• 제목/요약/키워드: k-means clustering analysis

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유사량 측정 유역 군집분석에 따른 분류 (Classification by Clustering Analysis for Watersheds Measuring Sediment Yield)

  • 신승숙;박상덕;박상연;윤민우
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2017년도 학술발표회
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    • pp.114-114
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    • 2017
  • 하천의 유사량 자료는 하상변동 예측, 저수지 퇴사량 추정, 유사조절 계획 수립 등 유역과 하천관리 그리고 하천 시설물 관리를 위해 필요하다. 최근 4대강 사업구간에 대한 담수용 보로 유입되는 유사량과 하천 유사의 종횡단적 분포와 하상변동량 등의 산정에 기초자료로 활용하고자 유사량 관측망이 구축되어 있다. 본 연구에서는 하천 유사량에 영향을 미치는 유역특성인자에 대한 군집분석을 통해 유사 발생 유역을 분류하고자 한다. 체계화된 유량 및 유사량 측정 방법에 의해 신뢰할만한 유량-총유사량 관계식을 갖는 유량조사사업단의 35개 유역을 대상으로 한다. 유역 군집분석을 수행하고자 유역과 하천에 대한 지형인자, 토양인자, 토지이용 등의 유역특성 매개변수 자료를 수집하였고, 매개변수별 유사도거리 산정에 오류를 줄이기 위해 매개변수를 무차원화 하였다. 유역의 비유사량은 유역면적, 유역경사, 토성, 토지이용 등에 영향을 받았다. K-means 기법에 의해 군집분석을 수행한 결과 유사량 측정 유역은 A, B, C, D 4개의 그룹으로 분류되었다. B그룹 유역은 첨두홍수량이 크고 발생시간이 짧은 유역 및 하천 조건을 가지고 있었으며, 직접유출이 증가하는 지표조건과 침식이 활발한 토양조건을 갖는 것으로 파악되었다. 그룹별로 실측 비유사량을 검토한 결과 B그룹에 포함된 유역의 유사량이 다른 유역에 비해 상대적으로 크게 발생하였다. 이러한 결과는 유역특성 매개변수의 군집분석을 통한 유역의 군집분류가 유역과 하천의 유사관리 측면에서 유용한 관리방안으로 활용될 수 있음을 의미한다.

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L 및 LH-모멘트법과 지역빈도분석에 의한 가뭄우량의 추정(I) - L-모멘트법을 중심으로 - (Estimation of Drought Rainfall by Regional Frequency Analysis using L and LH-Moments(I) - On the Method of L-Moments -)

  • 이순혁;윤성수;맹승진;류경식;주호길
    • 한국농공학회지
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    • 제45권5호
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    • pp.97-109
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    • 2003
  • This study is mainly conducted to derive the design drought rainfall by the consecutive duration using probability weighted moments with rainfall in the regional drought frequency analysis. It is anticipated to suggest optimal design drought rainfall of hydraulic structures for the water requirement and drought frequency of occurrence for the safety of water utilization through this study. Preferentially, this study was conducted to derive the optimal regionalization of the precipitation data that can be classified by the climatologically and geographically homogeneous regions all over the regions except Cheju and Ulreung islands in Korea. Five homogeneous regions in view of topographical and climatological aspects were accomplished by K-means clustering method. Using the L-moment ratio diagram and Kolmogorov-Smirnov test, generalized extreme value distribution was confirmed as the best fitting one among applied distributions. At-site and regional parameters of the generalized extreme value distribution were estimated by the method of L-moments. Design drought rainfalls using L-moments following the consecutive duration were derived by the at-site and regional analysis using the observed and simulated data resulted from Monte Carlo techniques. Relative root-mean-square error (RRMSE), relative bias (RBIAS) and relative reduction (RR) in RRMSE for the design drought rainfall derived by at-site and regional analysis in the observed an simulated data were computed and compared. In has shown that the regional frequency analysis procedure can substantially more reduce the RRMSE. RBIAS and RR in RRMSE than those of at-site analysis in the prediction of design drought rainfall. Consequently, optimal design drought rainfalls following the regions and consecutive durations were derived by the regional frequency analysis.

