• 제목/요약/키워드: ESP method

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베이지안 기법 기반의 댐 예측유입량 산정기법 개발 및 평가 (Development and evaluation of dam inflow prediction method based on Bayesian method)

  • 김선호;소재민;강신욱;배덕효
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제50권7호
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    • pp.489-502
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    • 2017
  • 본 연구에서는 충주댐 유역에 대해 다목적 댐 예측유입량 산정기법 BAYES-ESP를 개발하고 평가하였다. BAYES-ESP 기법은 기존 ESP (Ensemble Streamflow Prediction) 기법에 베이지안 이론을 적용하여 개발하였으며, 수문모델은 ABCD를 활용하였다. 입력자료는 기온, 강수량 자료와 댐 관측유입량 자료를 활용하였으며, 기온 및 강수량은 기상청, 국토교통부, 한국수자원공사의 지점관측자료, 댐 관측유입량은 한국수자원공사의 자료를 이용하였다. 적용성 평가방법은 시계열 분석과 Skill Score를 활용하였으며, 평가기간은 1986~2015년이다. 시계열 분석 결과 ESP 댐 예측유입량(ESP)는 매년 전망값의 큰 차이가 없었으며, 다우년 및 과우년의 예측성이 떨어지는 것으로 나타났다. BAYES-ESP 댐 예측유입량(BAYES-ESP)는 ESP가 관측유입량에 비해 과소모의하는 경향을 보정하였으며, 특히 다우년에 개선효과가 있는 것으로 나타났다. 월별 평균 댐 관측유입량과의 Skill Score 비교분석결과 ESP는 1~3월에 SS가 비교적 높은 값을 보였으며, 나머지 월에는 음의 값을 나타내었다. BAYES-ESP는 ESP와 관측 값 간의 선형적 관계를 갖는 1~3월에 ESP의 정확도를 향상시키는 것으로 나타났다. ESP 기법은 국내 강수특성상 우리나라에 적용하기에는 한계가 있었으며, 이를 개선한 BAYES-ESP 기법은 댐 유입량 예측연구에 가치가 있다고 판단된다.

확률기상예보를 이용한 중장기 ESP기법 개선 (Improvement of Mid/Long-Term ESP Scheme Using Probabilistic Weather Forecasting)

  • 김주철;김정곤;이상진
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제44권10호
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    • pp.843-851
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    • 2011
  • 수문학 분야에서 중장기 유출량 예측은 입력변수의 불확실성 등으로 인하여 확률론적 방법을 사용하는 것이 바람직한 것으로 알려져 왔다. 본 연구에서는 금강유역을 대상으로 구성된 바 있는 RRFS-ESP 시스템에 PDF-ratio 방법을 기반으로한 사전처리기능을 장착하여 보다 효율적인 중장기 예측시스템으로의 확장을 시도하여 보았다. 이를 위하여 기상청에서 제공하는 확률기상정보를 이용하여 가중치를 산정하고 이를 기반으로 시나리오별 예측확률을 갱신하였다. 예측결과에 대하여 각 기법별 예측점수를 산정하여 본 결과 우선 ESP 기법에 의한 예측점수의 평균이 초보예측 점수를 상회하여 본 연구에서 구성한 RRFS-ESP 시스템의 적용성을 확인할 수 있었다. 또한 확률기상전망을 이용하여 갱신한 유입량 시나리오의 예측점수가 ESP 기법에 의한 예측점수를 상회하고 있음을 확인할 수 있어 ESP 기법에 의한 예측결과를 확률기상전망을 이용하여 갱신할 경우 예측 정확도를 보다 개선시킬 수 있음을 확인할 수 있었다.

