인간의 정신 작용을 신경 생리학적으로 연구할 때에, 심리적 현상에 수반되는 뇌파 신호에 종종 관심을 갖게 된다. 예를 들어, EEG 신호가 어떤 심리적 사건과 관련하여 시간에 따라 어떻게 변화하는 지에 관심이 있다면, 두피에 부착된 각각의 전극에서 모아지는 뇌파 신호의 파형이 실험 조건에 따라서 시간적으로 어떻게 변화하는 지를 살펴보면 된다. 이처럼 제시된 사건에 수반되어 반복된 실험적 시행의 평균을 통해 얻어진 뇌파 전위를 '사건 관련전위(ERP)'라고 한다. 뇌파는 이와 같이 전통적으로 시간 영역에서 분석할 수 있는데, 여기에 덧붙여 주파수 영역에서도 분석할 수 있다. 신호 분석법의 발달로 주파수축 분석 방법이 뇌파 분석에도 응용되고, 그 결과 뇌파 신호의 주파수 성분과 인지적 해석이 종종 의미 있는 상관성을 보인다. 이런 상황에서, 뇌파의 시간축 분석에 비하여, 주파수축 분석이 아직까지는 충분히 일반화되지 않았고, 관련 인지 과학 분야 연구자들에게 기본적인 개념을 소개하고 이해를 도울 필요가 있다고 생각되어 본 해설 논문을 준비했다. 이에, 본 해설 논문을 통해, 뇌파 신호의 주파수축 분석에 대한 기본적인 개념(예, 위상-고정)과 그 대표적인 분석방법(예, 웨이블릿 변환)을 이해하고, 뇌파의 주파수 대역별 인지적 속성에 대해서도 전반적으로 살펴보고자 한다. 나아가, 뇌에서 서로 다른 위치에 있는 전극들 간의 뇌파 신호들의 위상의 상호 관계 연구를 통해, 뇌의 기능적 연결성 연구를 이해하고자 한다.
Wave run-up is an important issue in offshore engineering, which is tightly related to the loads on the marine structures. In this study, a series of physical experiments have been performed to investigate the wave run-up around a vertical cylinder in transitional water depth. The wave run-ups of regular waves, irregular waves and focused waves have been presented and the characteristics in frequency domain have been investigated with the FFT and wavelet transform methods. This study focuses on the nonlinear features of the wave run-up and the interaction between the wave run-up and the cylinder. The results show that the nonlinear interaction between the waves and the structures might result wave run-up components of higher frequencies. The wave run-ups of the moderate irregular waves exhibit 2nd order nonlinear characteristics. For the focused waves, the incident waves are of strong nonlinearity and the wavelet coherence analysis reveals that the wave run-up at focal moment contains combined contributions from almost all the frequency components of the focused wave sequence and the contributions of frequency components up to 4th order harmonic levels are recommended to be included.
This paper presents an extensive analysis of unsteady wind loading data on a 18 m long and 2 m high wall in a rural environment, with the wind at a range of angles to the wall normal. The data is firstly analyzed using standard statistical techniques (moments of probability distributions, auto- and cross-correlations, auto- and cross-spectra etc.). The analysis is taken further using a variety of less conventional methods - conditional sampling, proper orthogonal decomposition and wavelet analysis. It is shown that, even though the geometry is simple, the nature of the unsteady flow is surprisingly complex. The fluctuating pressures on the front face of the wall are to a great extent caused by the turbulent fluctuations in the upstream flow, and reflect the oncoming flow structures. The results further suggest that there are distinct structures in the oncoming flow with a variety of scales, and that the second order quasi-steady approach can predict the pressure fluctuations quite well. The fluctuating pressures on the rear face are also influenced by the fluctuations in the oncoming turbulence, but also by unsteady fluctuations due to wake unsteadiness. These fluctuations have a greater temporal and spatial coherence than on the front face and the quasi-steady method over-predicts the extent of these fluctuations. Finally the results are used to check some assumptions made in the current UK wind loading code of practice.
