• 제목/요약/키워드: Grid-based model

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광역 전력계통 주파수 감시망 적용을 위한 광역계통주파수의 전파속도에 관한 연구 (Study on the Propagation Speed of the wide-area power system frequency for the application of FNET)

  • 국경수;노대석
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제10권8호
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    • pp.1824-1831
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    • 2009
  • 본 논문은 대규모 전력 송전망에서 발전기가 사고로 인해 순간적으로 전력공급을 중단하게 되었을 때 과도기간 동안 나타나는 전력계통 주파수의 급강하가 탈락된 발전기의 위치로부터 전력 송전망 전체로 파급되어 가는 전파속도를 분석한다. 이러한 전력계통 주파수 동요의 전파속도는 전력계통 고유의 특성에 따라 다르게 나타나기 때문에 광역적 측면에서 전력 수송망의 특성을 이해하는데 중요한 파라미터이며, 최근 미국의 전력 송전망을 대상으로 운영중인 광역 전력계통 주파수 감시스템(FNET)을 활용한 전력 IT 적용연구에서 중요한 파라미터로 활용되고 있다. 본 논문에서는 방대한 규모를 가진 미 동부의 전력송전 연계계통에 대해 최근의 동적모델을 사용하여 다양한 위치에서의 발전기 탈락을 모의한 후 이에 따른 전력계통주파수 동요의 전파 특성을 분석하고 그 전파속도를 제시한다.

Effect of rainfall patterns on the response of water pressure and slope stability within a small catchment: A case study in Jinbu-Myeon, South Korea

  • Viet, Tran The;Lee, Giha
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2016년도 학술발표회
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    • pp.202-202
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    • 2016
  • Despite the potentially major influence of rainstorm patterns on the prediction of shallow landslides, this relationship has not yet received significant attention. In this study, five typical temporal rainstorm patterns with the same cumulative amount and intensity components comprising Advanced (A1 and A2), Centralized (C), and Delayed (D1 and D2) were designed based on a historical rainstorm event occurred in 2006 in Mt. Jinbu area. The patterns were incorporated as the hydrological conditions into the Transient Rainfall Infiltration and Grid-based Regional Slope-stability Model (TRIGRS), in order to assess their influences on pore pressure variation and changes in the stability of the covering soil layer in the study area. The results revealed that not only the cumulative rainfall thresholds necessary to initiate landslides, but also the rate at which the factor of safety (FS) decreases and the time required to reach the critical state, are governed by rainstorm pattern. The sooner the peak rainfall intensity occurs, the smaller the cumulative rainfall threshold, and the shorter the time until landslide occurrence. Left-skewed rainfall patterns were found to have a greater effect on landslide initiation. More specifically, among the five different patterns, the Advanced storm pattern (A1) produced the most critical state, as it resulted in the highest pore pressure across the entire area for the shortest duration; the severity of response was then followed by patterns A2, C, D1, and D2. Thus, it can be concluded that rainfall patterns have a significant effect on the cumulative rainfall threshold, the build-up of pore pressure, and the occurrence of shallow landslides, both in space and time.

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넓은 공간에서 위치 변화를 감지하기위한 관성 센서의 특성 분석 (Analysis of the characteristics of inertial sensors to detect position changes in a large space)

  • 홍종균
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제22권3호
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    • pp.770-776
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    • 2021
  • 위치 파악을 위한 시스템은 지난 몇 년 동안 적극적으로 연구 및 개발되었으며 많은 응용 분야에 적용되고 있다. 본 논문은 가속도계와 단일 축 자이로 스코프로 구성된 센서 시스템을 사용하여 실내와 실외의 넓은 공간에서 위치를 파악하는 방법을 제안한다. 가속도계와 자이로 스코프를 사용하여 사람의 움직임을 인식하는 시스템을 설계 한 후 기하학적 알고리즘을 센서 데이터에 적용하여 오차율을 줄이고자 하였다. 특히 활용성을 고려하기 위하여 센서 기기를 허리에 느슨하게 착용함으로써 실험 데이터가 실제 응용 분야에 유용하게 사용될 수 있도록 고려하였다. 반지름이 1m, 3m인 원형 트랙의 실험 결과를 바탕으로 본 논문에서는 회전 각도의 임계 값을 이용한 알고리즘을 제안하고 실험 결과에 적용하였다. 그리드 패턴 트랙 모델에 대한 추적 실험을 수행했으며, 최종 추적 지점과 목표 지점의 평균 편차는 원시 센서 데이터의 경우 약 15.2m로 확인 되었으며, 회전 각도 임계 값을 사용하는 알고리즘을 사용하여 약 4.0m로 줄일 수 있었다.