앙상블 유량예측기법의 불확실성 평가 (Uncertainty assessment of ensemble streamflow prediction method)

  • 김선호;강신욱;배덕효
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제51권6호
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    • pp.523-533
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    • 2018
  • 본 연구에서는 충주댐 유역에 대해 앙상블 유량예측기법의 강우-유출 모델 매개변수, 입력자료에 따른 불확실성 분석을 수행하였다. 앙상블 유량예측기법으로는 ESP (Ensemble Streamflow Prediction) 기법과 BAYES-ESP (Bayesian-ESP) 기법을 활용하였으며, 강우-유출 모델로는 ABCD를 활용하였다. 모델 매개변수에 따른 불확실성 분석은 GLUE (Generalized Likelihood Uncertainty Estimation) 기법을 적용하였으며, 입력자료에 따른 불확실성 분석은 유량예측 앙상블에 활용되는 기상시나리오의 기간에 따라 수행하였다. 연구결과 앙상블 유량예측 기법은 입력자료 보다 모델 매개변수의 영향을 크게 받았으며, 20년 이상의 관측 기상자료가 확보되었을 때 활용하는 것이 적절하였다. 또한 BAYES-ESP는 ESP에 비해 불확실성을 감소시킬 수 있는 것으로 나타났다. 본 연구는 불확실성 분석을 통해 앙상블 유량예측기법의 특징을 규명하고 오차의 원인을 분석하였다는 점에서 가치가 있다고 판단된다.

간척지토양의 제염용수량산정에 관한 실험연구 (A Laboratory Study on the Estimation of Water Requirements for the Desalinization of Reclaimed Tidelands)

  • 구자웅;한강원;은종호
    • 한국농공학회지
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    • 제31권1호
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    • pp.96-105
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    • 1989
  • This laboratory study was performed to produce basic data for the estimation of water requirements for desalinization, through analyzing changes of the electrical conductivity and the exchangeable sodium percentage during the desalinization of reclaimed tidelands. Desalinization experiments were carried out by two water management practices, namely, the leaching method by subsurface drainage and the rinsing method by surface drainage, using samples of silt loam soil and silty clay loam soil collected in reclaimed tidelands. The results obtained from this study were summarized as follows : 1. The sample soils used in this study were saline-sodic soils with the high electrical conductivity and the high exchangeable sodium percentage. 2. Changes of the electrical conductivity and the exchangeable sodium percentage with water requirements for desalinization showed a similar tendency in the desalinization experiment by the same water management practice. 3. The regression equation between the relative electrical conductivity(EC/EC) and water requirements for desalinization(Dw/Ds) could be described by Dw/Ds=O. 29x(EC/EC.) -0.982 (Leaching method), Dw/Ds=3. 678X0. 030(EC/EC ) (Rinsing method). 4. The regression equation between the relative exchangeable sodium percentage (ESP/ESP ) and water requirements for desalinization (Dw/Ds) could be expressed in Dw/Ds = 0.039 x (ESP/ESP. ) - 1. 134 (Leaching method), Dw/Ds=7. 197X0. 024(ESP/ESP ) (Rinsing method). 5. It was estimated that water requirements for the adequate desalinization would be Dw/Ds=0.3 (Leaching method) and Dw/Ds=3.0 (Rinsing method)

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공간분석 기법을 활용한 새만금 농업용지 토양 염도 분석 (The Analysis of Soil Salinity in Saemangeum Agricultural Land using Spatial Analysis Method)

  • 김영주;이근상
    • 한국지리정보학회지
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    • 제22권3호
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    • pp.37-50
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    • 2019
  • 본 연구에서는 GIS 기반 공간보간법을 적용하여 새만금 농업용지의 토양 염도를 분석하였다. 연구 대상지 공시토양은 하해혼성 충적층을 모재로 한 문포통 이었으며 토양 표토(0~20cm)와 심토(20~40cm)로 구분하여 토양 시료를 채취하였다. 먼저 142 지점의 샘플을 이용하여 공간보간에 따른 EC, ESP, SAR의 분포특성을 파악하였으며, 143 지점의 검증점에 대한 오차분석을 통해 EC와 SAR은 IDW 방법 그리고 ESP는 Kriging 보간법을 최적의 보간법으로 선정할 수 있었다. 최적의 보간법을 이용하여 EC, ESP, SAR 염분농도 항목별로 2014년에서 2016년 동안의 토양 염도 변화특성을 분석하였다. 분석 결과 EC, ESP, SAR는 강우발생에 따른 희석효과 등으로 각각 0.26mg/L, 5.97mg/L, 0.73mg/L 만큼 감소한 것으로 분석되었다.

