• Title/Summary/Keyword: 확률도시위치

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Regionalization of Extreme Rainfall with Spatio-Temporal Pattern (극치강수량의 시공간적 특성을 이용한 지역빈도분석)

  • Lee, Jeong-Ju;Kwon, Hyun-Han;Kim, Byung-Sik;Yoon, Seok-Yeong
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2010.05a
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    • pp.1429-1433
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    • 2010
  • 수공구조물의 설계, 수자원 관리계획의 수립, 재해영향 검토 등을 수행할 때, 재현기간에 따른 확률개념의 강우량, 홍수량, 저수량 등을 산정하여 사용하게 되며, 보통 대상지역의 장기 수문관측 자료를 이용하여 수문사상의 확률분포를 산정한 후 재현기간을 연장하여 원하는 설계빈도에 해당하는 양을 추정하게 된다. 미계측지역 또는 관측자료의 보유기간이 짧은 지역의 경우는 지역빈도 분석 결과를 이용하게 된다. 지역빈도해석을 위해서는 강우자료들의 동질성을 파악하는 것이 가장 기본적인 과정이 되며 이를 위해 통계학적인 범주화분석이 선행되어야 한다. 지점 빈도분석의 수문학적 동질성 판별을 위해 L-moment 방법, K-means 방법에 의한 군집분석 등이 주로 사용되며 관측소 위치좌표를 이용한 공간보간법을 적용하여 시각화하고 있다. 강수량은 시공간적으로 변하는 수문변량으로서 강수량의 시간적인 특성 또한 강수량의 특성을 정의하는데 매우 중요한 요소이다. 이러한 점에서 본 연구를 통해 강수지점의 공간적인 좌표 및 강수량의 양적인 범주화에 초점을 맞춘 기존 지역빈도분석의 범주화 과정에 덧붙여 시간적인 영향을 고려할 수 있는 요소들을 결정하고 이를 활용할 수 있는 범주화 과정을 제시하고자 한다. 즉, 극치강수량의 발생 시기에 대한 정량적인 분석이 가능한 순환통계기법을 이용하여 관측 지점별 시간 통계량을 산정하고, 이를 극치강수량과 결합하여 시 공간적인 특성자료를 생성한 후 이를 이용한 군집화 해석 모형을 개발하는데 연구의 목적이 있다. 분석 과정에 있어서 시간속성의 정량화 및 일반화는 순환통계기법을 사용하였으며, 극치강수량과 발생시점의 속성자료는 각각의 평균과 표준편차를 이용하였다. K-means 알고리즘을 이용해 결합자료를 군집화 하고, L-moment 방법으로 지역화 결과에 대한 검증을 수행하였다. 속성 결합 자료의 군집화 효과는 모의데이터 실험을 통해 확인하였으며, 우리 나라의 58개 기상관측소 자료를 이용하여 분석을 수행하였다. 예비해석 단계에서 100회의 군집분석을 통해 평균적인 centroid를 산정하고, 해당 값을 본 해석의 초기 centroid로 지정하여, 변동적인 클러스터링 경향을 안정화시켜 해석이 반복됨에 따라 군집화 결과가 달라지는 오류를 방지하였다. 또한 K-means 방법으로 계산된 군집별 공간거리 합의 크기에 따라 군집번호를 부여함으로써 군집의 번호순서대로 물리적인 연관성이 인접하도록 설정하였으며, 군집간의 경계선을 추출할 때 발생할 수 있는 오류를 방지하였다. 지역빈도분석 결과는 3차원 Spline 기법으로 도시하였다.

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A Comparative Study on Methods for Outlier Test of Rainfall in Korea (국내 강우의 이상치검정 방법의 비교 연구)

