• 제목/요약/키워드: Extreme wave

검색결과 223건 처리시간 0.023초

미국 Corn Belt 폭염이 개발도상국의 식량안보에 미치는 영향 평가 (Modeling the Effect of a Climate Extreme on Maize Production in the USA and Its Related Effects on Food Security in the Developing World)

  • 정유란
    • 한국농림기상학회:학술대회논문집
    • /
    • 한국농림기상학회 2014년도 추계 학술발표논문집
    • /
    • pp.1-24
    • /
    • 2014
  • 2012년 상반기 미국의 옥수수 생산량은 재배면적의 증가 등으로 20% 이상 증가할 것으로 예측되었다. 하지만 2012년 봄 미국의 폭염과 가뭄이 발생하였고, 그 현상이 지속될 것으로 예측되면서 많은 경제학자들, 국제곡물수급 관련 전문가들은 미국의 옥수수 생산량이 감소할 것으로 예측했다. 실제로, 2013년 미국 농무부 (USDA)의 작물생산 총 보고서에서 2012년 미국 폭염과 가뭄으로 미국의 2012년 옥수수 생산량은 2011년에 비해 20% 감소했다고 발표했다. 많은 연구에서 곡물 생산량을 예측하지만 기상이변과 함께 작물의 생물학적 반응뿐 아니라 경제모형이 결합된 연구는 많지 않다. 본 연구에서는 기상이변과 작물모형, 경제모형을 결기상합하여 미국의 최대 옥수수 생산지역의 옥수수 생산량을 예측하고 생산량의 변화가 개발도상국의 식량안보에 어떤 영향을 줄 것인가를 예측하였다. 기상이변 시나리오를 재현하기 위해 미국 NOAA의 NCDC에서 미국의 폭염 발생 연도의 정보를 획득하고 해당 연도에 대하여 미국 전역의 기상관측소에서 6월부터 8월까지의 월별 일 기상자료 (최고 및 최저기온, 강수량)를 수집하였으며 기준연도 (1950-2000)에 산술평균 방법으로 폭염/가뭄 정보를 적용했다. 미래 시나리오 (2050)는 CGIAR의 CCAFS에서 $CO_2$ emission scenario에 따라 A1B와 B1, 전지구 모형에 따라 CSIRO-MK 3와 MIROC 3.2를 다운로드하였으며, 해상도는 5 arc-minutes (적도에서 10km)이다. 작물모형 (CERES-Maize)으로부터 출력된 옥수수의 생물리학적 결과는 경제모형의 단위 (FPU)로 다시 정리되어 사회경제, 정책과 농업생산을 예측하기 위해 글로벌 경제모형 (IMPACT2)에 입력되었다. 작물모형에서 기준연도에 비해 미국 폭염과 가뭄에 의한 옥수수 생산량은 29% 감소할 것으로 예측되었다. 미래 시나리오 B1의 CSIRO-MK 3과 MIROC 3.2에서는 36% 감소할 것으로 예측되었으며, A1B의 CSIRO-MK 3에서는 38%, MIROC 3.2에서는 58% 감소할 것으로 나타났다. 미국의 기상이변으로 인한 옥수수 생산량의 감소는 전세계 옥수수 시장에 부정적 영향을 끼칠 것으로 예상되면서 세계 옥수수 소비의 감소로 이어질 것으로 예측되었다. 사하라 사막 이남 아프리카 (SSA)의 나라들에서 가장 많은 기아인구가 발생하고 그 외 남아시아와 라틴 아메리카, Caribbean 지역의 나라들에서 기아와 함께 식량 불안이 증가할 것으로 나타났다. 옥수수를 매일 섭취하는 사람들은 옥수수 생산량 감소에서 비롯된 옥수수 소비 감소에 즉각적으로 반응하지 못함으로써 영양불균형에 처하는 등 식량수급의 불안정은 이러한 개발도상국 지역에서 계속 악화될 것으로 나타났다.