공기정화용 소형 전기집진장치의 집진효율에 관한 연구 (A Study on Collection Efficiency of Compact and Small Size Air-Cleaning Electrostatic Precipitator)

  • Lee, S.H.;Yum, M.O.;Kang, K.O.
    • 한국정밀공학회지
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    • 제14권1호
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    • pp.84-89
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    • 1997
  • Recentely, a compact and small size air-cleaning Electrostatic Precipitator(ESP) is needed to develop for air conditioning devices. From Deutsch formula for ESP efficiency, collection efficiency is affected not only the structure of collection section but also the charge rate of dust. In terms of collection area, the most useful type is a scroll type ESP. In this work, we investigated experimentally aptimum design factor of scroll type ESP by application of Taguchi method. And we developed the scroll type ESP by using optimal condition of control factor.

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베이지안 이론을 활용한 댐 유입량 예측기법 개발 및 적용 (Development and application of dam inflow prediction method using Bayesian theory)

  • 김선호;소재민;강신욱;배덕효
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2017년도 학술발표회
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    • pp.87-87
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    • 2017
  • 최근 이상기후로 인해 국내 가뭄피해가 증가하고 있는 추세이며, 미래 가뭄의 심도 및 지속시간은 증가할 것으로 예측되고 있다. 특히 우리나라는 용수공급의 56.5%를 댐에 의존하여 댐 유역의 가뭄은 생 공 농업용수 공급제한 등의 광범위한 피해를 발생시킬 수 있다. 다만 가뭄은 홍수와 달리 진행속도가 비교적 느리기 때문에 사전에 정확한 댐 유입량 예측이 가능하다면, 용수공급량 조정을 통해 피해를 최소화할 수 있다. 국내에서는 댐 유입량 예측에 ESP (Ensemble Streamflow Prediction) 기법을 활용하고 있으며, ESP 기법은 과거 기상자료를 기반으로 미래를 예측하기 때문에 기상자료, 초기수문조건, 매개변수 등에 불확실성을 가지고 있다. 본 연구에서는 베이지안 이론을 이용하여 댐 예측유입량의 정확도 향상기법을 개발하고 예측성을 평가하고자 하며, 강우유출모델은 ABCD를 활용하였다. 대상유역은 국내의 대표 다목적댐인 충주댐 유역을 선정하였으며, 기상자료는 기상청, 국토교통부 및 한국수자원공사의 지점자료를 수집하였다. 예측성 평가기법으로는 도시적 분석방법인 시계열 분석, 통계적 분석방법인 Skill Score (SS)를 활용하였다. 시계열 분석 결과 ESP 댐 예측유입량(ESP)은 매년 월별 전망값의 큰 차이가 없었으며, 다우년 및 과우년의 예측성이 떨어지는 것으로 나타났다. 베이지안 기반의 댐 예측유입량(BAYES-ESP)는 ESP의 과소모의하는 경향을 보정하였으며, 다우년에 예측성이 향상되었다. 월별 평균 댐 관측유입량과 ESP, BAYES-ESP의 SS 비교분석 결과 ESP는 유입량 값이 적은 1, 2, 3월에 SS가 양의 값을 가졌으며, 이외의 월에는 음의 값으로 나타났다. BAYES-ESP는 ESP와 관측값이 비교적 선형관계를 나타내는 1, 2, 3월에 ESP의 예측성을 개선시키는 것으로 나타났다. ESP 기법은 강수량의 월별, 계절별 변동성이 큰 우리나라에 적용하기에는 예측성의 한계가 있었으며, 이를 개선한 BAYES-ESP 기법은 댐 유입량 예측 연구에 가치가 있는 것으로 판단된다.

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전기공저펌프/가스리프트 혼합시스템이 오일 생산성에 미치는 영향 분석 (An Analysis for the Effect of ESP/gas Lift Hybrid System on Oil Productivity)

