• 제목/요약/키워드: flow duration

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부하지속곡선을 이용한 삽교호수계 지류하천의 오염원인 분석 (Estimation of Pollution Using Load Duration Curves at Streams in Sapgyo Watershed)

  • 최정호;김홍수;조병욱;박상현;이무규;이병구
    • 한국물환경학회지
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    • 제37권3호
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    • pp.175-189
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    • 2021
  • In this study, 48 streams in the Sapgyo Watershed were selected, and the Load Duration Curves (LDC) were drawn up for each stream using water quality and flow monitoring over the last three years (2018-2020), and it was evaluated whether the target water quality was achieved for each flow section. As a result of evaluating whether or not the target water quality exceeded according to the LDC, it was found that 22 rivers exceeded the target water quality. Five rivers exceeded the target water quality due to point pollutant sources, 13 rivers exceeded the target water quality due to non-point pollutant sources, and 4 rivers exceeded the target water quality due to both point and non-point pollutant sources. Among the rivers that exceeded the target water quality due to point pollutant sources, which included domestic sewage of the untreated population, there is a need to reduce the influx of polluted loads by the untreated population. The use of eco-friendly fertilizers is recommended for rivers with a relatively high farmland ratio among rivers exceeding the target water quality due to non-point pollutant sources, and installation of boiling point reduction facilities that can reduce the amount of polluted load introduced during rainfall or manage water shores. In rivers with a large number of livestock breeding heads, the livestock houses located in these rivers need to be preferentially transferred to livestock manure treatment plants. Due to the high ratio of land area because of urbanization, initial rainwater treatment facilities are required to reduce the amount of pollutant load flowing into the river through the impermeable layer during rainfall.

서화천 유역 비점오염원 관리를 위한 부하지속곡선 적용성 연구 (A Study on the Applicability of Load Duration Curve for the Management of Nonpoint Source Pollution in Seohwacheon Basin)

  • 갈병석;문현생;홍선화;박천동;민경옥;박재범
    • 한국지리정보학회지
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    • 제23권3호
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    • pp.174-191
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    • 2020
  • 본 연구에서는 대청호 상류에 있는 서화천 유역에서 부하지속곡선을 통한 소유역별 비점오염원 취약지역 및 관리 오염물질과 관리 시기를 분석하였다. 먼저 부하지속곡선을 만들기 위하여 장기 유출 모형인 SWAT를 구축하여 유량지속곡선(Flow Duration Curve)을 작성하였으며 그 결과에 목표 수질을 곱하여 부하지속곡선(Load Duration Curve)을 작성하였다. 목표 수질은 서화천 비점오염원 관리를 위해 지난 2017년 11월부터 측정한 모니터링 자료를 사용하였으며 측정자료의 60분위에 해당하는 값을 목표 수질로 설정하였다. 이때 산정된 값이 하천 생활환경 기준의 "약간좋음"(II)을 초과할 경우 목표 수질을 "약간 좋음"(II)으로 제한하였다. 비점오염원 취약지역은 목표 수질을 초과하는 초과율을 이용하여 선정하였으며 초과 되는 오염물질을 관리 물질로 판단하고 계절별 평가를 통해 관리시기를 선정하였다.

부분계측 및 미계측 유역에서 기준유량 산정 방법 비교 연구 (Comparative Study on Evaluating Standard Flow in Partially Gauged and Ungauged Watershed)

  • 김경훈;김정민;정현기;임태효;김성민;김용석;서미진
    • 한국물환경학회지
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    • 제35권6호
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    • pp.481-496
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    • 2019
  • The Ministry of Environment has measured streamflow at eight-day intervals for the estimation of standard flow of the Total Maximum Daily Loads (TMDL) system. This study identified the availability of the partially measured the eight-day interval data for estimating standard flow and found the optimal extension techniques of standard flow. The study area was selected for the Nakbon-A watershed in the Nakdong River, and four streamflow record extension techniques of standard flow were considered: extension, percentile, drainagearea, and regional regression methods. The flow duration curve (FDC) using the eight-day interval streamflow data indicated very high Nash and Sutcliffe Efficiency (NSE) values above 90 % from FDC-II to FDC-VII compared to FDC-VIII, the standard FDC. This result demonstrates that FDC using daily data of three-six cumulative years could represent standard FDC fairly well. For the streamflow record extension techniques of standard flow, the percentile method was selected as the optimal alternative, showing the minimal difference from FDC-VIII. These results validate the availability of the eight-day interval streamflow data in the standard flow estimation and the application of extension techniques. It seems that these results could reduce the uncertainty of partially measured streamflow data for water quantity and quality management.

