• 제목/요약/키워드: Distributed Parameter

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소양강댐 유역의 유출 자동보정을 위한 SWAT-CUP의 적용 및 평가 (Application of SWAT-CUP for Streamflow Auto-calibration at Soyang-gang Dam Watershed)

  • 류지철;강현우;최재완;공동수;금동혁;장춘화;임경재
    • 한국물환경학회지
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    • 제28권3호
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    • pp.347-358
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    • 2012
  • The SWAT (Soil and Water Assessment Tool) should be calibrated and validated with observed data to secure accuracy of model prediction. Recently, the SWAT-CUP (Calibration and Uncertainty Program for SWAT) software, which can calibrate SWAT using various algorithms, were developed to help SWAT users calibrate model efficiently. In this study, three algorithms (GLUE: Generalized Likelihood Uncertainty Estimation, PARASOL: Parameter solution, SUFI-2: Sequential Uncertainty Fitting ver. 2) in the SWAT-CUP were applied for the Soyang-gang dam watershed to evaluate these algorithms. Simulated total streamflow and 0~75% percentile streamflow were compared with observed data, respectively. The NSE (Nash-Sutcliffe Efficiency) and $R^2$ (Coefficient of Determination) values were the same from three algorithms but the P-factor for confidence of calibration ranged from 0.27 to 0.81 . the PARASOL shows the lowest p-factor (0.27), SUFI-2 gives the greatest P-factor (0.81) among these three algorithms. Based on calibration results, the SUFI-2 was found to be suitable for calibration in Soyang-gang dam watershed. Although the NSE and $R^2$ values were satisfactory for total streamflow estimation, the SWAT simulated values for low flow regime were not satisfactory (negative NSE values) in this study. This is because of limitations in semi-distributed SWAT modeling structure, which cannot simulated effects of spatial locations of HRUs (Hydrologic Response Unit) within subwatersheds in SWAT. To solve this problem, a module capable of simulating groundwater/baseflow should be developed and added to the SWAT system. With this enhancement in SWAT/SWAT-CUP, the SWAT estimated streamflow values could be used in determining standard flow rate in TMDLs (Total Maximum Daily Load) application at a watershed.

풍수해 대응을 위한 Bootstrap방법과 SIR알고리즘 빈도해석 적용 (Frequency Analysis Using Bootstrap Method and SIR Algorithm for Prevention of Natural Disasters)

  • 김연수;김태균;김형수;노희성;장대원
    • 한국습지학회지
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    • 제20권2호
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    • pp.105-115
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    • 2018
  • 수문기상자료의 빈도해석은 풍수해에 따른 대응 및 시설물의 설계기준에 있어 중요한 요소 중 하나이다. 일반적으로 수문기상자료에 대한 빈도해석의 경우 관측자료는 통계적으로 정상성을 가진다고 가정하고, 확률분포의 매개변수를 고려하는 매개변수적 방법을 적용하고 있다. 이러한, 매개변수적 빈도해석을 위해서는 신뢰성 있는 충분한 자료의 수집이 필요하지만, 강수량과 다르게 적설량의 경우 계절적 특성과 함께 최근에는 기후변화로 인한 적설량 관측일수 및 평균 최심신적설량이 감소하기 때문에 부족한 자료에 대한 문제점을 보완할 필요가 있다. 이에 본 연구에서는 매개변수 빈도해석 방법과 부족한 자료의 문제점을 보완할 수 있는 표본 재추출 기법인 Bootstrap방법과 SIR(Sampling Importance Resampling)알고리즘을 적용하여 적설량의 빈도해석을 실시하였다. 58개 기상관측소에 대해 재추출된 일 최대 최심신적설량 자료를 이용한 비매개변수적 빈도해석을 통해 확률적설량을 산정하고 이를 비교 분석하였다. 빈도별 확률적설량의 증감률을 검토한 결과 매개변수적 빈도해석과 비매개변수적 빈도해석에서 증감률을 나타내는 지점들이 대부분 일치하는 것으로 나타났다. 확률적설량은 관측 자료와 Bootstrap방법에서 -19.2%~3.9%, Bootstrap방법과 SIR알고리즘에서 -7.7%~137.8% 정도의 차이를 보였다. 표본 재추출 기법은 관측표본이 적은 적설량의 빈도해석 및 불확실성 범위의 제시가 가능함을 확인할 수 있었고, 이는 여름철 태풍과 같이 계절적 특성을 지닌 다른 자연재난의 해석에도 적용될 수 있을 것으로 판단된다.