  • 이혜수;;왕지훈;손한암
    • 한국가스학회지
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    • 제26권5호
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    • pp.1-9
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    • 2022
  • 적합한 인공채유법의 선정은 유정의 효율적인 운영과 경제성의 측면에서 중요하다. 일반적으로 인공채유법의 선정은 유정 설계에 포함되는 과정이며, 저류층의 상황이나 유정의 생산 조건에 따라 두 가지 이상의 인공채유법을 적용한 혼합시스템을 활용하여 오일생산량을 증가시킬 수 있다. 대표적인 인공채유법 중 하나인 전기공저펌프(Electric submersible pump, ESP)는 전기 에너지를 이용한 다단계 원심분리형 펌프를 이용하여 유정 하부에서 압력을 공급하는 방식으로 오일생산량을 증대시킨다. 그러나 이 방식은 펌프의 수명과 연관된 결함에 의해 적용 기간에 한계를 가지는 단점이 있다. 이에 전기공저펌프/가스리프트 혼합시스템(ESP/Gas lift hybrid system)을 적용하여 전기공저펌프의 결함 발생 시에는 바로 가스리프트로 전환하여 오일생산이 중단되는 시간을 감소시킬 수 있다. 본 연구에서는 퍼미안 분지에 있는 육상 수평정을 대상으로 전기공저펌프/가스리프트 혼합시스템을 적용했을 때의 생산 중단시간의 감소에 따른 오일생산량 차이 및 경제성 분석을 수행하였다. 전기공저펌프/가스리프트 혼합시스템은 전기공저펌프의 단독 적용에 비교하여 더욱 효율적인 오일 생산성을 나타냄을 확인하였다. 또한 이 연구에서는 혼합시스템을 적용했을 때 얼마나 경제적 이득이 있는지를 정량적으로 예측함을 나타냈다.

ESP와 RDAPS 수치예보를 이용한 장기유량예측 (Long-term Streamflow Prediction Using ESP and RDAPS Model)

  • 이상진;정창삼;김주철;황만하
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제44권12호
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    • pp.967-974
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    • 2011
  • RDAPS 수치예보로부터 생산된 일단위 강우시계열을 바탕으로 유량 예측을 모의하고, 정성적인 중장기 예보를 고려한 ESP 분석을 수행하여 결과를 비교하고 적용성을 검토하였다. 금강유역을 대상으로 ESP, 정성적 기상예보를 고려한 ESP, RDAPS 기상수치예보에의한유량예측결과를평균유출량과비교 분석을 통해각기법별 결과의 개선효과를 평가하였다. 예측 모의 결과 기상정보를 고려한 ESP 방법의 결과가상대적으로 양호한 것으로 분석되었다. 확률예측의 정확도를 평가하기 위한 불일치율(Discrepancy Ratio) 분석 결과에서도 같은 결과를 얻었다. RDAPS 수치예보의 경우 3시간 단위의 누적강수라는 특성이 감안된 시간분해능을 갖는 일단위 시나리오로 개선되거나 장기간 동안 지속적인 모의 평가가 이루어진다면 더욱 정밀한 유량예측을 모의 할 수 있을 것으로 예상된다.

조직인공소화법과 ELISA를 이용한 국내 출하돈의 선모충(Trichinella spiralis) 감염실태 조사 (The survey of Trichinella spiralis infection in finishing pigs using the pepsin-digestion method and ELISA in Korea)

  • 서흔수;우계형;윤희정
    • 대한수의학회지
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    • 제44권2호
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    • pp.269-277
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    • 2004
  • Trichinella spiralis is one of the important zoonotic parasites with a wide variety of vertebrates hosts in nature. The purpose of this study were to analyze ESP(Excretory-Secretory Protein) antigen, to evaluate ELISA for the serological diagnosis of Trichinosis, and to survey T. spiralis infection in finishing pigs using the pepsin digestion method and ELISA in Korea. In the analysis of ESP antigen by SDS-PAGE and Western blot, 4 major bands (70, 55, 52.6, and 49 kDa) were revealed from the ESP antigen. Predilection sites of T. spiralis were the diaphragm, the tongue, masseter muscles, intercostal muscle, and hindlimb in orders in the experimentally infected rats. Sera from 581 swine were tested by ELISA with ESP antigen. The 54 (9.3%) sera were suspected as positive reactors, however, these 54 sera were determined as false positives by the use of Western blotting. This study demonstrated that the ELISA was not suitable for the examination of T. spiralis in pork. The diaphragm muscle samples of 251 finishing pigs were tested by the method of pepsin-digestion for the presence of Trichinella larvae, however, T. spiralis was not detected from the samples. We could not find out T. spiralis infection in pig in Korea pork.