가전제품 전력 사용 분류를 위한 장단기 메모리 기반 비침입 부하 모니터링 기법 (Non-Intrusive Load Monitoring Method based on Long-Short Term Memory to classify Power Usage of Appliances)

  • 경찬욱;선준호;선영규;김진영
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제21권4호
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    • pp.109-116
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    • 2021
  • 본 논문은 분산자원 집합 거래시장의 활성화와 에너지 관리의 중요성이 증가되면서 에너지 관리 모니터링 기술로서 합산된 전체 전력으로부터 각각의 가전제품의 전력을 찾아내는 비 침입 부하 모니터 기법을 제안한다. 본 논문에서는 데이터 전처리를 통해 각 가전제품들의 power on-off상태가 나오도록 한다. 이러한 데이터를 LSTM을 모델로 사용하여 각 가전제품들의 power on-off 상태를 예측한다. 예측한 상태들을 데이터 후처리를 한 후, 실제 상태들과 비교하여 정확도를 측정한다. 본 논문에서는 전자제품의 개수, 데이터 후처리 방법과 Time step size를 다르게 하여 정확도를 측정하여 비교한다. 전자 제품의 개수가 6개이고, Round함수로 데이터 후처리 방법을 사용하고, Time step size는 6으로 설정하였을 때, 가장 높은 정확도가 나온 것으로 측정되었다.

Backward estimation of precipitation from high spatial resolution SAR Sentinel-1 soil moisture: a case study for central South Korea

  • Nguyen, Hoang Hai;Han, Byungjoo;Oh, Yeontaek;Jung, Woosung;Shin, Daeyun
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2022년도 학술발표회
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    • pp.329-329
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    • 2022
  • Accurate characterization of terrestrial precipitation variation from high spatial resolution satellite sensors is beneficial for urban hydrology and microscale agriculture modeling, as well as natural disasters (e.g., urban flooding) early warning. However, the widely-used top-down approach for precipitation retrieval from microwave satellites is limited in several hydrological and agricultural applications due to their coarse spatial resolution. In this research, we aim to apply a novel bottom-up method, the parameterized SM2RAIN, where precipitation can be estimated from soil moisture signals based on an inversion of water balance model, to generate high spatial resolution terrestrial precipitation estimates at 0.01º grid (roughly 1-km) from the C-band SAR Sentinel-1. This product was then tested against a common reanalysis-based precipitation data and a domestic rain gauge network from the Korean Meteorological Administration (KMA) over central South Korea, since a clear difference between climatic types (coasts and mainlands) and land covers (croplands and mixed forests) was reported in this area. The results showed that seasonal precipitation variability strongly affected the SM2RAIN performances, and the product derived from separated parameters (rainy and non-rainy seasons) outperformed that estimated considering the entire year. In addition, the product retrieved over the mainland mixed forest region showed slightly superior performance compared to that over the coastal cropland region, suggesting that the 6-day time resolution of S1 data is suitable for capturing the stable precipitation pattern in mainland mixed forests rather than the highly variable precipitation pattern in coastal croplands. Future studies suggest comparing this product to the traditional top-down products, as well as evaluating their integration for enhancing high spatial resolution precipitation over entire South Korea.

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진동 아날로그 신호 기반의 이상상황 탐지를 위한 기계학습 모형의 성능지표 향상 (Improving the Performance of Machine Learning Models for Anomaly Detection based on Vibration Analog Signals)

  • 김재훈;엄상천;박철순
    • 산업경영시스템학회지
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    • 제47권2호
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    • pp.1-9
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    • 2024
  • New motor development requires high-speed load testing using dynamo equipment to calculate the efficiency of the motor. Abnormal noise and vibration may occur in the test equipment rotating at high speed due to misalignment of the connecting shaft or looseness of the fixation, which may lead to safety accidents. In this study, three single-axis vibration sensors for X, Y, and Z axes were attached on the surface of the test motor to measure the vibration value of vibration. Analog data collected from these sensors was used in classification models for anomaly detection. Since the classification accuracy was around only 93%, commonly used hyperparameter optimization techniques such as Grid search, Random search, and Bayesian Optimization were applied to increase accuracy. In addition, Response Surface Method based on Design of Experiment was also used for hyperparameter optimization. However, it was found that there were limits to improving accuracy with these methods. The reason is that the sampling data from an analog signal does not reflect the patterns hidden in the signal. Therefore, in order to find pattern information of the sampling data, we obtained descriptive statistics such as mean, variance, skewness, kurtosis, and percentiles of the analog data, and applied them to the classification models. Classification models using descriptive statistics showed excellent performance improvement. The developed model can be used as a monitoring system that detects abnormal conditions of the motor test.

