• Title/Summary/Keyword: 회귀식

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Development of Multiple Linear Regression Model to Predict Agricultural Reservoir Storage based on Naive Bayes Classification and Weather Forecast Data (나이브 베이즈 분류와 기상예보자료 기반의 농업용 저수지 저수율 전망을 위한 저수율 예측 다중선형 회귀모형 개발)

  • Kim, Jin Uk;Jung, Chung Gil;Lee, Ji Wan;Kim, Seong Joon
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2018.05a
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    • pp.112-112
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    • 2018
  • 최근 이상기후로 인한 국부적인 혹은 광역적인 가뭄이 빈번하게 발생하고 있는 추세이며 발생횟수 뿐 아니라 가뭄 심도 및 지속기간이 과거보다 크게 증가하여 그에 따른 피해가 커질 것으로 예측되고 있다. 특히, 2014~2015년도의 유례없는 가뭄으로 인해 저수지 용수공급이 제한되면서 많은 농가들이 피해를 입었다. 본 연구의 목적은 전국 농업용 저수지를 대상으로 기상청 3개월 예보자료를 활용 할 수 있는 농업용 저수지 저수율 다중선형 회귀 모형을 개발하여 저수율 전망정보를 생산하는 것이다. 본 연구에서는 전국에 적용 가능한 저수율 다중선형 회귀 모형개발을 위해 5개의 기상요소(강수량, 최고기온, 최저기온, 평균기온, 평균풍속)와 관측 저수지 저수율을 활용했다. 기상자료는 2002년부터 2017년까지의 기상청 63개 지상관측소로부터 기상관측자료를 수집하였다. 본 연구에서는 저수율 전망 단계를 세 단계로 나누었다. 첫 번째 단계로 농어촌공사에서 전국 511개 용수구역을 대상으로 군집분석 및 의사결정나무 분석을 통해 제시한 65개 대표저수지를 대상으로 기상자료 및 관측 저수율 자료를 이용하여 다중선형 회귀분석을 실시하였다. 수집한 기상요소와 저수율을 독립변수로 하여 월별 회귀식을 산정한 결과 결정계수($R^2$)는 0.51~0.95로 나타났다. 두 번째 단계로 대표저수지의 회귀분석 결과를 전국의 저수지로 확대하기 위해 나이브 베이즈 분류법을 적용하여 전국 3098개의 저수지를 65의 군집으로 분류하고 각각의 군집에 해당되는 월별 회귀식을 산정하였다. 마지막으로 전국 저수지로 산정된 회귀식과 농업 가뭄 예측을 위해 기상청의 GS5(Global Seasonal Forecasting System 5) 3개월 예보자료를 수집하여 회귀식에 적용해 2017년 전국 저수지의 3개월 저수율 전망정보를 생산하였다. 본 연구의 전국 저수지 군집결과 기반의 저수율 전망기술은 2017년도 관측 저수율과 비교한 결과 유의한 상관성을 나타냈으며 이 결과는 추후 농업용 저수지의 물 공급 및 농업가뭄 전망 자료로서 이용이 가능할 것으로 판단된다.

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Development and of SDR-regression equation for Estimation of sediment in ungauged basi (국내 미계측 유역의 유사량 추정을 위한 유사전달율 회귀식 개발 및 적용성 평가)

