• 제목/요약/키워드: Cumulative Density Function

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가뭄 분석을 위한 지하수위 모니터링 및 예측기법 개발(I) - 표준지하수지수(SGI)를 이용한 지하수 가뭄 모니터링 (Development of groundwater level monitoring and forecasting technique for drought analysis (I) - Groundwater drought monitoring using standardized groundwater level index (SGI))

  • 이정주;강신욱;정지혜;전근일
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제51권11호
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    • pp.1011-1020
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    • 2018
  • 본 연구에서는 미급수지역의 주요 수원인 지하수위 현황을 이용한 가뭄 모니터링 기법을 개발하기 위해 256개의 국가지하수관측망 관측 자료를 이용하여 관측소별, 월별 수위분포를 핵밀도함수로 추정하였다. 추정된 누적분포함수를 이용하여 월별 지하수위의 분위수를 구하고, 분위수를 정규화 하여 표준지하수지수(SGI)를 산정하였다. 관측소별로 산정된 SGI는 티센망을 이용하여 167개 시군별 SGI로 변환하였다. SGI의 범위에 따른 가뭄등급을 설정하여 시군별 지하수 가뭄 정도를 모니터링 할 수 있는 기법을 제시하였다. 이를 통해 계측이 이루어지지 않는 미급수지역의 지하수가뭄상황을 국가지하수관측망을 활용해 간접적으로 판단할 수 있도록 하였다.

PAPR Reduction using Pre-emphasis and Clipping in OFDM Communication System

  • 유흥균;진병일
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제13권3호
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    • pp.263-268
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    • 2002
  • OFDM(orthogonal frequency division multiplexing) 시스템은 ISI와 주파수 선택적 채널에서 매우 강건한 (robust) 특성을 갖기 때문에 차세대 고속 데이터 전송에 효과적인 기술이다. 그러나, OFDM 시스템에서는 많은 부반송파를 사용하므로 높은 PAPR(peak to averahe power ratio)이 발생된다. 높은 PAPR의 OFDM 신호가 송신단의 비선형 증폭기를 통과할 때 심각한 왜곡이 발생한다. 본 논문에서는 프리엠파스시스 및 클리핑 기법을 이용하여 PAPR를 감소하였다. 이 방법은 IFFT 출력 신호를 프리엠파시스(de-emphasis)시키는 과정을 이용하여 효과적인 성능 개선을 갖는다. 부반송파의 수가 16개, QPSK 변조방식을 사용하고, 프리엠파시스 변화점이 IFFT 출력신호 최대진폭의 3/9이고, IFFT 출력진폭이 11인 지점에서 클립을 할때, CCDF(complementary cumulative density function)확률이 10/녀ㅔ -3/에서 PAPR이 약5.7㏈ 정도이고, BER=$10^{-3}$에서 요구 SNR은 기존의 OFDM보다 약 2 ㏈성능 개선을 보인다.

강우의 시공간적 멀티프랙탈 특성에 기반을 둔 강우다운스케일링 기법의 한반도 호우사상에 대한 적용성 평가 (Applicability of a Space-time Rainfall Downscaling Algorithm Based on Multifractal Framework in Modeling Heavy Rainfall Events in Korean Peninsula)

  • 이동률;이진수;김동균
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제47권9호
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    • pp.839-852
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    • 2014
  • 본 연구에서는 강우의 시공간적 멀티프랙탈 특성에 기반을 둔 다운스케일링 알고리즘(RDSTMF-Rainfall Downscaling in Space-Time Multifractal Framework)을 한반도에 적용하여 그 적용성을 살펴보았다. 이를 위하여 2008년부터 2012년까지 우리나라에 호우주의보를 일으킨 8개의 이벤트에 대한 레이더강우자료를 분석하여 각 이벤트에 대한 멀티프랙탈 지수를 판별하였으며, 이에 근거하여 RDSTMF의 모수들을 산정하고 이 모수들과 시공간강우장의 평균강우량과의 관계를 도출하였다. 이 관계에 근거하여 RDSTMF를 사용하여 가상의 시공간강우장을 생성, 관측 시공간 강우장과 비교하였다. 비교 결과, RDSTMF를 사용하여 생성된 가상의 시공간 강우장은 관측 시공간 강우장의 멀티프랙지수를 3차 모멘트까지 정확히 모사함을 확인하였으며, 누적분포함수 또한 비교적 정확히 모사함을 확인하였다.