SWAN모델을 이용한 제주해역 장기 파랑분포 특성 연구 (Analysis of Long-Term Wave Distribution at Jeju Sea Based on SWAN Model Simulation)

  • 류황진;홍기용;신승호;송무석;김도영
    • 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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    • 제7권3호
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    • pp.137-145
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    • 2004
  • 제주해역의 상기 파랑분포 특성을 제3세대 파랑모델인 SWAN모델에 의한 시뮬레이션을 통해 고찰하였다. 제주해역은 한국 연안에서 파랑에너지 밀토가 상대적으로 큰 해역으로 파력발전에 적합한 후보지이며, 파력발전 효율은 해역의 파랑특성 인자들에 밀접히 연관되어 있다. 파랑분포는 한국해양연구원의 광역 장기 파랑추산 자료의 월평균 파랑특성을 경계조건으로 1 km 격자의 SWAN모델 시뮬레이션을 통해 획득하였으며, 파랑분포 해석은 유의파고, 평균 파향, 평균 과주기의 계절적ㆍ공간적 변화특성 고찰을 주목적으로 하였다. 유의파고는 겨울과 여름이 우세하며, 지역적으로는 제주도의 서쪽이 동쪽에 비해 유의파고가 높다. 유의파고의 최고치는 겨울에 북서쪽 해역에서 발생하며, 여름철의 남동쪽 해역이 다음으로 우세하고, 봄가을은 전체적으로 파고가 낮으나 분포가 비교적 균일하다. 파향의 분포는 회절의 영향을 받는 배후지역을 제외하면, 여름에는 북서 방향이 지배적이고, 겨울에는 남동 방향이 지배적이다. 파주기는 여름과 겨울철에 길고, 동쪽에 비해 서쪽 해역에서 길게 나타난다. 파주기의 최대치는 겨울에 서쪽 해역에서 발생하고, 여름에는 남쪽 해역의 파주기가 다소 우세하나 비교적 균일한 분포를 갖는다.

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남중국해 지역 실시간 해양 조석 및 폭풍해일 시뮬레이션 (Regional Realtime Ocean Tide and Storm-surge Simulation for the South China Sea)

  • 김경옥;최병호;이한수;육진희
    • 한국해안·해양공학회논문집
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    • 제30권2호
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    • pp.69-83
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    • 2018
  • 남중국해는 심해 분지, 대륙 붕단, 얕은 대륙붕, 많은 해협, 복잡한 수심 특징을 가진 전형적인 연안 영해이다. 본 연구에서는, 비구조 격자 기반으로 대상 해역을 상세하게 해상할 수 있으며, 개방경계에 조석을, 해표면에 기상자료를 입력하여 조석 및 폭풍해일을 모의할 수 있는 수치 모델을 구축하여 남중국해의 조석 특성과 전파 양상을 조사하고, 태풍에 의한 폭풍해일을 재현하였다. 태풍에 의한 폭풍해일 모의는, 2013년에 필리핀에 막대한 피해를 초래하였던 태풍 하이옌에 대해서 수행하였다. 관측치 및 선행 연구의 조석 분포와의 비교 결과, 4개의 주요 분조의 진폭과 위상은 대체적으로 잘 모의되었다. 선행 연구들에 따르면, 당 해역은 모델을 이용하여 조석을 예측하기가 어렵다고 보고되고 있는데, 이 점을 감안한다면 본 연구에서 예측한 조석은 허용 범위에 있다고 생각된다. 본 연구에서 수행한 자유 진동 모드 실험을 통해서 남중국해가 일주조 조석이 우세한 이유를 알 수 있었으며, 조석 잔차류(tidal residual current) 및 총에너지 소실(total energy dissipation) 산정을 통해서 조석 및 퇴적환경을 파악하였다. 본 연구에서 구축한 모델을 이용하여 태풍 하이옌에 의한 폭풍해일을 타당하게 모의하였으며, 모델 검증 및 조석 환경 규명을 통하여 남중국해의 지역 실시간 순압 조석/수위 예측 시스템을 구축하였다.