  • PDF

영-과잉 회귀모형을 활용한 폭염자료분석 (Heat-Wave Data Analysis based on the Zero-Inflated Regression Models)

  • 김성태;박만식
    • Journal of the Korean Data Analysis Society
    • /
    • 제20권6호
    • /
    • pp.2829-2840
    • /
    • 2018
  • 음이 아닌(non-negative) 측정값을 가지는 확률변수에 있어서, 영(0)이 과도하게 측정되는 자료를 반연속형(semi-continuous) 자료와 영-과잉(zero-inflated) 자료로 구분한다. 이러한 자료에서는 특정 확률 분포(probability distribution) 하에서의 확률보다 훨씬 큰 확률로 0을 관측하게 되는데, 연속형(continuous) 확률분포를 고려하는 경우에는 반연속형으로, 이산형(discrete) 확률분포를 고려하는 경우에는 영-과잉이라고 한다. 본 연구에서는 경계값(0)의 측정 여부에 관한 모형과 0보다 큰 확률변수에 대한 확률분포를 활용한 모형 등 두 개의 부문으로 이루어진 모형, 즉 2-부문 모형(two-part model)을 소개하고자 한다. 특히, 이산형 확률분포 중 포아송 분포와 음이항 분포를 고려한 영-과잉 회귀모형(regression model)을 설명하고 그 특성을 파악하고자 한다. 실증연구에서는 이러한 영-과잉 회귀모형을 활용하여 지난 10년(2009년부터 2018년) 간 한국의 여름철(6-8월) 폭염주의보(heat-wave advisory) 및 폭염경보(heat-wave warning) 발생일수를 적합하였다. 또한 공간예측기법 중 하나인 범용크리깅(universal kriging)을 이용하여 적합결과를 바탕으로 한 폭염 발생일수에 대한 예측지도를 작성하였다.

습구흑구온도지수 모델링을 통한 옥외 건설 현장의 고열 노출수준 추정 (Estimation of Extreme Heat Exposure at Outdoor Construction Sites through Wet Bulb Globe Temperature Modeling)

  • 신새미;이혜민;기노성;채정수;변상훈
    • 한국산업보건학회지
    • /
    • 제32권4호
    • /
    • pp.402-413
    • /
    • 2022
  • Objectives: In this study, the scale of exceeding the extreme heat exposure standard at the construction site was estimated using the nationally approved statistical data and wet bulb globe temperature modeling method. By comparing and analyzing the modeling results with the existing work environment monitoring results, the risk of heat exposure at outdoor construction sites was considered. Methods: Using the coordinates of second level administrative districts and meteorological observatories as the key, the automated synoptic observing system data and building permit data for 2021 were matched. The wet-bulb temperature was obtained using Stull's formula, and the globe temperature was obtained using the TgKMA2006 model. WBGT was calculated using these. Excess rates were obtained compared to exposure limits for heavy work-continuous work and moderate work-25% rest. It was compared with the results of the work environment monitoring in 2020. Results: As a result, 1,827,536 cases were estimated for 11,052 workplaces in one year. This is much higher than the 5,116 cases of 3818 workplaces of the existing work environment monitoring results. It is confirmed that the exposure limit was exceeded in 10.6~24.0% of the entire period and 70.2~84.1% of the peak period of the heat wave. It is very high compared to 0.9% of the existing work environment monitoring result. Conclusions: It is necessary to improve the system of monitoring and statistics related to extreme heat. Additional considerations are needed regarding WBGT estimation methods, meteorological data, and evaluation time. Various follow-up risk assessment studies for other industries and time series need to be continued.

생태계 제어 시설물의 설계 및 배치 최적화(1) -연승식 양식시설의 계류력 특성 및 동요저감에 관한 연구- (Structural and Layout Design Optimization of Ecosystem Control Structures(1) -Characteristics of Mooring Force and Motion Control of the Longline Type Scallop Culturing Facility-)