  • Lee, SeoRo;kum, Donghyuk;Park, SangDeok;Lim, KyounJae
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2017.05a
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    • pp.133-133
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    • 2017
  • 홍수에 의해 유역에서 발생하는 유사량을 정량적으로 평가하고 예측할 수 있는 방안을 마련하는 것은 통합적인 유역 유사 관리 계획에 있어서 중요하다. 하천에서의 부유사량과 소류사량을 포함한 총유사량의 추정은 하천 유사연구의 기본과제이다. 미계측 유역의 효과적인 총유사량 관리를 위해 유실된 토양 중 얼마나 유역의 최종 유출구로 유입되는지 모의하기 위해 유사전달율(Sediment Delivery Ratio: SDR) 회귀식을 개발할 필요성이 있다. 본 연구에서는 유량조사사업단에서 운영 중인 수위측정소를 대상으로 토양침식량과 유량-총유사량 관계곡선식을 통해 총유사량을 산정하였다. 또한 유역의 다양한 유사전달특성과 유사전달율과의 상관관계분석을 통해 최종적으로 유의한 인자를 바탕으로 유사전달율 다중회귀공식을 개발하였다. 본 연구 결과 실측 기반으로 산정된 연도별 유사전달율과 회귀식을 통해 예측된 연도별 유사전달율 상관분석 결과 $R^2$, NSE 모두 0.80 이상을 보여 높은 상관관계를 나타내었으며 예측된 유사전달율을 통해 산정된 총유사량 또한 실측 총유사량과 상관분석 결과 $R^2$, NSE 모두 0.80 이상을 보여 높은 상관관계로 나타나 본 연구에서 개발된 회귀식의 적용 가능성이 있는 것으로 판단된다. 본 연구는 국내 유역 및 하도유사 관리의 방향성 설정차원에서 의미가 있으며 국토관리 및 하천관리를 위한 관련 기술이 한 단계 빨리 나아갈 수 있는 좋은 연구로 사료된다.

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Statistical significance test of polynomial regression equation for Huff's quartile method of design rainfall (설계강우량의 Huff 4분위 방법 다항회귀식에 대한 유의성 검정)

  • Park, Jinhee;Lee, Jaejoon;Lee, Sungho
    • Journal of Korea Water Resources Association
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    • v.51 no.3
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    • pp.263-272
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    • 2018
  • For the design of hydraulic structures, the design flood discharge corresponding to a specific frequency is generally used by using the design storm calculated according to the rainfall-runoff relationship. In the past, empirical equations such as rational equations were used to calculate the peak flow rate. However, as the duration of rainfall is prolonged, the outflow patterns are different from the actual events, so the accuracy of the temporal distribution of the probability rainfall becomes important. In the present work, Huff's quartile method is used for the temporal distribution of rainfall, and the third quartile is generally used. The regression equation for Huff's quadratic curve applies a sixth order polynomial equation because of its high accuracy throughout the duration of rainfall. However, in statistical modeling, the regression equation needs to be concise in accordance with the principle of simplicity, and it is necessary to determine the regression coefficient based on the statistical significance level. Therefore, in this study, the statistical significance test for regression equation for temporal distribution of the Huff's quartile method, which is used as the temporal distribution method of design rainfall, is conducted for 69 rainfall observation stations under the jurisdiction of the Korea Meteorological Administration. It is statistically significant that the regression equation of the Huff's quartile method can be considered only up to the 4th order polynomial equation, as the regression coefficient is significant in most of the 69 rainfall observation stations.

Derivation of predicting regression equations of bonding thickness and deflection of glass edge considering the interaction effects between the parameters (공정변수간의 교호작용을 고려한 모서리 접합두께 및 처짐량 예측 회귀식 도출)

  • Kim, Youngshin;Jeon, Euysik
    • Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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    • v.14 no.2
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    • pp.511-516
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    • 2013
  • The thickness and deflection of melting parts of the glass edge reach the biggest effect on the intensity and thermal insulation performance. During the sealing process using a hydrogen mixed gas torch, the thickness and the deflection effect of the edge part are affected by process parameters. In order to analyze the correlative relationship of the thickness prediction and the deflection of the edge part according to the process parameters, data was obtained by conducting sealing experiments. The main effects and interaction effects of process parameters for the thickness and the shape of the glass edge parts were analyzed through the design of experiment. A mathematical experiment equation that can predict the thickness and deflection of the edge part according to the process parameters was developed by conducting multiple regression equations.

