• 제목/요약/키워드: estimating equation

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미계측 하천의 홍수위 해석을 위한 단면 추정 기법 개선 (Improvement of Cross-section Estimation Method for Flood Stage Analysis in Unmeasured Streams)

  • 전상민;황순호;송정헌;김시내;최순군;강문성
    • 한국농공학회논문집
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    • 제61권4호
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    • pp.11-22
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    • 2019
  • The objective of this study was to improve the cross-sectional area and height estimation method using stream width. Stream water levels should be calculated together to simulate inundation of agricultural land. However, cross-sectional survey data of small rural rivers are insufficient. The previous study has developed regression equations between the width and the cross-sectional area and between the width and the height of stream cross-section, but can not be applied to a wide range of stream widths. In this study, cross-sectional survey data of 6 streams (Doowol, Chungmi, Jiseok, Gam, Wonpyeong, and Bokha stream) were collected and divided into upstream, midstream and downstream considering the locations of cross-sections. The regression equations were estimated using the complete data. $R^2$ between the stream width and cross-sectional area was 0.96, and $R^2$ between width and height was 0.81. The regression equations were also estimated using divided data for upstream, midstream and downstream considering the locations of cross-sections. The range of $R^2$ between the stream width and cross-sectional area was 0.86 - 0.91, and the range of $R^2$ between width and height was 0.79 ? 0.92. As a result of estimating the cross-sections of 6 rivers using the regression equations, the regression equations considering the locations of cross-sections showed better performance both in the cross-sectional area and height estimation than the regression equations estimated using the complete data. Hydrologic Engineering Center - River Analysis System (HEC-RAS) was used to simulate the flood stage analysis of the estimated and the measured cross-sections for 50-year, 100-year, and 200-year frequency floods. As a result of flood stage analysis, the regression equations considering the locations of cross-sections also showed better performance than the regression equations estimated using the complete data. Future research would be needed to consider the factors affecting the cross-sectional shape such as river slope and average flow velocity. This study can be useful for inundation simulation of agricultural land adjacent to an unmeasured stream.

드론 RGB 정사영상 기반 하도 지형 공간 추정 방법 - 내성천 중심으로 - (Estimation of channel morphology using RGB orthomosaic images from drone - focusing on the Naesung stream -)

  • 강우철;이경수;장은경
    • 한국지리정보학회지
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    • 제25권4호
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    • pp.136-150
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    • 2022
  • 본 연구는 하천 관리 및 홍수위 분석에 있어 필수적인 자료 중 하나인 하천 지형정보를 얻기 위해 RGB 영상을 활용하는 방법에 대한 비교 검토가 이루어졌다. 하천 구역의 지형정보를 얻는 데 있어 흐름 구간 즉 하도 지형정보를 얻는 것이 가장 어려운 분야 중 하나이기에 본 연구에서는 RGB 영상 기반으로 하도 지형정보를 추정하는 것에 집중하였다. 이를 위해 Acoustic Doppler Current Profiler(ADCP)와 RTK-GPS(Real Time Kinematic-GPS)를 이용하여 하도 지형을 직접 계측하였으며, 동시에 드론 촬영을 통해 획득한 고해상도 이미지를 이용하여 정사 영상을 생성하였다. 이후 수심 계측 결과와 RGB 정사 영상의 밴드 값들을 이용하여 수심 예측을 위한 기존에 개발된 회귀식들을 적용하였으며, 가장 뛰어난 예측력을 보여준 회귀식을 이용하여 연구 대상 지역의 하도 지형을 추정하였다. 흐름 구간 이외 지역의 경우 항공 라이다로부터 생성된 DEM을 이용하여 하천 구간 전체에 대한 지형정보를 구축하였다. 추가로 드론 촬영이 이루어진 동일한 시간 동안 직접 계측한 자료를 이용하여 생성된 지형정보와 드론 정사 영상 기반으로 생성된 하도 지형정보의 비교 검증을 수행하기 위해 CCHE2D 모형을 활용하여 흐름 모델링을 모의하였으며, 일부 구간에 대한 계측이 이루어지지 못한 직접 계측한 지형정보와 비교하여 영상 기반의 지형정보는 보다 나은 수심, 유속 모의 결과를 보여주었다. 본 연구 결과를 통해 RGB 영상으로부터 하도 지형정보를 획득할 수 있는 것을 확인하였으며, 추가적인 연구가 수행된다면 하천 관리를 위한 효율적인 하천 지형정보를 얻는 방법으로 활용할 가능성을 확인하였다.