  • Lee, Jung Sik;Shin, Chang Dong
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2018.05a
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    • pp.359-359
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    • 2018
  • 이상치는 표본자료에서 크게 어긋나 다른 자료들로부터 떨어져 표시되는 자료로써, 실제로 발생할 확률이 매우 낮은 자료로 정의되고 있다. 설계홍수량을 산정하기 위하여 적용하고 있는 극치계열의 연최대치 강우자료에는 기계오작동 및 엔지니어의 표독오류가 발생하고 있으며, 기후변화에 따른 거대태풍 및 국지적인 집중호우 발생 등으로 인한 극치값 등에서 이상치가 관측되고 있다. 통상 이상치들은 통계분석시 자료 본연의 특성을 왜곡시켜 편향된 결과를 산정할 수 있으므로 빈도해석시 이상치해석 절차를 수행하여 자료의 적정성을 확인하여야 한다. 현재 실무에서는 설계홍수량 산정요령과 하천설계기준 해설 등에서 관련 내용을 기술하고 있지만, 국내 강우자료의 기록연수의 부족으로 인하여 빈도해석시 이상치 해석이 미수행되고 있어 이상치에 따른 자료편의가 발생하면 결과물인 확률강우량이 왜곡되게 산정될 수 있다. 따라서, 본 연구에서는 국내 주요 도시의 강우자료를 이용하여 이상치검정을 수행하였다. 대상지점으로는 서울, 부산, 대전, 대구, 인천, 광주, 울산 등의 비교적 긴 관측년수를 보유하고 있는 광역시를 선정하였으며, 지속기간은 10분, 1~24시간의 25개 강우자료를 적용하였다. 이상치검정 방법으로는 타 방법에 비하여 이상치 검정력이 뛰어난 것으로 알려진 2가지 방법을 채택하였으며, 표본자료의 평균과 표준편차로 표준화된 z값을 이용하여 상 하 한계선를 초과하는 값을 확인하는 z-Score 방법중 향상된 중위수 절대편차(MAD)에 의한 수정 z-Score 방법(Hoaglin, 1993)과 Box-Plot 방법(Tukey, 1969)을 적용하였다. Box-Plot 방법(Tukey, 1969)은 전체 자료를 25%씩 사분위로 구분하는 방법으로 정렬된 자료계열을 중앙값, 박스, 수염(whiskers), 이상치로 구분한다. 정렬된 25~75% 값들을 박스로 포함하여 외곽의 수염값들을 이상치로 분류하며, 특히 사분위수의 도식화로 데이터의 분포를 파악하기 좋으며, 이상치들의 위치와 자료의 비대칭 여부를 쉽게 파악할 수 있다. 본 연구의 수행으로 수정 z-Score 방법의 경우에는 서울과 대구지점에는 이상치가 없으며, 부산지점에는 13개, 대전지점 7개, 인천지점 5개, 광주지점 32개, 울산지점 26개가 나타났다. Box-Plot 방법으로는 서울지점 35개, 부산지점 39개, 대전지점 32개, 대구지점 38개, 인천지점 51개, 광주지점 61개, 울산지점 65개의 이상치가 분석되었다. 연구를 수행한 결과, 수정 z-Score 방법에 비하여 Box-Plot 방법에 의한 이상치가 더 많이 발생하였으며, 각각의 방법으로 지속기간 및 연도별 이상치 발생자료를 확인하였다. 방법별 이상치 발생현황 등을 분석하여 지점별 발생횟수를 분석하였으며, 추후 지점 및 자료의 보완이 수행되면 활용성을 증대시킬 수 있을 것으로 판단된다.

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A Study on Establishment of the Optimum Mountain Meteorological Observation Network System for Forest Fire Prevention (산불 방지를 위한 산악기상관측시스템 구축방안)

  • Lee, Si-Young;Chung, Il-Ung;Kim, Sang-Kook
    • Korean Journal of Agricultural and Forest Meteorology
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    • v.8 no.1
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    • pp.36-44
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    • 2006
  • In this study, we constructed a forest fire danger map in the Yeongdong area of Gangwon-do and Northeastern area of Gyeongsangbuk-do using a forest fire rating model and geographical information system (GIS). We investigated the appropriate positions of the automatic weather station (AWS) and a comprehensive network solution (a system including measurement, communication and data processing) for the establishment of an optimum mountain meteorological observation network system (MMONS). Also, we suggested a possible plan for combining the MMONS with unmanned monitoring camera systems and wireless relay towers operated by local governments and the Korea Forest Service for prevention of forest fire.

Optimization of Microalgae-Based Biodiesel Supply Chain Network Under the Uncertainty in Supplying Carbon Dioxide (이산화탄소 원료 공급의 불확실성을 고려한 미세조류 기반 바이오 디젤 공급 네트워크 최적화)