New Dwarf Galaxies in the Nearby NGC 2784 Galaxy Group Discovered in the KMTNet Supernova Program

  • Park, Hong Soo;Moon, Dae-Sik;Lee, Jae-Joon;Pak, Mina;Kim, Sang Chul
    • 천문학회보
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    • 제41권1호
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    • pp.53.2-53.2
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    • 2016
  • We present surface photometry results of the dwarf galaxies in the nearby NGC 2784 galaxy group. We newly detected about 30 dwarf galaxy candidates at about 30 square degree area around the nearby NGC 2784 galaxy (D~10 Mpc and MV=-20.5) applying a visual inspection technique on the wide-field optical images taken by the KMTNet Supernova Program (KSP). Surface brightnesses of the objects estimated from the stacked-images with total exposure time of about 6 hours reach approximately ${\mu}V$ ~28.5 mag/arcsec2 around $3{\sigma}$ above sky background. The central surface brightness and the total absolute magnitude for the faintest candidate dwarf galaxy among about 40 galaxies including the previously known ones is ${\mu}0$, V~26.1 mag/arcsec2 and MV~-9.5 mag, respectively. The effective radii of the candidates are larger than ~200 pc. The radial number density of the dwarf galaxy candidates from the center of NGC 2784 is decreasing. The mean color (<(B-V)0>~0.7) and $S{\acute{e}}rsic$ structure parameters of the dwarfs, assuming them to be located in the NGC 2784 group, are well consistent with those of the dwarf galaxies in other groups (e.g. M83 group and the Local Group (LG)). The faint-end slope of the cumulative luminosity function (CLF) of the galaxies in NGC 2784 group is about ${\alpha}=-1.2$, which is steeper than that of the LG galaxies, but is much flatter than that of the CLF expected by a ${\Lambda}CDM$ model.

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적응형 채도 향상 알고리즘을 이용한 컬러 영상 처리 기법 (The Method of Color Image Processing Using Adaptive Saturation Enhancement Algorithm)

  • 양경옥;윤종호;조화현;최명렬
    • 정보처리학회논문지B
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    • 제14B권3호
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    • pp.145-152
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    • 2007
  • 본 논문에서는 LCD 모니터, LCD TV, PDP TY, OLED TV 등과 같은 평판 디스플레이 장비를 위한 적응형 칼라 영상 향상 알고리즘에 대해서 제안한다. 제안한 알고리즘은 칼라 영상에서 콘트라스트와 채도를 함께 향상 시키는 방법이다. 콘트라스트 향상을 위해서 사용하는 적응형 선형 추정 CDF(Cumulative Density Function) 기법은 콘트라스트 향상 시 밝기에 따른 조정이 가능하여 원 영상의 왜곡을 막아준다. 적응형 채도 향상 알고리즘은 채도 향상의 문제점인 Contour Artifact와 Over-Saturation이 발생하지 않는 범위내에서 제도를 향상시킨다. 또한 원 영상의 색상 분포에 따른 선택적 채도 향상 방법을 사용하여 고품질의 영상을 얻을 수 있다. 제안된 알고리즘에 의한 처리 결과와 원 영상의 화질 평가를 위해서 시각적 검증과 히스토그램 편차를 도입하였다.

휨 또는 쪼갬인장 반복하중을 받는 콘크리트의 신뢰성 해석과 피로모델 제안 (Reliability Analysis and Fatigue Models of Concrete under Flexural or Split Tensional Cyclic Loadings)

  • 김동호;심도식;김성환;윤경구
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제16권5호
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    • pp.581-589
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    • 2004
  • 본 논문에서는 일정진폭 휨인장 및 쪼갬인장 반복하중을 받는 콘크리트의 피로신뢰성과 모델제안을 위하여 도로포장에 사용되는 콘크리트를 대상으로 연구하였다. 실험데이터는 2-모수 Weibull 확률분포함수를 사용하여 신뢰성 해석을 수행하였고, 적합도 검정을 통하여 이를 기반으로 한 모델을 제시하였다. 피로실험은 $150 mm{\times}75 mm$ 시험체의 쪼갬인장피로 실험방법과 $150 mm{\times}150 mm{\times}550 mm$ 시험체의 휨인장피로 실험방법을 적용였으며 일정 진폭 피로하중에 대하여 수행하였다. 두 가지의 실험방법에 대하여 응력 수준 90, 80, $70\%$로 변화하여 실험하고 이때 적용한 응력비는 0.1, 하중재하속도 20Hz, 정현파(sine)를 적용하였다. 연구결과 콘크리트 피로데이터의 분산성으로 인하여 보다 정확한 해석을 위해 두 가지의 해석 기준을 설정하여 제시하였으며, 그래픽방법, 모멘트방법 및 최우도법에 의해 2-모수 Weibull의 매개변수 $\alpha$와 u를 계산하고 이를 이용하여 확률밀도함수(P.D.F)와 누적분포함수(C.D.F)를 도시하였다. 또한, Weibull의 확률분포함수를 이용한 신뢰성 해석은 Kolmogorov-Smirnov의 방법을 사용하여 $5\%$의 유의수준에서 적합도 검정을 수행한 결과 채택되는 것으로 나타났다. 이러한 해석에 기초하여 쪼갬인장피로실험과 휨인장피로 실험에 대한 피로모델을 제시하고 응력수준에 따른 피로수명과 200만회 및 1,000만회에서의 피로강도를 산정하여 제시하였으며 국외의 주요 피로모델과 비교하였다.