  • 류청로;김현주
    • 한국수산과학회지
    • /
    • 제28권1호
    • /
    • pp.35-48
    • /
    • 1995
  • To develop the optimal design method for the longline type scallop culturing facilities in the open sea numerical calculations and hydraulic model experiments are carried out for the stability and function optimization. Using the results for the motion and tension of the facilities, stable design concepts and effects of motion control system by vertical anchor and resistance discs art discussed. The results of this study that can be applied to the design are as follows: 1) Total external forces by design wave $(H_{1/3}\;=\;6,7\;m,\;T_{1/3}\;=\;12sec)$ at the coastal waters of Jumunjin for unit facility (one main line) are estimated to 5-20 tons, and required anchor weights are 10-40 tons in the case of 2-point mooring system. Though the present facilities are stable to steady currents, but is unstable to the extreme wave condition of return period of 10 years. 2) The dimensions and depth of array systems must be designed considering the ecological environments as well as the physical characteristics including the mooring and holding forces that are proportional to the length and relative depth of main line to wave length, and the number of buoys and nets. 3) Oscillation of the facility is influenced by water particle motion and the weight of hanging net, and is excited at both edge, especially at the lee side. To reduce the motion of the nets, the vertical anchoring system and the resistence disc method are recommended by the experimental results, 4) The damage of rope near the anchor by abrasion should be prevented using the ring-type connection parts or anchor chains.

  • PDF

An anti-noise real-time cross-correlation method for bolted joint monitoring using piezoceramic transducers

  • Ruan, Jiabiao;Zhang, Zhimin;Wang, Tao;Li, Yourong;Song, Gangbing
    • Smart Structures and Systems
    • /
    • 제16권2호
    • /
    • pp.281-294
    • /
    • 2015
  • Bolted joint connection is the most commonly used connection element in structures and devices. The loosening due to external dynamic loads cannot be observed and measured easily and may cause catastrophic loss especially in an extreme requirement and/or environment. In this paper, an innovative Real-time Cross-Correlation Method (RCCM) for monitoring of the bolted joint loosening was proposed. We apply time reversal process on stress wave propagation to obtain correlation signal. The correlation signal's peak amplitude represents the cross-correlation between the loosening state and the baseline working state; therefore, it can detect the state of loosening. Since the bolt states are uncorrelated with noise, the peak amplitude will not be affected by noise and disturbance while it increases SNR level and increases the measured signals' reliability. The correlation process is carried out online through physical wave propagation without any other post offline complicated analyses and calculations. We implemented the proposed RCCM on a single bolt/nut joint experimental device to quantitatively detect the loosening states successfully. After that we implemented the proposed method on a real large structure (reaction wall) with multiple bolted joint connections. Loosening indexes were built for both experiments to indicate the loosening states. Finally, we demonstrated the proposed method's great anti-noise and/or disturbance ability. In the instrumentation, we simply mounted Lead Zirconium Titanate (PZT) patches on the device/structure surface without any modifications of the bolted connection. The low-cost PZTs used as actuators and sensors for active sensing are easily extended to a sensing network for large scale bolted joint network monitoring.

Riemann 해법을 이용한 댐 붕괴파의 전파 해석 (Propagation Analysis of Dam Break Wave using Approximate Riemann solver)

  • 김병현;한건연;안기홍
    • 대한토목학회논문집
    • /
    • 제29권5B호
    • /
    • pp.429-439
    • /
    • 2009
  • 댐 붕괴로 인한 극한홍수가 발생하였을 경우, 홍수경보에 대한 대응시간은 일반적인 홍수의 경우보다 훨씬 짧다. 수치모형은 홍수파의 전파양상을 예측하고, 범람지역, 홍수파 도달시간 그리고 침수심 등에 관한 정보를 제공하는데 있어 강력한 도구가 될 수 있다. 그러나 댐 붕괴로 인한 홍수파의 전파는 불연속 흐름이나 마른하도의 전파를 포함하고 있으므로, 수학적으로 표현하기 어려운 경우가 많다. 그럼에도 불구하고 최근에 유한체적기법을 이용하여 댐 붕괴로 인한 홍수범람을 모의하기 위한 수치모형의 개발이 많이 이루어졌다. 유한체적기법은 적분보존형 방정식을 기본으로 하고 있으므로, 불연속 흐름이나 충격파의 해석에 용이하다. 따라서, 본 연구에서는 2차원 보존형 천수방정식의 해석을 위해 유한체적기법과 Riemann 근사해법을 이용한 수치모형을 개발하였다. 그리고 예측단계와 수정단계에서 연속방정식과 운동량 방정식의 보존변수 재구성을 위해 수면경사법과 연계한 MUSCL 기법을 적용하여 시간과 공간에서 2차정확도를 얻었다. 개발한 유한체적모형을 2차원 부분적 댐 붕괴 해석 및 삼각형 융기를 가진 하도에 대한 댐 붕괴 해석에 적용하고, 적용결과를 실험자료 및 기존 연구자의 계산결과와 비교하여 개발모형을 검증하였다.