  • Ahn, Yuchan;Kim, Junghwan;Han, Jeehoon
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • v.58 no.3
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    • pp.396-407
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    • 2020
  • As fossil fuels are depleted worldwide, alternative resources is required to replace fossil fuels, and biofuels are in the spotlight as alternative resources. Biofuels are produced from biomass, which is a renewable resource to produce biofuels or bio-chemicals. Especially, in order to substitute fossil fuels, the research focusing the biofuel (biodiesel) production based on CO2 and biomass achieves more attention recently. To produce biomass-based biodiesel, the development of a supply chain network is required considering the amounts of feedstocks (ex, CO2 and water) required producing biodiesel, potential locations and capacities of bio-refineries, and transportations of biodiesel produced at biorefineries to demand cities. Although many studies of the biomass-based biodiesel supply chain network are performed, there are few types of research handled the uncertainty in CO2 supply which influences the optimal strategies of microalgae-based biodiesel production. Because CO2, which is used in the production of microalgae-based biodiesel as one of important resources, is captured from the off-gases emitted in power plants, the uncertainty in CO2 supply from power plants has big impacts on the optimal configuration of the biodiesel supply chain network. Therefore, in this study, to handle those issues, we develop the two-stage stochastic model to determine the optimal strategies of the biodiesel supply chain network considering the uncertainty in CO2 supply. The goal of the proposed model is to minimize the expected total cost of the biodiesel supply chain network considering the uncertain CO2 supply as well as satisfy diesel demands at each city. This model conducted a case study satisfying 10% diesel demand in the Republic of Korea. The overall cost of the stochastic model (US$ 12.9/gallon·y) is slightly higher (23%) than that of the deterministic model (US$ 10.5/gallon·y). Fluctuations in CO2 supply (stochastic model) had a significant impact on the optimal strategies of the biodiesel supply network.

An analysis study for reasonable installation of tunnel fire safety facility (터널 방재설비의 합리적 설치를 위한 분석적 연구)

  • Park, Jin-Ouk;Yoo, Yong-Ho;Park, Byoung-Jik
    • Journal of Korean Tunnelling and Underground Space Association
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    • v.17 no.3
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    • pp.243-248
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    • 2015
  • Domestic road and railroad construction have been increasingly growing and for reasons of mitigating traffic congestion, urban plan and refurbishment project, deeper and longer tunnels have been built. The event of fire is the most fatal accident in a tunnel, and it can be very disastrous with a high possibility. In this study, QRA (Quantitative Risk Analysis) which is one of quantitative risk analysis approaches was applied to tunnel fire safety design and the evaluation of QRA cases and the cost comparison of QRA methods were carried out. In addition analysis of risk reduction effect of tunnel fire safety system was conducted using AHP (Analytic Hierarchy Process) and the priority of major factors that could mitigate the risk in tunnel fire was presented. As a result, significant cost reduction effect could be obtained by incorporating QRA and it is expected to design fire safety system rationally. The priority of fire safety system based on risk mitigation effect by fire safety system considering the cost is in order of water pipe, emergency lighting, evacuation passage and smoke control system.

A Study of Insomnia and Depression of Elderly Welfare Facility Users in a City (일 도시 노인복지시설 이용자들의 불면증 및 우울증에 대한 연구)

  • Jo, Mo A;Kim, Hyun;Lee, Kang Joon
    • Korean Journal of Psychosomatic Medicine
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    • v.25 no.2
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    • pp.200-209
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    • 2017
  • Objectives : The aim of this study was to analyze the relationship between depressive symptoms and sociodemographic factors associated with geriatric depression and insomnia and to examine the effects of these factors on depression. Methods : The severities of insomnia and depression in elderly aged 60 and older lived in Gwangmyeong city were evaluated and the related sociodemographic factors were investigated. From April 20, 2016 to December 1, 2016, Gwangmyeong city Mental Health Sevices consignment by department of psychiatry of a university-affiliated general hospital conducted surveys and interviews for total 837 elderly peoples lived in Gwangmyeong city by visiting welfare center and wards located in the city. Structured interviews were conducted using Insomnia Severity Index(ISI) and Short form-Geriatric Depression Scale(S-GDS) to examine the relationship between sociodemographic factors and the severities of insomnia and depression. Results : There were significant differences in S-GDS mean scores and age(below 70 years old, 70s, 80s, above 90 years old), type of health care(health insurance, medical aid), type of residency(own, not own) and marital status(single, married, divorced or widowed).There was a significant difference in education level, especially between not educated(and/or) elementary graduates and college graduate(F=3.227, p=0.012). Also, there were significant differences in age, type of health care, type of residency, number of household on divided S-GDS score above and below 10 scores(p<0.05). Insomnia measured by ISI was not significantly associated with sociodemographic factors(p>0.05), but was significantly associated with depressive symptoms(p<0.05). These findings suggest more severe insomnia symptom indicated the higher probability of depression and elderly with depressive symptoms had more severe insomnia. Conclusions : Geriatric depression has significant relationships with age, type of health care, type of residency, marital status, education and number of households. In addition, insomnia which is main symptom of depression in elderly, has important role in predicting the severity and diagnosis of depression.