21세기 부산의 발전방향

조현곤 부산수산대학교 1992 (最高經營管理者課程)論文集 Vol.1992 No.8

UNEP와 MDM 기후지수의 추세 및 변동 특성 분석: 충청도 지역을 중심으로

조현곤,최경숙 한국수자원학회 2021 한국수자원학회논문집 Vol.54 No.11

As the frequency and intensity of extreme weather events due to climate change are increasing in recent years, it is very important to evaluate and analyze climate conditions to manage and respond to the negative effects of climate change in advance. In this study, the trends and characteristics of regional climate change were analyzed by calculating the climate indices for the Chungcheong Province. Annual and monthly UNEP-MP, UNEP-PM and MDM indices were calculated using daily data from 1973-2020 collected from 10 synoptic meteorological stations operated by the Korea Meteorological Administration. The normality of climate data was analyzed through the KS test, and the climate change trend was analyzed by applying the Spearman and Pearson methods. The Chungcheongnam-do region had a relatively humid climate than the Chungcheongbuk-do region, and the annual climate indices showed a dry climate trend in Cheongju and Chungju, while the climate of Seosan and Buyeo was becoming humid. Based on the monthly trend change analysis, a humid climate trend was observed in summer and autumn, while a dry climate trend was observed in spring and winter. Comparison of climate indices during the past (2001-2010) and the recent (2011-2020) years showed a higher decrease in the average climate indices during the last 10 years and a gradually drying climate change trend was recorded. 최근 기후변화로 인한 극한기상 현상의 발생빈도 및 강도가 증가하고 있는 추세이므로 기후조건을 평가 분석하여 기후변화에 의한 부정적인 영향을 사전에 관리하고 대응하는 것이 매우 중요하다. 본 연구에서는 충청도 지역의 기후지수를 산정하여 지역 기후의 추세변화와 최근 20년간 기후의 변동 특성을 분석하였다. 기상청에서 운영하고 있는 10개 종관기상관측소의 1973년-2020년 동안의 기상자료를 활용하여 연도별, 월별 UNEP-MP지수, UNEP-PM지수과 MDM지수를 산정하고 K-S 검정 통한 정규성 분석, Pearson기법과 Spearman기법을 적용하여 기후변화의 추세를 분석하였다. 충청남도 지역이 충청북도 지역보다 상대적으로 습한 기후로 평가 되었으며 연 기후지수 추세 변화는 청주, 충주 등의 지점에서 건조 기후 추세를 보인반면 서산, 부여 등의 지점에서는 습윤 기후 추세를 보였다. 월별 추세변화 분석 결과 여름과 가을에 습윤 기후 경향을 보인 반면 봄과 겨울에는 건조 기후 경향을 보였다. 과거 10년(2001년-2010년)과 최근 10년(2011년-2020년) 동안 기후지수의 비교에서는 과거 10년보다 최근 10년 동안에 평균 기후지수가 감소하였으며 추세 변화 또한 건조기후 추세를 보였다.

지표수문해석모형의 국내유역의 적용성 비교 · 평가: 안동댐, 용담댐유역 중심으로

조현곤,임윤진,김백조,김광섭 한국방재학회 2016 한국방재학회논문집 Vol.16 No.1

The regional impacts of climate change have caused more frequent and severe extreme hydrologic events such as droughts and floods. The better understanding of the hydrologic circulation related atmosphere, hydrosphere, and geosphere, and the application of suitable land-atmosphere models are essential to analyze the regional impacts of climate change. In this study, DHSVM and TOPLATS model are applied to the Yongdam and Andongdam basins which have flux tower data for 2013 year. In this study, RMSE, R 2 , MSRE methods are used to evaluate the models. Comparisons of model results and observation data of net radiation, sensible heat, latent heat, ground heat, evapotraspiration, and soil moisture demonstrated that overall performance of test statistics of DHSVM is better than that of TOPLATS. 기후변화에 따른 지역적 영향은 가뭄과 홍수의 빈도와 강도가 증가하는 등 지역기후의 변동성이 증가하고 있는 추세이다. 이러한 변동특성을 분석하기 위하여 기권, 수권, 지권이 연계된 수문순환의 보다 정확한 이해가 필요하며 이를 위해 적절한 지표수문해석 모형의적용이 매우 중요하다. 본 연구에서는 지표수문해석 모형인 DHSVM 모형과 TOPLATS 모형의 적용성을 분석하기 위하여 용담댐과안동댐 유역에 대하여 2013년 플럭스 자료를 수집하고 모의결과를 비교 분석하였다. 모형의 적용성 평가를 위해 제곱근-평균-제곱-오차(RMSE), 결정계수(R 2 ) 및 평균제곱상대오차(MSRE)를 이용하였다. 순복사량, 현열, 잠열, 지열, 증발산 및 토양수분 자료에 대한 관측치와 모의결과에 대한 비교·분석 결과, DHSVM 모형 결과에 대한 검정통계량이 TOPLATS 모의 결과에 대한 검정통계량 보다 큰차이를 보이지 않았지만 전반적으로 개선된 결과를 보였다.

