• 대한원격탐사학회지
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• 제39권5_4호
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• pp.1125-1134
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• 2023

우리나라의 17,000여개의 저수지 중 13,600개소의 소규모 농업용 저수지에는 수문 계측 시설이 설치되지 않아서, 저수율 예측과 합리적인 저수지 운영이 쉽지 않다. 본 연구는 인공지능 기술을 이용하여 농업용 저수지의 저수율을 예측하는 것을 목적으로 하며, 단변량 long short-term memory (LSTM)에서 저수율 그 자체를 사용하는 것뿐만 아니라, 다변량 LSTM에서 강수 등의 기상변수와 시기 등의 계절변수를 추가하여 예측에 활용하였다. 이동저수지의 2013년부터 2020년까지 8년간 데이터로 모델을 학습시키고, 모델의 예측 결과를 2021년의 일일 저수율 데이터로 검증하였다. 단변량 LSTM은 1일 후 저수율을 root-mean square error (RMSE) 1.04%, 3일 후 2.52% 이내, 5일 후 4.18%의 오차로 예측하였으며, 다변량 LSTM은 1일 후 저수율을 RMSE 0.98%, 3일 후 1.95%, 5일 후 2.76%의 오차로 예측하여 더 좋은 성능을 보였다. 1일 후 저수율을 예측하는 다변량 모델의 경우, 시계열 저수율 이외에도 date of year (DOY)와 1일 및 5일 누적 강수량이 중요한 변수인 것으로 나타났는데, 이를 통해 볼 때 당일 저수율에 영향을 미치는 강수의 시간적 범위는 5일 정도인 것으로 사료된다.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제34권4호
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• pp.109-118
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• 2022

정점 표층 수온 관측 데이터 중 결측 구간의 데이터를 양방향 순환신경망(Bidirectional Recurrent Neural Network, BiRNN) 기법을 이용하여 보간하였다. 인공지능 기법 중 시계열 데이터에 일반적으로 활용되는 Recurrent Neural Networks(RNNs)은 결측 추정 위치까지의 시간 흐름 방향 또는 역방향으로만 추정하기 때문에 장기 결측 구간에는 추정 성능이 떨어진다. 반면, 본 연구에서는 결측 구간 전후의 양방향으로 추정을 하여 장기 결측 데이터에 대해서도 추정 성능을 높일 수 있다. 또한 관측점 주위의 가용한 모든 데이터(수온, 기온, 바람장, 기압, 습도)를 사용함으로써, 이들 상관관계로부터 보간 데이터를 함께 추정하도록 하여 보간 성능을 더욱 높이고자 하였다. 성능 검증을 위하여 통계 기반 모델인 Multivariate Imputation by Chained Equations(MICE)와 기계학습 기반의 Random Forest 모델, 그리고 Long Short-Term Memory(LSTM)을 이용한 RNN 모델과 비교하였다. 7일간의 장기 결측에 대한 보간에 대해서 BiRNN/통계 모델들의 평균 정확도가 각각 70.8%/61.2%이며 평균 오차가 각각 0.28도/0.44도로 BiRNN 모델이 다른 모델보다 좋은 성능을 보인다. 결측 패턴을 나타내는 temporal decay factor를 적용함으로써 BiRNN 기법이 결측 구간이 길어질수록 보간 성능이 기존 방법보다 우수한 것으로 판단된다.

• 응용통계연구
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• 제29권1호
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• pp.61-73
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• 2016

본 논문에서는 다변량 시계열 모형 진단을 위해 잔차의 자기상관성 유무를 확인하기 위한 와일드 붓스트랩(wild bootstrap) Ljung-Box(LB) 검정통계량을 연구하였다. 일반적으로 LB 검정은 오차가 서로 독립이며 동일한 분포를 따른다는 IID 가정 하에 유도되는 점근적 카이제곱 분포를 이용한다. 한편 금융시계열 자료는 분산에 조건부 이분산성이 존재하기 때문에 오차의 IID 가정을 만족시키지 못하며 이에 따라 점근적 분포를 이용한 LB 검정은 제1종의 오류를 만족시키지 못하게 된다. 이를 극복하기 위해 와일드 붓스트랩을 이용한 LB 검정법을 제안하고 그 성질을 연구하고자 한다. 벡터자기회귀 모형과 벡터오차수정 모형 등의 다양한 다변량 시계열 모형을 이용하여 모의실험을 실시하는 한편, 코스피 200지수와 지수선물 자료를 이용한 실증분석을 통해 와일드 붓스트랩을 이용한 LB 검정법이 조건부 이분산성의 부정적인 영향을 효과적으로 제거할 수 있음을 입증하였다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2021년도 학술발표회
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• pp.373-373
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• 2021