위성 영상을 활용한 두 가지 현열 플럭스 추정 방법 간의 비교 (Comparison of Two Methodsto Estimate Urban Sensible Heat Flux by Using Satellite Images)

  • 김상혁;이동근
    • 환경영향평가
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    • 제31권1호
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    • pp.63-74
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    • 2022
  • 도시 지역의 열 환경을 파악하기 위해 열 플럭스를 추정하고자 하는 연구들이 많이 진행되어 왔다. 현재 다양한 방법을 통해 현열 플럭스가 추정되고 있으나 각 방법 간의 차이를 비교하는 연구는 매우 미흡한 실정이다. 따라서 본 연구는 대표적인 두 가지 현열 플럭스 추정 방법을 통해 동일한 대상지의 현열 플럭스를 추정하고 그 결과를 비교하여 방법 간의 의의와 한계를 확인하고자 하였다. 연구 결과 열수지 방정식 방법을 통해 현열 플럭스를 추정할 경우 해상도면에서 큰 장점을 가지나 도시 지역의 특징 중 하나인 인공열을 반영하지 못해 현열이 과소추정될 수 있음을 확인할 수 있었다. 물리식을 기반으로 추정할 경우 상대적으로 오차가 작고 인공열의 반영이 가능하나, 시간 및 공간 해상도에 있어 한계가 있음을 확인하였다. 두 방법은 인공열이 많이 발생하는 공업지역에서 가장 큰 차이를 나타냈으며 그 차이는 평균 약 135 W/m2, 최대 400 W/m2로 나타났다. 반면 녹지 및 수변공간은 약 20 W/m2로 두 방법 간의 차이가 매우 작은 것을 확인할 수 있었다. 두 방법 간의 결과가 도시 지역에서 유의미한 차이를 보이는 만큼 향후 연구 목적에 맞는 방법을 선택할 필요가 있다.

태풍 내습 시의 고파 재현성 개선방안 연구 (A Study on the Methods to Improve High-Wave Reproducibility during Typhoon)

  • 백종대;류경호;이종인;정원무;장연식
    • 한국해안·해양공학회논문집
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    • 제34권6호
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    • pp.177-187
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    • 2022
  • 본 연구는 2020년 해양수산부에서 제시한 개정된 천해설계파 추산방법인 바람장을 이용하여 부산항 신항을 대상으로 태풍 내습 시 설계파를 추산하고 파랑 관측자료와의 검증을 통해서 신뢰할 수 있는 천해설계파 산출방법을 제안하였다. 부산항 신항에 영향을 미친 태풍에 대해서 현업에서 일반적으로 많이 사용하고 있는 태풍 바람장과 SWAN 수치모델을 이용하여 태풍파를 추산한 결과 태풍 KONG-REY(1825), MAYSAK(2009)을 제외하고 재현성이 불량한 것으로 나타났다. 특히 부산항 신항에 가장 크게 영향을 미쳤던 태풍 MAEMI(0314)의 경우 최대유의 파고가 파랑 관측치에 비해서 약 35.0% 작게 추산되었다. 이에 바람장을 보정한 방법과 Boussinesq 방정식 수치모델을 이용하는 방법을 각각 적용하여 태풍파 재현성 개선방안을 검토하였다. 검토결과 바람장을 보정한 경우는 바람장 보정전과 동일하게 재현성이 떨어지는 것으로 나타났으나, 바람장 자료와 SWAN 모델 실험결과 그리고 Bou ssinesq 수치모델을 연계하는 방법으로 태풍 MAEMI(0314) 내습 시 태풍파를 추산한 결과 파랑 관측치와 최대유의파고가 유사하게 나타나 재현성이 양호한 것으로 검토되었다.