추계학적 강우모형의 매개변수 변동을 통한 서울지역 여름철 강우 변동특성 분석

조현곤,김광섭,이재응 한국수자원학회 2014 한국수자원학회논문집 Vol.47 No.8

본 연구에서는 강우의 변동특성 분석에 있어 기존의 접근법인 지속기간별 강우량의 변화 분석을 통하여 얻는 데 한계가 있는 강우의 구조적 변동특성을 분석하기 위하여 추계학적 강우모형을 이용하였다. Neyman-Scott 구형펄스 모형(Neyman-Scott Rectangular Pulse Model, NSRPM)은 점 과정을 이용한 추계학적 강우생성 모형으로 시간단위 강우를 생성함으로써 수문학 분야에서 널리 쓰이고 있으며 강우특성과 관련한 5개의 매개변수로 구성되어있다. 각 매개변수는 물리적인 의미를 가지고 있으므로 서울지점의 1973~2011년 여름철 시강우자료를 이용하여 NSRPM의 매개변수를 추정하고 추정된 매개변수의 변화를 분석하여 강우의 구조적인 변화를 분석하고 기존연구와 비교 분석하였다. In this study a stochastic rainfall generation model is used to analyze the structural variability of rainfall events since it has limitations in the traditional approach of measuring rainfall variability according to different durations. The NSRPM(Neyman-Scott Rectangular Pulse Model) is a stochastic rainfall generation model using a point process with 5 model parameters which is widely used in hydrologic fields. The five model parameters have physical meaning associated with rainfall events. The model parameters were estimated using hourly rainfall data from 1973 to 2011 at Seoul stations. The variability of model parameter estimates was analyzed and compared with results of traditional analysis.

강우모의모형의 모수 추정 최적화 기법의 적합성 분석

조현곤,이경은,김광섭 한국데이터정보과학회 2017 한국데이터정보과학회지 Vol.28 No.6

Accurate inference of parameters of a stochastic rainfall generation model is essential to improve the applicability of the rainfall generation model which modeled the rainfall process and the structure of rainfall events. In this study, the model parameters of a stochastic rainfall generation model, NSRPM (Neyman-Scott rectangular pulse model), were estimated using DFP (Davidon-Fletcher-Powell), GA (genetic algorithm), Nelder- Mead, and DE (differential evolution) methods. Summer season hourly rainfall data of 20 rainfall observation sites within the Nakdong river basin from 1973 to 2017 were used to estimate parameters and the regional applicability of inference methods were analyzed. Overall results demonstrated that DE and Nelder-Mead methods generate better results than that of DFP and GA methods. 강우현상을 구조적으로 모형화한 확률적 강우모형의 활용성이 증대되는 상황에서 확률적 강우모의모형의 모수에 대한 정확한 추정은 매우 중요하다. 본 연구에서는 확률적 강우모의모형 (Neyman-Scott rectangular pulse model, NSRPM)의 모수를 DFP (Davidon-Fletcher-Powell), GA (genetic algorithm), Nelder-Mead, DE (differential evolution) 기법으로 추정하고 추정된 모수의 적합성을 분석하고 지역특성에 적합한 모수 추정 기법을 제시하였다. 낙동강 유역의 20개 강우관측 지점을 대상으로 1973년-2017년 기간 동안의 여름철 1시간 강수자료 이용하여 산정된 모형 모수를 분석한 결과, 전반적으로 DE, Nelder-Mead기법이 가장 좋은 결과를 보였으며 DFP, GA기법은 상대적으로 낮은 적합도를 보였다.