수영만의 CTD 관측자료와 모니터링 부이의 바람, 수온, 유속자료를 이용하여 해운대 냉수대의 변동과 원인을 연구하였다. 해류는 단주기 변동이 크고 바람과는 관련이 없었다. 해안에 평행한 북동-남서 방향의 바람은 전체 분산의 96% 이상을 차지하며 수온변화의 주된 요인이었다. 수온은 풍향에 민감하여 남서풍으로 바뀌면 바로 수온이 감소하기 시작하고 반대로 북동풍으로 바뀌면 상승하였는데, 남서풍이 2일 동안만 불어도 수온이 감소하는 경우가 세 번이나 되었다. 전체적으로 2009년에는 8월부터 5일 이하의 비교적 짧은 용승이 네 번, 그리고 2010년에는 총 7차례 중에서 7일간의 용승 3번과 18일간의 용승이 l회 기록되었다. 이 중에서 2010년 8월 중순에 발생한 용승은 7일 동안 수온이 $10^{\circ}C$ 이상 감소하여 바람에 비해 매우 강력한 용승 효과를 보였다. 감포, 울산, 기장에서도 냉수대 기간에 해운대와 같은 경향으로 수온이 감소하였고 CTD 관측과 인공위성의 수온분포 또한 연안용승 해역이 해운대-부산까지 확장될 수 있음을 보여주었다. Wavelet coherence 분석에 의하면 2~8일 주기의 성분이 용승이 잦은 기간에 상관성이 높았다.
지구 중력장의 경년변화 관측을 통한 전 지구 차원에서의 대규모 질량이동 및 그 변화에 대한 연구는 지속적으로 진행되고 있다. 여기에는 지구의 편평 정도를 나타내는 $J_2$(또는 지구 중력장모델의 $C_{20}$)에 대한 연구도 포함되며, 최근에는 GRACE를 비롯한 위성중력기술의 개발로 기존의 SLR 등 우주관측기술의 관측결과와 비교분석을 수행할 수 있게 되었다. 본 연구에서는 2002년 4월부터 2008년 5월사이의 GRACE 월별 중력장모델(CSR RL04)을 이용하여 저차항 중력장 구면조화 계수 $C_{20}$의 시계열 변화를 구하고 SLR 관측 자료로부터 얻어진 $C_{20}$ 값과 비교분석을 수행하였다.시계열 데이터의 분석에는 웨이블릿 변환 신호분석기법을 사용하였으며,구체적으로 연속 웨이블릿 변환,직교 웨이블릿 변환 및 웨이블릿 상관간계 분석을 수행하였다.분석 결과, GRACE와 SLR의 $C_{20}$ 결과는 모두 감소하는 추세를 나타내었으며, 1년 주기를 나타내는 SLR과는 달리 GRACE는 반년 주기에서 더욱 높은 강도를 보였다.또한,GRACE는SLR와의 직교 웨이블릿 스펙트럼 및 상관관계 분석에서도1년 주기에서 매우 강한 상관관계를 보여주었다.
This paper investigates the correlation of wind characteristics monitored on a cable-stayed bridge. Total five anemoscopes are implemented into the bridge. Two out of 5 anemoscopes in inflow and two out of 5 anemoscopes in wake-flow along the longitudinal direction of the bridge are installed. Four anemoscopes are respectively distributed at two cross-sections. Another anemoscope is installed at the top of the tower. The correlation of mean wind speed and direction, power spectral density, the turbulent intensity and integral length of wind in flow at two cross-sections are investigated. In addition, considering the non-stationary characteristics of wind, the spatial correlation in time-frequency is analyzed using wavelet transform and different phenomenon from those obtained through FFT is observed. The time-frequency analysis further indicates that intermittence, coherence structures and self-similar structures are distinctly observed from fluctuant wind. The flow characteristics around the bridge deck at two positions are also investigated using the field measurement. The results indicate that the mean wind speed decrease when the flow passing through the deck, but the turbulence intensity become much larger and the turbulence integral lengths become much smaller compared with those of inflow. The relationship of RMS (root mean square) of wake-flow and the mean wind speed of inflow is approximately linear. The special structures of wake-flow in time-frequency domain are also analyzed using wavelet transform, which aids to reveal the forming process of wake-flow.
