• Nuclear Engineering and Technology
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• 제55권3호
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• pp.968-980
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• 2023

The dynamic structural responses are sensitive to the time-frequency content of seismic waves, and seismic input motions in time-history analysis are usually required to be compatible with design response spectra according to nuclear codes. In order to generate spectra-compatible input motions while maintaining the intrinsic non-stationarity of seismic waves, an improved time-domain approach is proposed in this paper. To maintain the nonstationary characteristics of the given seismic waves, a new time-frequency envelope function is constructed using the Hilbert amplitude spectrum. Based on the intrinsic mode functions (IMFs) obtained from given seismic waves through variational mode decomposition, a new corrective time history is constructed to locally modify the given seismic waves. The proposed corrective time history and time-frequency envelope function are unique for each earthquake records as they are extracted from the given seismic waves. In addition, a dimension reduction iterative technique is presented herein to simultaneously superimpose corrective time histories of all the damping ratios at a specific frequency in the time domain according to optimal weights, which are found by the genetic algorithm (GA). Examples are presented to show the capability of the proposed approach in generating spectra-compatible time histories, especially in maintaining the nonstationary characteristics of seismic records. And numerical results reveal that the modified time histories generated by the proposed method can obtain similar dynamic behaviors of AP1000 nuclear power plant with the natural seismic records. Thus, the proposed method can be efficiently used in the design practices.

• 자원환경지질
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• 제54권1호
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• pp.77-89
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• 2021

본 연구에서는 Jeong et al. (2020)의 연구에서 수행된 지하수위 변동 패턴의 저차원 특징추출 과정의 문제점을 분석하고, 이에 대한 개선방안이 제안된다. 해당 연구에서는 Denoising autoencoder (DAE)를 이용해 전국의 연 단위 지하수위 변동 자료로부터 저차원 특징이 추출되며, 추출된 자료를 이용해 대수층의 수리 특성값을 예측하는 회귀 모델이 개발되었다. 그러나 특정 지역의 연도별 강수 패턴이 달라질 경우, 지하수위 변동 패턴 및 저차원 특징 또한 달라지며, 이에 따라 동일 지역임에도 불구하고 저차원 특징으로부터 추정되는 수리 특성값이 다양하게 나타날 수 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해, 본 연구에서는 조건부 생성 모델인 Conditional variational autoencoder (CVAE)를 이용하였으며, 전국 71개 지역에서 10년 동안 획득된 지하수위 자료와 강수 자료 간 상관관계가 학습되었다. 학습된 모델을 통해 모든 지역에 대해 동일 강수 조건이 적용될 때의 지하수위 자료가 생성되었으며, 생성된 지하수위 자료로부터 저차원 특징이 추출되었다. CVAE를 이용해 동일 강수 조건으로 생성된 지하수위 자료의 저차원 특징과 기존 DAE를 통해 추출된 저차원 특징이 비교되었으며, 그 결과 CVAE를 이용해 추출된 저차원 특징 간 거리가 저차원 공간상에서 보다 가깝게 분포하는 것이 확인되었다. 따라서 제안된 방법을 이용할 경우 대수층 특성에만 영향을 받는 지역별 지하수위 자료 및 저차원 특징이 효과적으로 추출될 수 있으며, 이를 통해 기존 개발된 회귀 모델의 성능이 개선될 수 있을 것으로 판단된다.

• 대기
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• 제17권3호
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• pp.217-230
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• 2007

Using the Lorenz-95 simple model, which can simulate many atmospheric characteristics, we compare the performance of ensemble strategies such as bred vectors, the bred vectors rotated (to be orthogonal to each bred member), and the Ensemble Transform Kalman Filter (ETKF). The performance metrics used are the RMSE of ensemble means, the ratio of RMS error of ensemble mean to the spread of ensemble, rank histograms to see if the ensemble member can well represent the true probability density function (pdf), and the distribution of eigen-values of the forecast ensemble, which can provide useful information on the independence of each member. In the meantime, the orthogonal bred vectors can achieve the considerable progress comparing the bred vectors in all aspects of RMSE, spread, and independence of members. When we rotate the bred vectors for orthogonalization, the improvement rate for the spread of ensemble is almost as double as that for RMS error of ensemble mean compared to the non-rotated bred vectors on a simple model. It appears that the result is consistent with the tentative test on the operational model in KMA. In conclusion, ETKF is superior to the other two methods in all terms of the assesment ways we used when it comes to ensemble prediction. But we cannot decide which perturbation strategy is better in aspect of the structure of the background error covariance. It appears that further studies on the best perturbation way for hybrid variational data assimilation to consider an error-of-the-day(EOTD) should be needed.

• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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• 제4권2호
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• pp.35-42
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• 2001

한국 남동해역 취송순환에서의 부정확한 외력의 바람응력 문제에 대한 최적화 방법의 유용성에 관하여 검토하였다. 바람응력은 모델 및 수치적 정식화 과정에서 상층 경계조건 및 외력항으로 고려되었다. 그리고 바람응력 평가에 대한 최적화 방법의 적용성 및 모델변수의 초기값 추정치의 중요성을 검토하였다. 최적화 연구로부터 동해 남부해역의 취송순환에 관한 동한난류의 수송량 변화 및 통해 난수층의 형성과 분포특성을 바람응력, 바람응력 회전성 및 상층두께의 변동으로부터 파악할 수 있음을 확인하였다.

• 한국연초학회지
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• 제16권1호
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• pp.26-33
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• 1994

A tobacco ripeness grading meter was designed and constructed using the color sensor, its performance was evaluated. A degree of ripeness grading of a leaf is very closely related to the measured tobacco leaf color. Measuring the small amount of the reflectance precisely depends on the apparatus including color sensor, light source, detector sensitivity, and geometric characteristics of appratus. To analyze and minimize the variational effects, experiments to select the proper condition were performed. Because of the combined effect mentioned above, the system has some variation on its response. Basis on the results of the experiments, prototype was developed and interfaced to a computer system. The main components of prototype included a tungsten lamp as a light source, Amorphous full color sensor with three filters, regulated D.C. power supply, OP - AMP(741 TC) for amplification, AR - B3001 board for interfacing to a computer with analog to digital conversion, and a compatible IBM PC XT computer. The experimental results of the developed ripeness tobacco leaf measurement system are summarized as following: [1] The output readings of ripeness grade meter for tobacco leaf, which is based on harvesting time, showed the apparent difference in variety of different quality. It was considered suitable that three filters(red, green, blue) in Amorphous full color sensor could be used in four different ripeness degree measurement of tobacco leaf. [2] The output readings of ripeness grade meter for tobacco leaf, which is based on government procurement, showed apparent difference in variety of different quality. Tobacco leaf varieties to stalk position are divided into tips, leaf, cutters, and primings, It is considered suitable that only red filter in the sensor could be used to classify the grade of tobacco leaf within the same kind tobacco stalk. However, the ripeness grade meter was not adequate to classify all the tobacco grades in the four different tobacco leaves.

• 대한조선학회논문집
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• 제30권3호
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• pp.29-40
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• 1993

본 연구는 정수면으로 부터 얕게 잠겨 항주하는 3차원 수중익에 의한 비선형 조파현상의 특성규명을 위한 기초연구로서 수중익이 예인수조안에서 일정속도로 항주할 때 자유표면에 발생하는 비선형 파형의 특성과 수중익에 작용하는 유체력을 계산하기 위한 수치해법의 개발을 목적으로 하였다. 수치해법으로는 변분원리에 기초한 유한요소법올 사용하였으며 수중익 근처에서는 비선형 자유표면조건을 엄밀하게 만족시켰고 수중익으로 부터 충분히 떨어진 영역에서는 종래의 선형화된 자유표면 경계조건을 만족시켰다. 수치해법의 계산효율을 높이기 위하여 비선형영역과 선형영역 사이에 인위적인 비선형-선형 완충영역을 도입하여 계산영역을 크게 줄였다. 수중익을 간단한 직사각형 보오텍스계로 표현하여 유속과 몰수길이, 보오텍스의 세기 및 분포의 변화에 따른 비선형 파형의 특성을 조사하였으며 특히 자유 보오텍스선이 비선형 파형에 미치는 영향을 파악하였다. 파동에 의하며 수중익에 유기되는 속도성분들의 크기 및 분포, 양력 및 유기항력에 대한 계산을 수행하여 자유표면의 비선형성에 의한 영향을 규명하였다.

• 경영정보학연구
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• 제23권1호
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• pp.23-43
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• 2021

최근 인공지능 기법을 활용하여 캔들스틱 차트를 분석함으로써 주식가격 예측의 정확성을 높이고자 하는 다양한 연구가 진행되어 왔다. 그러나 이러한 연구들은 주식가격 예측을 위한 학습에 있어 캔들스틱 차트의 시계열적 특성을 고려하지 못한다는 점과 시장 참여자들의 감정 상태를 고려하지 못한다는 점 등이 문제로 지적되고 있다. 본 연구에서는 시장 참여자들의 감정상태를 반영하기 위해 변동성지수(VIX: volatility index) 차트를 캔들스틱 차트와 함께 고려하여 학습시키고 이를 변이형 오토인코더(VAE: variational auto encoder)와 어텐션 메커니즘(attention mechanisms)을 결합한 새로운 방법으로 분석하여 캔들스틱 차트의 시계열적 특성을 고려함으로써 기존 연구의 한계를 극복하고자 한다. 본 연구에서 제안한 방법의 성능 비교를 위해 S&P 500 기업 가운데 50개를 임의로 추출하여 제안한 방법을 통해 이들의 주식가격을 예측하고 이를 합성곱 신경망(CNN: convolutional neural network) 또는 장단기메모리(LSTM: long-short term memory) 등과 같은 기존 방법들과 비교하였다. 비교 결과 기존 방법들에 비해 본 연구에서 제안한 방법이 더 우수한 성능을 보이는 것으로 나타났다. 본 연구는 시장 참여자들의 감정 상태와 캔들스틱 차트의 시계열적 특성을 고려함으로써 주식 가격 예측의 정확성을 높였다는 점에서 그 의의가 있다.