다양한 통계분석 기법을 이용한 개느삼(Sophora koreensis Nakai)의 기내 증식 최적 조건 구명 (Optimizing In Vitro Propagation of Sophora koreensis Nakai using Statistical Analysis)

  • 정욱한;이화;박상희;정은주
    • 한국산림과학회지
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    • 제110권1호
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    • pp.53-63
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    • 2021
  • 개느삼(Sophora koreensis Nakai)은 우리나라 고유종으로 강원도 일부 지역에 자생하는 식물로 유용 기능성 성분이 포함되어 경제성이 높은 생물자원 식물로 평가된다. 따라서 자원 확보를 위한 대량증식이 필요하다. 조직배양을 이용한 번식은 빠르게 대량증식이 가능하다는 점에서 유용하여 개느삼을 영양체를 이용하여 조직배양을 통해 증식법을 개발하고자 하였다. 줄기 생산에 효과적인 호르몬의 종류와 농도에 대한 실험을 수행하고 다양한 통계분석법으로 분석하여 줄기생산에 가장 효과적인 생장조절물질의 적정조건을 구명하고자 하였다. 본 연구에서는 기내 식물체 개느삼을 세 가지 생장조절물질을 혼합 처리 후 5주간 배양하여 얻은 생장결과를 분산분석(ANOVA)과 반응표면분석(Response Surface Method, RSM), 퍼지 군집(Fuzzy Clustering)분석을 수행하였다. 그 결과 반응표면분석은 ANOVA 분석과 퍼지 군집 분석 결과와 상이하고 실제 생장결과에 부합하지 않아 적정조건 구명을 위한 통계분석법으로 적용하기에 적절하지 않은 것으로 나타났다. 반면 ANOVA 분석과 퍼지 군집 분석은 상위 다섯 가지 처리구에 대해서 줄기생산과 줄기길이 생장에 효과적인 것으로 나타나는 유사한 결과를 보여주었다. 다만 퍼지 군집 분석은 각 처리와 결과값의 예측 확률을 제시해주어 ANOVA 분석에서 나타내는 단순 평균값 비교로 농도의 범위를 나타내어 정확한 조합 선택이 어려운 점을 보완할 수 있었다. 퍼지 군집 분석법 결과에 따르면 개느삼 줄기조직은 5 ��M 6-Benzylaminopurine(BA)와 2.5 ��M Thidiazuron(TDZ)이 혼합된 배지에서 가장 많은 줄기를(11.03±1.52개, 63.33%) 생산하였으며, 줄기길이 생장은 2.5 ��M BA, 2.5 ��M TDZ, 2.5 ��M Gibberellic acid(GA3) 조합된 배지에서 가장 긴 것으로(2.18 ± 0.21 cm, 63.33%) 나타나 개느삼 기내배양을 위한 최적 호르몬의 구성인 것으로 나타났다.

경주 중·저준위 방폐장의 수리지화학 및 통계 분석 (Hydrogeochemistry and Statistical Analysis for Low and Intermediate Level Radioactive Waste Disposal Site in Gyeongju)

  • 옥순일;김시은;정성연;이충모
    • 한국지구과학회지
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    • 제44권6호
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    • pp.629-642
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    • 2023
  • 국내 중·저준위 방사성폐기물은 영구적 격리를 위해 처분장에 매립하고 있으며 그 위치는 경주에 있다. 이러한 방사성폐기물의 영구적인 격리를 위한 처분시설은 공학적 방벽과 자연 방벽으로 구성되어 있으며 자연 방벽을 특성을 파악하기 위하여 한국원자력환경공단에서는 2006년부터 부지특성조사를 수행하였고, 이후 부지감시 및 조사계획에 따른 감시를 수행하여 부지특성의 변화를 지속적으로 확인하고 있다. 중저준위 방폐장의 수리지화학적 환경은 자연 방벽의 평가를 위해 중요한 요소로 손꼽히고 있으나 동해와 가까운 경주의 지역적 특성상 해수의 영향을 반드시 고려해야 한다. 따라서 본 연구에서는 처분 부지의 지하수 관정 7개 및 관정의 심도별 수질 자료를 취합해 지하수 자료 총 30개를 해수 2개소와 비교 분석하여 수리지화학적 환경을 해석하였다. 분석 자료는 수질 10개 항목(온도, EC, HCO3, Na, K, Ca, Mg, Cl, SO4, SiO2)을 2017년 3분기부터 2022년 3분기까지 총 5년간 20회의 자료를 활용하였다. 특히, EC, HCO3, Na, Cl의 농도 변화를 통해 연구 지역의 배경 농도 및 관정의 구간별 해수의 영향을 파악하였으며, 시계열 군집 분석을 통해 담수, 기수, 해수의 분류를 시도하였다. 그 결과, 기존의 모니터링 방법으로는 확인하지 못한 부지내 수리지화학적 변화를 제시하였다.

