• Title/Summary/Keyword: GLUE 기법

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Efficient Uncertainty Analysis of TOPMODEL Using Particle Swarm Optimization (입자군집최적화 알고리듬을 이용한 효율적인 TOPMODEL의 불확실도 분석)

  • Cho, Huidae;Kim, Dongkyun;Lee, Kanghee
    • Journal of Korea Water Resources Association
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    • v.47 no.3
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    • pp.285-295
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    • 2014
  • We applied the ISPSO-GLUE method, which integrates the Isolated-Speciation-based Particle Swarm Optimization (ISPSO) with the Generalized Likelihood Uncertainty Estimation (GLUE) method, to the uncertainty analysis of the Topography Model (TOPMODEL) and compared its performance with that of the GLUE method. When we performed the same number of model runs for the both methods, we were able to identify the point where the performance of ISPSO-GLUE exceeded that of GLUE, after which ISPSOGLUE kept improving its performance steadily while GLUE did not. When we compared the 95% uncertainty bounds of the two methods, their general shapes and trends were very similar, but those of ISPSO-GLUE enclosed about 5.4 times more observed values than those of GLUE did. What it means is that ISPSOGLUE requires much less number of parameter samples to generate better performing uncertainty bounds. When compared to ISPSO-GLUE, GLUE overestimated uncertainty in the recession limb following the maximum peak streamflow. For this recession period, GLUE requires to find more behavioral models to reduce the uncertainty. ISPSO-GLUE can be a promising alternative to GLUE because the uncertainty bounds of the method were quantitatively superior to those of GLUE and, especially, computationally expensive hydrologic models are expected to greatly take advantage of the feature.

Efficient Uncertainty Estimation of TOPMODEL Using Particle Swarm Optimization : Case Studies for Texas Watersheds (입자군집최적화 기법을 통한 TOPMODEL의 효율적인 불확실도 분석 : Texas 유역을 대상으로)

  • Park, Jeongha;Cho, Huidae;Kim, Dongkyun
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2017.05a
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    • pp.161-161
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    • 2017
  • 본 연구는 효율적인 매개변수 추정 방법인 Isolated-Speciation Particle Swarm Optimization(ISPSO)와 불확실도 분석 기법인 GLUE를 결합한 ISPSO-GLUE의 개념을 도입하였다. 임의 매개변수 추출을 방식인 GLUE 기법과 ISPSO-GLUE와의 효율성 비교를 위해 분포형 강우-유출모형인 TOPMODEL에 적용하였으며, 추정된 매개변수에 대한 모의 유량치를 이용하여 성능을 비교하였다. 연구대상지는 Texas의 $1000{\times}2000km^2$ 크기 내외의 두 유역을 택하였으며, 2002-2007년을 보정기간으로 하고, 2008-2013년을 검증기간으로 설정하였다. 불확실도 분석에 10개의 TOPMODEL 매개변수를 이용하고, 우도함수로는 Nash-Sutcliffe(NS) Coefficient이용하여 0.6이상 기준으로 행동모형을 구분하였다. 분석 결과 모수 추정성능면에서, 누적 최대 NS 값과 행동 모형의 개수는 전반적으로 ISPSO-GLUE에서 큰 값을 보였으나, 불확실도 구간에 속하는 관측치는 GLUE에서 더 높은 경향을 보였다. 이는 ISPSO-GLUE의 편향된 모수 추정으로 불확실도 구간이 작아지며, 포함되는 관측치가 GLUE에 비하여 적게 되는 것으로 확인되었다. ISPSO-GLUE의 개선을 통하여 TOPMODEL에 대한 적용성을 증진시키고, 값비싼 수문모형에 대한 매개변수 추정에 더 큰 효과를 가져올 것으로 기대된다.

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

  • Kim, Seon-Ho;Kang, Shin-Uk;Bae, Deg-Hyo
    • Journal of Korea Water Resources Association
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    • v.51 no.6
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    • pp.523-533
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    • 2018
  • The objective of this study is to analyze uncertainties of ensemble-based streamflow prediction method for model parameters and input data. ESP (Ensemble Streamflow Prediction) and BAYES-ESP (Bayesian-ESP) based on ABCD rainfall-runoff model were selected as streamflow prediction method. GLUE (Generalized Likelihood Uncertainty Estimation) was applied for the analysis of parameter uncertainty. The analysis of input uncertainty was performed according to the duration of meteorological scenarios for ESP. The result showed that parameter uncertainty was much more significant than input uncertainty for the ensemble-based streamflow prediction. It also indicated that the duration of observed meteorological data was appropriate to using more than 20 years. And the BAYES-ESP was effective to reduce uncertainty of ESP method. It is concluded that this analysis is meaningful for elaborating characteristics of ESP method and error factors of ensemble-based streamflow prediction method.