3MW 해상풍력발전기 기초구조물 설계 (Design of Substructure for 3MW Offshore Wind Turbine Demonstrator Project)

  • 변철진;주완돈;정석용;박종포
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
    • /
    • 한국신재생에너지학회 2010년도 추계학술대회 초록집
    • /
    • pp.185.1-185.1
    • /
    • 2010
  • The 3MW OWEC demonstrator project in Korea will be the first offshore wind project with Korean turbine, Doosan WinDS3000, and constructed on the north-eastern sea of Jeju Island as the water depth of 15m. Integrated loadings of wind and wave are investigated to describe a design loads for both extreme and fatigue conditions using GH-Bladed. A dynamic behaviour of substructure strongly affects a substructure loadings. The jacket structure is designed in accordance with DNV guidelines. The results of this paper show overall design process of offshore substructure as a complex jacket concept and this design process can be implemented on a design of monopile and tripod structures.

  • PDF

Stochastic response spectra for an actively-controlled structure

  • Mochio, Takashi
    • Structural Engineering and Mechanics
    • /
    • 제32권1호
    • /
    • pp.179-191
    • /
    • 2009
  • A stochastic response spectrum method is proposed for simple evaluation of the structural response of an actively controlled aseismic structure. The response spectrum is constructed assuming a linear structure with an active mass damper (AMD) system, and an earthquake wave model given by the product of a non-stationary envelope function and a stationary Gaussian random process with Kanai-Tajimi power spectral density. The control design is executed using a linear quadratic Gaussian control strategy for an enlarged state space system, and the response amplification factor is given by the combination of the obtained statistical response values and extreme value theory. The response spectrum thus produced can be used for simple dynamical analyses. The response factors obtained by this method for a multi-degree-of-freedom structure are shown to be comparable with those determined by numerical simulations, demonstrating the validity and utility of the proposed technique as a simple design tool. This method is expected to be useful for engineers in the initial design stage for structures with active aseismic control.

교통소음저감을 위한 음향간섭모델의 최적화설계에 관한 연구 (The Study on the Optimum Design of Acoustic Interference Model for Traffic Noise Reduction)

  • 장강석;김영찬;김두훈;이재환
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
    • /
    • 한국소음진동공학회 2004년도 춘계학술대회논문집
    • /
    • pp.724-729
    • /
    • 2004
  • An experimental method to investigate the dynamic characteristics of buoys in extreme environmental condition is established. Because the buoy model requires a resonable size for accurate experiment, the test condition in model basin that satisfies the similarity law is hardly compatible with capability of test facilities. It is suggested that the linear wave component that is unable to satisfy similarity is separated with others‥‥‥

  • PDF

부하전류 전향보상기를 이용한 강압쵸퍼의 동특성 제어 (Dynamic Characteristics Control of a Step-down Chopper Using Load current Feed-forward Compensator)

  • 전춘병;전지용;전기영;한경희
    • 한국조명전기설비학회:학술대회논문집
    • /
    • 한국조명전기설비학회 2008년도 춘계학술대회 논문집
    • /
    • pp.66-69
    • /
    • 2008
  • In this paper, The author present a load current feed-forward compensator by method that improve voltage controller of Step-down Chopper to get stable output voltage to sudden change of load current. To confirm the characteristicsof a presented load current feed -forward compensator compared each transfer function of whole system that load current feed-forward compensator is added with transfer function of whole system that existent voltage controller is included using Mason gains formula in Root locus and Bode diagram. As a result the pole of system is improved, extreme point of the wave and system improves, and size of peak value and phase margin of break frequency in resonance frequency confirmed that is good. Therefore, presented control technique could confirm that reduce influence by perturbation and improves stationary state and dynamic characteristics in output of Step-down Chopper.

  • PDF