• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2011년도 학술발표회
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• pp.18-18
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• 2011

Climate change is impacting and will increasingly impact both the quantity and quality of the world's water resources in a variety of ways. In some areas warming climate results in increased rainfall, surface runoff, and groundwater recharge while in others there may be declines in all of these. Water quality is described by a number of variables. Some are directly impacted by climate change. Temperature is an obvious example. Notably, increased atmospheric concentrations of $CO_2$ triggering climate change increase the $CO_2$ dissolving into water. This has manifold consequences including decreased pH and increased alkalinity, with resultant increases in dissolved concentrations of the minerals in geologic materials contacted by such water. Climate change is also expected to increase the number and intensity of extreme climate events, with related hydrologic changes. A simple framework has been developed in New Zealand for assessing and predicting climate change impacts on water resources. Assessment is largely based on trend analysis of historic data using the non-parametric Mann-Kendall method. Trend analysis requires long-term, regular monitoring data for both climate and hydrologic variables. Data quality is of primary importance and data gaps must be avoided. Quantitative prediction of climate change impacts on the quantity of water resources can be accomplished by computer modelling. This requires the serial coupling of various models. For example, regional downscaling of results from a world-wide general circulation model (GCM) can be used to forecast temperatures and precipitation for various emissions scenarios in specific catchments. Mechanistic or artificial intelligence modelling can then be used with these inputs to simulate climate change impacts over time, such as changes in streamflow, groundwater-surface water interactions, and changes in groundwater levels. The Waimea Plains catchment in New Zealand was selected for a test application of these assessment and prediction methods. This catchment is predicted to undergo relatively minor impacts due to climate change. All available climate and hydrologic databases were obtained and analyzed. These included climate (temperature, precipitation, solar radiation and sunshine hours, evapotranspiration, humidity, and cloud cover) and hydrologic (streamflow and quality and groundwater levels and quality) records. Results varied but there were indications of atmospheric temperature increasing, rainfall decreasing, streamflow decreasing, and groundwater level decreasing trends. Artificial intelligence modelling was applied to predict water usage, rainfall recharge of groundwater, and upstream flow for two regionally downscaled climate change scenarios (A1B and A2). The AI methods used were multi-layer perceptron (MLP) with extended Kalman filtering (EKF), genetic programming (GP), and a dynamic neuro-fuzzy local modelling system (DNFLMS), respectively. These were then used as inputs to a mechanistic groundwater flow-surface water interaction model (MODFLOW). A DNFLMS was also used to simulate downstream flow and groundwater levels for comparison with MODFLOW outputs. MODFLOW and DNFLMS outputs were consistent. They indicated declines in streamflow on the order of 21 to 23% for MODFLOW and DNFLMS (A1B scenario), respectively, and 27% in both cases for the A2 scenario under severe drought conditions by 2058-2059, with little if any change in groundwater levels.

• 한국통신학회논문지
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• 제27권1C호
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• pp.21-35
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• 2002

인터넷상에서 멀티미디어 서비스와 스트림 서비스 기대가 증가함에 따라 이를 지원하기 위한 애플리케이션 개발을 많이 요구하게 되었다. 그러나, 기존에 제시된 모델들은 QoS에 관련된 분산 응용 서비스들이 중앙 제어 형태의 통합 모델로 개발됨에 따라 확장이나 재사용을 지원할 수 없는 문제점을 가지고 있다. 따라서, 본 논문에서는 이를 해결하기 위하여 객체지향 미들웨어인 CORBA 상에서 분산 QoS 관리 시스템을 제시하였다. 이는 기존 QoS 제어에서 실시간 협약과 동적 적응 기능뿐만 아니라, 효과적인 QoS 제어 기능도 제공하고 있다. 본 시스템은 QoS의 제어와 관리를 분산된 형태의 시스템으로 설계하였으며, 클라이언트 측에 QoS 제어 관리 모듈(QoS CMM), 서버 측에는 QoS 관리 모듈(QoS MM)을 객체 형태로 각각 구성하였다. 이러한 분산 모듈들은 분산 스트리밍 애플리케이션을 지원하는 동안 분산 QoS 관리를 위해 서로 다른 시스템 상에서 CORBA를 통하여 서로 상호작용 한다. 시스템 설계 단계에서, 스트림 서비스의 QoS 제어를 위해 세부적인 기능과 메소드 호출, 각 모듈의 컴포넌트를 설계하기 위해 UML을 사용했다. 제안된 시스템을 구현하기 위해서 Solaris 2.5/2.7에 CORBA 표준을 따르는 OrbixWeb 3.1c, Java 언어, Java Media Framework API 2.0, Mini-SQL 1.0.16과 SunVideoPlus/SunVideo Capture 보드, Sun Camera와 같은 멀티미디어 장치들을 이용하였다. 마지막으로, 분산 QoS 관리 시스템이 스트림 서비스를 실행하는 동안, 동적으로 클라이언트와 서버 상에서 GUI의 QoS 맵 정보를 근거로, 실시간적으로 협약 및 적응하는 과정을 수치 데이터로 보였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제21권4호
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• pp.538-545
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• 2020

