• 제목/요약/키워드: long-term simulation

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분산된 단일 셀 MBMS을 지원하는 이종 네트워크 환경에서 MBMS와 와이파이 사용자 우선 정책에 대한 성능 분석 (Performance Analysis of MBMS and Wi-Fi Priority Policy in Heterogeneous Networks having a dispersed Single-cell MBMS)

  • 정운호;이정문;김기택;남부희;김동회
    • 방송공학회논문지
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    • 제18권2호
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    • pp.215-224
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    • 2013
  • 스마트폰의 급격한 보급으로 인해 모바일 인터넷 방송 (Internet Protocol Television) 사용은 큰 폭으로 증가하여 이미 많은 네트워크 부하를 일으켰다고 보고되고 있습니다. 이러한 과부하문제를 해결하기 위한 방안으로 3GPP (3rd Generation Partnership Project)에서는 LTE (Long Term Evolution) Release 6 규격이후로 MBMS (Multimedia Broadcast and Multicast Service)에 대한 표준화 작업을 진행되고 있다. MBMS는 동일한 콘텐츠를 가지는 다수의 MBMS 사용자들과 동일한 대역폭을 공유하게 함으로써 대역폭 효율 측면에서 우수성을 가지고 있다. 본 논문에서는 단일 셀 MBMS을 지원하는 3GPP와 와이파이 (Wi-Fi) 2개의 네트워크가 혼재되어 있는 이종 네트워크 환경에서 단일 셀 MBMS가 지원되는 셀들에 속한 동일한 콘텐츠를 가지는 MBMS 사용자의 수가 많다면 MBMS 최우선 정책을 적용하고 그렇지 않은 경우에는 기존의 와이파이 우선 정책을 적용하는 알고리즘에 대한 성능 분석에 대한 연구를 수행하였다. 시뮬레이션을 통하여 제안하는 알고리즘은 전체 가용 대역폭의 증가와 네트워크 사용 비용의 감소를 보여주고 있음을 확인하였다.

자기회귀 모델과 신경망 모델을 이용한 복잡한 지형 내 항만에서의 파고 및 하역중단 예측 (Wave Height and Downtime Event Forecasting in Harbour with Complex Topography Using Auto-Regressive and Artificial Neural Networks Models)

  • 이진학;류경호;백원대;정원무
    • 한국해안·해양공학회논문집
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    • 제29권4호
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    • pp.180-188
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    • 2017
  • 최근에 기후변화로 인해 너울성 고파 등 이상고파의 출현빈도가 높아지고 항만에서의 하역중단이 증가할 가능성이 커지고 있다. 하역중단을 최소화할 수 있도록 방파제(breakwater) 등을 추가적으로 건설하여 정온도(tranquility)를 향상시키는 것도 매우 중요하지만, 하역중단시점을 미리 예보함으로써 항만 운영을 효율적으로 하는 것도 또한 중요하다. 본 연구에서는 효율적인 항만 운영을 위하여 하역중단시점을 사전에 예보할 수 있도록 바람 예보자료를 이용하여 항외 주요 지점에서의 파랑자료를 추산하고, 복잡한 지형을 가진 항내 주요 지점에 대해서는 장기 관측을 실시하여 파랑자료를 수집한 후, 광역 계산지점에서의 파고와 항내 관측지점에서의 파고 사이의 관계를 자기회귀모델(auto-regressive model)과 인공신경망(artificial neural networks) 모델을 이용하여 바람예보자료를 이용한 수치실험 결과만으로 항내 파고를 예측하고, 하역중단시점을 예보할 수 있는 방법을 제안하였다. 제안방법의 적용성을 평가하기 위하여 포켓(pocket) 형상의 비교적 복잡한 지형 조건을 가진 포항신항 내 파랑관측지점에서의 파고 예측 및 하역중단시점을 예측하였으며, 그 결과를 관측자료와 비교하여 제안 방법의 성능을 검증하였다. 인공신경망 모델의 파고 예측결과를 자기회귀모델에 의한 파고 예측결과와 비교할 때, 인공신경망 모델의 예측결과가 관측자료와의 상관계수가 높고 RMS 오차가 작음을 알 수 있었고, 하역중단시점의 예측에 있어서도 인공신경망의 결과가 자기회귀모델의 결과보다 상대적으로 우수함을 알 수 있었다.

