종 시뮬레이션을 구성하는 기동 모델은 대상 선박의 동역학적인 특성을 현실에 가깝게 구현해야 하며, 신속한 계산 및 결과 처리가 가능하여야 한다. 다중 선박을 대상으로 하는 실시간 조종 시뮬레이션에서는 계산 시간 단축을 위해 일반적으로 선회각이나 선회율, 또는 전진 속도에 대한 1차 미분방정식 모델을 사용하여 선박의 움직임을 구현하게 된다. 본 논문에서는 대상 선박의 선회 시험 정보가 주어져 있을 경우 이를 이용한 선박의 단순 기동 모델링 및 계수 추정법을 제안하였다. 전진속도가 일정한 모델과 전진 속도의 변화를 고려한 모델의 계수 추정법을 수학적으로 전개하였으며, 실선 선회 시험 자료를 이용하여 제안된 모델의 유용성을 검증하였다.

독도 해양자료의 통합적인 관리를 위한 GIS 데이터 모델 수립 (Building GIS Data Model for Integrated Management of The Marine Data of Dokdo)

  • 김현욱;최현우;오정희;박찬홍
    • 한국지리정보학회지
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    • 제10권4호
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    • pp.153-167
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    • 2007
  • 독도에 대한 연구는 여러 분야에서 수행되고 있으나, 독도의 해양연구 자료에 대한 체계적인 관리와 지속적인 축적이 미흡한 실정이다. 특히 독도 및 독도주변해역의 해양환경 및 해양생태계 등 해양과학 자료의 체계적인 데이터베이스가 구축되지 못하였다. 따라서 독도 해양조사자료의 체계적인 관리와 효율적인 활용을 위한 공간기반의 GIS 데이터베이스 구축이 요구되며, 이를 수행하기 위한 설계 단계에서 GIS 기반의 해양데이터 모델 수립이 필요하였다. 본 연구에서는 기존의 해양관측자료를 수집하여 데이터 종류와 특성에 따라 GIS 기반의 프레임워크 자료(framework data), 연구조사자료(research data) 및 주제도 자료(thematic data) 등 세 개의 그룹으로 분류하였다. 또한 각 연구조사자료의 속성은 GIS 프레임워크 자료와 연계되도록 설계하였다. 이와 같은 통합적인 GIS 데이터 모델 수립의 연구 결과는 향후 독도 뿐 아니라, 다른 해역에서 관측된 해양연구자료의 관리시스템 개발에도 적용될 수 있을 것이다.

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해저연약지반 시험집광기의 동적거동 해석 (Dynamic Analysis of Underwater Test Collector on Extremely Soft Soil)

  • 김형우;홍섭;최종수;여태경
    • 한국해양학회지:바다
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    • 제13권3호
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    • pp.222-228
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    • 2008
  • 본 논문은 해저 연약지반 위를 주행하는 시험집광기의 동적거동 해석을 다루고 있다. 시험집광기는 단괴채집장치, 무한궤도, 단괴파쇄기, 샤시프레임, 전기 전자 시스템으로 구성되어 있다. 시험집광기의 공기 중 무게는 8,600 kg이며, 수중에서의 시험집광기의 평균접지압은 6.0 kPa이다. 상용해석 프로그램인 RecurDyn-LM과 Visual Fortran 90을 이용하여 시험집광기의 동적거동 해석 모델 및 유체저항력 모델을 구축하였다. 상용해석 프로그램(RecurDyn-LM)에서 제공되는 사용자 정의 서브루틴을 이용하여 연약지반역학 모델 및 유체저항력 모델을 구축하였으며, 이를 통하여 해저 시험집광기의 동적거동 해석을 수행하였다. 궤도속도, 지반조건, 항력계수 및 추가질량 계수의 변화에 따른 시험집광기의 동적응답을 분석하였다.

입력보호회로설계를 위한 열모델링 (Thermal Modeling for Input Protection Circuit)

  • 최혁환;문광석
    • 수산해양기술연구
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    • 제32권1호
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    • pp.100-106
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    • 1996
  • 반도체 소자에 정전기 방전으로 인한 소자내의 온도 상승을 알기 위해 열전달 방정식으로부터 열모델을 유도하였다. 그리고 열파괴 문턱전류를 얻고 시간에 따른 온도 변화를 열모델로부터 해석하였다. 여기서 유도한 열모델은 Wunsch-Bell모델에 지수 항을 추가한 형태이다. 이 모델의 유효성을 증명하기 위해 실험결과와 비교한 결과 매우 잘 일치하였으므로 이 열모델의 함수는 입력보호회로의 반도체소자를 설계하는데 매우 유용하다.

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