담합관련 손해배상 소송의 경제분석에서 고려해야 할 이론 및 실증적 쟁점: 수송용 연료시장에의 적용 (Theoretical and Empirical Issues in Conducting an Economic Analysis of Damage in Price-Fixing Litigation: Application to a Transportation Fuel Market)

  • 문춘걸
    • 자원ㆍ환경경제연구
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    • 제23권2호
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    • pp.187-224
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    • 2014
  • 본 연구에서는 담합의 경제분석에서 고려해야 할 쟁점들을 논의한 후, 이러한 쟁점들을 반영한 방법론을 특정 수송용 연료시장의 분석에 적용하였다. 가상 경쟁가격과 과잉징수를 산정하는 5가지 방법 중 표준시장비교방법에 기반한 회귀분석방법이 최선이다. 수송용 연료시장에서와 같이 국제가격과 환율이 국내가격에 영향을 미치는 제품의 실거래가격을 분석하는 경우 논리에 부합하면서 유연한 함수형태는 로그-로그 함수형태이다. 경제분석의 대상이 되는 자료가 시계열자료인 경우에 ARDL 모형을 시장별 회귀분석모형의 근간으로 채택하는 것이 필요하며, 표준시장비교방법에 기반한 회귀분석방법에서는 구성 회귀식 간에 모수제약이 포함된 ARDL 회귀식 체계를 구축하고 system FGLS로 추정하여야 한다. Friedman 동질성 검정을 통하여 표준시장 여부를 판별할 수 있다. 통계적 유의성은 불확실성 하에서 입증하고자 하는 명제를 확립하는데 요구되는 최소의 요건이다. 담합관련 소송의 경제분석에서는 민감도 분석은 그다지 유용성이 없으며, 최적모형 선별과정이 더 중요한 절차이다. 위 방법론을 특정 수송용 연료시장의 분석에 적용한 결과, 해당 시장에서는 담합에 기인하는 손해액이 없다는 귀무가설을 기각할 수 없었다.

천연색소 Brazilin의 체내동태에 관한 연구 (Studies on the Disposition of Brazilin in rats)

  • 문창규;황지원;김지영;원현순;윤여표
    • 한국식품위생안전성학회지
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    • 제5권1호
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    • pp.7-12
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    • 1990
  • Radiolabeled Brazilin(^3H-Brazilin)을 웅성 Wistar Rats에 투여하여 plasma concentration-time profile, urine 및 bile로의 배설, 조직분포 및 plasma protein에 대한 결합률을 살펴보았다. 1. Pharmacokinetic parameters는 다음과 같았다. $t_{1/2}$은 13.7 hr, AUC는 $\53.38\;\mu\textrm{g}{\cdot}hr/ml$, AUMC는 $1013.4\;\mu\textrm{g}{\cdot}hr^2/ml$ MRT는 18.95hr, Vss 17.778l/kg 그리고 CL은 936.77ml/hr.kg였다. 2. Plasma concentration-time profile에서 enterohepaic circulation을 시사하여 2nd peak가 발견되었고. 담즙배설 실험으로 확증할 수가 있었다. 결구투여 후 담즙 배설은 투여량의 64.4%가 10시간에 걸쳐 배설되었고, 3시간째 그 배설속도는 maximum을 이뤘다. 3. Vss는 17.8 l/kg으로 큰 값을 나타냈고, 따라서 뇌를 제외한 대부분의 조직에 Brazilin은 분포하였고 특히 liver와 kidney, epididymus 그리고 testis에 고농도 분포함을 알 수 있었다. 4. 경구투여량의 44.1%가 , 정맥주사 후 투여량의 62.9%가 urine을 통해 배설되었다. Urine을 통해 배설되는 양의 대부분(80%)은 24시간 내에 배설되었다. 5. Plasma protein에 대한 결합율을 한외여과법으로 측정한 결과 $40{\pm}4%$가 결합하는 것으로 나타났다.

