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근거리 지진관측자료의 S파를 이용한 지진규모 평가 연구 (A Study on Estimating Earthquake Magnitudes Based on the Observed S-Wave Seismograms at the Near-Source Region)

  • 연관희;최신규;이강렬
    • 한국지진공학회논문집
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    • 제28권3호
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    • pp.121-128
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    • 2024
  • There are growing concerns that the recently implemented Earthquake Early Warning service is overestimating the rapidly provided earthquake magnitudes (M). As a result, the predicted damages unnecessarily activate earthquake protection systems for critical facilities and lifeline infrastructures that are far away. This study is conducted to improve the estimation accuracy of M by incorporating the observed S-wave seismograms in the near source region after removing the site effects of the seismograms in real time by filtering in the time domain. The ensemble of horizontal S-wave spectra from at least five seismograms without site effects is calculated and normalized to a hypocentric target distance (21.54 km) by using the distance attenuation model of Q(f)=348f0.52 and a cross-over distance of 50 km. The natural logarithmic mean of the S-wave ensemble spectra is then fitted to Brune's source spectrum to obtain the best estimates for M and stress drop (SD) with the fitting weight of 1/standard deviation. The proposed methodology was tested on the 18 recent inland earthquakes in South Korea, and the condition of at least five records for the near-source region is sufficiently fulfilled at an epicentral distance of 30 km. The natural logarithmic standard deviation of the observed S-wave spectra of the ensemble was calculated to be 0.53 using records near the source for 1~10 Hz, compared to 0.42 using whole records. The result shows that the root-mean-square error of M and ln(SD) is approximately 0.17 and 0.6, respectively. This accuracy can provide a confidence interval of 0.4~2.3 of Peak Ground Acceleration values in the distant range.

천리안 기상영상기 영상을 이용한 한반도 지역의 수평면 전일사량 추정 (Estimation of Global Horizontal Insolation over the Korean Peninsula Based on COMS MI Satellite Images)

  • 이정호;최원석;김용일;윤창열;조덕기;강용혁
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제29권1호
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    • pp.151-160
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    • 2013
  • 근래 들어 위성영상 기반의 한반도 지역 일사량 추정 연구가 활발히 진행되고 있으나 대부분의 연구들은 외국 위성영상을 이용하고 있다. 이에 본 연구에서는 국내 정지궤도 위성영상을 활용하여 한반도 지역의 일사량을 추정하는 것을 목적으로 한다. 입력데이터로는 국내최초의 정지궤도 위성인 천리안 기상영상기의 레벨1 데이터 및 레벨2 구름 영상, 그리고 미국 NASA의 OMI 영상을 이용하고, 물리모델식은 동아시아지역 일사량 추정에 보다 적합하다고 알려진 Kawamura 모델식을 적용한다. 2011년 5월~2012년 4월에 이르는 기간의 15분 간격 데이터를 이용하여 일일 수평면 전일사량을 추정하였으며, 이를 대한민국의 18개지점의 관측소 실측치와 비교하였다. 일일 일사량 추정값과 관측값 간의 $R^2$값은 0.86로서 높은 상관성을 나타냈으며, 월평균 일사량의 오차는 대부분의 지점에서 ${\pm}15%$ 이내였고 연평균 수평면 전일사량의 오차는 서울을 제외하면 약 -5~+5%의 분포를 보였다. 본 연구결과를 통해 한반도 지역의 일사량을 추정하는데 있어 천리안 기상영상기 영상이 활용 될 수 있음을 확인하였다.

확률적 비용변경접근법을 이용한 도시철도 운영기관의 효율성과 생산성 분석 (자료포락분석기법을 이용한 추정결과와의 비교를 중심으로) (An Analysis on the Efficiency and Productivity of Korean Rail Transit Authorities Using a Stochastic Cost Frontier Approach (A Comparison with the Estimation Results by DEA))

  • 김민정;김성수
    • 대한교통학회지
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    • 제23권5호
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    • pp.15-25
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    • 2005
  • 본 연구는 성과를 측정하는 방법론에 따른 결과를 비교하고 도시철도 운영기관의 효율성과 생산성을 높일 수 있는 방안을 제시하기 위해 자료포락분석기법을 이용하여 효율성 및 생산성을 분석한 연구에서 사용된 동일한 자료를 바탕으로 확률적 비용변경접근법을 이용해 서울시지하철공사와 철도청의 수도권 전철부문 및 부산교통공단의 효율성과 생산성을 추정하였다. 추정결과 자료포락분석기법은 확률적 오차와 측정오차를 인정하지 않고 비효율성으로 간주하므로 효율성 값이 낮고 생산성 증가율의 값은 크게 도출된 반면, 확률적 비용변경접근법은 통계적 오차를 인정하기 때문에 효율성 값은 높고 생산성 증가율의 값은 작은 것으로 나타났다. 이처럼 변경접근법에 따라 추정된 결과는 다르게 나타난 반면, 이러한 결과로부터 도출되는 정책적 시사점은 다음과 같이 비슷한 것으로 나타났다. 첫째, 도시철도 운영기관들의 생산성을 높이기 위해서는 신기술 도입보다는 먼저 현재의 기술을 효율적으로 활용함으로써 효율성을 향상시켜야 하며, 둘째, 효율성을 높이기 위해서는 요소 투입량을 감축하여 기술적 효율성을 높여야 하고, 마지막으로 생산성 측정의 편의를 방지하기 위해서는 생산적 효율성 증가율. 기술 진보율, 규모의 경제 효과 요인을 모두 고려해야 하는 것으로 나타났다.