Forecasting Monthly Agricultural Reservoir Storage and Estimation of Reservoir Drought Index (RDI) Using Meteorological Data Based Multiple Linear Regression Analysis (기상자료기반 다중선형회귀분석에 의한 농업용 저수지 월단위 저수율 예측 및 저수지 가뭄지수(RDI) 추정)

  • LEE, Ji-Wan;KIM, Jin-Uk;JUNG, Chung-Gil;KIM, Seong-Joon
    • Journal of the Korean Association of Geographic Information Studies
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    • v.21 no.3
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    • pp.19-34
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    • 2018
  • The purpose of this study is to estimate monthly agricultural reservoir storage with multiple linear regression model(MLRM) based on reservoir storage and meteorological data. The regression model was developed using 15 years(2002 to 2016) of 3,067 reservoirs by KRC(Korea Rural Community) and 63 meteorological stations by KMA (Korean Meteorological Administration), and the MLRM showed the determination coefficient($R^2$) of 0.51~0.95. The MLRM was applied to 9 selected reservoirs among the whole reservoirs and validated with $R^2$ of 0.44~0.81. The ROC(Receiver Operating Characteristics) analysis of Reservoir Drought Index(RDI) classified by comparing the present reservoir storage with normal year(1976~2005 average) reservoir storage showed average value of 0.64 for 2 years(2015~2016) with the highest value of 0.70 for winter period, lowest value of 0.58 for summer period. If 1 to 3 months weather forecasting data such as Glosea5 produced by KMA are applied, the predicted monthly reservoir storage from the MLRM can be a useful information for agricultural drought pre-preparation.

Estimation of Aging Effects on Determination of Compressive Strength of Concrete by Non-Destructive Tests (비파괴 시험에 의한 콘크리트 압축강도 및 반발도의 재령계수 추정)

  • 김민수;윤영호;김진근;권영웅;이승석
    • Journal of the Korea Concrete Institute
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    • v.14 no.5
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    • pp.782-788
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    • 2002
  • Several non-destructive test methods have been developed to estimate compressive strength of concrete in other countries. However, their applications are limited in domestic concrete due to their inaccuracies. The purpose of this study is to propose an aging coefficient of compressive strength of structural concrete in rebound number method and ultrasonic pulse velocity method for domestic concrete. The test variables include type of aggregate, curing condition, and compressive strength. Two approaches are used to estimate aging coefficient. One is evaluated by uniform linear regression equation for all ages and shows uniform strength reduction coefficient regardless of material properties and the other is evaluated by individual regression equation for each ages and shows nonuniform strength reduction and rebound increasing coefficients which decrease with increasing of rebound number and compressive strength. The latter result which can include the effect of rebound number and compressive strength is more resonable than the former.

Applying regional regression analysis of the hydrologic model parameters for assessing climate change impacts in the ungaged watershed (미계측 유역의 기후변화 영향평가를 위한 수문모형 매개변수의 지역회귀분석 적용)

  • Kim, Youngil;Seo, Seung Beom;Kim, Sung Jin;Kim, Young-Oh
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2017.05a
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    • pp.219-219
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    • 2017
  • 상대적으로 유역의 관측 자료가 충분하지 못하거나 검증되지 않았을 경우 미계측 유역으로 정의되며 수문모형의 매개변수 검정을 할 수 없으므로 다른 방법을 고안해야 한다. 이를 위해 기존 연구에서는 지역적 특성을 고려한 지역회기분석을 통해 미계측 유역의 유량을 산정하였는데, 대부분 유역의 특성과 연 평균 유출량 자료의 관계를 이용한 회귀식으로 실시간 유량의 변화를 고려하기 어려웠다. 본 연구에서는 개념적 강우-유출모형으로 많이 사용되고 있는 개념적 수문모형인 GR4J의 매개변수에 대해 미계측 유역의 특성을 고려한 변수들을 이용하여 회귀식을 구하고 그 적용성을 평가하였다. 이를 통해 미계측 유역의 유량 시계열 자료를 생성할 수 있었다. 또한 IPCC에서 발간한 AR5의 RCP 4.5 시나리오를 적용하여 미래 유출량을 산정하였다. 우선 지역회귀분석을 적용하기 위해 수문모형을 이용한 계측 유역의 유출량을 구하였으며 22개의 전국 댐 상류 지점을 기준으로 SCE 알고리즘을 이용하여 GR4J의 최적 매개변수를 구하고 각 유역별로 물리적, 지형적, 기상학적 특성을 고려하여 11개의 변수를 선택하였다. 각 변수간 다중공선성(Multicollinearity)를 고려하기 위해 VIF(Variation Inflation Factor) test를 적용하여 최종 7개의 변수를 선정하고 단계별 회귀방법(Stepwise regression)을 이용하여 GR4J의 매개변수별 회귀식을 생성하였다.