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부산지역 자연사면의 지질조건에 따른 토질특성 (Soil Characteristics according to the Geological Condition of Natural Slopes in Busan Area)

  • 김경수
    • 지질공학
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    • 제17권3호
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    • pp.471-481
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    • 2007
  • 우리나라의 경우 자연사면 산사태는 대부분이 여름철의 집중호우에 의해 발생되며, 암반보다는 주로 토질특성에 영향을 받는다. 그리고 자연사면의 토층은 기반암의 풍화현상에 의해 형성되기 때문에 토질특성은 지질조건에 따라 다르다. 따라서 자연사면의 지반상태를 평가하기 위해서는 지질의 분포양상과 함께 지질조건에 따른 토질특성의 파악이 중요하다. 이 연구는 주로 화산암과 화강암 및 퇴적암이 분포하고 있는 부산지역 자연사면의 토층을 대상으로 지질조건에 따른 토질특성을 분석하였다. 이를 위하여 자연사면에서 채취한 토층시료를 대상으로 각종 토질시험을 수행하여 물리적 성질과 공학적 특성을 파악하고 지질조건과의 상관성을 분석하였다. 그 결과 토층은 주로 양호한 입도의 점토질 모래로 분류되었다. 습윤밀도는 $1.07{\sim}1.99kg/cm^3$, 전단저항각은 $28.2{\sim}39.6^{\circ}$, 투수계수는 $8.10{\times}10^{-5}{\sim}8.38{\times}10^{-2}cm/sec$의 범위로서 대체로 양호한 전단강도와 보통${\sim}$빠른 정도의 투수성지반으로 평가되었다. 그리고 토질특성은 지질별로 서로 다른 경향성을 보였다.

각질세포 내 멜라닌 정량과 피부색의 비교 연구 (Comparative Study of Melanin Content in Corneocyte with Skin Color)

  • 곽택종;장민열;이상민;박선규;박수남
    • 대한화장품학회지
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    • 제36권3호
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    • pp.193-198
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    • 2010
  • 사람의 피부색에 결정적인 영향을 미치는 멜라닌은 표피 기저층의 멜라닌형성세포(Melanocyte)에 의해 생성되어 피부 전반에 분포하고 있으며, 표피의 가장 외각인 각질층에서도 멜라닌은 존재하고 있다. 이러한 각질세포 내 멜라닌과 피부색과의 관계를 알아보고자 각질세포 내 멜라닌의 선택적 염색(Fontana-Masson method) 및 영상분석을 통한 정량적 평가법을 확립하였고, 각질세포 내 멜라닌 양과 색차계를 통한 피부색과의 상관관계를 조사하였다. 71명의 여성 피시험자를 대상으로 색차계를 이용한 피부색과 동일부위의 각질세포에 함유된 멜라닌을 정량하여 비교하였을 때, 각질 세포 내 멜라닌이 차지하는 면적을 나타내는 MCA (Melanin covering area)값이 피부색의 $L^*$값, $ITA^{\circ}$ (Individual Typology Angle)값과 비교적 높은 상관관계를 보였다(각각 r = 0.6049, r = 6651). 이러한 결과를 통해 각질세포 내 멜라닌 양이 피부색 분류의 새로운 기준이 될 수 있는 가능성을 확인했으며, MCA값에 따라 새로이 피부색을 분류하는 기준을 제시할 수 있었다. 본 실험을 통해, 각질세포 내 멜라닌 정량법의 개발과 멜라닌 양에 따른 새로운 피부색 분류 기준을 세울 수 있었으며 개발된 각질세포 내 멜라닌 정량법은 향후 새로운 in vivo 미백 평가 및 피부 색상과 관련된 여러 분야에서 매우 유용하게 이용될 수 있을 것이다.