Monte-Carlo expectation-maximaization 방법을 이용한 무응답 모형 추정방법 (An estimation method for non-response model using Monte-Carlo expectation-maximization algorithm)

  • 최보승;유현상;윤용화
    • Journal of the Korean Data and Information Science Society
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    • 제27권3호
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    • pp.587-598
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    • 2016
  • 각종 선거를 앞두고 여러 여론조사 기관들은 다양한 방법으로 선거 결과를 예측한다. 조사를 통한 선거 예측을 수행하는 데 있어서 발생할 수 있는 문제점 중 하나는 무응답이며 무응답 대체 방법에 따라 예측 결과는 완전히 다른 결과를 생산해 낼 수 있다. 본 연구에서는 무응답 대체의 방법으로 모형을 기반으로 한 대체 방법에 대하여 연구하였다. 특히, 최대 우도 추정 방법을 적용했을 때 무시할 수 없는 무응답 (non-ignorable non-response) 체계 하에서 발생할 수 있는 변방 값 문제를 해결하기 위해 Wei와 Tanner (1990)가 제안한 Monte Carlo EM 알고리즘을 적용하였다. 모의 실험을 통하여 MCEM 방법과 기존의 최대 우도 추정 방법, 베이지안 추정 방법 사이의 비교 연구를 진행하였고 그 결과 MCEM 방법이 기존 방법들에 대한 대안 방법으로 이용될 수 있음을 보였다. 또한 2012년에 시행된 제18대 대통령 선거 당일의 출구조사 자료를 적용하여 실증 분석을 수행하였다. 예측 결과를 비교하기 위해 Bautista 등 (2007)이 제안한 MWPE (modified within precinct error)를 이용하였다.

동해 연안역 일차생산량 추정을 위한 GOCI 자료 적용 (Application of GOCI to the Estimates of Primary Productivity in the Coastal Waters of the East Sea)

  • 최종국;안재현;손영백;황득재;이순주
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제36권2_2호
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    • pp.237-247
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    • 2020
  • 이 연구에서는 GOCI 자료로부터 산출된 엽록소농도(CHL), 광합성유효광량(PAR), 진광층 깊이 및 국외 위성 기반의 해수면온도자료(SST)를 이용하여 동해 연안의 일차생산량 지도를 작성하고, 각 인자들에 대한 민감도 분석을 실시하였다. 광범위한 냉수대가 발현한 2013년 7월 25일과 대규모 적조가 발생한 2013년 8월 13일에는 평균 1,012 mg C m-2 d-1 및 1,945 mg C m-2 d-1의 높은 일차생산량을 보였다. 냉수대와 적조가 물러난 2013년 8월 25일에는 평균 778 mg C m-2 d-1의 일차생산량을 보여 기존 연구의 분석결과와 유사한 결과를 보였다. 민감도 분석결과, 광합성유효광량은 일차생산량 계산 결과에 큰 영향을 주지 않았으나, 진광층 깊이와 엽록소 농도는 평균 민감도인 0.5 이상의 값을 보였다. 특히 해수면 온도는 결과값에 매우 큰 변화를 가져와 해수면 온도 자료에 오류가 있을 경우 일차생산량 계산 결과에 큰 오류를 가져올 수 있는 것으로 분석되었다. 연구 결과, 일차 생산량 연구에 GOCI 자료가 활용 가능함을 확인할 수 있었으며, 하루 8회 영상획득이 가능한 GOCI를 적용함으로써 일차생산량 추정을 위한 입력변수들의 정확도가 향상되어, 국외의 극궤도 위성에 비해 정밀도가 높은 일차생산량 추정이 가능할 것으로 판단된다.

