• Title/Summary/Keyword: technology forecasting

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국지 앙상블자료와 홍수위험매트릭스를 이용한 홍수위험도 예측 방법 연구 (A study on prediction method for flood risk using LENS and flood risk matrix)

  • 최천규;김경탁;최윤석
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제55권9호
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    • pp.657-668
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    • 2022
  • 하천 유량이 증가된 상태에서 집중호우의 발생은 유량과 강우량 모두 하천변 홍수피해에 영향을 미치게 된다. 또한, 하천변 사회·경제적 영향 수준에 따라 피해정도에 차이를 보이게 되며, 특히, 인구 및 자산 밀집도가 높은 경우 홍수대응에 필요한 충분한 예보 선행시간의 확보가 요구된다. 본 연구에서는 홍수대응에 필요한 시간적 여유의 확보를 통한 피해저감 효과를 증대하기 위해 앙상블 강우유출모델링을 활용한 홍수위험매트릭스를 구축하고, 그 적용성을 판단하고자 한다. 홍수위험매트릭스는 홍수피해 자료를 활용한 홍수피해 영향수준(X축)을 구성하고, 기상청 LENS 강우자료를 이용한 앙상블 강우유출모델링의 결과로 위험 홍수량의 발생 가능성을 예측(Y축)하여 확률예보에 기반한 예측이 가능하다. 이를 위해 과거 홍수피해 자료 및 정량적 홍수피해 평가방법을 이용한 홍수피해 영향수준 결정 방법을 제시하였다. 낙동강권역의 태화강유역 및 형산강유역의 홍수특보지점에 대하여 기존 홍수특보 자료 그리고 피해 발생 상황과 비교하였다. 그 결과 최대 3일전부터 홍수위험 발생시간 및 정도에 대한 예측이 가능한 것으로 분석되었다. 따라서 홍수대응에 필요한 예보 선행시간 확보를 통한 피해저감 활동에 도움이 되리라 판단된다.

계측자료 기반 Nomograph를 이용한 실시간 소하천 홍수량 산정 연구 (Real-Time Flood Forecasting by Using a Measured Data Based Nomograph for Small Streams)

  • 정태성;최창원;예성제;구강민
    • Ecology and Resilient Infrastructure
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    • 제10권4호
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    • pp.116-124
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    • 2023
  • 극한호우 발생빈도 증가로 소하천 홍수 피해가 증가하고 있어 소하천 리스크 관리를 위해 유량 계측 요구가 증가하고 있다. 이에 행정안전부 (MOIS) 소속 국립재난안전연구원 (NDMI)은 CCTV 기반 자동유량계측기술 (CCTV based Automatic Discharge Measurement Technology, CADMT)을 개발하고 성능 검증과 재난 리스크 관리기술 개발을 위해 시범소하천을 운영하고 있다. 본 연구는 CADMT가 설치된 능막천과 중선필천 2개 소하천을 선정하고 소하천에 가장 가까운 기상청 Automatic Weather System 강우량 자료와 유량 계측자료를 이용해 4-Parameter Logistic 방법으로 Nomograph를 개발한다. 개발한 Nomograph를 검증하기 위하여 본 연구는 각 소하천에서 홍수량을 예측하고 그 결과를 계측 유량과 비교한다. 검증 결과 예측치는 계측치를 잘 재현하는 것으로 나타나 향후, 보다 정확도 높은 계측자료가 수집되고 이에 기반한 Nomograph가 개발된다면 정확도 높은 홍수 예·경보가 가능할 것으로 판단된다.

고해상도 강우자료와 딥러닝 알고리즘을 활용한 수위 변동성 예측 (Utilizing deep learning algorithm and high-resolution precipitation product to predict water level variability)

  • 한희찬;강나래;윤정수;황석환
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제57권7호
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    • pp.471-479
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    • 2024
  • 기후변화로 인한 집중호우의 발생으로 홍수 피해가 심각해지고 있다. 하천의 수위 변동성을 예측하고 신속한 홍수 예·경보를 위해 물리적 기반의 수문 모형이 활용됐다. 최근에는 수문 데이터 간의 비선형적인 관계를 기반으로 머신러닝, 딥러닝 알고리즘을 활용한 수문 모의가 주목받고 있다. 본 연구에서는 Long Short-Term Memory (LSTM) 알고리즘을 활용하여 섬진강 수계의 하천 수위를 예측하고자 한다. 또한 Climate Prediction Center morphing method (CMORPH) 기반의 격자형 강우 자료를 알고리즘의 입력자료로 적용하여 지상 데이터의 한계를 보완하고자 한다. CMORPH 데이터와 LSTM 알고리즘을 결합한 모형의 수위 예측 결과는 평균 CC가 0.98, RMSE는 0.07 m, 그리고 NSE는 0.97로 나타났다. 향후 딥러닝과 원격자료를 활용하여 수위 예측을 수행한다면 지상 관측 데이터의 단점을 보완하고, 신뢰도 높은 예측 결과를 얻을 수 있을 것으로 기대되는 바이다.