염료추적자법을 이용한 산지하천의 구간 평균 유속 추정 (Estimation of the Reach-average Velocity of Mountain Streams Using Dye Tracing)

  • 김태현;이제만;이철원;임상준
    • 한국산림과학회지
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    • 제112권3호
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    • pp.374-381
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    • 2023
  • 산지하천에서 발생하는 돌발홍수는 특정 지점의 점(Point) 유속보다는 전체 구간의 평균 유속에 따라 이동속도가 결정되며, 구간 평균유속은 하천경사, 하상재료, 수리적 거칠기에 많은 영향을 받는다. 이 연구에서는 하천경사 및 거칠기 높이를 이용하여 산지하천의 구간 평균유속 추정방법을 개발하였다. 염료추적자법(Dye Tracing)을 이용하여 특정 구간의 평균유속을 측정하고, LiDAR 영상으로부터 하천 지형 및 형상을 추출하였다. 거칠기 높이를 산정하기 위해 표면 거칠기 변수(Ra, Rmax, Rz )와 하상재료의 크기(D50, D84)를 이용하였다. 현장 계측자료로부터 무차원 접근법을 이용하여 구간 평균유속과 유량과의 관계식 v = 0.5499Q0.6165 을 도출하였으며, R2 =0.77의 설명력을 나타냈다. 이 연구에 이용된 5개의 거칠기 높이 중 평균 거칠기 높이(Ra)의 RMSE가 0.45로서 다른 거칠기 높이의 범위(0.47-1.04)보다 낮게 나타나 평균 거칠기 높이(Ra)가 구간 평균유속 산정을 위한 거칠기 높이 인자로 가장 적합하다고 판단되었다.

옥수수의 생육기간 예측을 위한 Growing Degree Days의 계산방법 (Methods of Estimating Growing Degree Days to Predict Growth Duration in Maize)

  • 정승근;이석순;박근용
    • 한국작물학회지
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    • 제31권2호
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    • pp.186-194
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    • 1986
  • 환경의 변화에 관계없이 옥수수의 생육기간을 정확히 표시할 수 있고, 옥수수의 조만생을 구분하는데 적합한 GDD의 계산방법을 찾기 위하여 1979년과 1984년 및 1985년의 3년간에 파종기를 달리하여 단교잡종 수원 19호를 17회 재배하고 24가지의 GDD 계산방법을 비교 분석하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. 생육기간을 일수로 표시하는 것보다 GDD로 표시하는 것이 어느 경우에나 변이계수의 감소를 가져왔다. 2. 최고온도나 기저온도중 어느 하나만을 보정하는 경우에는 기준온도 7.2$^{\circ}C$가 GDD의 변이계수를 최소로 하였으나, 두 온도를 모두 보정하는 경우에는 기준온도 1$0^{\circ}C$에서 GDD의 변이계수가 최소로 되었다. 3. 어느 경우에서나 파종으로부터 출아율까지의 GDD 변이가 출아로부터 출사기까지의 GDD 변리보 다 컸다. 4. 년차나 생육기간에 관계없이 변리계수가 가장 적은 GDD의 계산방법은 최고온도가 3$0^{\circ}C$를 넘는 경우 최고온도 =30-(최고온도-30)으로 보정하고 최저온도가 1$0^{\circ}C$ 포정인 경우 기준온도를 1$0^{\circ}C$로 포정한 후에 기준온도 1$0^{\circ}C$를 빼주고 남은 값으로 GDD를 계산하는 방법(23번)이였다. 5. 이 방법에 의한 출아기까지의 평균 GDD는 64$\pm$12$^{\circ}C$, 출사기까지의 평균 GDD는 794$\pm$19$^{\circ}C$로서 95 %의 확률로서 출아일과 출사일을 예측할수 있는 오차범위는 $\pm$3 일이었다. 6. 생육일수와 누적 GDD를 이용하여 계산된 일평균 GDD는 파종기가 늦어질 수록 높아졌다. 7. GDD에 의한 출아일과 출사일을 추정한 결과 2/3 이상이 실측치가 1 일 이내의 편차를 보였으며 최대편차는 3 일이었고, 실측일수와 추정일수 사이의 유의차는 인정되지 않았다.