한미 FTA 체결 이후 미국산 오렌지의 지속적인 수입증가에 따른 국내 감귤산업 파급영향에 대한 관심이 높다. 이 연구는 한미 FTA 발효 이후 2012-2017년 동안의 감귤산업의 변화를 계측하고, 한미 FTA 도입이 감귤산업에 미치는 사후 영향을 평가하였다. 이 연구는 분석을 위해 감귤류를 노지감귤, 하우스감귤, 만감류 부문으로 구분하고, 각 부문별 수급균형모형을 구축하여 시뮬레이션 분석에 이용하였다. 각 부문내 주요 방정식들은 응용계량경제학 방법을 이용하여 추정하고, 각 부문별 수급구조모형은 동태축차적 시뮬레이션모형으로 구축하여 2012-2017년 동안에 대해 연차별로 정책 시뮬레이션이 가능하도록 하였다. 각 모형은 작물연도를 기준으로 구축되었고, 해당 시기에 수입되는 오렌지, 체리 등에 수입산 대체가능 작물에 대한 효과를 고려할 수 있도록 설계되었다. 시뮬레이션 분석에 앞서 각 부문별 모형에 대한 예측력을 RMSPE, MAPE, Theil의 불균등계수 등을 기준으로 검토하였다. MAPE 기준으로 노지감귤, 하우스감귤, 만감류의 재배면적 1-7%, 생산량 5-9%, 소비량 5-10%, 경락가격 5-10% 내외의 오차율을 보여, 각 부문별 모형의 주요 변수에 대한 추정치들의 예측력이 전반적으로 양호한 수준으로 나타났다. 예측력 검토결과를 바탕으로 시뮬레이션 분석을 실시한 결과, 한미 FTA 발효 이후 2012-2017년 연평균 조수입(실질)이 노지감귤 23.9억 원, 하우스감귤 30.1억원, 만감류 151.1억 원 감소한 것으로 나타났다. 또한 이 논문은 기존에 2018년 정부부문(KREI)에서 실시한 영향평가방법 및 결과의 차이점을 비교 검토하고 해석시 유의사항 및 정책적 함의를 제안하고 있다.

• 한국지능시스템학회논문지
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• 제15권7호
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• pp.846-851
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• 2005

본 논문은 최적 탐색 알고리즘인 유전자 알고리즘을 이용하여 다항식 뉴럴네트워크(Polynomial Neural Networks : PNN)의 최적 설계가 그 목적이다. 기존의 다항식 뉴럴네트워크는 확장된 GMDH(Group Method of Data Handling) 방법에 기반을 두며, 네트워크의 성장과정을 통하여 각 층의 다항식뉴런(혹은 노드)에서 고정된 (설계자에 의해 미리 선택된) 노드 입력들의 수뿐만 아니라 다항식 차수(1차, 2차, 그리고 수정된 2차식)를 이용하였다. 더구나, 그 방법은 학습을 통해 생성된 PNN이 최적 네트워크 구조를 가진다는 것을 보증하지 못한다. 그러나, 제안된 GA-based PNN 모델은 다음의 파라미터들- 즉 입력변수의 수, 입력변수, 및 다항식 차수-을 유전자 알고리즘을 이용하여 선택 동조함으로써 그 구조를 구조적으로 더 최적화된 네트워크가 되도록 하고, 기존의 PNN보다 훨씬 더 유연하고, 선호된 뉴럴 네트워크가 되도록 한다. 하중계수를 가진 합성성능지수가 그 모델의 근사화 및 일반화(예측) 능력 사이의 상호 균형을 얻기 위해 제안된다. GA-based PNN의 성능을 평가하기 위해 그 모델은 가스 터빈 발전소의 NOx 배출 공정 데이터로 실험된다. 비교해석은 제안된 GA-based PNN이 앞서 나타난 다른 지능모델보다 더 우수한 예측능력뿐만 아니라 높은 정확성을 가진 모델임을 보인다.