Recently, extreme tsunami waves generated by submarine earthquake have caused tremendous damages to the coastal cities and ports. Strong seiche oscillations and runups are observed in specific sea areas around the world. Although no frequent impacts to the coast of Korean peninsula, there exist some important events in the east of Korea in the past. This study focuses on two historical events and recalculate with different fault and rupture mechanism for prediction considering the recent trend of submarine earthquake. The present study of the 1983 Akita tsunamis demonstrates the multi-scale resonance along continental coasts. Together with the Nankai tsunami for inland sea, we have confirmed the inland sea resonance surrounded by islands in defining the impact along the coast. Coherence and wavelet analyses for deducing a predominant period and time frequency are useful in reasoning the inundation. The resonance modes, which are largely independent of the tsunami source, allow identification of at-risk communities and infrastructure for mitigation of tsunami hazards. Furthermore, understanding of the resonance and the predicted runups for the site of power plant and industrial complex in the east coast of Korea would allow better preparation for the future disasters.
Oscillations in a sunspot are easily detected through the Doppler velocity observation. Although the sunspot oscillations look erratic, the wavelet analysis show that they consist of successive wave packets which have strong power near three or five minutes. Previous studies found that 3-min oscillation at the chromosphere is a visual pattern of upward propagating acoustic waves along the magnetic field lines. Resent multi-height observations help this like vertical study, however, we also focus on horizontal facet to extend three dimensional understand of sunspot waves. So, we investigate a fragmented sunspot expected to have complex wave profiles according to the positions in the sunspot observed by the Fast Imaging Solar Spectrograph. We choose 4 points at different umbral cores as sampling positions to determine coherence of oscillations. The sets of cross-correlation with three and five minutes bandpass filters during a single wave packet reveal interesting results. Na I line show weak correlations with some lags, but Fe I and Ni I have strong correlations with no phase difference over the sunspots. It is more remarkable at Ni I line with 3-min bandpass that all sets of cross-correlation look like the autocorrelation. We can interpret this as sunspot oscillations occur spontaneously over a sunspot at photosphere but not at chromosphere. It implies a larger or deeper origin of 3-min sunspot oscillation.
본 연구에서는 원유시장을 대상으로 위험-수익 관계와 시장 공포, 불확실성, 주식시장, 해상운임지수 사이의 연관성을 검증하기 위해 2002년 1월부터 2022년 6월까지 일별자료를 이용하여 분석하였다. 본 연구를 위해 위험-수익 관계는 TVP-EGARCH-M 모형을 적용하였으며, 시장 공포, 불확실성, 주식시장, 해상운임지수와의 관계를 분석하기 위해 웨이블릿 일치성 모형을 이용하였다. 본 연구의 분석결과는 다음과 같다. 첫째, 시간 가변적 위험-수익 관계 결과에 따르면, 원유시장도 높은 수익률과 높은 위험과 관련이 있는 것으로 나타났다. 둘째, 상관관계와 그랜져 인과관계 분석결과, 위험-수익 관계와 VIX, EPU, S&P500, BDI 사이에서 약한 상관관계가 존재하는 것으로 나타났다. 그리고 EPU, S&P500과 위험-수익 관계에서 양방향 인과관계가 존재하지 않는 것으로 나타났지만 VIX와 BDI는 위험-수익 관계에 영향을 주는 것으로 나타났다. 셋째, 웨이블릿 일관성 결과를 보면, 위험-수익 관계와 VIX, EPU, S&P500, BDI 간의 관계 정도는 시간 가변적인 것으로 나타났다. 특히, 위기기간(금융위기, 코로나19) 전후에 서로 간의 관계가 높은 것으로 나타났다. 그리고 장기에 연관성이 높은 것으로 나타났다. 또한 위험-수익 관계는 VIX, EPU와는 양(+)의 관계, S&P500, BDI와는 음(-)의 관계가 있는 것으로 나타났다. 따라서 시장참여자가 의사결정을 할 때 경제적인 환경 변화를 잘 인식해야 할 것이다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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