Research on Re-creational Experiment and Technique of Gold Powder Painting for Goryeo Gold-painted Porcelain (고려시대 금채자기의 채색기법 재현실험 연구)

  • Hwang, Hyun-Sung;Lee, Da-Hae
    • Journal of Conservation Science
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    • v.27 no.4
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    • pp.403-414
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    • 2011
  • This study is re-creational experiment of Goryeo gold-painted decoration based on the research of the gold remaining and gold painting technique on the two pieces of Goryeo gold-painted celadon and the three pieces of Chinese gold-painted porcelain on North Song period which ones have been owned by National Museum of Korea since 2007. For the observation of glue state and color developing ability, four kinds of agglutinative agent and gold powder were mixed over the porcelain sherds, then gradually fired from $100^{\circ}C$ to $1200^{\circ}C$. Visual effect and ideal temperature were measured. Among of them, oil and glue showed the best results in glue state and color developing ability. Through those results, the entire Goryeo engraved celadon were reproduced in modern facilities. Oil and glue were gold-painted over the glaze then it was fired at the ideal temperature 700 to $800^{\circ}C$. For observation the binding condition, the gold-painting cross section was looked by the scanning electron microscope (SEM). As the result, oil and glue did not make much difference in Agglutinative agent, but gold was good, the color developing ability, however, in the case of oil, the edge of gold is curled because of its interfacial tension, and it is not dried well at room temperature so the working property is not as good as the glue. Glue more effective in terms of work efficiency, but color developing ability to fall slightly in this experiment were able to see through.

Comparative Study on Characteristic of Materials to Restore Traditional Gold Threads (전통 편금사 복원 및 재현을 위한 재료 특성 비교 연구)

  • Yu, Ji A;Kim, Ji Eun;Han, Ye Bin;Lee, Sang Hyeon;Chung, Yong Jae
    • Journal of Conservation Science
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    • v.30 no.3
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    • pp.307-315
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    • 2014
  • The gold textile is Korean traditional weaving technique using the gold thread since 5th century. The making technique of gold thread was written in various references, but it is severed because the gold thread weaving equipment and sumptuous moods were forbidden in the early 18th century. There are some studies of traditional gold thread which are mainly about conservation treatment of cleaning and strength. To restore traditional gold thread, investigation of material and manufacturing technique is vitally required. The gold threads are composed of gold leaf, adhesive and base sheet. Gold leaf and base sheet are available for investigation because they are exposed to the surface, whereas adhesive is not easy to investigate because it is not exposed to the surface. In this study, samples are made of pure and impure gold, animal glue and lacquer, and various types of Hanji based on domestic and foreign references to compare materials for gold threads. As a result of morphological character and stability evaluation, the optimum materials for the restoration of gold threads are pure gold, animal glue and Dochimji(smoothing paper by beating). This study is expected to be basic data for manufacturing gold threads techniques and modernization of traditional gold threads hereafter research.

Environmental Analysis of Waste Cable Recycling Process using a Life Cycle Assessment Method (전과정평가기법을 활용한 폐전선 재자원화 공정의 환경성 평가)

  • Jang, Mi-Sun;Seo, Hyo-Su;Park, Hee-Won;Hwang, Yong-Woo;Kang, Hong-Yoon
    • Resources Recycling
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    • v.31 no.1
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    • pp.37-45
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    • 2022
  • The development of the electrical, electronic, and telecommunication industries has increased the share of electricity in total energy consumption. With the enforcement of the Act on the Promotion of the Development, Use, and Diffusion of New and Renewable Energy in 2021, the mandatory supply ratio of new and renewable energy is expected to expand, and the amount of waste cables generated in the stage of replacing and discarding cables used in the industry is also expected to increase. The purpose of this study was to quantify the environmental burden of waste cable recycling through the life cycle assessment (LCA) method. The results showed that the higher the amount of glue contained in the waste cable, the greater was the amount of fine dust and greenhouse gases generated. In addition, by assigning weights to 10 environmental burden items, it was confirmed that the marine aquatic eco-toxicity potential (MAETP) and human toxicity potential (HTP) had the greatest environmental burden. The main causes were identified as heptane and ethanol, which were the glue contained in the waste cable and the cleaning solutions used to remove them. Therefore, it is necessary to refrain from using glue in the cable production process and reduce the environmental burden by reducing the use of waste cable cleaning solutions used in the recycling process or using alternative materials.