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Prediction of the Edge Sealing Shape on the Vacuum Glazing Using the Nonlinear Regression Analysis (비선형회귀분석을 이용한 진공유리 모서리 접합단면 형상예측)

  • Kim, Youngshin;Jeon, Euysik
    • Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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    • v.14 no.3
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    • pp.1016-1021
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    • 2013
  • While using the hydrogen mixture gas torch, the glass edge sealing and the shape of the edge sealing parts is affected by many parameters such as flow rate of gas, traveling speed of torch, distance between glass and torch. As the glass edge sealing shape have effects on the insulation and airtightness and strength of the glass panel; the sealing shapes are predicted according to the process parameters. The paper highlight the nonlinear regression equations of the cross-sectional shape of the sealing shape according to the parameters, that is experimentally predicted later compared and verified the equation with the experimental result.

Development of an Estimation Method for Specific Flood (비홍수량 산정 방법의 개발)

  • Jeong, Jong-Ho;Park, Cheong-Hoon;Yoon, Yong-Nam
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2005.05b
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    • pp.230-239
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    • 2005
  • 유역특성을 충분히 고려한 비홍수량 산정 공식을 유도하여 개략적인 홍수량 산정 및 홍수량 범위 예측 등을 가능하게 하는 것의 실무적 필요성이 대두되고 있다. 이에 따라 홍수량 산정의 주요 입력인자 조건을 설정하고 이들 조합에 의한 홍수량 산정 결과를 회귀분석함으로써 유역특성을 충분히 고려하고 일종의 지역빈도해석 개념의 비홍수량 산정 공식을 제시하고자 한다. 이를 위하여 유역형상은 타원형, 강우량은 50년빈도 전국평균 확률강우량, 강우분포는 Huff 방법의 전국평균 4분위, CN은 80, 유입시간은 10분, 평균유속은 3.0m/sec의 조건을 기준조합으로 채택하고, 홍수량 산정 모형은 Clark 단위도법 및 Sabol 공식을 적용하여 기준조합의 비홍수량 회귀식을 유도한 다음, 각종 인자들의 변화에 따른 비홍수량의 변화를 추가로 고려할 수 있는 회귀 식을 제시하였다.

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Annual Cycle of PCBs Concentration in the Atmosphere

  • Kang, Byung-Wook;Shin, Eun-Sang;Yeo, Hyun-Gu
    • Journal of environmental and Sanitary engineering
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    • v.22 no.2
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    • pp.61-73
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    • 2007
  • PCBs의 대기 중 농도는 고용량 PUF sampler를 이용하여 2000년부터 2002년까지 주 1회 수도권 인근지역인 경기도 안성에서 측정하였다. 본 논문은 비선형 회귀모델을 이용하여 대기 중 가스상 PCBs의 연간, 월간 사이클을 평가 하고자 한다. Clausius-Clepeyron 식을 이용한 가스상 PCBs의 기울기는 고분자로 갈수록 증가하는 경향이었다. 이는 고분자 PCBs는 저분자 PCBs에 비해 온도 의존성이 크다는 것을 의미한다. 다시 말해, 고분자 PCBs는 다른 지역에서 장거리 이송되어 오는 오염물질의 영향 보다는 지역적인 오염원(예, 토양, 수계 등)에 의해 영향을 크게 받고 있다는 것을 시사한다. Lorentzian 모델을 이용한 총 PCBs의 일별, 월별 회귀식의 결정계수($R^2$)는 각각 0.62(p<0.0001), 0.88(p<0.0001)로 나타나 유의한 결과를 보였다. 또한, 비선형 회귀식 모델을 활용하여 구한 가스상 PCBs의 일별, 월별 싸이클을 모사한 방정식도 매우 유의한 결과(p<0.0001)를 나타내었다.