낙동강수계 주요 지류의 수질특성변화 및 LDC를 이용한 목표수질 평가에 관한 연구 (A Study on the Variation of Water Quality and the Evaluation of Target Water Quality Using LDC in Major Tributaries of Nakdong River Basin)

  • 이상수;강준모;박혜림;강정훈;김신;김진필;김경훈
    • 한국물환경학회지
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    • 제36권6호
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    • pp.521-534
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    • 2020
  • In this study, the variation of water quality was analyzed for six sites in major tributaries of the Nakdong River Basin. Standard-FDC (Flow Duration Curve) was developed using PM (Percentile Method), one of the statistical FDC estimation methods. The LDC (Load Duration Curve) was obtained using the developed FDC. The current method and the LDC evaluation method were compared and analyzed to evaluate the achievement of TWQ (Target Water Quality). Regarding the monthly flow rate variation, the five sites showed the distribution of the lowest flow rate between May and June, indicating a high probability of dry weathering of the streams. The variation of water quality confirmed the vulnerable timing of flow rate in each site, and it is therefore deemed necessary to plan to reduce T-P and TOC. A comparison and evaluation of TWQ showed that there was a difference between the TWQ values achieved by the two techniques. In addition, the margin ratio to the 50% excess ratio can be found in the LDC evaluation. The results of the LDC evaluation by section and by month showed whether or not the water quality was exceeded by flow conditions, along with the vulnerable sections and timing. Accordingly, it is judged that this method can be used for water quality management in TMDLs (Total Maximum Daily Loads).

LSTM Networks 딥러닝 기법과 SWAT을 이용한 유량지속곡선 도출 및 평가 (A study on the derivation and evaluation of flow duration curve (FDC) using deep learning with a long short-term memory (LSTM) networks and soil water assessment tool (SWAT))

  • 최정렬;안성욱;최진영;김병식
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제54권spc1호
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    • pp.1107-1118
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    • 2021
  • 지구온난화로 인해 발생한 기후변화는 한반도의 홍수, 가뭄 등의 발생빈도를 증가시켰으며, 이로 인해 인적, 물적 피해가 증가한 것으로 나타났다. 수재해 대비 및 대응을 위해서는 국가 차원의 수자원 관리 계획 수립이 필요하며, 유역 단위 수자원 관리를 위해서는 장기간 관측된 유량 자료를 이용하여 도출된 유량지속곡선이 필요하다. 전통적으로 수자원 분야에서 유량지속곡선을 도출하기 위하여 물리적 기반의 강우-유출 모형이 많이 사용되고 있으며, 최근에는 데이터 기반의 딥러닝 기법을 이용한 유출량 예측 기법에 관한 연구가 진행된 바 있다. 물리적 기반의 모형은 수문학적으로 신뢰도 높은 결과를 도출할 수 있으나, 사용자의 높은 이해도가 요구되며, 모형 구동 시간이 오래 걸릴 수 있는 단점이 있다. 데이터 기반의 딥러닝 기법의 경우 입력 자료가 간단하며, 모형 구동 시간이 비교적 짧으나 입력 및 출력자료 간의 관계가 블랙박스로 처리되어 수리·수문학적 특성을 반영할 수 없는 단점이 있다. 본 연구에서는 물리적 기반 모형으로 국내외에서 적용성이 검증된 Soil Water Assessment Tool (SWAT)의 매개변수 보정(Calibration)을 통해 장기간의 결측치 없는 데이터를 산출하고, 이를 데이터 기반 딥러닝 기법인 Long Short-term Memory (LSTM)의 훈련(Training) 데이터로 활용하였다. 시계열 데이터 분석 결과 검·보정 전체 기간('07-'18) 동안 Nash-Sutcliffe Efficiency (NSE)와 적합도 비교를 위한 결정계수는 각각 0.04, 0.03 높게 도출되어 모형에서 도출된 SWAT의 결과가 LSTM보다 전반적으로 우수한 것으로 나타났다. 또한, 모형에서 도출된 연도별 시계열 자료를 내림차순하여 산정된 유량지속곡선과 관측유량 기반의 유량지속곡선과 비교한 결과 NSE는 SWAT과 LSTM 각각 0.95, 0.91로 나타났으며, 결정계수는 0.96, 0.92로 두 모형 모두 우수한 성능을 보였다. LSTM 모형의 경우 저유량 부분 모의의 정확도 개선이 필요하나, 방대한 입력 자료로 인해 모형 구축 및 구동 시간이 오래 걸리는 대유역과 입력 자료가 부족한 미계측 유역의 유량지속곡선 산정 등에 활용성이 높을 것으로 판단된다.