평년기상을 활용한 우리나라의 콩 재배지역 구분 (Classification of Cultivation Region for Soybean (Glycine max [L.]) in South Korea Based on 30 Years of Weather Indices)

  • 윤동경;박재성;서진희;원옥재;최만수;이현수;이채원
    • 한국작물학회지
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    • 제69권1호
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    • pp.49-60
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    • 2024
  • 우리나라 주요 밭작물의 하나인 콩 재배에서 기상에 맞는 재배 양식 개발이 필요함에 따라 콩 작황시험 생육 및 수량 조사 데이터를 이용해 콩에 영향을 끼치는 기상요소를 추출하고 재배지역을 구분하였다. 1. 밀양과 수원지역의 콩 10년 동안의 작황시험 결과와 기상자료 간의 상관분석을 통해 콩에 영향을 미치는 기상요소를 분석한 결과, 생육 특성과 영양생장기 기상과의 상관관계는 일교차, 강수량과 최저온도에서 높게 나타났으며, 수량특성과 생식생장기 기상과는 일교차, 강수량, 최고온도에서 유의한 상관관계를 보였다. 2. 추출한 기상요소와 위도, 해발고도를 포함해 콩의 재배지역 구분을 위해 k-means clustering을 실시한 결과, 지역은 세 가지로 나누어졌으며, zone 1은 중부내륙지역과 경기도 남부지역, zone 2는 서해안 남부지역, 동해안 남부지역과 남해지역, zone 3은 경기도 동부 일부지역과 강원도 및 해발고도가 높은 지역이 포함되었다. 3. 세 가지 지역 중 위도의 범위가 넓은 zone 1을 세 가지 지역으로 세분한 결과, Zone 1-1은 다른 두 지역에 비해 위도가 낮았으며, 강수량이 적은 특징을 가진다. Zone 1-2는 다른 두 지역에 비해 짧은 일조시간과 높은 기온이 특징적이었다. Zone 1-3은 위도 상으로는 두 지역의 중앙에 위치해 있으며, 일조 시간이 길면서 일교차가 큰 특징이었다. 4. 본 연구에서 콩 재배를 위한 한국의 재배지역은 크게 3가지로 구분되었으며, 작게는 5가지 지역으로 구분되었다. 기상 요소 및 생육 정보를 기반으로 한 재배지역을 구분함으로써 국내 콩 생산에 기여할 수 있는 새로운 정보를 제공하였다.

피크저감과 특례요금제를 고려한 ESS 경제성 분석 알고리즘에 관한 연구 (A Study on Economic Analysis Algorithm for Energy Storage System Considering Peak Reduction and a Special Tariff)

  • 손준호
    • 전기학회논문지
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    • 제67권10호
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    • pp.1278-1285
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    • 2018
  • For saving electricity bill, energy storage system(ESS) is being installed in factories, public building and commercial building with a Time-of-Use(TOU) tariff which consists of demand charge(KRW/kW) and energy charge(KRW/kWh). However, both of peak reduction and ESS special tariff are not considered in an analysis of initial cost payback period(ICPP) on ESS. Since it is difficult to reflect base rate by an amount of uncertain peak demand reduction during mid-peak and on-peak periods in the future days. Therefore, the ICPP on ESS can be increased. Based on this background, this paper presents the advanced analysis method for the ICPP on ESS. In the proposed algorithm, the representative days of monthly electricity consumption pattern for the amount of peak reduction can be found by the k­means clustering algorithm. Moreover, the total expected energy costs of representative days are minimized by optimal daily ESS operation considering both peak reduction and the special tariff through a mixed-integer linear programming(MILP). And then, the amount of peak reduction becomes a value that the sum of the expected energy costs for 12 months is maximum. The annual benefit cost is decided by the amount of annual peak reduction. Two simulation cases are considered in this study, which one only considers the special tariff and another considers both of the special tariff and amount of peak reduction. The ICPP in the proposed method is shortened by 18 months compared to the conventional method.