설문에 의한 도시가스 사용가구의 안전의식도 조사 (An attitude survey on the safety of the household utilities with the urban gas)

  • 고재선;김효;이수경
    • 한국가스학회:학술대회논문집
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    • 한국가스학회 2005년도 추계학술발표회 논문집
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    • pp.37-43
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    • 2005
  • 도시가스를 사용하고 있는 사용가구에 대한 설문조사 결과 10가구 당 7가구 꼴로 도시가스가 안전한 것으로 인식하고 있지만 이 중 $30\%$는 향후 가스 안전사고가 자신의 집에서 발생할 가능성이 있다고 인식하고 있어 도시가스이용이 상대적으로 안전하기는 하지만 여전히 사고의 위험성이 상존하고 있다는 것을 도시가스를 사용하는 가구 구성원들이 인식하고 있는 것으로 나타났다. 이러한 도시가스 소비자의 가스안전에 대한 인식은 연령, 성별, 소득수준 등과는 무관한 것으로 분석된 반면, 고학력자이며, 직, 간접적인 가스안전사고 경험이 있고, 가스안전점검요령을 미숙지하고 있는 사람일수록 도시가스사용의 안전성에 대한 인식이 상대적으로 낮게 나타났다. 한편, 대다수의 도시가스사용가구가 최소한의 가스안전점검방법을 알고 있는 반면, 단지 $60\%$만이 자율점검을 실시하고 있는 것으로 나타나 소비자가 자율적인 안전점검에 대해 매우 소홀히 하고 있음을 알 수 있다. 특히 자율점검을 실시하지 않는 이유로 대다수의 응답자가 "외부로부터 안전점검을 받기 때문에 자율점검의 필요성을 못느끼고 있다"라고 응답한 점을 감안할 때 소비자들의 외부에 대한 안전점검의 의존성향을 변화시키기 위해서는 도시가스사 직원의 정기 안전검사시 안전점검 외에도 자율점검의 필요성 및 방법 등에 대한 올바른 교육 및 적극적인 홍보활동이 필요하다.

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확률적 지진요구모델을 이용한 구조물의 최적 내진보강 (Optimal Seismic Rehabilitation of Structures Using Probabilistic Seismic Demand Model)

  • 박주남;최은수
    • 한국지진공학회논문집
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    • 제12권3호
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    • pp.1-10
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    • 2008
  • 내진설계기준이 반영되지 않은 기존 구조물의 경우 내진보강에 의하여 구조물의 내진성능을 향상시킬 수 있다. 내진보강의 수준을 합리적으로 결정하기 위해서는 구조물의 사용기간 동안에 예상되는 지진피해 관련 손실이 최소화되도록 하여야 하는데, 이를 위해서는 구조물이 위치한 지역에 대한 지진의 강도별 발생빈도, 지진에 의한 구조물의 기능상실 및 직접/간접 피해를 복합적으로 고려하여 구조물의 예상 손실비용을 산정하여야 하며 이는 구조물 손상에 대한 지진위험도 해석을 통해서 그 해석을 수행할 수 있다. 본 연구에서는 확률적 지진요구모델을 이용한 위험도 평가를 통하여 구조물의 지진에 대한 피해 손실을 정량적으로 산정하고 이를 바탕으로 초기비용과 예상손실비용을 포함한 총 손실비용을 최소화시킬 수 있도록 내진보강 수준을 최적화하는 절차를 제시하였다. 구조물과 관련된 지진피해 산정에 있어서 지진하중의 강도별 발생확률 및 구조물의 손상확률을 동시에 고려하여 구조물 생애주기에 대한 구조물의 지진손상 확률밀도함수 및 누적분포함수를 수식화하였으며 수식의 유효성을 유지하기 위한 확률변수의 유효범위를 정의하였다. 또한 여기에 사회적, 경제적 손실을 정량화하기 위한 손실함수를 결부시켜 구조물과 관련된 지진 피해 손실의 기댓값을 정량적으로 산정할 수 있도록 하였다. 제시된 해석기법은 기존의 시뮬레이션에 의한 손실산정법과 비교하여 해석의 정확도는 잃지 않으면서 구조해석의 반복횟수를 대폭 줄일 수 있다는 장점이 있으며 빌딩과 교량을 비롯한 구조물의 내진성능 평가 및 개선을 위한 의사결정 시에 효율적으로 적용될 수 있을 것으로 판단된다.

