• 한국수자원학회:학술대회논문집
• /
• 한국수자원학회 2022년도 학술발표회
• /
• pp.387-387
• /
• 2022

기존 홍수기시 댐 운영은 예측 강우와 실시간 관측 강우를 이용하여 댐 운영 모형을 수행하며, 예측 결과에 따라 의사결정 및 댐 운영을 실시하게 된다. 하지만 이 과정에서 반복적인 분석이 필요하며, 댐 운영 모형 수행자의 경험에 따라 예측 결과가 달라져서 반복작업에 대한 자동화, 모형 수행자에 따라 달라지지 않는 예측 결과의 일반화가 필요한 상황이다. 이에 댐 운영 모형에 AI 기법을 적용하여, 다양한 강우 상황에 따른 자동 예측 및 모형 결과의 일반화를 구현하고자 하였다. 이를 위해 수자원 분야에 적용된 국내외 129개 연구논문에서 사용된 딥러닝 기법의 활용성을 분석하였으며, 다양한 수자원 분야 AI 적용 사례 중에서 댐 운영 예측 모형에 적용한 사례는 없었지만 유사한 분야로는 장기 저수지 운영 예측과 댐 상·하류 수위, 유량 예측이 있었다. 수자원의 시계열 자료 활용을 위해서는 Long-Short Term Memory(LSTM) 기법의 적용 활용성이 높은 것으로 분석되었다. 댐 운영 모형에서 AI 적용은 2개 분야에서 진행하였다. 기존 강우관측소의 관측 강우를 활용하여 강우의 패턴분석을 수행하는 과정과, 강우에서 댐 유입량 산정시 매개변수 최적화 분야에 적용하였다. 강우 패턴분석에서는 유사한 표본끼리 묶음을 생성하는 K-means 클러스터링 알고리즘과 시계열 데이터의 유사도 분석 방법인 Dynamic Time Warping을 결합하여 적용하였다. 강우 패턴분석을 통해서 지점별로 월별, 태풍 및 장마기간에 가장 많이 관측되었던 강우 패턴을 제시하며, 이를 모형에서 직접적으로 활용할 수 있도록 구성하였다. 강우에서 댐 유입량을 산정시 활용되는 매개변수 최적화를 위해서는 3층의 Multi-Layer LSTM 기법과 경사하강법을 적용하였다. 매개변수 최적화에 적용되는 매개변수는 중권역별 8개이며, 매개변수 최적화 과정을 통해 산정되는 결과물은 실측값과 오차가 제일 적은 유량(유입량)이 된다. 댐 운영 모형에 AI 기법을 적용한 결과 기존 반복작업에 대한 자동화는 이뤘으며, 댐 운영에 따른 상·하류 제약사항 표출 기능을 추가하여 의사결정에 소요되는 시간도 많이 줄일 수 있었다. 하지만, 매개변수 최적화 부분에서 기존 댐운영 모형에 적용되어 있는 고전적인 매개변수 추정기법보다 추정시간이 오래 소요되며, 매개변수 추정결과의 일반화가 이뤄지지 않아 이 부분에 대한 추가적인 연구가 필요하다.