Rainfall forecasting is an important issue that is applied in many areas, such as agriculture, flood warning, and water resources management. In this context, this study proposed a statistical and machine learning-based forecasting model for monthly rainfall. The Bayesian Gaussian process was chosen to optimize the hyperparameters of the Stacked Long Short-term memory (SLSTM) model. The proposed SLSTM model was applied for predicting monthly precipitation of Seoul station, South Korea. Data were retrieved from the Korea Meteorological Administration (KMA) in the period between 1960 and 2019. Four schemes were examined in this study: (i) prediction with only rainfall; (ii) with deseasonalized rainfall; (iii) with rainfall and minimum temperature; (iv) with deseasonalized rainfall and minimum temperature. The error of predicted rainfall based on the root mean squared error (RMSE), 16-17 mm, is relatively small compared with the average monthly rainfall at Seoul station is 117mm. The results showed scheme (iv) gives the best prediction result. Therefore, this approach is more straightforward than the hydrological and hydraulic models, which request much more input data. The result indicated that a deep learning network could be applied successfully in the hydrology field. Overall, the proposed method is promising, given a good solution for rainfall prediction.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2010년도 학술발표회
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• pp.571-575
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• 2010

Drought is a natural hazard with different properties that are usually dependent to each other. Therefore, a multivariate model is often used for drought frequency analysis. The Copula based bivariate drought severity and duration frequency analysis is applied in the current study in order to show the effect of tail behavior of drought severity and duration on the selection of a copula function for drought bivariate frequency analysis. Four copula functions, namely Clayton, Gumbel, Frank and Gaussian, were fitted to drought data of four stations in Iran and Canada in different climate regions. The drought data are calculated based on standardized precipitation index time series. The performance of different copula functions is evaluated by estimating drought bivariate return periods in two cases, [$D{\geq}d$ and $S{\geq}s$] and [$D{\geq}d$ or $S{\geq}s$]. The bivariate return period analysis indicates the behavior of the tail of the copula functions on the selection of the best bivariate model for drought analysis.

• 한국항해항만학회지
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• 제44권1호
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• pp.44-52
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• 2020

세계적인 장기경기침체 속에서 보다 정확한 물동량 예측은 항만정책 수행에 중요하다. 따라서, 본 연구에서는 부산항 컨테이너 물동량(수출입화물과 환적화물)을 단변량 모형인 ARIMA 뿐만 아니라 인과관계가 있을 것으로 예상되는 경제규모(한국, 중국, 미국의 국내총생산), 금리수준 그리고 경기변동을 고려한 벡터자기회귀모형과 벡터오차수정모형을 활용하여 추정하고 비교하였다. 측정자료는 2014년 1월부터 2019년 8월까지 월별 부산항 컨테이너 물동량이다. 분석결과에 의하면, 수출입물동량 시계열은 비교적 안정적(stationary)이어서 VAR에 의해 추정하였고 환적화물은 불안정적(non-stationary)하지만, 경제규모, 금리 및 경기변동과 공적분(장기적인 균형관계)를 띠고 있어 VEC모형으로 추정하였다. 추정결과, 안정적인 수출입화물 추정에서는 단변량 모형인 ARIMA가 우수하고 추세가 있는 환적화물은 다변량모형인 VEC모형이 보다 예측력이 우수한 것으로 나타나고 있다. 특히 수출입화물은 우리나라 경제규모와 관련이 있고, 환적화물은 중국과 미국 경제규모와 밀접한 관련이 있다. 또한 중국 경제규모가 미국에 비하여 더 밀접하게 나타나고 있어 환적화물 증대전략에 시사점을 주고 있다.

• 수산경영론집
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• 제49권2호
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• pp.21-35
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• 2018

Squid is a popular seafood in Korea. However, since the 2000s, the squid production has been declining. The unstable supply of the squid products may cause price fluctuations of fresh and chilled squid. These price fluctuations may be relatively more severe than them of other commodities, because the fresh and chilled squid can not be stored for a long period of time. Thus, this study analyzes the structural characteristics of price volatility and price asymmetry of fresh squid based on off-diagonal GARCH model. Data used to analysis of this study are daily wholesale and retail prices of fresh squid from January 1, 2006 to December 31, 2016 provided in the KAMIS. As theoretical approaches of this study, first of all, the stability of the time series is confirmed by the unit root test. Secondly, the causality between distribution channels is checked by the Granger causality test. Thirdly, the VAR model and the off-diagonal GARCH model are adopted to estimate asymmetry effect and price volatility spillover between distribution channels. Finally, the stability of the model is confirmed by multivariate Q-statistic and ARCH-LM test. In conclusion, fresh squid is found to have shock and volatility spillover between wholesale and retail prices as well as its own price. Also, volatility asymmetry effect is shown in own wholesale or retail price of fresh squid. Finally, this study shows that the decrease in the fresh squid retail price of t-1 period than the increase in the t-1 period has a greater impact on the volatility of the fresh squid wholesale price in t period.