신규시장 성장모형의 모수 추정을 위한 전문가 시스템 (An Expert System for the Estimation of the Growth Curve Parameters of New Markets)

  • 이동원;정여진;정재권;박도형
    • 지능정보연구
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    • 제21권4호
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    • pp.17-35
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    • 2015
  • 시장 수요 예측은 일정 기간 동안 소비자에게 판매되는 동종 제품 또는 서비스의 수량 혹은 매출액의 규모를 추정하는 활동으로서, 기업경영활동에 있어 효율적인 의사결정을 내릴 수 있는 근거로 활용된다는 점에서 중요하게 인식되고 있다. 신규 시장의 수요를 예측하기 위해 다양한 시장성장모형이 개발되어 왔다. 이런 모형들은 일반적으로 시장의 크기 변화의 동인을 신기술 확산으로 보고 소비자인 개인에게 기술이 확산되는 과정을 통해 시장 크기가 변하는 과정을 확산모형으로 구현하게 된다. 그러나, 시장이 형성된 직후에는 수요 관측치의 부족으로 인해 혁신계수, 모방계수와 같은 예측모형의 모수를 정확하게 추정하는 것이 쉽지 않다. 이런 경우, 전문가의 판단 하에 예측하고자 하는 시장과 유사한 시장을 결정하고 이를 참고하여 모수를 추정하게 되는데, 어떤 시장을 유사하다고 판단하느냐에 따라 성장모형은 크게 달라지게 되므로, 정확한 예측을 위해서는 유사 시장을 찾는 것은 매우 중요하다. 그러나, 이런 방식은 직관과 경험이라는 정성적 판단에 크게 의존함으로써 일관성이 떨어질 수밖에 없으며, 결국, 만족할 만한 수준의 결과를 얻기 힘들다는 단점을 지닌다. 이런 정성적 방법은 유사도가 더 높은 시장을 누락시키고 유사도가 낮은 시장을 선택하는 오류를 일으킬 수 있다. 이런 이유로, 본 연구는 신규 시장의 모수를 추정하기 위해 필요한 유사시장을 누락 없이 효과적으로 찾아낼 수 있는 사례기반 전문가 시스템을 설계하고자 수행되었다. 제안된 모형은 데이터 마이닝의 군집분석 기법과 추천 시스템의 내용 기반 필터링 방법론을 기반으로 전문가 시스템으로 구현되었다. 본 연구에서 개발된 시스템의 유용성을 확인하고자 정보통신분야 시장의 모수를 추정하는 실험을 실시하였다. 전문가를 대상으로 실시된 실험에서, 시스템을 사용한 모수의 추정치가 시스템을 사용하지 않았을 때와 비교하여 실제 모수와 더 가까움을 보임으로써 시스템의 유용성을 증명하였다.

세계 주요 공항 운영 효율성 분석: DEA와 Malmquist 생산성 지수 분석을 중심으로 (An analysis of the operational efficiency of the major airports worldwide using DEA and Malmquist productivity indices)

  • 김홍섭;박정림
    • 유통과학연구
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    • 제11권8호
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    • pp.5-14
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    • 2013
  • Purpose - We live in a world of constant change and competition. Many airports have specific competitiveness goals and strategies for achieving and maintaining them. The global economic recession, financial crises, and rising oil prices have resulted in an increasingly important role for facility investment and renewal and the implementation of appropriate policies in ensuring the competitive advantage for airports. It is thus important to analyze the factors that enhance efficiency and productivity for an airport. This study aims to determine the efficiency levels of 20 major airports in East Asia, Europe, and North America. Further, this study also suggests suitable policies and strategies for their development. Research design, data, and methodology - This paper employs the DEA-CCR, DEA-BCC, and DEA-Malmquist production index analysis models to determine airport efficiency. The study uses data on the efficiency and productivity of the world's leading airports between 2006 and 2010. The input variables include the airport size, the number of runways, the size of passenger terminals, and the size of cargo terminals. The output variables include the annual number of passengers and the annual cargo volume. The study uses basic data from the 2010 World Airport Traffic Report (ACI). The world's top 20 airports (as rated by the ACI report) are investigated. The study uses the expanded DEA Model and the Super Efficiency Model to identify the most effective airports among the top 20. The Malmquist productivity index analysis is used to measure airport effectiveness. Results - This study analyzes longitudinal and cross-sectional data on the world's top 20 airports covering 2006 to 2010. A CCR analysis shows that the most efficient airports in 2010 were Gatwick Airport (LGW), Zurich Airport (ZRH), Vienna Airport (VIE), Leonardo da Vinci Fiumicino Airport (FCO), Los Angeles International Airport (LAX), Seattle-Tacoma Airport (SEA), San Francisco Airport (SFO), HongKong Airport (HKG), Beijing Capital International Airport (PEK), and Shanghai Pudong Airport (PVG). We find that changes in airport productivity are affected more by technical factors than by airport efficiency. Conclusions - Based on the study results, we offer four airport development proposals. First, a benchmark airport needs to be identified. Second, inefficiency must be reduced and high-cost factors need to be managed. Third, airport operations should be enhanced through technical innovation. Finally, scientific demand forecasting and facility preparation must become the focus of attention. This paper has some limitations. Because the Malmquist productivity index is based on the hypothesis of the, the identified production change could be over- or under-estimated. Further, as DEA estimates the relative efficiency. It also cannot generalize to include all airport conditions because the variables are limited. To measure airport productivity more accurately, other input variables and environmental variables such as financial and policy factors should be included.