• 한국지형학회지
• /
• 제18권4호
• /
• pp.1-15
• /
• 2011

한반도에서 화강암은 볼록한 석산과 오목하고 넓은 하곡과 같이 극단적인 형태의 지형을 발달시키는 이중성을 드러낸다. 화강암은 강한 암석이어서 산지를 형성한다. 화강암 산지는 험준하고 깎아지른 능선과 깊고 가파른 계곡을 형성하기도 하고 완만하고 부드러운 산세를 보이기도 한다. 풍화미지형은 토르와 타포니, 나마, 그루브, S자형암벽 등이 대표적이다. 선캄브리아기의 단단한 기반암으로 이루어진 한반도는 신생대 중신세 요곡융기 이후 각종 지형형성작용을 받았다. 그 결과 대하천 중·상류 구간에는 크고 작은 침식분지가 형성되었다고들 한다. 침식분지로 소개되는 곳은 대부분 단층선이 지나가는 골짜기이다. 지질구조선이 둘 또는 세 방향으로 교차하는 골짜기는 시야가 트여 있어 분지로 이해하기 쉬웠다. 폐쇄적이고 고립적 어감을 지닌 '분지'라는 용어는 하천이 관류하지 않는 최상류 소규모 유역분지에 국한시켜 사용하는 것이 적절하다. 침식분지는 양구 펀치볼에서 그 전형을 보이는 바와 같이 접시를 닮았다. '소위' 침식분지의 경사급변점과 분지바닥을 이루는 충적지 사이 산록에는 완경사 지형면이 다양한 규모로 나타난다. 완만한 사면의 산록면에 대해서는 페디먼트, 주빙하성 사면퇴적물, 선상지, 하안단구 등 다양한 해석이 시도되었다. 한편 화강암이 심층풍화를 받으면 풍화층과 토양에 덮인 구릉성 산지와 평야를 형성하기도 한다. 심층풍화층은 규모가 작은 하천의 잦은 범람에도 쉽게 평탄화하는 성향을 보여 넓은 하곡과 평야를 발달시켰다. 한반도 서남부 해안지방은 해발고도가 낮고 기복이 작은 구릉지와 충적지가 넓게 펼쳐진다. 구릉지는 야산개발에 의해 밭 이외에 과수원, 목장, 임야로 이용된다. 하천 양안 충적지는 주로 논으로 이용된다.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
• /
• 제16권4호
• /
• pp.10-39
• /
• 1988

This study investigated the temperatures and relative humidities in the semi-greenhouse type solar dryer with a black rock-bed heat storage and without heat storage and outdoor temperature and relative humidity at 9 a.m. and 2 p.m.. A comparison was made of the drying rates, final moisture contents, moisture content distributions, casehardening stresses, drying defects, volumetric shrinkage of dried lumber for solar- and air-drying from the green condition of mixtures of Douglas-fir, lauan, taun, oak and sycamore 25mm- and 50 mm-thick lumber during the same period for four seasons, and heat efficiencies for solar dryer with and without the heat storage for saving of heat energy and the cost of lumber drying using the solar energy. The results from this study were summarized as follows: I. The mean weekly temperatures in the solar dryers were 3 to $6^{\circ}C$ at 9 a.m. and 9 to $13^{\circ}C$ at 2 p.m. higher than mean outdoor temperature during all the drying period. 2. The mean weekly relative humidities in the solar dryers were about 1 to 19% at 9 a.m. higher than the outdoor relative humidity. and the difference between indoor and outdoor relative humidity in the morning was greater than in the afternoon. 3. The temperatures and relative humidities in the solar dryer with and without the heat storage were nearly same. 4. The overall solar insolation during the spring months was highest and then was greater in the order of summer, atumm, and winter month. S. The initial rate of solar drying was more rapid than that of air drying. As moisture content decreased, solar drying rate became more rapid than that of air drying. The rates of solar drying with and without heat storage were nearly same. The drying rate of Douglas-fir was fastest and then faster in the order of sycamore, lauan, taun and oak. and the faster drying rate of species, the smaller differences of drying rates between thicknesses of lumber. The drying rates were fastest in the summer and slowest in the winter. The rates of solar drying during the spring were more slowly in the early stage and faster in the later stage than those during the autumn. 6. The final moisture contents were above 15% for 25mm-thick air dried and about 10% for solar dried lumber, but the mean final MCs for 50mm-thick lumber were much higher than those of thin lumber. The differences of final MC between upper and lower course of pile for solar drying were greater than those of pile for air drying. The differences of moisture content between the shell and the core of air dried lumbers were greater than those of solar dried lumber, smallest in the drying during summer and greatest in the drying during winter among seasons. 7. Casehardening stresses of 25mm- and 50mm-thick dried lumber were slight, casehardening stress of solar dried lumber was severer than that of air dried lumber and was similar between solar dried lumber with and without heat storage, Casehardening stresses of lumber dried during spring were slightest and then slighter in the order of summer, autumn, and winter. Casehardening stresses of Douglas -fir, sycamore and lauan were slight, comparing with those of taun and oak. 8. Maximum initial checks of 25mm-thick lumber occurred above and below fiber saturation point and those of 50mm-thick lumber occurred in the higher moisture content than thin lumber. As the moisture content decreased, most of checks were closed and didn't show distinct difference of the degree of checks among drying methods. The degree of checks were very slight in case of Douglas-fir and lauan, and severe in case of taun and oak. The degree of checks for 50mm-thick lumber were severer than those for 25mm-thick lumber. 9. The degree of warpage showed severe in case of oak and sycamore lumber, but no warping was found in case of Douglas-fir, lauan and taun. 10. The volumetric shrinkages of taun and oak were large and medium in case of Douglas-fir, lauan and sycamore. 11. Heat efficiencies of solar dryer with heat storage were 6.9% during spring, 7.7% during summer, 12.1% during autumn and 4.1% during winter season. Heat efficiency of solar dryer with heat storage was slightly greater than that of without heat storage. As moisture content of lumber decreased, heat efficiency decreased.