• 환경생물
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• 제34권1호
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• pp.56-62
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• 2016

기후변화에 따른 해충개체군 증감모형은 해충방제를 위한 초발생예찰과 연속적 해충변동 양상의 파악에 매우 중요하다. 이러한 예측은 농약사용의 효율성을 높이고, 환경에 적은 영향을 줄 수 있으므로, 현대 해충방제전략의 화두로 볼 수 있다. 본 연구는 온도변화에 따른 해충의 농약효과에 따른 사충률의 변화를 개체군 모형과 결합시켜 모의했다. 감수성 점박이응애를 강낭콩을 기주로 20, 25, 30, $35^{\circ}C$에서 Acrinathrin-Spiromesifen 혼합제와 Azocyclotin 유기주석계 농약에 노출시켰다. 생물검정 결과 점박이응애의 사충률은 온도와 농약의 종류에 따라 유의한 차이가 발생했다. 점박이응애의 개체군 밀도변동 모의는 DYMEX를 이용했으며, 모의결과 농약의 종류별로 기후변화에 따른 초기방제 시기와 방제횟수에 차이가 나타날 것으로 예측됐다. 본 연구결과는 미래의 기후변화에 대응한 해충방제 전략과 농약 선발에 있어 중요한 시사점을 제공할 것으로 사료된다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제36권12호
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• pp.1683-1688
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• 2012

수직 다관절 로봇의 세 가지 주요 부품인 베이스프레임, 하부프레임, 상부프레임의 경량화를 위하여 위상최적화를 적용하였다. 위상최적화를 위한 설계 영역은 기존 모델을 포함시키는 단순 영역으로 설정하고 이를 삼차원 솔리드 요소로 이산화하였다. 설계 변수들은 SIMP 법을 사용하여 각각의 요소의 물성치를 파라미터화 시켰다. 로봇의 다물체 동역학 해석으로부터 얻어진 하중들을 로봇의 하중조건으로 부여하였으며 최적화의 목적 함수는 구조의 정적, 동적 강성의 조합으로 설정하고 제한조건은 질량제한조건을 부과하였다. 위상최적설계로 얻은 결과는 주조 제조에 용이한 설계로 후처리하였다. 최종 최적화 모델은 기존 모델과 비교하여 비슷하거나 큰 정적, 동적 강성을 가지면서 베이스프레임은 11.0%, 하부프레임은 12.0%, 상부프레임은 10.0% 경량화시킬 수 있었다.

• Molecules and Cells
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• 제42권12호
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• pp.893-905
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• 2019

Mitochondria are highly dynamic organelles that constantly undergo fission and fusion processes that closely related to their function. Disruption of mitochondrial dynamics has been demonstrated in acute kidney injury (AKI), which could eventually result in cell injury and death. Previously, we reported that augmenter of liver regeneration (ALR) alleviates renal tubular epithelial cell injury. Here, we gained further insights into whether the renoprotective roles of ALR are associated with mitochondrial dynamics. Changes in mitochondrial dynamics were examined in experimental models of renal ischemia-reperfusion (IR). In a model of hypoxia-reoxygenation (HR) injury in vitro, dynamin-related protein 1 (Drp1) and mitochondrial fission process protein 1 (MTFP1), two key proteins of mitochondrial fission, were downregulated in the Lv-ALR + HR group. ALR overexpression additionally had an impact on phosphorylation of Drp1 Ser637 during AKI. The inner membrane fusion protein, Optic Atrophy 1 (OPA1), was significantly increased whereas levels of outer membrane fusion proteins Mitofusin-1 and -2 (Mfn1, Mfn2) were not affected in the Lv-ALR + HR group, compared with the control group. Furthermore, the mTOR/4E-BP1 signaling pathway was highly activated in the Lv-ALR + HR group. ALR overexpression led to suppression of HR-induced apoptosis. Our collective findings indicate that ALR gene transfection alleviates mitochondrial injury, possibly through inhibiting fission and promoting fusion of the mitochondrial inner membrane, both of which contribute to reduction of HK-2 cell apoptosis. Additionally, fission processes are potentially mediated by promoting tubular cell survival through activating the mTOR/4E-BP1 signaling pathway.