산불연료습도 자동화 측정센서 개발에 관한 연구 (A Study on a Development of Automated Measurement Sensor for Forest Fire Surface Fuel Moistures)

  • YEOM, Chan-Ho;LEE, Si-Young;PARK, Houng-Sek;WON, Myoung-Soo
    • Journal of the Korean Wood Science and Technology
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    • 제48권6호
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    • pp.917-935
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    • 2020
  • 본 연구는 산불의 발생과 확산위험성의 지표인 산불연료의 수분함량과 산불위험도의 변화를 예측하기 위한 산불연료습도 자동화 측정센서를 개발하였다. 이 측정센서는 산불연료의 함수율을 전기저항으로 측정하여 자동으로 산불연료의 함수율을 산정하는 방법이다. 이 센서에 사용된 산불연료는 소나무(길이 50cm, 직경 1.5cm)이고, 함수율과 전기저항과의 관계를 추정하는 전기저항=2E(E:Exponent of 10)+13X(X:함수율)-9.705(R2=0.947)인 환산식을 개발하였다. 또한, 이를 이용하여 자동화된 산불연료습도 자동화 측정센서의 소프트웨어와 함체를 설계하여 시제품을 제작하였고, 이를 다시 산림 내에서 현장 모니터링 검증을 실시하여 적합성(R2=0.824)을 확인하였다. 본 연구결과는 산불의 발생, 확산과 강도를 예측할 수 있는 기술의 개발에 도움을 주며, 산불위험예보 기술의 고도화를 위한 기초자료로 활용될 것으로 기대된다.

IT분야의 신성장동력에 대한 연구개발(R&D)투자의 경제적 파급효과 분석 (The Economic Effect of R&D Investment for the IT Green Growth Initiatives in Korea)

  • 박추환;한성수
    • 기술혁신학회지
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    • 제13권3호
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    • pp.558-586
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    • 2010
  • 본 논문은 현재 활발히 진행 중인 지속가능한 성장을 위한 원동력인 녹색성장과 관련하여 R&D 투자금액 중에서 IT와 관련된 연구개발투자로 인한 경제파급효과를 분석하였다. 정부가 추진중인 녹색성장 관련 연구개발 금액을 IT제조업, IT서비스업, 그리고 S/W 및 컴퓨터관련서비스로 각각 분류한 후 RAS기법을 활용하여 예측 분석하였다. 분석결과, 녹색성장 관련 IT제조업분야에 대한 투자로 인한 생산유발액은 약 3조 1,853억원으로 나타났으며, 그 뒤를 이어 IT서비스업이 약 1조 4,360억원, 그리고 S/W 및 컴퓨터관련서비스가 약 4.482억원으로 나타났다. 한편 수입유발액 역시 IT서비스업에 비해 IT 제조업이 그 수치가 높게 나타나고 있다. 또한 부가가치유발액은 IT서비스에 비해 IT제조업이 높게 나타나고 있는데, 이는 투자수요인 R&D금액이 IT제조업 부분이 IT서비스업에 비해 크기 때문에 나타난 결과라 할 수 있다. 마지막으로 취업유발인원은 IT제조업이 16,596명으로 가장 높고, 두 번째로 IT서비스업이 9,000명이고, 마지막으로 S/W 및 컴퓨터관련서비스가 3,616명으로 나타났다. 2009년에 대한 투자금액대비 경제적 파급효과인 점을 고려하면 장기적인 측면에서 지속적인 투자가 있을 시 산업부문간 발생될 효과는 더욱 더 증가할 것으로 예상된다.

