• 한국수자원학회:학술대회논문집
• /
• 한국수자원학회 2023년도 학술발표회
• /
• pp.358-358
• /
• 2023

본 연구에서는 그동안 수자원분야 강우유출 해석분야에 활용되었던 대표적인 머신러닝&딥러닝(ML&DL) 모델을 활용하여 모델의 하이퍼파라미터 튜닝뿐만 아니라 모델의 특성을 고려한 기상 및 수문데이터의 조합과 전처리(lag-time, 이동평균 등)를 통하여 데이터 특성과 ML&DL모델의 조합시나리오에 따른 일 유입량 예측성능을 비교 검토하는 연구를 수행하였다. 이를 위해 소양강댐 유역을 대상으로 1974년에서 2021년까지 축적된 기상 및 수문데이터를 활용하여 1) 강우, 2) 유입량, 3) 기상자료를 주요 영향변수(독립변수)로 고려하고, 이에 a) 지체시간(lag-time), b) 이동평균, c) 유입량의 성분분리조건을 적용하여 총 36가지 시나리오 조합을 ML&DL의 입력자료로 활용하였다. ML&DL 모델은 1) Linear Regression(LR), 2) Lasso, 3) Ridge, 4) SVR(Support Vector Regression), 5) Random Forest(RF), 6) LGBM(Light Gradient Boosting Model), 7) XGBoost의 7가지 ML방법과 8) LSTM(Long Short-Term Memory models), 9) TCN(Temporal Convolutional Network), 10) LSTM-TCN의 3가지 DL 방법, 총 10가지 ML&DL모델을 비교 검토하여 일유입량 예측을 위한 가장 적합한 데이터 조합 특성과 ML&DL모델을 성능평가와 함께 제시하였다. 학습된 모형의 유입량 예측 결과를 비교·분석한 결과, 소양강댐 유역에서는 딥러닝 중에서는 TCN모형이 가장 우수한 성능을 보였고(TCN>TCN-LSTM>LSTM), 트리기반 머신러닝중에서는 Random Forest와 LGBM이 우수한 성능을 보였으며(RF, LGBM>XGB), SVR도 LGBM수준의 우수한 성능을 나타내었다. LR, Lasso, Ridge 세가지 Regression모형은 상대적으로 낮은 성능을 보였다. 또한 소양강댐 댐유입량 예측에 대하여 강우, 유입량, 기상계열을 36가지로 조합한 결과, 입력자료에 lag-time이 적용된 강우계열의 조합 분석에서 세가지 Regression모델을 제외한 모든 모형에서 NSE(Nash-Sutcliffe Efficiency) 0.8이상(최대 0.867)의 성능을 보였으며, lag-time이 적용된 강우와 유입량계열을 조합했을 경우 NSE 0.85이상(최대 0.901)의 더 우수한 성능을 보였다.

• Smart Structures and Systems
• /
• 제4권6호
• /
• pp.809-828
• /
• 2008

Real-time hybrid testing is an attractive method to evaluate the response of structures under earthquake loads. The method is a variation of the pseudodynamic testing technique in which the experiment is executed in real time, thus allowing investigation of structural systems with time-dependent components. Real-time hybrid testing is challenging because it requires performance of all calculations, application of displacements, and acquisition of measured forces, within a very small increment of time. Furthermore, unless appropriate compensation for time delays and actuator time lag is implemented, stability problems are likely to occur during the experiment. This paper presents an approach for real-time hybrid testing in which time delay/lag compensation is implemented using model-based response prediction. The efficacy of the proposed strategy is verified by conducting substructure real-time hybrid testing of a steel frame under earthquake loads. For the initial set of experiments, a specimen with linear-elastic behavior is used. Experimental results agree well with the analytical solution and show that the proposed approach and testing system are capable of achieving a time-scale expansion factor of one (i.e., real time). Additionally, the proposed method allows accurate testing of structures with larger frequencies than when using conventional time delay compensation methods, thus extending the capabilities of the real-time hybrid testing technique. The method is then used to test a structure with a rate-dependent energy dissipation device, a magnetorheological damper. Results show good agreement with the predicted responses, demonstrating the effectiveness of the method to test rate-dependent components.