Comparing Prediction Uncertainty Analysis Techniques of SWAT Simulated Streamflow Applied to Chungju Dam Watershed (충주댐 유역의 유출량에 대한 SWAT 모형의 예측 불확실성 분석 기법 비교)

  • Joh, Hyung-Kyung;Park, Jong-Yoon;Jang, Cheol-Hee;Kim, Seong-Joon
    • Journal of Korea Water Resources Association
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    • v.45 no.9
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    • pp.861-874
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    • 2012
  • To fulfill applicability of Soil and Water Assessment Tool (SWAT) model, it is important that this model passes through a careful calibration and uncertainty analysis. In recent years, many researchers have come up with various uncertainty analysis techniques for SWAT model. To determine the differences and similarities of typical techniques, we applied three uncertainty analysis procedures to Chungju Dam watershed (6,581.1 $km^2$) of South Korea included in SWAT-Calibration Uncertainty Program (SWAT-CUP): Sequential Uncertainty FItting algorithm ver.2 (SUFI2), Generalized Likelihood Uncertainty Estimation (GLUE), Parameter Solution (ParaSol). As a result, there was no significant difference in the objective function values between SUFI2 and GLUE algorithms. However, ParaSol algorithm shows the worst objective functions, and considerable divergence was also showed in 95PPU bands with each other. The p-factor and r-factor appeared from 0.02 to 0.79 and 0.03 to 0.52 differences in streamflow respectively. In general, the ParaSol algorithm showed the lowest p-factor and r-factor, SUFI2 algorithm was the highest in the p-factor and r-factor. Therefore, in the SWAT model calibration and uncertainty analysis of the automatic methods, we suggest the calibration methods considering p-factor and r-factor. The p-factor means the percentage of observations covered by 95PPU (95 Percent Prediction Uncertainty) band, and r-factor is the average thickness of the 95PPU band.

Development of SWMM LID auto-calibration tool (SWMM LID 자동 보정 tool 개발)

  • Ryu, Ji-Chul;Kang, Hyun-Woo;Choi, Jae-Wan;Kong, Dong-Soo;Lim, Kyoung-Jae
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2012.05a
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    • pp.539-539
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    • 2012
  • 최근 미국 환경부에서는 국가 환경 정책으로써 LID(Low Impact Development)를 대안 책으로 제시하고 있으며 우리나라에서도 최근 LID기법 연구가 활발히 진행 되고 있다. LID란 기존의 집중식 BMP처럼 유출 발생 후 처리를 다루는 방식의 기법이 아닌 발생원 단계에서의 처리에 초점을 맞춘 기법이다. 환경적 측면에서 다양한 기능을 가능하게 할 수 있는 LID기법 적용에 따른 효과를 알아보기 위해 전 세계적으로 SWMM 모형이 많이 사용되고 있지만 SWMM 모형 내 유량 및 수질에 따른 자동 보정 툴이 존재하지 않고 유역에 적합한 최적의 LID 기법 구조물의 설계 기준을 정할 수 있는 툴이 존재하지 않기 때문에 보다 효율적인 유역의 수문 보정 및 LID 기법 적용에 따른 효과 모의를 제공하지 못한다. 따라서 본 연구에서는 SWMM 5.0 버전 내 SWMM LID auto-calibration tool을 PARASOL 알고리즘을 기반으로 개발하였다. 또한 개발된 PARASOL 알고리즘 기반 SWMM LID auto-calibration tool을 이용하여 경기도 경안천 유역에 적용하였고 2011년 일별 실측 수문자료와 비교 분석 하였으며 경기도 경안천 유역에 맞는 최적의 LID기법을 산정하였다. 본 연구에서 개발 된 SWMM auto-calibration tool은 SWMM 모형의 유량 및 수질을 자동으로 보정하기 때문에 보다 효율적인 모형의 보정을 사용자에게 제공해 줄 수 있을 것이며 유역에 적합한 최적의 LID 기법 구조물 설계를 제시해 줄 수 있기 때문에 향후 LID 기법을 이용한 도시개발 계획에 유용하게 사용될 수 있을 것으로 판단된다. 향후 PARASOL 알고리즘 뿐만이 아닌 GLUE, SUFI-2, GA 등 다양한 알고리즘이 추가된 SWMM LID auto-calibration tool 을 개발 중에 있다.