생산 활동기간 기반 애로공정의 발견 (Bottleneck Detection Based on Duration of Active Periods)

  • 권치명;임상규
    • 한국시뮬레이션학회논문지
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    • 제22권3호
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    • pp.35-41
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    • 2013
  • 본 연구는 생산 공정 간 버퍼 제약이 있는 flow shop 시스템에 활동기간 기반 애로공정 발견 기법을 적용하여 그 타당성을 분석하였다. 생산 시스템에는 보통 생산성을 저하시키는 1개 또는 1개 이상의 애로공정이 존재한다. 전통적인 애로공정을 발견하는 기준으로 공정의 대기 시간이나 대기 공정의 길이 또는 공정의 이용률이 자주 활용된다. 애로공정은 다른 공정작업을 대기 상태로 만들어 전체적으로 시스템의 생산성을 저하시키는 공정으로 공정 시간과 기계의 고장 및 수리 시간의 확률적인 특성으로 인하여 애로공정은 생산과정에서 수시로 다른 공정으로 변환된다. 어떤 공정이 언제 활동기간으로 변화하는 정보를 이용하여 애로공정을 발견하는 기법을 범용 시뮬레이션 언어 AweSim에서 구현하였다. 시뮬레이션 결과, 활동기간 기법과 단독 및 변환 애로공정 기간 비율 기법이 전통적인 기법과 비교하여 애로공정을 발견하는데 효과적인 것으로 나타났다. 간단한 flow shop 모형을 대상으로 얻은 결과이지만 복잡한 시스템에도 적용될 수 있을 것으로 기대되며 애로공정 개선을 통한 생산시스템 가용 자원의 효과적인 배치는 생산성을 향상시키는데 기여할 것으로 사료된다.

설치류 대피 실험에서의 전기 자극의 크기, 횟수, 지속시간의 대피 속도에 대한 영향 (The Effect of Amplitude, Event, and Duration of Electrical Stimulation on the Evacuation Velocity of Rodents: An Evacuation Experiment)

  • 김소미;;박준영
    • 한국기계가공학회지
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    • 제20권3호
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    • pp.8-15
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    • 2021
  • Despite advances in technology, crushing accidents still occur during emergency evacuations of crowded public spaces. To prevent crushing accidents, it is necessary to understand the flow of pedestrians during evacuation scenarios through experiments. Since experiments with humans can generate real accidents, we performed experiments on rodents to approximate human behavior. To trigger an emergency evacuation response, we applied electrical stimulation to the feet of the rodents. Although electrical stimulation has been applied to mice in many experiments, studies on the intensity and pattern of electric stimulation required to evoke a rapid evacuation response in mice is still lacking. In this study, we experimentally investigated how the evacuation flow of mice changes according to the amplitude, event, and duration of electric stimulation.