슬래브의 시공하중에 대한 동바리 강성 및 슬래브 균열의 영향 I: 이론 (Effects of Shore Stiffness and Concrete Cracking on Slab Construction Load I: Theory)

  • 황현종;박홍근;홍건호;임주혁;김재요
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제22권1호
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    • pp.41-50
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    • 2010
  • 고층건물에 플랫 플레이트의 사용이 증가하면서, 과도한 시공 하중의 작용과 그에 따른 슬래브의 장기 처짐은 콘크리트 슬래브 설계에 큰 영향을 미칠 수 있다. 콘크리트의 균열과 조기재령 슬래브의 처짐을 예측하기 위해서는 시공하중을 정확히 산출할 필요가 있다. 이러한 플랫 플레이트의 시공하중은 다양한 설계 요소에 영향을 받음에도 불구하고, 대부분의 기존 시공하중 산정법의 영향 요소는 시공주기와 콘크리트의 재료적 성질, 동바리 지지층수로 국한되어왔다. 이 연구에서는 이러한 영향을 포함하여, 동바리 강성과 콘크리트 균열의 영향을 이론적으로 연구하였다. 연구결과를 바탕으로 시공하중 산정을 위한 간단한 방법을 개발하였다. 제안법에서 시공하중 산정은 최상층 슬래브 타설과하부 동바리 제거 두 단계로 나누어진다. 각 단계에서 시공하중 증가분만큼 동바리와 슬래브의 강성비에 따라 하부 슬래브로 하중이 전달된다. 제안방법은 기존 시공하중 산정법과 비교되었다. 실제 시공하중 계측결과와 제안법의 비교는 연계된 논문에서 기술된다.

다층 재배선반을 갖는 하이브리드 식물공장의 열유동 특성 (Thermal Flow Characteristics of a Hybrid Plant Factory with Multi-layer Cultivation Shelves)

  • 윤지환;유봉조;김영식
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제16권11호
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    • pp.7990-8000
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    • 2015
  • 식물공장은 환경적 조건을 조절하여 계절이나 장소에 관계없이 농산물을 일정하게 생산하는 식물재배 시스템이다. 식물공장에 있어서 내부의 열 유동은 식물공장의 중요한 변수이다. 본 논문에서는 다층 재배선반을 갖는 하이브리드 식물공장 내의 열유동 특성을 수치 시뮬레이션을 통해 연구하였다. 열 유동 특성의 수치해를 얻기 위해 유한체적법(Finite Volume Method)을 이용하였다. 수치해석 모델에 있어서는 저 레이놀드수(low Reynolds number) ${\kappa}-{\epsilon}$ 난류모델을 이용하였으며, 해석방법으로는 비압축성 점성유동 영역과 압력경계 조건을 사용하였다. 수치해석에 있어, 3종류의 유입 공기속도와 재배선반의 위치변화에 따른 식물공장 내의 열유동 특성을 상용 프로그램인 Solid Works Flow simulation을 사용하였다. 수치해석을 통한 결론은 다음과 같다. 첫째, 송풍기를 통한 식물공장 내의 유입 공기속도를 1.6 m/s로 하였을 때, Case 3의 재배선반 배치가 비교적 균일한 온도 분포를 나타내었고, LED광만을 사용한 Case 1의 배치는 시험베드(test bed) TB2와 TB3 영역의 낮은 온도분포로 인하여 서큘레이터 등을 통한 추가적인 온도 제어가 필요할 것으로 판단되었다. 둘째, 식물재배 LED 인공광(DYLED47)의 청색광과 적색광의 비율을 1:1로 100% 구동 시, 재배선반의 평균 온도가 약 $3^{\circ}C$ 증가하였다. 본 논문은 한국산학기술학회 논문지 심사용 투고요령입니다.