원수 블렌딩이 해수담수화 역삼투 공정 성능에 미치는 영향 (Impact Analysis of Water Blending to Reverse Osmosis Desalination Process)

  • 김지혜;박형진;이경혁;권병수;권순범;임재림
    • 멤브레인
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    • 제30권3호
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    • pp.190-199
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    • 2020
  • 2018년 환경부에서 발표된 수도정비기본계획에 따라 다양한 수자원 활용의 중요성이 증가하고 있으며, 여러 수원을 혼합하여 원수 또는 생산수로 활용하는 워터 블렌딩 방식은 미국, 호주를 비롯한 여러 나라에서 시도되고 있다. 본 연구에서는 공업용수 공급 목적으로 100,000 ㎥/일 규모 해수담수화 사업이 추진되고 있는 충남 대산 지역을 대상으로, 해수와 호소수, 침전수, 폐수 방류수 등 타 수원을 블렌딩할 때 수종 및 혼합비율에 따른 영향을 분석하였다. 타 수원 혼합비율 10~50% 조건에서 혼합수 염분농도는 약 50%까지 감소하였지만, 탁질 및 유기물 농도는 1.6~2.0배 수준으로 증가하는 것을 확인하였다. 실험실 규모 역삼투 공정 성능평가 결과, 해수의 단독활용 대비 원수 혼합 시 막오염 경향이 증가하였으며 혼합비율 10~50%에서 평균 4.1배의 플럭스 저감률을 나타내었다. 성능모사를 통한 역삼투 공정 성능분석에 따르면 혼합비율 50% 조건에서 역삼투 공정 에너지 사용량이 평균 39% 절감될 수 있을 것으로 기대되나, 운영비용 등 혼합수 활용에 대한 전반적인 영향분석을 위해서는 모형플랜트 규모에서 장기간 성능평가가 필요하다.

양곡생산(糧穀生産)의 동적(動的) 모델에 관(關)한 연구(硏究) (A SYSTEM DYNAMICS MODEL OF FOOD GRAIN PRODUCTION IN KOREA)

  • 이동호
    • Journal of Biosystems Engineering
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    • 제8권1호
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    • pp.61-69
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    • 1983
  • 식량(食糧) 곡물(穀物)의 안정적(安定的) 생산(生産)은 국가적(國家的)으로 큰 비중(比重)을 차지하는 문제(問題)로서 식량생산계획(食糧生産計劃) 수립(樹立)과 정책결정(政策決定)을 위해서는 향후(向後)의 식량생산(食糧生産)에 영향(影響)을 미칠 제요인(諸要因)들의 유기적(有機的)인 관계(關係)와 시간(時間)에 따른 변이(變異)를 감안(勘案)한 '동적(動的)인 고찰(考察)'이 필요(必要)하다. 본(本) 연구(硏究)에서는 식량생산(食糧生産)에 영향(影響)을 미치는 제요인(諸要因) 즉 농촌인구(農村人口), 경작규모(耕作規模), 농업투자(農業投資), 연구(硏究) 및 기술개발투자(技術開發投資), 농업기술수준(農業技術水準), 농가소득(農家所得), 인구동향(人口動向), 기후변이(氣候變異)등을 고려(考慮)하여 식량생산동향(食糧生産動向)을 예측(豫測)하기 위한 system dynamic model을 작성(作成)하였고 이를 통(通)하여 2008년(年)까지의 동향(動向)을 추정(推定)하였다. 향후인구(向後人口), GNP, 기술수준(技術水準)등은 시간(時間)이 경과(經過)함에 따라 증가(增加) 할것이나 경작면적(耕作面積)은 농촌인구(農村人口)의 유출증가(流出增加) 추세(趨勢)에 따라 점점 감소(減少)할 것으로 추정(推定)되었다. 또한 농재인구(農材人口)는 농촌인구(農村人口) 유출(流出), 유입(流入)의 지표(指標)로 삼은 Income Ratio의 변이(變異)에 따라 본(本) Simulation Model의 기준년도(基準年度)인 1978년(年)부터 1983년(年)까지는 감소추세(減少趨勢)를 보이다가 이후(以後)부터 2006년경(年傾)까지는 증가(增加) 추세(趨勢)를 보일 것으로 추정(推定)되었다. 식량생산량(食糧生産量)은 경작면적(耕作面積)의 감소율증가(減少率增加)에도 불구(不拘)하고 기술수준(技術水準)이 향상(向上)됨에 따라 변화(變化)가 없을 것으로 예상되나 기후(氣候)의 변이(變異)에 크게 영향(影響)을 받게 될 것으로 예측(豫測)되었다. 따라서 식량(食糧)의 절대량(絶對量) 확보(確保)를 위해서는 경작면적(耕作面積)의 확대(擴大), 농업기계화(農業機械化)를 통(通)한 부족노동력(不足勞動力)의 대체(代替), 농업기술(農業技術)의 연구(硏究) 개발(開發)과 기상변이(氣象變異)에 대처(對處)하기 위한 용수(用水) 및 관개시설(灌漑施設)의 확충(擴充)등 지속적(持續的)이며 장기적(長期的)인 대책(對策)이 강구(講究)되어야 할 것으로 사료(思料)되었다.