착유우의 연속유량, 유량변이, 유성분, 체세포수, 비유지속시간, 비유속도에 대한 산차, 착유시간, 유기 및 착유간격의 효과 (The Effects of Various Factors on Milk Yield and Variation in Milk Yield Between Milking, Milk Components, Milking Duration, and Milking Flow Rate in Holstein Dairy Cattle)

  • 안병석;전병순;백광수;박성재;이현준;이왕식;김상범;박수봉;김현섭;주종철;아즈말 칸
    • Journal of Animal Science and Technology
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    • 제47권6호
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    • pp.919-924
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    • 2005
  • 본 연구는 축산연구소에서 사육하고 있는 홀스타인 젖소 122두를 공시하여 2005.7.1부터 2005.8.8까지 연속유량, 유량변이, 유성분, 체세포수, 착유시간, 비유지속시간, 최고비유속도 및 비유속도에 영향을 미치는 산차, 착유시간, 착유간격, 유기가 미치는 효과에 대하여 조사 분석하였다. 공시축의 평균산차는 1.6산, 평균유기는 199.4일, 1회 착유시 평균유량은 12.25kg이었다. 연속유량, 유성분(지방율, 단백질율, 유당율, 무지고형분율), 체세포수, 비유지속시간, 최고비유속도, 평균비유속도는 산차 영향을 받았으며 연속유량, 유량변이, 지방율, 무지고형분율, 체세포수, 비유지속시간, 최고비유속도, 평균비유속도는 착유시간의 영향을 받았다. 비유일수는 연속유량, 지방율, 단백질율, 무지고형분율, 비유속도와 평균비유속도에 영향을 미쳤고, 착유간격은 연속유량, 유량변이, 평균비유속도에 영향을 미치는 것으로 나타났다. 그러나 MUN은 산차, 착유시간, 유기, 착유간격에 의한 영향은 없었다. 연속유량은 산차가 증가 할수록 감소하는 경향이었으며 오전 착유가 오후 착유보다 많이 생산되었고 유량변이에서는 산차간 차이가 없었으나 착유시간에서는 차이가 있었다. 유성분 중에서 지방율에서는 오후 착유가 오전 착유에 비하여 높은 결과를 보였다. 유성분인 유지방율, 유단백율, 유당율 및 무지고형분율과 체세포수, 비유지속시간과 분당 최고비유속도에 대하여 산차와 착유시간에 따라 달랐으나 MUN은 변화가 없었다. 본 연구 결과로 미루어 볼 때 유량변이, 비유속도, 비유시간 등도 중요한 형질로 취급되어야 하며 이들의 유전적 특성 구명을 위하여 더 많은 연구가 수행되어야 할 것으로 생각한다.

일 강우량의 모의 발생을 통한 갈수유량 계열의 산정 및 빈도분석 (Low Flow Frequency Analysis of Steamflows Simulated from the Stochastically Generated Daily Rainfal Series)

  • 김병식;강경석;서병하
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제32권3호
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    • pp.265-279
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    • 1999
  • 본 연구에서는, Markov 연쇄 모형에 의해 산정된 모의 일 강우량을 일 유출모형인 Tand 모형에 입력시켜 모의 일유출량을 산정함으로써 저수유량계열을 확장하는 방법을 개발하였다. 또한, 모의된 일 유량계열로부터 지속기간별 연 최저치 계열을 작성하였으며, 지속기간별 연 최저치계열에 대한 빈도분석을 시행하였다. 분석에 사용된 분포형은 Lognormal-2, Lognormal-3, Gamma-2, Gamma-3, LogGamma-3, Gumbel-2, Weibull-2 분포이었으며, 모수추정은 모멘트법과 최우도법을 사용하였다. Kolmogorov - Sminorv 검정방법으로 지속기간별 연 최저치 계열에 적합한 확률분포형을 결정하고, 용담댐 지점을 대상으로 하여 지속기간별 갈수 빈도곡선을 산정하였다. 본 연구에서 제안된 방법을 적용하면 과거 저수 유량계열의 통계적 특성을 잘 나타내는 일 유량의 모의가 가능 하여, 갈수유량계열 자료가 빈곤한 유역에서 확률 갈수량을 추정하는데 유용하리라고 판단된다.

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