극치강우사상의 시간변동 특성을 고려한 강우시간 분포 개발

조현곤,김광섭 한국방재학회 2015 한국방재학회논문집 Vol.15 No.4

In this study, a new approach to design the time distribution of probable rainfall is suggested to reflect the characteristics of the temporal variability of extreme rainfall events. Time of rainfall concentration and quantile characteristics of the intense rainfall period are analyzed to form the time distribution of designed storms. The developed approach was applied for Seoul to verify its applicability with Huff method, Yen & Chow method, and SCS method. Traditional approaches have limitations that the temporal distributions of rainfall using Huff method and the Yen & Chow method are too smooth to reflect extreme storms. The temporal distributions of rainfall using the SCS method is over concentrated at center. The suggested method demonstrated that it illustrated well of the characteristics of time distribution of extreme rainfall events. 본 연구에서는 빈도분석을 이용하여 획득한 확률강우량의 시간분포를 결정할 때 극치강우사상의 시간분포 특성을 반영하는 강우시간분포 방법을 제시하였다. 극치강우사상에 대하여 강우집중시간과 강우집중시간 동안 발생하는 강우량의 총강우량 대비 비율을 분석하여 설계강우량에 대한 강우시간분포를 구성하였다. 개발된 강우시간분포의 적용성을 검증하기 위하여 서울지점에 대하여 기존의 방법인 Huff 방법과 Yen & Chow 방법 및 SCS방법의 결과와 비교·분석하였다. 일반적인 강우시간분포 방법인 Huff 방법과 Yen & Chow 방법은 극치강우사상의 시간분포 특성을 반영하기에는 너무 평활화하는 한계를 보였다. SCS방법의 경우 강우분포가 지나치게 중앙집중 되는 단점을 보였다. 본 연구에서 제시한 방법에 따른 강우시간분포는 실제 극치강우사상의 시간분포특성을 잘 반영하는 것으로 판단된다.

추계학적 강우모형 매개변수 추정기법의 적합성 분석

조현곤,김광섭,이재응,Cho, HyunGon,Kim, GwangSeob,Yi, JaeEung 대한토목학회 2014 대한토목학회논문집 Vol.34 No.4

추계학적 강우모형 NSRPM (Neyman-Scott Rectangular Pulse Model)은 RPM (Rectangular Pulse Model)에서 반영하지 못하는 강우의 군집특성을 잘 반영하여 시간 스케일의 강우를 생성함으로서 수문학적 적용성이 뛰어난 강우모형이다. NSRPM은 5개의 모형 매개변수로 이루어져 있으며 매개변수 추정을 위하여 최적화 기법으로 널리 쓰이고 있는 수치해석 기법인 DFP (Davidon-Fletcher-Powell)기법, 직접적 탐색 기법인 유전자 알고리즘을 사용하고 있다. 그러나 DFP 기법은 입력 초기값에 민감하며 국소 최저치에 수렴하는 확률이 높은 단점이 있으며 유전자 알고리즘기법은 탐색에 소요되는 시간이 많이 걸린다는 단점이 있다. 본 연구에서 사용된 Nelder-Mead기법은 순차적 탐색기법으로 연산 속도가 빠르며 입력 초기값이 필요하지 않아 사용하기 쉬운 장점을 가지고 있다. 본 연구는 전국 지상기상관측소 59개소를 대상으로 1973-2011년 39년 동안의 시간강우 자료를 수집하고 최적화 기법 DFP 기법, 유전자 알고리즘, Nelder-Mead 기법을 이용하여 NSRPM의 매개변수를 추정하여 지속시간 1시간, 6시간, 12시간, 24시간 별 평균, 분산, 공분산에 대해서 각 기법의 정확성을 평가하였다. 본 연구결과 전반적으로 Nelder-Mead기법이 가장 높은 정확도를 보였으며 유전자 알고리즘, DFP 기법 순으로 나타났다. A stochastic rainfall model, NSRPM (Neyman-Scott Rectangular Pulse Model), is able to reflect the cluster characteristics of rainfall events which is unable in the RPM (Rectangular Pulse Model). Therefore NSRPM has advantage in the hydrological applications. The NSRPM consists of five model parameters and the parameters are estimated using optimization techniques such as DFP (Davidon-Fletcher-Powell) method and genetic algorithm. However the DFP method is very sensitive in initial values and is easily converge to local minimum. Also genetic algorithm has disadvantage of long computation time. Nelder-Mead method has several advantages of short computation time and no need of a proper initial value. In this study, the applicability of parameter estimation methods was evaluated using rainfall data of 59 national rainfall networks from 1973-2011. Overall results demonstrated that accuracy in parameter estimation is in the order of Nelder-Mead method, genetic algorithm, and DFP method.

차량 서스펜션의 최적 설계에서 사양관리와 부품 공용화를 위한 CAD 템플릿 및 부품 라이브러리 구축

조현곤,정성주,양정삼 한국CDE학회 2024 한국CDE학회 논문집 Vol.29 No.1

The domestic automobile industry, in its endeavor to fulfill the requirements of overseas Origi- nal Equipment Manufacturers (OEMs), has formed a network of global research centers. These centers, however, encounter challenges in upholding uniform design specifications and quality control, primarily due to disparate design proficiencies among institutes. This paper introduces a novel approach to design automation, focusing on the utilization of Computer-Aided Design (CAD) templates and libraries, with a special emphasis on suspension systems, an integral aspect of automobile engineering. The method involves the development of a CATIA part tem- plate, which is derived from a comprehensive analysis of suspension shape characteristics. Com- plementing this is the establishment of a versatile parts library using JSON. Furthermore, an assembly template has been designed to simplify the process of part assembly. This study cul- minates in a thorough design automation process, transformed into a program using the VB.NET programming language. This strategy not only harmonizes design processes across global research institutes but also enhances the management of design specifications. The imple- mentation of this methodology signifies a notable advancement in standardizing design prac- tices and improving quality standards in the international automobile industry.