• 한국강구조학회 논문집
• /
• 제25권2호
• /
• pp.115-130
• /
• 2013

본 연구에서는 공칭인장강도 800MPa를 지니는 고강도 강재로 조립된 H형강보의 횡지지거리에 따른 횡비틀림 좌굴강도를 현행 강구조설계기준(KBC 2009, AISC-LRFD 2010)을 바탕으로 평가하였다. 현행 기준은 고강도 강재와 응력도-변형도 특성이 확연히 다른 항복강도 350MPa 이하의 일반강을 전제로 정립된 것으로서, 고강도 강재에 대한 현행 기준의 적합성 여부가 우선 검토되어야 한다. 본 연구의 실험체는 모두 컴팩트 단면으로서 춤-폭비(H/B) 1.7을 갖는 실험군 A(상대적 뒤틀림 강성을 통한 모멘트전달이 작은 경우)와 2.7을 갖는 실험군 B(상대적으로 모멘트전달에 뒤틀림 강성 크게 기여하는 경우)로 구성하였다. 항복 이후의 응력도-변형도 특성의 영향을 받는 비탄성 횡좌굴 거동이 유발되도록 횡지지거리를 제어하면서 횡지지 구간 내에 균등모멘트가 작용하도록 가력하였다. 두 실험군 모두 현행 기준에 요구하는 강도를 충분히 상회하였고, 특히 뒤틀림 거동을 통한 모멘트전달이 크지 않은 실험군 A의 일부실험체는 소성설계에서 요구하는 수준의 회전능력까지 발휘하였다. 이들 실험결과는 현행 기준을 고강도 강재에 보수적으로 확대하여 적용할 수 있음을 보여준다. 실험결과를 좀더 심층적으로 분석하기 위해 일반강 및 고강도강의 응력도-변형도 특성을 고려한 H형강보의 횡지지거리에 따른 비탄성 횡좌굴강도 산정식을 유효접선계수를 반영하여 해석적으로 유도하였다. 이를 통해 소재의 항복강도와 탄성계수만을 고려하여 산정되는 현행 기준의 소성횡지지거리($L_p$) 제한식은, 항복참(yield plateau)없이 즉시 변형경화하는 고강도 강재에 적용하는 경우 보수적인 결과로 귀결됨을 입증하였다. 비탄성 횡좌굴 제어를 위한 횡지지거리는 소재의 항복강도 뿐만 아니라 항복 이후의 변형경화특성까지 반영하여 정의되는 타당하므로 이에 대한 개선의 필요성이 있다.