• 한국환경과학회지
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• 제26권5호
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• pp.573-584
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• 2017

In order to simulate a typhoon precisely, the satellite observation data has been assimilated using WRF (Weather Research and Forecasting model) three-Dimensional Variational (3DVAR) data assimilation system. The observation data used in 3DVAR was GPS Radio Occultation (GPS-RO) data which is loaded on Low-Earth Orbit (LEO) satellite. The refractivity of Earth is deduced by temperature, pressure, and water vapor. GPS-RO data can be obtained with this refractivity when the satellite passes the limb position with respect to its original orbit. In this paper, two typhoon cases were simulated to examine the characteristics of data assimilation. One had been occurred in the Western Pacific from 16 to 25 October, 2015, and the other had affected Korean Peninsula from 22 to 29 August, 2012. In the simulation results, the typhoon track between background (BGR) and assimilation (3DV) run were significantly different when the track appeared to be rapidly change. The surface wind speed showed large difference for the long forecasting time because the GPS-RO data contained much information in the upper level, and it took a time to impact on the surface wind. Along with the modified typhoon track, the differences in the horizontal distribution of accumulated rain rate was remarkable with the range of -600~500 mm. During 7 days, we estimated the characteristics between daily assimilated simulation (3DV) and initial time assimilation (3DV_7). Because 3DV_7 demonstrated the accurate track of typhoon and its meteorological variables, the differences in two experiments have found to be insignificant. Using observed rain rate data at 79 surface observatories, the statistical analysis has been carried on for the evaluation of quantitative improvement. Although all experiments showed underestimated rain amount because of low model resolution (27 km), the reduced Mean Bias and Root-Mean-Square Error were found to be 2.92 mm and 4.53 mm, respectively.

• 디지털융복합연구
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• 제13권10호
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• pp.425-436
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• 2015

본 연구는 우리나라의 고혈압 의료비의 지역별 변이와 지역의 사회학적, 의료공급, 건강행태 등의 변이 요인을 규명함으로써 이를 기반으로 지역별 고혈압 관리 사업 방안 마련에 기초자료를 제시하는 것이다. 이를 위해 전국 시 군 구 247개 지역을 대상으로, 2012년 지역별 의료이용 통계자료(국민건강보험공단), 지역사회건강조사(질병관리본부) 및 국토해양부 자료를 이용 분석하였다. 연구결과 전국 247개 시 군 구의 고혈압 건강보험진료비는 평균 6만2천원이었고 변동계수는 30.0으로 지역 간 높은 고혈압 의료비 변이를 보였다. 주요 변이 요인으로는 인구밀도, 유배우자율, 평균가구원수입, 인구십만명당병원수, 관외의료비비율, 월간음주율, 중증도이상신체활동실천율, 평생의사진단율 등으로 나타났다. 의사결정나무를 이용한 분석 결과 평생의사진단율, 평균가구원수입, 유배우자율, 인구십만명당병원수, 비만율, 월간음주율에서 유의한 차이가 있었다. 본 연구의 결과 고혈압 의료비의 지역 간 변이요인으로는 의료공급이나 인구사회학적 특성뿐만 아니라 건강행태에 있음을 확인하였고 이는 고혈압의료비 절감을 위한 지역보건사업 정책 결정에 참고가 될 수 있을 것이다.

• 한국대기환경학회지
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• 제29권1호
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• pp.86-96
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• 2013

The realtime monitoring of radon ($^{222}Rn$) concentrations has been carried out from Gosan site, Jeju Island for three years of 2006~2008, in order to evaluate the background level and timely variational characteristics of atmospheric radon. The mean concentration of radon measured during the studying period was $2965mBq/m^3$ with its annual mean values in the range of $2768{\sim}3124mBq/m^3$. The relative ordering of the seasonal mean concentrations was seemed to vary such as winter ($3578mBq/m^3$) > fall ($3351mBq/m^3$) > spring ($2832mBq/m^3$) > summer ($2073mBq/m^3$). The monthly mean concentrations were in the order of Jan>Feb>Oct>Nov>Dec>Mar> Sep>Apr>May>Jun>Aug>Jul, so that the highest January value ($3713mBq/m^3$) exceeded almost twice as the July minimum ($1946mBq/m^3$). The hourly concentrations in a day showed the highest level ($3356mBq/m^3$) at around 7 a.m., increasing during nighttime, while reaching the lowest ($2574mBq/m^3$) at around 3 p.m. From the backward trajectory analysis for a continental fetch of radon, the high concentrations (10%) of radon matched with the air mass moving from the Asia continent to Jeju area. In contrast, the low concentrations (10%) of radon were generally correlated with the air mass of the North Pacific Ocean. In comparison by sectional inflow pathways of air mass, the radon concentrations were relatively high from the north China and the Korean peninsula.