• Steel and Composite Structures
• /
• 제24권3호
• /
• pp.297-307
• /
• 2017

A unified mathematical model of phase-lag Green-Naghdi magneto-thermoelasticty theories based on fractional derivative heat transfer for perfectly conducting media in the presence of a constant magnetic field is given. The GN theories as well as the theories of coupled and of generalized magneto-thermoelasticity with thermal relaxation follow as limit cases. The resulting nondimensional coupled equations together with the Laplace transforms techniques are applied to a half space, which is assumed to be traction free and subjected to a thermal shock that is a function of time. The inverse transforms are obtained by using a numerical method based on Fourier expansion techniques. The predictions of the theory are discussed and compared with those for the generalized theory of magneto-thermoelasticity with one relaxation time. The effects of Alfven velocity and the fractional order parameter on copper-like material are discussed in different types of GN theories.

• 한국강구조학회 논문집
• /
• 제24권1호
• /
• pp.1-11
• /
• 2012

군중하중을 받는 현행 바닥진동 설계절차의 한계를 극복하기 위해서는 개인별 운동의 시간차와 운동성분에 내재된 위상의 불확실성이 고려되어야 한다. 개인의 운동에 관한 연구는 통계적 자료를 토대로 많은 연구가 진행되고 있는 반면, 군중 행동패턴에 관한 연구는 그 복잡성으로 인해 연구가 미흡한 실정이다. 본 연구에서는 다양하고 복잡한 군중의 행동패턴을 개인 간의 위상을 반영한 하중모형을 제안한다. 모의실험을 통해 개인의 시간지연 값들을 난수로 발생시킨 후, 기준시간에 대한 시간 지연효과를 합산하였다. 본 연구에서 제안하는 위상의 합산으로 이루어진 계수는, 완전히 동기화된 군중의 경우에 대한 동기화 정도의 비를 나타낼 수 있다. 정의된 계수를 바탕으로 실제 일어날 수 있는 군중의 행동패턴을 분석하여 각각의 경우에 대한 계수 값을 제안하였다. 본 연구의 결과를 토대로 기존의 설계방식이 다룰 수 없었던 군중의 운동시 바닥구조의 응답을 합리적으로 반영할 수 있다.

• 한국방재학회 논문집
• /
• 제10권6호
• /
• pp.119-130
• /
• 2010

본 연구에서는 가상유역에 대한 분포형 모형의 적용을 통해 다양한 유역 및 유출조건에서도 적용 가능한 저류함수법의 매개변수를 추정하기 위한 범용모형을 개발하였다. 기존의 매개변수 추정식은 대부분 한정된 조건의 관측자료에 기초하고 있어 실제 유출에 영향을 미치는 인자를 민감하게 고려하기 힘든 문제점이 있었다. 약 35,000회의 다양한 조건을 고려한 유출모의 결과를 기초로 이를 가장 잘 반영해 줄 수 있는 매개변수 모형을 구성한 결과 저류함수법의 지체시간은 주로 유역내 가장 긴 유로의 특성과 밀접한 관련이 있고, 저류상수의 경우 유역의 특성들과 관련성이 높은 것으로 나타났다.

• 한국축산식품학회지
• /
• 제29권3호
• /
• pp.289-295
• /
• 2009

The aim of this research was to develop predictive models for the growth of spoilage bacteria (total viable cells, Pseudomonas spp., and lactic acid bacteria) on frankfurters and to estimate the shelf-life of frankfurters under aerobic conditions at various storage temperatures (5, 15, and $25^{\circ}C$). The primary models were determined using the Baranyi model equation. The secondary models for maximum specific growth rate and lag time as functions of temperature were developed by the polynomial model equation. During 21 d of storage under various temperature conditions, lactic acid bacteria showed the longest lag time and the slowest growth rate among spoilage bacteria. The growth patterns of total viable cells and Pseudomonas spp. were similar each other. These data suggest that Pseudomonas spp. might be the dominant spoilage bacteria on frankfurters. As storage temperature increased, the growth rate of spoilage bacteria also increased and the lag time decreased. Furthermore, the shelf-life of frankfurters decreased from 7.0 to 4.3 and 1.9 (d) under increased temperature conditions. These results indicate that the most significant factor for spoilage bacteria growth is storage temperature. The values of $B_f$, $A_f$, RMSE, and $R^2$ indicate that these models were reliable for identifying the point of microbiological hazard for spoilage bacteria in frankfurters.