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기후변화에 따른 작물의 수량 예측을 위한 시스템 요구도 분석 (Requirement Analysis of a System to Predict Crop Yield under Climate Change)

  • 김준환;이충근;김현애;이변우;김광수
    • 한국농림기상학회지
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    • 제17권1호
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    • pp.1-14
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    • 2015
  • 온실가스 증가로 인한 기후변화는 농업 생태계에 다양한 경로로 영향을 미쳐 작물 생산에 영향을 미칠 수 있다. 또한, 농업 생태계는 생물, 기후, 토양 및 경제 환경이 서로 복잡하게 연결되어 있어 개별 분야에 초점을 맞춘 적응 대책들은 농업 부문 내 다른 영역에 의도하지 않은 파급 효과를 초래할 수 있다. 기후변화 조건에서 복잡한 농업 생태계의 상호작용을 고려하면서 최적의 작물 생산성을 유지하기 위해 개별분야별 모델을 연계한 통합 예측 시스템 구축이 요구된다. 이러한 통합시스템을 구축하기 위해서는 단계적 접근이 필요하다. 국내에서 사용되고 있는 모델들은 통합시스템에 적합하도록 설계된 것이 아니기 때문에, 이를 위한 모델의 재개발이 필요하다. 농업생태계 감시를 위한 수퍼사이트와 위성사이트의 구축을 통해 장기간 작물 생육 자료를 확보하고 이를 개별 분야 모델의 개선에 활용할 수 있다. 모델 대상의 추상화와 상속과정을 통해 보다 유연한 형태의 통합 모델의 모듈 개발이 가능할 것이다. 마지막으로, 농업분야는 사회경제적인 요인에 지대한 영향을 받기 때문에, 농업생산과 경제분야가 연계될 수 있는 통합 시스템 구축이 바람직 할 것 이다.

3GPP LTE 시스템에서 셀 간 부하 차이를 고려하는 적응 히스테리시스 기반의 적응 타임-투-트리거 방법에 의한 하드 핸드오버 (Hard Handover by the Adaptive Time-to-trigger Scheme based on Adaptive Hysteresis considering the Load Difference between Cells in 3GPP LTE System)

  • 정운호;김동회
    • 방송공학회논문지
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    • 제15권4호
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    • pp.487-497
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    • 2010
  • 본 논문은 3GPP LTE (Long Term Evolution) 시스템에서 목표 셀과 서빙 셀 간의 부하 차이에 따라서 히스테리시스 값과 타임-투-트리거 값들과 같은 중요한 핸드오버 파라미터를 적응적으로 적용하는 하드 핸드오버 방식을 제안한다. 먼저, 히스테리시스 값을 서빙 셀과 목표 셀의 부하 차이에 따라서 자동적으로 조절하고 그 자동 조절된 히스테리시스 값을 핸드오버 트리거 (Trigger) 시간을 결정하는데 사용한다. 따라서 그러한 적응 히스테리시스 방법을 통하여 핸드오버 실패율은 개선된다. 그러나 이러한 적응 히스테리시스 방식은 셀 경계에서 잦은 단말들의 이동에 의해서 발생하는 핑퐁 현상이 증가하는 문제를 야기한다. 따라서 그러한 문제점을 해결하기 위해서 본 논문에서는 적응 히스테리시스 방식에 의해서 설정된 히스테리시스 (Hysteresis)값에 반비례하는 타임-투-트리거 (Time-to- trigger)값을 선택하는 적응 히스테리시스 기반의 적응 타임-투-트리거 방식을 제안한다. 시뮬레이션을 통하여 본 논문에서 제안한 적응 히스테리시스 기반의 적응 타임-투-트리거 방식이 기존의 고정 히스테리시스 방법과 적응 히스테리시스 방법 기반의 고정 타임-투-트리거 방식보다 핸드오버 실패율과 핑퐁 (Ping-pong) 발생률 측면에서 더 우수함을 확인하였다.