A1B기후변화시나리오 기반 RCM과 SWAT모형을 이용한 대청댐 및 용담댐 유역 유출량 전망 (Outlook of Discharge for Daecheong and Yongdam Dam Watershed Using A1B Climate Change Scenario Based RCM and SWAT Model)

  • 박진혁;권현한;노선희
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제44권12호
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    • pp.929-940
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    • 2011
  • 본 연구에서는 금강유역 내 대청댐 및 용담댐유역을 대상으로 기상청에서 제공하는 공간해상도 27 km 지역규모의 A1B시나리오 기반의 RCM모형과 SWAT모형을 이용하여 미래 유출량 전망을 분석하였다. 기본적으로 GCM 및 RCM은 시공간적 스케일의 상이성으로 인해 수자원 영향 평가를 위한 자료로서 직접적인 이용은 현실적으로 곤란하다는 점에서 본 연구에서는 RCM 격자자료를 유역단위에서 강우관측소지점 단위로 공간적 다운스케일링을 실시하였으며 RCM 월자료에 대해서 일단위 자료로 시간적 다운스케일링을 수행하여 기후모델로부터발생하는 시공간적 스케일의 문제점을 극복하였다. 또한 유역단위의 상세수문시나리오를 생산하기 위해서 다지점 비정상성 다운스케일링 기법을 활용하여 기존 일강수량 모의기법에서 간과되었던 비정상성을 고려하여 미래 기후변화에 따른 강수사상의 변동성을 다양한 방법으로 검토하였다. 2001~2006년 기간 동안 SWAT모형을 이용하여 용담댐 및 대청댐 지점의 유입량과 SWAT의 최종방류부의 유출량 분석값을 비교한 결과 모의치와 실측치가 각각 90.1%, 84.3% 일치하는 것으로 나타나 적용성이 있음을 확인하였다. 기후변화 분석기간은 2011년부터 2090년까지 80년을 대상기간으로 선정하였으며, 분석결과 2011~2030년 사이 유출량이 6% 증가하는 것으로 전망되었고, 유출량의 계절적 변화는 여름철의 유출량이 감소하고, 가을과 겨울철의 유출량이 증가하는 것으로 나타나 지금과는 강우의 패턴이 변화될 것으로 예상된다.

공간 구문론을 이용한 존내 자동차 배출량 추정 모형 (Mobile Source Emissions Estimates for Intra-zonal Travel Using Space Syntax Analysis)

  • 이규진;최기주
    • 대한교통학회지
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    • 제34권2호
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    • pp.107-122
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    • 2016
  • 이 연구는 교통수요모형에 기반한 자동차 배출량 산정 시 존내 배출량이 누락되는 문제를 보완하기 위해, 교통수요모형과 결합하여 활용될 수 있는 존내 배출량 산정 모형을 정립하는데 목적이 있다. 특히 "도시-교통의 상호작용에 기안하여, 도시공간구조는 접근도에 영향을 미치고, 이는 사람들의 통행행태에 영향을 미친다."는 이론에 근거하여, 본 연구는 도시 도로의 구조적인 특성을 정량화할 수 있는 공간 구문론(Space Syntax) 이론 등을 활용하여 존내 통행거리, 존내 통행량, 존내 평균 통행속도, 그리고 이들을 조합한 존내 배출량 추정 모형을 구축하였다. 연구 결과, 도시 공간 구조는 존내 배출 특성에도 영향을 미치는 것으로 나타났으며, 특히 압축도시이고, 대지 면적이 좁고, 난개발 지수가 낮고, 격자형 도시일수록, 존내 자동차 배출량은 적게 배출되는 것으로 나타났다. 지역의 공간적 특성을 반영하여 구축된 본 연구 모형은 기존 모형에 비해 약 44-46% 높은 설명력을 보였다. 이를 수원시 자전거 도로 개선사업에 적용하여 배출 저감량을 산정한 결과, 존간 배출 저감량만 고려한 기존 결과와 비교해 약 2배 높은 배출 저감량이 산정되었다. 본 연구결과는 국가 배출량 산정에의 활용 및 다양한 교통-환경 정책의 효과 평가에도 유용하게 활용될 수 있을 것으로 기대된다.