회귀분석을 통한 공공청사 골조 공사의 개산견적 방안 (Conceptual Cost Estimate Method of Public Office Building Structural Frame Work by Regression Analysis)

  • 조영호;최현준;김정원;윤석헌
    • 한국건축시공학회지
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    • 제20권2호
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    • pp.147-153
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    • 2020
  • 프로젝트 초기단계에서 적정공사비 산정은 필수적이다. 적정공사비 산출을 위해서는 개산견적은 중요한 요인이 된다. 하지만 국내의 개산견적 활용 현황은 건물 유형에 따른 단위면적당 공사비만 활용하는데 그치고 있어 그 정확도가 높지 않다. 이에 본 연구에서는 따른 골조 공사의 공통 내역항목 수량을 연면적에 의한 회귀식을 제시하여 골조 공사의 철근, 레미콘, 거푸집에 대하여 개산 수량을 산출하고자 하였다. 본 연구에서 제시한 회귀식의 정확성과 타당성을 검증하기 위해 기존에 사용된 개산 수량법과 본 연구에서 제시한 회귀식을 실 사례에 적용하여 비교분석을 실시하였다. 그 결과 기존 개산 수량 법은 실소요 수량에 비해 발생한 오차율이 -102 ~ 55%였으며, 이에 기존 개산수량 법은 AACE에서 제시한 개산견적 정확도 범위인 -50~100%에 초과되었으나, 본 연구에서 제시한 회귀식의 오차율은 -6.4 ~ 11.62%였다. 이는 AACE의 개산견적 정확도 범위뿐만 아니라 상세견적 단계에서도 사용할 수 있다고 볼 수 있다. 그러나 더 높은 기대효과를 기대하기 위해서는 향후 수량뿐만 아니라 단가에 대한 영향요인을 분석하여 적정 공사비를 산출하는 연구가 필요하다고 판단된다.

무선 센서 네트워크에서 반복적인 Path-Loss Exponent 추정을 통한 위치추정 기법 (Positioning Scheme Based on Iterative Path-Loss Exponent Estimation in WSNs)

  • 최준호;최재각;유상조
    • 한국통신학회논문지
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    • 제37B권10호
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    • pp.889-900
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    • 2012
  • 무선 센서 네트워크에서 수신 신호 세기를 이용한 위치추정 방식은 다수의 저전력 노드로 구성된 센서네트워크에 적합한 방법 중의 하나로 고려되고 있다. 수신 신호 세기를 이용한 위치추정 방식의 오차를 줄이기 위해서는 적절한 경로 감쇄 지수 (path-loss exponent, PLE)의 추정이 요구된다. 기존의 위치 추정 방식은 자신의 위치를 알고 있는 각각의 앵커가 인접한 앵커들을 참조하여 PLE를 측정하고, 자신의 위치를 알고자 하는 센서 노드는 수신 신호 세기를 기반으로 가장 인접한 앵커를 판별한 후, 해당 앵커가 측정한 PLE를 자신의 위치 추정에 이용하는 방식을 취하고 있다. 이때의 PLE는 인접한 앵커의 위치에서 측정된 것이기 때문에 실제 측정한 위치에서만 높은 신뢰성을 가지며, 그 외의 위치에서는 다른 값을 갖는 경우가 일반적이다. 따라서 인접한 앵커들을 참조하여 추정한 PLE를 센서 노드의 위치 추정에 직접적으로 이용하는 것은 위치 추정 시 오차를 발생 시키는 주요 원인이 된다. 본 논문에서는 센서 노드 스스로가 각각의 인접한 앵커들에 대한 PLE를 추정하고, 이를 이용하여 센서 노드의 위치를 추정하는 기법을 다루며, 특히, 추정된 센서 노드의 위치에서 각 앵커들까지의 거리를 기반으로 PLE를 반복적으로 재추정하도록 하여 위치 추정 오차를 줄이도록 하는, 반복 PLE 추정을 통한 위치 추정 기법을 제안한다. 성능평가에서는 제안된 기법이 기존의 방법보다 위치 추정 오차를 줄일 수 있음을 보였다.

P사 DSA 시스템의 Server Display Monitor와 Client Display Monitor의 PSNR 평가 (PSNR Evaluation of P Company DSA System between Server Display Monitor and Client Display Monitor)