증기발생기 수위 제어를 위한 디지탈 제어기의 적정 샘플링 주기 (Optimal Sampling Period of the Digital Control System for the Nuclear Power Plant Steam Generator Water Level Control)

  • Hur, Woo-Sung;Seong, Poong-Hyun
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제27권1호
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    • pp.8-17
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    • 1995
  • 최근 디지탈 기술을 응용하여 원자력 발전소 제어 시스템의 성능을 향상시키려는 많은 노력이 있어 왔고, 차세대 원자로에 구현할 것을 목표로 디지탈 제어 시스템 개발에 관한 장기적인 계획이 수립되어 있다. 디지탈 제어 시스템을 구축하고자 할 때 적정한 샘플링 주기를 정하는 것은 중요한 과정이다. 제어기의 안정성과 성능은 샘플링 주기에 밀접한 관련이 있다 현재 디지탈 제어기의 샘플링 주기를 체계적으로 정하는 전형적인 방법은 없다. 일반적으로 디지탈 제어기의 안정성을 고려해서 연속시간역 제어의 대역폭의 20∼30배의 역수 정도의 샘플링 주기를 흔히 쓴다. 이 논문에서는 안정성 뿐 아니라 시간역에서의 좋은 성능을 보장받을 수 있는 적정한 샘플링 주기를 얻을 수 있는 방법을 제시하였다. 이 방법으로 Irving의 모델을 이용하여 디지탈제어기의 적정 샘플링 주기를 예측하고, 고리 2호기의 마이크로 시뮬레이터와 WDPF 디지탈 제어기를 이용한 증기 발생기 수위제어 모사시스템에서 검증해 본 결과, 고리 2호기 원자력발전소 중기 발생기 수위제어를 위한 디지탈 제어기의 원자로 전 출력영역에 대한 적정 샘플링 주기 가 1초가 되는 것을 알게 되었다.

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HadGEM2-AO를 이용한 북서태평양-동아시아 해역의 표층 수온 모의 특성 분석 (Analysis of Sea Surface Temperature Simulation in the Northwestern Pacific and the East Asian Marginal Seas using HadGEM2-AO)

  • 김해진;김철호;신홍렬
    • Ocean and Polar Research
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    • 제38권2호
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    • pp.89-102
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    • 2016
  • In this study, we evaluated the model performance with respect to Sea Surface Temperature (SST) and Net Heat Flux (NHF) by considering the characteristics of seasonal temperature variation and contributing factors and by analyzing heat budget terms in the Northwestern Pacific and East Asian Marginal Seas ($110^{\circ}E-160^{\circ}E$, $15^{\circ}N-60^{\circ}N$) using the HadGEM2-AO historical run. Annual mean SST of the HadGEM2-AO is about $0.065^{\circ}C$ higher than observations (EN3_v2a) from 1950 to 2000. Since 1960, the model has simulated well the long-term variation of SST and the increasing rate of SST in the model ($0.014^{\circ}C/year$) is comparable with observations ($0.013^{\circ}C/year$). Heat loss from the ocean to the atmosphere was simulated slightly higher in the HadGEM2-AO than that in the reanalysis data on the East Asian Marginal Seas and the Kuroshio region. We investigated the causes of temperature variation by calculating the heat budget equation in the two representative regions. In the central part of the Kuroshio axis ($125^{\circ}E-130^{\circ}E$, $25^{\circ}N-30^{\circ}N$: Region A), both heat loss in the upper mixed layer by surface heat flux and vertical heat advection mainly cause the decrease of heat storage in autumn and winter. Release of latent heat flux through the heat convergence brought about by the Kuroshio contributes to the large surface net heat flux. Positive heat storage rate is mainly determined by horizontal heat advection from March to April and surface net heat flux from May to July. In the central part of the subtropical gyre ($155^{\circ}E-160^{\circ}E$, $22^{\circ}N-27^{\circ}N$: Region B), unlike Region A, vertical heat advection predominantly causes the decrease of heat storage in autumn and winter. In spring and summer, surface heat flux contributes to the increase of heat storage in Region B and the period is two times longer than the period for Region A. In this season, shoaling of the mixed layer depth plays an important role in the increase of SST.