기상기반 산불위험지수와 위성기반 지면건조지수의 우리나라 산불발생에 대한 민감도분석 (Sensitivity Analysis of Meteorology-based Wildfire Risk Indices and Satellite-based Surface Dryness Indices against Wildfire Cases in South Korea)

  • 공인학;김광진;이양원
    • 지적과 국토정보
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    • 제47권2호
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    • pp.107-120
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    • 2017
  • 산불은 한번 발생하면 기상, 지형 등 여러 악조건으로 인해 효과적인 진화가 어려워 넓은 면적으로 확대되는 경우가 많다. 따라서 산불의 예방이 중요하기 때문에 세계 각국에 다양한 산불위험지수와 예측시스템이 존재한다. 그러나 이러한 산불위험지수 및 지면건조지수가 우리나라의 산불발생에 적용가능한지에 대한 객관적인 평가는 이루어진 바 없다. 이에 본 연구에서는 1.5km 격자의 LDAPS(Local Analysis and Prediction System) 기상자료 및 1km 격자의 MODIS(Moderate-resolution Imaging Spectroradiometer) 위성자료를 활용하여 각종 산불위험지수와 지면건조지수의 우리나라 산불발생에 대한 민감도분석을 수행하고자 한다. 기상기반 산불위험지수로는 호주의 FFDI(forest fire danger index), 캐나다의 FFMC(fine fuel moisture code), 미국의 HI(Haines index), 그리고 학술연구에서 제시된 MNI(modified Nesterov index)를 산출하였고, 위성기반 지면건조지수인 NDDI(normalized difference drought index)와 TVDI(temperature vegetation dryness index)를 산출하여 우리나라 산불발생에 대한 적용가능성 실험을 수행하였다. 2013년 1월부터 2017년 5월까지 발생한 피해면적 1ha가 넘는 산불 120건과 6종류의 지수를 비교한 결과, FFDI는 피해면적 10ha가 넘는 모든 산불에 대하여 극도로 높은 CDF(cumulative density function) 값을 나타냈으며, FFDI와 FFMC는 피해면적 3ha가 넘는 산불에 대하여 평균 CDF 값이 0.95가 넘게 나타나는 등 매우 우수한 성능을 보였다. 반면, MNI는 이슬점온도와 기온의 차이가 크지 않은 우리나라의 계절적 특성 때문에 2월의 산불예측을 거의 하지 못하였고, TVDI는 전체적으로 산불발생에 대한 민감도가 낮은 것으로 나타났다. NDDI는 피해면적의 크기에 상관없이 평균 CDF 값이 안정적으로 높게 산출되어 위성기반 지면건조지수로서 보조적인 활용가능성이 있을 것으로 보인다. 이러한 산불위험지수와 지면건조지수를 취사선택 및 융합하여 활용한다면, 우리나라 산불예측에 일조할 수 있을 것으로 사료된다.

상수도관망 내 데이터 불확실성에 따른 절점 압력 예측 ANN 모델 수행 성능 비교 (Comparison of ANN model's prediction performance according to the level of data uncertainty in water distribution network)

  • 장혜운;정동휘;전상훈
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제55권spc1호
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    • pp.1295-1303
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    • 2022
  • 안정적인 수도 공급을 위한 상수도관망의 역할이 더욱 주목받음에 따라 비정상 상황에 대한 신속한 탐지와 적절한 대처 역시 중요시되고 있다. 장치에 의존한 탐지기법 등 기존의 방법론에는 한계가 존재하므로 데이터를 이용한 모델 기반의 방법이 개발되었다. 하지만 상수도관망 내 측정 데이터는 불확실성을 가져 실제 사용량과 다르다. 따라서 본 연구에서는 기계학습 방법의 하나인 인공신경망 모델을 이용하여 상수도관망 압력값을 예측함에 있어 데이터 불확실성의 영향을 조사한다. 정규분포를 따르는 임의의 값을 고려하여 데이터에 측정치 오류를 형성하고 측정치 오류 여부 및 종류에 따라 총 9가지 데이터를 인공신경망 모델을 통해 예측해 경향성을 비교한다. 분석을 통해 데이터 불확실성이 증가할수록 모델 성능이 감소하며, 출력데이터의 측정치 오류가 모델 성능에 미치는 정도가 더 큼을 확인하였다. 특히 입력데이터와 출력데이터의 측정 오차 크기가 동일한 경우 예측 정확도는 각각 72.25%, 38.61%로 큰 차이를 보였다. 따라서 ANN 모델 예측 성능 향상을 위해서는 입력 데이터보다 출력데이터인 주절점의 측정 오류 크기를 줄이는 것이 중요하다.