• 통상정보연구
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• 제16권3호
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• pp.73-96
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• 2014

본 연구는 우리나라 수출 상위 5개 품목 중 하나인 자동차 수출을 대상으로, 승용차 브랜드별 단기 수출수요에 영향을 미치는 이론적 잠재요인을 발굴 및 설계하여 이론적 수출수요예측모델을 개발하고, 다변량시계열분석 기반의 VAR(Vector Auto Regressive)모형을 이용한 실증분석을 통해 개별상품과 시장특성이 반영된 단기수출수요예측모델을 검정하고자 하였다. 따라서 미국에 수출되고 있는 우리나라 소형 승용차 2개 브랜드(엑센트, 아반떼)에 대해 VAR모형을 이용한 분기단위 단기수요예측모델을 개발하고, 브랜드별 예측모델을 통해 산출된 t+1분기 시점의 예측값과 실제 판매된 판매대수를 대상기간을 1분기씩 달리하여 비교평가 하였다. 그 결과 엑센트와 아반떼의 RMSE %는 각각 4.3%와 20.0%로 났으며, 일평균 판매량을 기준으로 보았을 때 엑센트는 3.9일에 해당하고 아반떼는 18.4일에 해당하는 물량임을 알 수 있었다. 따라서 본 연구의 단기수출수요예측모델은 예측력과 검정시점별 일관성 측면에서 활용성이 높은 것으로 평가할 수 있었다.

• The Journal of Asian Finance, Economics and Business
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• 제6권3호
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• pp.151-162
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• 2019

The paper examines the effects of Foreign Direct Investment (FDI) on the economic growth of Lao People's Democratic Republic (Lao PDR) between 1993 and 2015. The investigation is based on the influence of growth and economic absorptive capability determinants such as human capital, trade openness, and institutional quality. The methodological analysis uses a multivariate framework accounting capital stock, labor stock, FDI, human capital, trade openness, and institutional quality in regression of the Vector Autoregressive model. Augmented Dickey-Fuller unit root test, Johansen Cointegration test, and Granger Causality test were applied as parts of the econometric time-series analysis approach. The empirical results demonstrate the positive effects of FDI and trade openness, and the negative effects of human capital and institutional quality on the economic growth of the Lao PDR over the 1993 to 2015 period. The findings confirm that trade openness complemented by a sufficient level of infrastructure, education, quality institutions, and transparency significantly influence economic growth and attract more FDI. Research results lend credence to the need for the Lao PDR's government to focus on improving its economic absorptive capability and economic competitiveness regionally and globally by improving wealth and resource management strategies, as failure to take this course of action could lead to the Dutch Disease effects.

• Environmental Engineering Research
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• 제22권1호
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• pp.116-124
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• 2017

The study makes an attempt to investigate the causal nexus between carbon dioxide emissions, GDP per capita, industrialization and population with an evidence from Rwanda by employing a time series data spanning from 1965 to 2011 using the autoregressive distributed lag model. Evidence from the study shows that carbon dioxide emissions, GDP per capita, industrialization and population are co-integrated and have a long-run equilibrium relationship. Evidence from the Granger-causality shows a unidirectional causality running from industrialization to GDP per capita, population to carbon dioxide emissions, population to GDP per capita and population to industrialization. Evidence from the long-run elasticities has policy implications for Rwanda; a 1% increase in GDP per capita will decrease carbon dioxide emissions by 1.45%, while a 1% increase in industrialization will increase carbon dioxide emissions by 1.64% in the long-run. Increasing economic growth in Rwanda will therefore reduce environmental pollution in the long-run which appears to support the validity of the environmental Kuznets curve hypothesis. However, industrialization leads to more emissions of carbon dioxide, which reduces environment, health and air quality. It is noteworthy that the Rwandan Government promotes sustainable industrialization, which improves the use of clean and environmentally sound raw materials, industrial process and technologies.