순환형 농업용수관리를 위한 농업용 저수지의 비관개기 양수저류 추정 (Water Balance Analysis of Pumped-Storage Reservoir during Non-Irrigation Period for Recurrent Irrigation Water Management)

  • 방나경;남원호;신지현;김한중;강구;백승출;이광야
    • 한국농공학회논문집
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    • 제62권4호
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    • pp.1-12
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    • 2020
  • The extreme 2017 spring drought affected a large portion of South Korea in the Southern Gyeonggi-do and Chungcheongnam-do districts. This drought event was one of the climatologically driest spring seasons over the 1961-2016 period of record. It was characterized by exceptionally low reservoir water levels, with the average water level being 36% lower over most of western South Korea. In this study, we consider drought response methods to alleviate the shortage of agricultural water in times of drought. It could be to store water from a stream into a reservoir. There is a cyclical method for reusing water supplied from a reservoir into streams through drainage. We intended to present a decision-making plan for water supply based on the calculation of the quantity of water supply and leakage. We compared the rainfall-runoff equation with the TANK model, which is a long-term run-off model. Estimations of reservoir inflow during non-irrigation seasons applied to the Madun, Daesa, and Pungjeon reservoirs. We applied the run-off flow to the last 30 years of rainfall data to estimate reservoir storage. We calculated the available water in the river during the non-irrigation season. The daily average inflow from 2003 to 2018 was calculated from October to April. Simulation results show that an average of 67,000 tons of water is obtained during the non-irrigation season. The report shows that about 53,000 tons of water are available except during the winter season from December to February. The Madun Reservoir began in early October with a 10 percent storage rate. In the starting ratio, a simulated rate of 4 K, 6 K, and 8 K tons is predicted to be 44%, 50%, and 60%. We can estimate the amount of water needed and the timing of water pump operations during the non-irrigation season that focuses on fresh water reservoirs and improve decision making for efficient water supplies.

ENSO 패턴에 대한 MM5 강수 모의 결과의 유역단위 성능 평가: 플로리다 템파 지역을 중심으로 (Combining Bias-correction on Regional Climate Simulations and ENSO Signal for Water Management: Case Study for Tampa Bay, Florida, U.S.)

  • 황세운;호세 헤르난데즈
    • 한국농림기상학회지
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    • 제14권4호
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    • pp.143-154
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    • 2012
  • 수자원의 수요 증가와 ENSO (El Ni$\tilde{n}$o/La Ni$\tilde{n}$a Southern Oscillation) 등의 기후변화 현상으로 인한 수자원 공급의 불안정 요소가 제기됨에 따라, 수자원 관리 계획 수립 시 장/단기강우 모의의 중요성이 강조되고 있다. 본 연구에서는 미국 플로리다 템파 지역의 두 개 유역을 대상으로 1986년부터 2008년까지의 MM5 지역기후모델을 이용한 강우모의 결과를 시험지역의 33개 관측자료와 CDF-mapping 기법을 이용하여 통계적으로 보정하였으며 그 결과를 바탕으로 ENSO 패턴에 따른 모델의 성능을 평가하였다. 보정된 MM5일 강우 모의결과는 대체적으로 각 관측소의 월 평균 강우량 (ME: 1.0mm)을 잘 모의하는 것으로 나타났다. 블락-크리깅 기법을 이용하여 추정된 유역 평균 일/월 강우량 또한 관측치를 잘 재현하였다(일 강우 ME: 0.8mm, 월 강우 ME: 7.1mm). 한편, ONI (Oceanic Ni$\tilde{n}$o index)를 이용하여 구분한 ENSO 패턴에 따른 강우 모의치를 분석한 결과, 월별 엘리뇨/라니냐 해에 대한 유역 단위의 강우량 모의 성능이 상이한 것으로 나타났다. 이 원인으로 한정된 모수화 적용 및 모델 경계자료 오차 등을 제시하고 이에 대한 보정 방법개선 등의 추가 연구의 필요성을 지적하였다. 본 연구는 ENSO 패턴을 고려한 월별 기후모델 결과를 활용함에 있어 유의점을 제시하였기에, 우기와 건기에 대한 수자원 관리를 위한 적용 등에 유용하게 활용될 것으로 기대된다.