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정주지 단풍나무의 탄소저장량 추정 상대생장식 (Allometric Equations for Estimating the Carbon Storage of Maple Trees in an Urban Settlement Area)

  • 김호진;백경원;최병길;이지현;이정민;손요환;김춘식
    • 한국산림과학회지
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    • 제112권1호
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    • pp.32-39
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    • 2023
  • 본 연구는 도시 내 정주지에 조경수로 식재된 단풍나무(Acer palmatum Thunb.) 20본을 대상으로 로그(Log)와 일반화적률법(Generalized Method of Moments, GMM)에 의해 수목 부위별 탄소저장량 추정식을 개발하였다. 수목 부위별 탄소 농도는 줄기 목질부가 49.8%로 가장 높게 나타났으며, 줄기 수피는 46.5%로 가장 낮은 값을 보였다. 수목 부위별 탄소저장량을 종속변수로 하고 흉고직경(DBH), 흉고직경 제곱과 수고(DBH2×H)를 독립변수로 하는 상대생장식의 결정계수 (R2)는 줄기, 뿌리, 지상부, 임목 전체의 경우 Log 식은 0.7494~0.9036, GMM 상대생장식은 0.7085~0.8847 등으로 두 방법 사이에 큰 차이가 없었다. 그러나 가지나 잎의 상대생장식은 R2=0.3027~0.6380으로 두 방법 모두 매우 낮게 나타났다. 본 연구는 정주지 수목의 탄소저장량 추정을 위한 상대생장식 개발에 있어서 표본목 수가 작거나 상대생장식의 잔차 이분산성이 문제가 되는 경우 GMM 방법의 상대생장식을 이용할 수 있음을 보여주고 있다.

초분광센서를 활용한 낙동강 하류부 남조류세포수 추정식 개발에 관한 연구 (A study on the development of a Blue-green algae cell count estimation formula in Nakdong River downstream using hyperspectral sensors)

  • 김광수;최재윤;남수한;김영도;권재현
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제56권6호
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    • pp.373-380
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    • 2023
  • 국내 이상기후현상과 기후변화로 인해 하천, 호소에 조류의 과대성장이 빈번히 발생하고 있다. 하천의 조류는 녹조류, 남조류, 규조류, 기타조류 등으로 분류되며, 남조류 중 일부 종은 악취 유발과 독성물질의 배출로 문제를 야기하고 있다. 국내에서는 조류경보제를 시행하고 있으며, 이는 유해남조류세포수에 따라 발령이 된다. 이렇듯 유해남조류 측정은 매우 중요하며, 현재 조류의 분석방법은 현장샘플을 하여 조류검경을 통해 녹조류, 남조류, 규조류 중 유해남조류를 구분하여 세포수를 산정하기 때문에 시간이 많이 소요된다. 최근 원격탐사를 통해 남조류세포수의 대체 인자(지표)인 Phycocyanin을 통해 조류농도를 분석하고 있으나, 남조류세포수 분석에 대한 연구는 미비한 실정이다. 본 연구에서는 실제 하천에서 발생한 조류를 채취하여 조류검경을 통해 남조류세포수를 검경하였으며, 광학센서로 Phycocyanin농도, 초분광센서를 통해 조류스펙트럼을 취득하고, 이를 통해 남조류세포수 추정식을 산정하여 남조류세포수를 추정하였다.