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GluePaste : A Sketch-based mesh composition method (스케치 기반 메쉬 객체 결합 기법)

  • Kwon, Ji-Yong;Kim, Na-Ri;Lee, In-Kwon;Choy, Yoon-Chul
    • Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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    • 2008.06b
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    • pp.265-270
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    • 2008
  • 본 연구에서는 스케치를 기반으로 한 3D 모델의 어셈블링 기법을 제안한다. 본 연구에서 제안하는 시스템은 Teddy 모델링 시스템[4]을 기본으로 하여, 다양하고 복잡한 형태의 오브젝트의 모델링을 보다 단순한 오브젝트들의 합성을 통해 해결한다. 제안하는 시스템은 두 개 이상의 3D 모델을 생성하는 멀티 페이지 기능을 제공하며, 두 개 이상의 메쉬를 조립하여 하나의 메쉬를 만드는 조립 모드를 제공한다. 여기에서 두 개의 메쉬를 보다 직관적이고 쉽게 조립하기 위해 스케치 기반의 객체 조합 기법을 제안한다. 제안하는 시스템을 사용하면 복잡한 형태의 오브젝트를 보다 쉽고 빠르게 제작할 수 있다.

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The Uncertainty Analysis of SWAT Simulated Streamflow Applied to Chungju Dam Watershed (충주댐 유역의 유출량에 대한 SWAT모형의 예측불확실성 분석)

  • Joh, Hyung-Kyung;Park, Jong-Yoon;Shin, Hyung-Jin;Lee, Ji-Wan;Kim, Seong-Joon
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2011.05a
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    • pp.29-29
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    • 2011
  • SWAT (Soil and Water Assessment Tool) 모형은 물리적 기반의 준분포형 강우-유출 모형으로서, 대규모의 복잡한 유역에서 장기간에 걸친 다양한 종류의 토양과 토지이용 및 토지관리 상태에 따른 유출과 유사 및 오염물질의 거동에 대한 토지관리 방법의 영향을 예측이 가능하여, 수자원 관리 계획 및 유역관리를 위한 의사결정 지원 등 그 적용 범위가 매우 광범위하다. 이러한 모형의 적용성 검증을 위해서는 매개변수 민감도 분석 및 검 보정, 예측 불확실성 분석을 필요로 한다. 최근 수문 모델의 불확실성을 분석하기 위한 다양한 기법들이 개발 되었는데, 본 연구는 충주댐 유역(6,581.1 m)을 대상으로 유역출구점의 실측 일 유출량 자료(1998~2003)를 바탕으로 SWAT 모형의 유출관련 매개변수(총 18개)에 대한 불확실성 분석을 실시하였다. 이때 사용된 분석 기법으로는 SUFI2 (Sequential Uncertainty FItting algorithm 2), GLUE (Generalized Likelihood Uncertainty Estimation), ParaSol (Parameter Solution)등을 적용 하였다. 이러한 기법은 모두 SWAT-CUP (SWAT-Calibration Uncertainty Program, Abbaspour, 2007) 모형에 탑재되어있으며, 모형의 결과로써 검 보정, 매개변수의 민감도 분석, 각종 목적 함수 및 불확실성의 범위 등이 자동으로 산출 되므로 모형의 사용자가 불확실성 평가 기법의 분석 및 비교를 손쉽게 할 수 있다. 그 결과 대표적인 목적 함수인 결정 계수( $^2$)와 NSE (Nash-Sutcliffe Model Efficiency)는 모두 0.65에서 0.92사이의 값을 나타내어 대체적으로 모의가 잘 이루어졌음을 알 수 있었다. 그러나 불확실성의 범위를 나타내는 지표인 p-factor 및 r-factor에서는 평가 기법 별로 그 차이가 확연하게 드러났다. 여기서 p-factor는 불확실성 범위에 실측치가 포함되는 비율이며, r-factor는 불확실성의 상대적인 범위로 각각 1과 0에 가까울수록 모의 기법의 성능이 우수함을 의미한다. 세 가지 알고리듬 중에서 SUFI2의 p-factor가 약 0.51로 가장 높게 나타났으며, ParaSol의 r-factor가 0.00으로 가장 작게 나타났다. 여기서 p-factor는 불확실성 범위에 실측치가 포함되는 비율이며, r-factor는 불확실성의 상대적인 범위를 의미한다. 본 연구의 결과는 SWAT 모형을 이용한 수문모델링에서 수문분석에 따른 예측결과의 불확실성을 정량적으로 평가함으로서, 모형의 적용성 평가 및 모의결과의 신뢰성 확보에 근거자료로 활용이 가능할 것으로 판단된다.

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