추계학적 강우모형을 이용한 한강유역에 강우사상의 구조적인 변동특성 분석

조현곤,김광섭 한국방재학회 2016 한국방재학회논문집 Vol.16 No.2

The regional impact of accelerated climate change causes changes of the structure of regional rainfall events. A stochastic rainfall generation model is used to analyze the detail structural variability of rainfall events since traditional approaches of measuring rainfall variability have limitations in analyzing detail change of rainfall structure. In this study, the NSRPM (Neyman-Scott Rectangular Pulse Model) which has 5 model parameters such as mean arrival rate of a storm, mean number of cells in a storm, mean displacement between cells, mean cell life span, mean intensity of a rain cell, is used to overcome the limitations of traditional approaches using rainfall observations. Changes of model parameters were evaluated using hourly rainfall data from 1973 to 2014 in the Han River Basin. The changes of model parameter estimates were characterized and compared with results of traditional analysis. 가속화되는 기후변화의 지역적 영향으로 강우사상의 구조적 특성이 변화하는 상황에서 최종 강우관측값의 정량적 경향성분석으로 획득할 수 있는 강우거동변화정보의 한계를 극복하고, 강우구조의 상세변동특성을 분석하기 위하여 추계학적 강우모형을 사용하여 분석하였다. 본 연구에서 사용된 NSRPM(Neyman-Scott Rectangular Pulse Model)의 매개변수인 강우사상의 발생시간 간격, 강우사상 당 강우세포의 개수, 강우세포의 발생시간 간격, 강우세포의 지속시간, 강우세포의 강우강도의 시간적 변화 특성 분석을 통하여 기존의 강우량 또는 강우강도 등 최종 강우관측치에 대한 정량적인 강우변동 분석의 한계를 극복하고 강우의 상세구조변동 특성에 대한 분석을 가능하게 한다. 본 연구에서는 한강유역을 대상으로 여름철 1973년-2014년 동안의 시강우 자료를 이용하여 NSRPM을 구성하는 5개 분포의 매개변수가 가지는 물리적인 특성을 바탕으로 기후변화에 따른 매개변수의 변동특성을 분석하여 기후변화에 따른 강우사상의 구조적인 변동을 상세 분석하고 전형적인 강우관련 경향성과 비교하였다.

신경망 기법과 GCM자료를 이용한 비정상성 확률강수량 산정

조현곤(Cho Hyungon),김광섭(Kim Gwangseob) 한국방재학회 2018 한국방재학회논문집 Vol.18 No.2

이수와 치수 목적의 수공구조물 설계를 위한 확률강수량 산정은 구조물의 강도와 규모를 결정하는 중요한 요소이다. 기후변화의 지역적 영향으로 인해 비정상성 확률강수량 산정의 필요가 대두되고 있다. 비정상성을 가지는 극치강수량 변동 특성을 효과적으로 대응하기 위하여 미래 극치확률분포형의 위치 및 형상계수의 변동특성에 대하여 각종 비선형 회귀모형을 적용하여 모형화하는 기법들이 제시되었다. 이러한 비선형회귀모형들의 적용은 극치 수렴특성이 적용 기법에 따라 사전에 정해지는 단점이 있다. 본 연구에서는 Logistic 회귀모형, Power 회귀모형을 이용하여 산정한 서울지점 목표연도별, 지속시간별 확률강수량 결과와 인공신경망 기법과 온실가스 배출시나리오별 GCM 자료를 이용한 목표연도별, 지속시간별 확률강수량을 비교 분석하였다. 본 연구에 사용된 인공신경망 기법에 따른 미래 확률강우량은 Logistic, Power 모형 적용에 따른 미래 확률강우량에 비하여 1시간 확률강우량은 증가율이 크게 나타났으며, 24시간 확률강우량에 대해서는 상대적으로 증가율이 작게 나타났다. Estimation of probability precipitation for the design of hydraulics structure is an important factor in determining the strength and scale. Generally, we use probability precipitation through the assumption of stationarity. Regional impact of climate change causes the necessity of the nonstationary probability rainfall estimation. Several nonlinear regression methods were applied to deal with the nonstationary behavior of extreme rainfall effectively by modeling the variability of the location and scale parameters of future extreme probability distribution. These regression models have drawback of forcing future change shape according to the regression types. In this study, the variability of the probable maximum rainfall for different durations in target years at Seoul was analyzed with different approaches such as logistic regression, power regression, and neural networks using GCM data associated with different green house gas emission scenarios. The increasing ratio of the future hourly probability rainfall using NN is larger than that using Logistic and Power models, and the increasing ratio of the future 24hr probability rainfall using NN is smaller than that using Logistic and Power models.