• 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
• /
• 제어로봇시스템학회 2005년도 ICCAS
• /
• pp.994-998
• /
• 2005

A new control method, called a simple model matching, has been recently developed by the author. This is very simple and be applied for linear and nonlinear discrete time systems with/without time lag. Based on this formulation, identification is examined in this paper using an interconnected neural network with the EBP-EWLS learning algorithm. With this result, a control method is also presented for a nonlinear discrete time system.

• 대한교통학회지
• /
• 제20권4호
• /
• pp.51-61
• /
• 2002

본 연구에서는 운전자 입장에서 원하는 고속도로 다구간의 통행시간을 예측하는 모형을 구축하였다. 현재 지점검지기를 통해 생성되는 예상통행시간 정보는 장거리 통행시 발생되는 시간처짐현상을 반영하지 못하고 있다. 이로 인하여 도로이용자들의 신뢰가 떨어져. 전체적인 ATIS의 효과를 거두지 못하고 있다. 따라서 본 연구에서는 시간처짐 현상과 영업소 지체를 반영한 고속도로 다구간의 통행시간예측을 위하여, 한국도로공사에서 운영중인 검지기의 교통량 자료와 TCS자료를 사용하였다. 또한 실제 시스템에의 적용을 위해 이상치가 섞여 있는 자료를 유지하였다. 예측에 사용된 모형은 3개의 입력유니트와 2개의 출력유니트를 가지는 선행신경망의 형태로 구성하였으며, 학습방법은 역전파법을 이용하였다. 또한 학습속도와 예측력에 영향을 주는 학습계수, 은닉층의 유니트수, 반복 횟수에 따라 12개의 대안을 구성하여 예측결과를 토대로 최적대안을 모형으로 채택하였다. 이러한 본 연구의 자료특성에 의해 원하는 구간까지의 통행시간을 구할 수가 있다.

• 한국산학기술학회논문지
• /
• 제19권12호
• /
• pp.491-497
• /
• 2018

연구개발비가 기업의 R&D 성과로 이어지는가에 대하여 상반된 선행연구들이 존재한다. 보통 기업의 R&D 투자와 성과는 국가별, 산업별, 거시경제 상황 등이 복합적으로 작용하므로 인과관계를 독립적으로 분리하여 분석할 수 없기 때문이다. 또한 R&D 성과는 후행지표로 투자 시점과 성과 시점 사이의 시차가 존재하여 R&D 투자와 성과 간의 관계를 분석하기 어렵다. 하지만 방위산업의 경우 방위력개선비를 통해 지속적으로 R&D 투자가 발생하고, 방산업체는 이를 사업비로 사용하여 연구개발이 진행되므로 R&D 성과를 확인하기가 비교적 용이하다. 본 연구는 방위산업을 대상으로 R&D 투자와 성과 간의 인과관계를 찾고, 성과에 영향을 미치는 요인을 분석한다. 방위사업법에 의해 지정된 총 100여개의 방산업체 중 R&D 성과지표 획득이 용이한 대기업 및 중견기업들을 대상으로 최근 10년간의 기술지표, 과학지표, 재무지표에 대한 패널 데이터를 수집했다. 이를 패널데이터 분석을 통해 분야별(화력, 항공유도, 함정, 통신전자) R&D 투입과 성과 관계를 확인하고, 어떤 요인이 성과에 영향을 미치는지 찾고자 한다. 본 연구 결과는 중장기 국방정책 수립 시 의사결정의 기초자료로 활용이 가능할 것으로 보인다.

• 대한기계학회논문집B
• /
• 제30권7호
• /
• pp.671-681
• /
• 2006

This study focuses on the development of numerical procedure to analyze the nonlinear combustion instabilities in liquid rocket engine. Nonlinear behaviors of acoustic instabilities are characterized by the existence of limit cycle in linearly unstable engines and nonlinear or triggering instability in linearly stable engines. To discretize convective fluxes with high accuracy and robustness, approximated Riemann solver based on characteristics and Euler-characteristic boundary conditions are employed. The present procedure predicts well the transition processes from initial harmonic pressure disturbance to N-like steep-fronted shock wave in a resonant pipe. Longitudinal pressure oscillations within the SSME(Space Shuttle Main Engine) engine have been analyzed using the pressure-sensitive time lag model to account for unsteady combustion response. It is observed that the pressure oscillations reach a limit cycle which is independent of the characteristics of the initial disturbances and depends only on combustion parameters and operating conditions.