일본 기관 레포지토리 유형화 및 군집의 특성 분석 (A Study on Typology of Japanese Institutional Repositories and Features of Groups)

  • 조재인
    • 정보관리학회지
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    • 제31권1호
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    • pp.143-161
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    • 2014
  • 한국의 dCollection이 학위논문 수집기로 활용되고 있는데 반해, 일본의 레포지토리는 다양한 학술컨텐츠를 수집, 보존, 확산하고 오픈 엑세스를 실현하기 위한 개별 기관의 자발적인 운영 도구로 발전되고 있다. 본 연구는 일본의 기관 레포지토리 통계 DB인 IRDB를 통해 레포지토리의 특성을 통계적으로 분석하고 구축된 컨텐츠량, 종별 구축 비율, 그리고 종간 상관성을 살펴보았다. 또한 등록된 컨텐츠 특성을 변수로 K-means 군집 분석을 수행함으로써, 일본에 형성된 기관 레포지토리가 어떻게 유형화될 수 있는지 분석하였다. 분석 결과, 일본의 기관 레포지토리는 교내학술논문, 학위논문, 기술보고서, 의학자료, 학술잡지논문 등 다양한 컨텐츠를 수용하고 있을 뿐 아니라, 컨텐츠의 특징에 따라 5개의 차별화된 군집으로 유형화됨으로써 다양한 모습으로 발전되어 가고 있었다.

칼라와 에지 정보를 이용한 내용기반 영상 검색 (Contents-based Image Retrieval Using Color & Edge Information)

  • 박동원;안성옥
    • 컴퓨터교육학회논문지
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    • 제8권1호
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    • pp.81-91
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    • 2005
  • 본 논문에서는 칼라와 에지 정보를 이용한 내용기반 영상검색 기법을 제안하였다. 기존의 RGB 공간 정보를 이용하기 보다는, 시각적 인식에 보다 중점을 둔 HSI칼라 공간에서 고찰하였다. 비슷한 류의 색을 대표색으로 통합 표현하여, 개선된 칼라 정보 이용법을 본 연구에서 제안하였다. 또한 칼라 정보만을 이용했을 때의 시스템 성능상의 결점을 보완하기 위하여, 효율적인 에지 디텍션 기법을 함께 사용하였다. 칼라와 에지 기법을 통합함에 있어서, 각각의 기법에 적절한 가중치를 배분함으로써 시스템 성능을 실험적으로 향상시켰다.

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특징 추출과 검출 오차 최소화 알고리듬을 이용한 회전기계의 결함 진단 (Fault Diagnosis for Rotating Machine Using Feature Extraction and Minimum Detection Error Algorithm)

  • 정의필;조상진;이재열
    • 한국소음진동공학회논문집
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    • 제16권1호
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    • pp.27-33
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    • 2006
  • Fault diagnosis and condition monitoring for rotating machines are important for efficiency and accident prevention. The process of fault diagnosis is to extract the feature of signals and to classify each state. Conventionally, fault diagnosis has been developed by combining signal processing techniques for spectral analysis and pattern recognition, however these methods are not able to diagnose correctly for certain rotating machines and some faulty phenomena. In this paper, we add a minimum detection error algorithm to the previous method to reduce detection error rate. Vibration signals of the induction motor are measured and divided into subband signals. Each subband signal is processed to obtain the RMS, standard deviation and the statistic data for constructing the feature extraction vectors. We make a study of the fault diagnosis system that the feature extraction vectors are applied to K-means clustering algorithm and minimum detection error algorithm.

요양시설 치매환자복 디자인 개발을 위한 치매환자의 유형 분석 (Analysis of the Types of Dementia Patients for Development of Clothes for Dementia Patient in Nursing Homes)

  • 박광애;양정은;이재향;김희정
    • 한국의류학회지
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    • 제45권5호
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    • pp.788-803
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    • 2021
  • This study aims to obtain basic data to develop clothes for dementia patients by classifying types of dementia patients. Data was collected from those dementia patients who entered a nursing home. This study analyzed a total of 221 sheets. Furthermore, descriptive statistics, cross-tabulation, and K-means clustering were performed for statistical processing using Minitab 14. As a result, dementia patients were classified into four types: inactive-dependent, active-problematic behavior, activity-autonomy, and inactive-offensive. Inactive-dependent type was a group with the most severe disability in cognitive and daily activity functions; however, they lacked behavioral and psychological symptoms and problematic behavior with clothes. Active-problematic behavior type showed the most behavioral and psychological problems and problematic behavior with clothes. Activity-autonomy type was a group without any problematic behaviors. Moreover, the inactive-offensive type had very good cognitive function toward humans. The study imply that it is necessary to provide clothes with proper functions based on the types of patients rather than providing them uniform clothes because clinical and clothes behaviors differ significantly depending on the types of dementia patients.