• 방사성폐기물학회지
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• 제2권3호
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• pp.181-188
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• 2004

방사성물질의 대기 누출 사고시 환경에서 핵종 거동을 모사하는 동적 섭식경로모델 DYNACON을 개선하여, 가축 (육우)의 공기 흡입과 토양 섭취가 육류 (쇠고기)의 방사능 오염에 미치는 영향을 고찰하였다. 이들 두 오염경로는 누출이 육우의 비방목 기간에 일어나는 경우에 육류의 오염에 있어서 결코 무시될 수 없는 경로라는 사실을 확인하였다. 특히 누출 후 대부분 기간에 걸쳐 토양 섭취에 의한 육류의 오염 영향이 공기 흡입에 의한 영향에 비해 우세하였다. 누출 기간동안 강우는 토양 섭취에 의한 육류의 오염에 중요한 요소로 작용하였으며, 이러한 현상은 단반감기 핵종인 $^{131}I$ 보다 장반감기 핵종인 $^{137}Cs$의 경우에 보다 뚜렷하였다. 이전에 수행된 우유에 대한 분석 결과와 비교하여 공기 흡입과 토양 섭취는 육류에 대해 보다 중요한 오염경로로 나타났는데, 이는 상대적으로 육류에서 핵종의 긴 생물학적 반감기 때문이다. 방목기간에 방사성물질이 대기로 누출되는 경우 누출 기간동안 강우의 유무에 관계없이 목초 섭취에 의한 오염 영향이 지배적이었으며, 결과적으로 토양 섭취와 공기 흡입에 의한 오염 영향은 우유의 경우와 마찬가지로 무시할 수 있는 수준이었다.

• 대한교통학회지
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• 제21권1호
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• pp.91-102
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• 2003

본 연구는 $\circled1$Cellular Automata(이하 CA)모형을 기반으로 대규모 네트워크에 적용 가능한 보다 현실적인 CA차량모형 구축. $\circled2$구축된 CA차량모형을 이용한 차량 모의실험기의 개발과 개발된 차량 모의실험기를 이용한 단기링크통행시간 예측으로 구성된다. 구축된 CA차량추종모형은 기존의 CA차량추종모형 보다 현실적으로 감속을 통한 정지과정을 설명하면서 거시적 지표인 교통량-밀도-속도관계를 설명하였다. 또한 링크의 유출교통량(Outflow)을 제어하기 위한 차량의 링크전이모형은 기존의 차량 링크전이모형에 비하여 보다 안정된 대기차량을 형성하였다. 단기링크통행시간 예측을 위한 차량모의실험기는 대규모 가로망에 적용이 가능하도록 차량묶음(Packet, 이하차량묶음)방식과 링크기반 모의실험방식으로 컴퓨터의 연산 수행속도 및 메모리를 효율적으로 처리할 수 있었으며, 기존의 시계열자료 예측기법에서 고려할 수 없었던 차량의 행태 및 링크 상에서 발생하는 이동류 과포화, 뒷막힘현상 등의 메커니즘을 고려함으로서 기존 시계열자료 예측기법에 비하여 우수한 예측력을 보였다.

• 대한교통학회지
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• 제34권2호
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• pp.180-190
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• 2016

차량의 배기가스에는 질소산화물(NOx), 일산화탄소(CO), 이산화탄소($CO_2$), 입자상 물질(PM), 탄화수소(HC)와 같은 대기 오염물질이 포함되어 있다. 이러한 도로이동오염원의 배출량을 산정하기 위하여 한국에서는 평균속도 기반의 배출계수 곡선식을 사용하고 있으며 교통 계획과 교통 정책의 대안 평가에서 환경적 영향을 분석할 때 활용하고 있다. 그러나 최근에는 차량의 동적 운행 특성과 배출량의 관계를 보다 정확하게 반영하여 배출량을 산정할 수 있는 방법론과 이 방법론을 교통 시뮬레이션 모형에 통합하는 것에 대한 관심이 증가하고 있다. MOVES Lite는 MOVES의 간략 버전으로서 교통 시뮬레이션 모형에 통합될 수 있도록 개발된 운행모드 기반 배출량 산정모형이다. 본 연구에서는 한국의 차종, 주행특성, 배출계수, 배출규제등을 반영하여 MOVES Lite를 개량한 MOVES Lite-K를 개발하기 위한 연구를 수행하였고, 국내의 대표적 배출량 산정 방법인 평균속도 기반의 배출계수 곡선식과 MOVES Lite-K의 배출량 산정 특성을 비교하여 두 방법론의 차이와 국내 적용성을 살펴보았다.