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글로벌 해운시장 현황 분석 및 시계열 모형을 이용한 부산 신항 컨테이너 물동량 예측에 관한 연구 (Analysis of Global Shipping Market Status and Forecasting the Container Freight Volume of Busan New port using Time-series Model)

  • 조준호;변제섭;김희철
    • 한국정보전자통신기술학회논문지
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    • 제10권4호
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    • pp.295-303
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    • 2017
  • 본 논문에서는 최근 국제 해운시장의 동향과 국내 해운시장의 위기설에 대한 국내외적 요인을 정성적으로 파악하고, 국내 해운시장의 위기 이후 감소한 부산 신항의 물동량이 다시 회복세를 보일 수 있는 특성요인을 파악하고자 부산 신항의 향후 물동량에 대해 정량적으로 분석하여 사전적 예측추이의 파악과 회복세 추이를 분석하였다. 빅데이터 분석 툴인 R을 활용하여 부산 신항 컨테이너 물동량을 분석한 결과, 부산 신항 컨테이너 물동량의 변동은 승법계절 ARIMA 모델 (1,0,1)(1,0,1)[12]로 추정하였을 때, 추정오차와 AICc, BIC기준으로 가장 최적의 ARIMA모형인 것으로 나타났다. 따라서 부산 신항 물동량 추정의 최적의 모델인 ARIMA (1,0,1)(1,0,1)[12]에 의해 향후 36개월간의 부산 신항 물동량을 추정치를 예측한 결과, 13,157,184 TEU, 13,418,123 TEU, 13,539,884 TEU, 4,526,406 TEU 등으로 약 2%, 2%, 1%정도 증가하는 것으로 나타났다.

신.재생에너지 중장기 인력 수요 전망 및 인력양성 방향 연구 (A Study on Demand for Renewable Energy Workforce and HRD Policy Strategy)

  • 이유아;이동준;허은녕;김민지;최혁준
    • 기술혁신학회지
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    • 제14권4호
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    • pp.736-760
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    • 2011
  • 신 재생에너지 인력은 신 재생에너지 산업의 지속적인 성장을 위한 필수 요소이다. 본 연구에서는 신 재생에너지 산업의 인력 현황을 파악하고, 신 재생에너지 산업성장전망을 반영하여 2015년 신 재생에너지 인력수요를 전망하였다. 정량 분석방법론으로는 미국 노동통계국(BLS)의 저량접근법(stock approach)을 응용하였다. 또한 설문을 통하여 신 재생에너지 인력 수급 및 인력양성 프로그램에 대한 전문가들의 의견을 수렴하였다. 연구결과 신 재생에너지 산업 부문의 인력수요증가가 2010년에 1.4만 명에서 2015년에 3.3만 명으로 증가하여 연평균 20%에 가까운 증가율을 보일 것으로 분석되었다. 전문가 설문에서는 현재 신 재생에너지 인력 공급량 부족으로 앞으로 우리니라 신 재생에너지 보급 및 산업 성장 목표달성을 위하여 인력 공급대책이 조속히 마련되어야 함을 알 수 있었다. 또한, 적절한 신 재생에너지 인력 양성 프로그램 수준 결정을 위한 노력이 필요한 것으로 분석되었다. 본 연구결과는 향후 지속적인 신 재생에너지 산업 발전을 위한 인력 양성 방안에 활용될 수 있을 것이다.

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계량정보분석시스템으로서의 KnowledgeMatrix 개발 (Development of the KnowledgeMatrix as an Informetric Analysis System)

  • 이방래;여운동;이준영;이창환;권오진;문영호
    • 한국콘텐츠학회논문지
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    • 제8권1호
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    • pp.68-74
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    • 2008
  • 데이터베이스로부터 지식을 발견하고 이를 연구기획자, 정책의사결정자들이 활용하는 움직임이 전세계적으로 활발해지고 있다. 이러한 연구분야 중 대표적인 것이 계량정보학이고 이 분야를 지원하기 위해서 주로 선진국을 중심으로 분석시스템이 개발되고 있다. 그러나 외국의 분석시스템은 실제 수요자의 요구를 충분히 반영하지 못하고 있고, 고가이면서 한글이 지원되지 않아 국내 연구기획자가 사용하기에 어려운 점이 있다. 따라서 한국과학기술정보연구원에서는 이러한 단점을 극복하기 위해서 계량정보분석시스템 KnowledgeMatrix를 개발하였다. KnowledgeMatrix는 논문 및 특허의 서지정보를 분석하여 지식을 발견하기 위한 목적으로 설계된 독립형(stand-alone) 시스템이다 KnowledgeMatrix의 주요 구성을 살펴보면 행렬 생성, 클러스터링, 시각화, 데이터 전처리로 요약된다. 본 논문에서 소개하고 있는 KnowledgeMatrix는 외국의 대표적인 정보분석시스템과 비교했을 때 다양한 기능을 제공하고 있고 특히 영문데이터 처리 이외에 한글데이터 처리가 가능하다는 장점을 갖고 있다.