현장 계측자료를 이용한 아스팔트 포장체 온도 예측 연구 (A Study on the Temperature Prediction for Asphalt Pavement Using Field Monitoring Data)

  • 안덕순;박희문;엄병식;김제원
    • 대한토목학회논문집
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    • 제26권1D호
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    • pp.67-72
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    • 2006
  • 아스팔트 포장체내의 온도예측은 역학적-경험적 포장설계법에서 포장의 거동해석 및 공용성 예측시 매우 중요한 요소 중에 하나다. 본 연구에서는 현장 온도 계측자료를 이용하여 아스팔트 포장체의 시간별, 깊이별 온도예측에 관한 연구를 수행하였다. 이를 위해 전국의 대표 지점을 선정하여 깊이별로 온도계측 센서를 매설하고 주기적으로 대기, 포장표면 및 내부온도를 계측하였으며, 이 현장 자료를 이용하여 개발된 온도 예측 모델의 보정을 수행하였다. 보정된 온도예측 모델을 이용하여 포장체의 표면 및 중간깊이의 온도를 예측한 후에 현장 계측자료와 비교분석하였다. 본 연구의 결과, 온도예측 모델에 필요한 계수값 중 가을철의 경우 태양흡수율과 방사율(emissivity) 값이 다른 계절과 다르게 나타났다. 아스팔트 포장체 중간 깊이에서의 예측과 실측 온도차는 ${\pm}3^{\circ}C$내이며, 온도 예측 모델이 현장 온도를 정확히 예측할 수 있음을 입증하였다. 또한, 온도예측에 있어서 지역별 특성의 영향은 받지 않는 것으로 증명되었다.

The Value of Adding Ductography to Ultrasonography for the Evaluation of Pathologic Nipple Discharge in Women with Negative Mammography

  • Younjung Choi;Sun Mi Kim;Mijung Jang;Bo La Yun;Eunyoung Kang;Eun-Kyu Kim;So Yeon Park;Bohyoung Kim;Nariya Cho;Woo Kyung Moon
    • Korean Journal of Radiology
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    • 제23권9호
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    • pp.866-877
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    • 2022
  • Objective: The optimal imaging approach for evaluating pathological nipple discharge remains unclear. We investigated the value of adding ductography to ultrasound (US) for evaluating pathologic nipple discharge in patients with negative mammography findings. Materials and Methods: From July 2003 to December 2018, 101 women (mean age, 46.3 ± 12.2 years; range, 23-75 years) with pathologic nipple discharge were evaluated using pre-ductography (initial) US, ductography, and post-ductography US. The imaging findings were reviewed retrospectively. The standard reference was surgery (70 patients) or > 2 years of follow-up with US (31 patients). The diagnostic performances of initial US, ductography, and post-ductography US for detecting malignancy were compared using the McNemar's test or a generalized estimating equation. Results: In total, 47 papillomas, 30 other benign lesions, seven high-risk lesions, and 17 malignant lesions were identified as underlying causes of pathologic nipple discharge. Only eight of the 17 malignancies were detected on the initial US, while the remaining nine malignancies were detected by ductography. Among the nine malignancies detected by ductography, eight were detected on post-ductography US and could be localized for US-guided intervention. The sensitivities of ductography (94.1% [16/17]) and post-ductography US (94.1% [16/17]) were significantly higher than those of initial US (47.1% [8/17]; p = 0.027 and 0.013, respectively). The negative predictive value of post-ductography US (96.9% [31/32]) was significantly higher than that of the initial US (83.3% [45/54]; p = 0.006). Specificity was significantly higher for initial US than for ductography and post-ductography US (p = 0.001 for all). Conclusion: The combined use of ductography and US has a high sensitivity for detecting malignancy in patients with pathologic nipple discharge and negative mammography. Ductography findings enable lesion localization on second-look post-ductography US, thus facilitating the selection of optimal treatment plans.