배스가 국내 호소에 서식하는 붕어 개체군에 미치는 영향 (Impact of Largemouth Bass (Micropterus salmoides) on the Population of Korean Native Fish, Crucian Carp (Carassius auratus))

  • 이진웅;김정희;박상현;최기룡;이혜진;윤주덕;장민호
    • 환경생물
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    • 제31권4호
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    • pp.370-375
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    • 2013
  • 수생태계에서 외래종의 문제는 국내뿐만 아니라 국제적으로도 많은 문제를 야기하고 있다. 배스의 경우 높은 포식압으로 수생태계 내에서 상당한 교란 요인으로 작용하고 있으며, 환경부에서 위해종으로 선정되어 관리 받고 있다. 본 연구에서는 위해종인 배스가 국내토착종인 붕어의 개체군에 미치는 영향을 파악하였다. 조사는 총 7지역의 저수지에서 시행하였으며, 배스의 유무에 따라 붕어의 길이분포와 길이무게 상관관계를 분석하였다. 연구결과 배스가 서식하는 지역의 붕어 개체군은 1년생 이하 치어의 비율이 전반적으로 높지 않았고 오히려 2년생 이상의 큰 개체의 비율이 높게 나타났다. 반면 배스가 서식하지 않는 호소의 붕어 개체군은 1년생 이하의 비율이 높게 나타나 일반적인 성장 패턴을 보였다. 또한 배스의 직접적인 먹이가 되는 1년생 이하의(160 mm 이하) 붕어개체를 대상으로 길이-무게 상관관계 분석 결과 배스가 서식하지 않는 호소에서 매개변수 b값이 2.909, 배스가 서식하는 호소에서는 매개변수 b값이 3.100로 나타나 배스가 존재하는 환경에서 붕어의 무게가 상대적으로 더 빠르게 증가하는 것을 확인할 수 있었다. 따라서 배스의 포식에 직접적으로 영향을 받는 호소내 개체군이 생존을 위해 상대적으로 빠른 성장 전략을 사용한 것으로 사료되었으며, 이와 같은 현상은 붕어뿐만 아니라 국내 토착하는 다른종에서도 유사하게 확인될 것으로 판단된다.

Application of X-band polarimetric radar observation for flood forecasting in Japan

  • Kim, Sun-Min;Yorozu, Kazuaki;Tachikawa, Yasuto;Shiiba, Michiharu
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2011년도 학술발표회
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    • pp.15-15
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    • 2011
  • The radar observation system in Japan is operated by two governmental groups: Japan Meteorological Agency (JMA) and the Ministry of Land, Infrastructure, Transport and Tourism (MLIT) of Japan. The JMA radar observation network is comprised of 20 C-band radars (with a wavelength of 5.6 cm), which cover most of the Japan Islands and observe rainfall intensity and distribution. And the MLIT's radar observation system is composed of 26 C-band radars throughout Japan. The observed radar echo from each radar unit is first modified, and then sent to the National Bureau of Synthesis Process within the MLIT. Through several steps for homogenizing observation accuracy, including distance and elevation correction, synthesized rainfall intensity maps for the entire nation of Japan are generated every 5 minutes. The MLIT has recently launched a new radar observation network system designed for flash flood observation and forecasting in small river basins within urban areas. It is called the X-band multi parameter radar network, and is distinguished by its dual polarimetric wave pulses of short length (3cm). Attenuation problems resulting from the short wave length of radar echo are strengthened by polarimetric wavelengths and very dense radar networks. Currently, the network is established within four areas. Each area is observed using 3-4 X-band radars with very fine resolution in spatial (250 m) and temporal (1 minute intervals). This study provides a series of utilization procedures for the new input data into a real-time forecasting system. First of all, the accuracy of the X-band radar observation was determined by comparing its results with the rainfall intensities as observed by ground gauge stations. It was also compared with conventional C-band radar observation. The rainfall information from the new radar network was then provided to a distributed hydrologic model to simulate river discharges. The simulated river discharges were evaluated again using the observed river discharge to estimate the applicability of the new observation network in the context of operations regarding flood forecasting. It was able to determine that the newly equipped X-band polarimetric radar network shows somewhat improved observation accuracy compared to conventional C-band radar observation. However, it has a tendency to underestimate the rainfall, and the accuracy is not always superior to that of the C-band radar. The accuracy evaluation of the X-band radar observation in this study was conducted using only limited rainfall events, and more cases should be examined for developing a broader understanding of the general behavior of the X-band radar and for improving observation accuracy.

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