  • 이준행
    • 한국방사선학회논문지
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    • 제8권1호
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    • pp.43-49
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    • 2014
  • PACS에서 용량이 큰 의료영상은 대용량 저장장치를 필요로 하고, 느린 전송으로 인하여 PACS의 성능을 저하시킨다. 따라서 판독의에 의해 판독되어진 영상이나 장기간 저장하는 영상의 질을 떨어뜨리지 않고, 추후 판독에 영향을 주지 않는 범위 내에서 압축하여 보관하게 된다. 압축 및 영상 저장 전송 시 발생되는 noise과 영상저장 및 전송 시 발생하는 정보손실 그리고 의료영상을 모니터에서 출력 시 발생하는 화질저하 등 많은 문제점 들이 발생한다. 본 연구는 P사 DSA 시스템의 Server display monitor와 Client display monitor의 PSNR을 평가하여 Server display 신호획득에서 부터 Client display monitor까지의 과정에서 발생하는 PSNR에 대한 평가 및 개선방안을 제안하고자 한다. 실험에 사용한 장비는 P사 DSA를 사용하였다. 혈관조영술 영상을 display하여 실험에 사용한 모니터로는 2가지로써 P사의 해상도 $1280{\times}1024$ 픽셀 모니터와 W사의 해상도 $1536{\times}2048$ 픽셀 모니터를 사용하였다. PACS Program은 MARO-view를 이용하였고 실험을 위해서 Visual $C^{++}$을 이용한 PSNR 측정 Program을 구현하여 실험에 사용하였다. 실험결과 No 1, 3번의 PSNR에 변화가 없는 것은 영상의 전송과 디스플레이 상에 Error가 없는 것으로 나타났으며, 압축률에서는 압축률이 낮은 쪽이 화질저하가 적었고, 영상의 손실 차이가 미미해 압축률에 따른 큰 문제점은 발견되지 않았다.

객체지향적 작물 모델을 활용한 간작조건에서의 작물 생육 모의 (Simulation of crop growth under an intercropping condition using an object oriented crop model)

  • 김광수;유병현;현신우;서범석;반호영;박진유;이변우
    • 한국농림기상학회지
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    • 제20권2호
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    • pp.214-227
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    • 2018
  • 농업생태계의 복잡한 상호작용을 고려하여 작물생육을 모의하기 위해 객체지향형 작물모델을 개발하였다. 대기, 작물, 토양 및 재배관리를 대표하는 Atmosphere 클래스, Plant 클래스, Soil 클래스, Grower 클래스가 설계되었다. 또한, 이들 클래스들이 구현된 객체들을 하나의 시스템으로 연계하여 통합시스템을 구축하였다. 사례연구로써, 농촌진흥청 본원의 전작시험 포장에서 1985년부터 1986년까지 수행된 실험에서 얻어진 옥수수와 콩의 수량 관측자료와 통합시스템으로 모의된 결과값을 비교하였다. 단작과 간작조건에서 통합시스템으로 예측된 옥수수의 수량은 4% 이내의 낮은 오차율로 모의되었다. 이삭중을 제외한 지상부 건물중의 경우, 옥수수와 콩의 관측값보다 과소추정되는 경향이 있었다. 예를 들어, 옥수수의 경우 잎과 줄기의 생체중 모의값은 관측값에 비해 약 31% 적게 추정되었다. 옥수수가 수확된 시점에서 같이 수확이 된 콩의 경우, 옥수수 보다는 비교적 작은 과소추정 오차를 가졌다. 비록 간단한 형태의 모델들로 구성되었으나, 이러한 모델을 활용하여 복잡한 상호작용을 모의할 수 있는 통합시스템이 개발될 수 있다는 것을 보여주었다. 추후 연구에서, 보다 상세한 작물 생육 모의를 위해 기존의 과정중심의 작물 모델을 역설계하여 통합시스템을 구축하는 연구가 진행되어야 할 것으로 사료되었다.

기상청 동네예보의 영농활용도 증진을 위한 방안: 복잡지형의 낮 기온 상세화 기법 (Improving Usage of the Korea Meteorological Administration's Digital Forecasts in Agriculture: Correction Method for Daytime Hourly Air Temperature over Complex Terrain)

  • 윤은정;김수옥
    • 한국농림기상학회지
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    • 제21권4호
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    • pp.221-228
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    • 2019
  • 일출 이후부터 일몰 전까지 매시 간격으로 태양 일사로 인한 지표부근 기온상승 효과와 풍속이 미치는 영향을 추정하고자, 동향사면과 서향사면 간 대표 기상관측지점에 대하여 매시 일사량 편차에 따른 관측기온의 편차(기온변화량)을 풍속별로 구분하여 도출하였다. 일사편차 1 MJ/㎡ 당 기온변화량으로 일사효과를 표현하여 풍속과의 경험식을 구하고, 이것을 토대로 2018년 1월부터 2018년 12월까지 농산촌의 복잡지형에 위치한 기상관측지점 25곳에 대해 주간(06:00~19:00) 매시 기온을 추정한 후 검증하였다. 그 결과 추정값과 관측값의 평균 ME는 -0.98~0.67℃, 평균 RMSE는 0.95~2.04℃ 나타났다. 오후 3시 기준의 한낮기온은 선행연구에서 제시한 기존 모형과 추정신뢰도를 대조하였는데, 기존 모형의 추정오차(ME -0.91℃, RMSE 1.47℃)를 ME -0.45℃, RMSE 1.22℃까지 개선시킬 수 있었다.