• Title/Summary/Keyword: 민감도 분석

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Optimizing the bio-optical algorithm for quantifying Chlorophyll-a and Phycocyanin in inland water, Korea (대한민국 담수계의 클로로필a와 피코시아닌 정량화를 위한 분광알고리즘 최적화 연구)

  • Pyo, JongCheol;Pachepsky, Yakov;Lee, Hyuk;Park, Yongeun;Cho, Kyung Hwa
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2017.05a
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    • pp.101-101
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    • 2017
  • 근래에 대한민국 담수계에 조류 대발생으로 인한 수질악화 문재가 대두되고 있다. 또한 독성물질을 생성하는 남조류종이 우점하는 현상으로인해 수질문제와더불에 생태계와 인간의 건강도 잠재적인 위험을 받고있는 실정이다. 이와같은 조류 대발생으로인한 피해를 최소화하기위해 효과적인 수질관리가 필수적이다. 원격탐사기술은 조류의 공간적인 분포를 해석하고 농도를 정량화하기위해 이용되고 있다. 현재까지 많은 분광알고리즘들이 개발되어 담수유역에 적용이 되고 있다. 수체마다 다른 분광특성 때문에 알고리즘내의 파라미터 및 분광밴드 조정이 필수적이다. 하지만 대부분의 연구에선 파라미터와 밴드의 변경에 따른 결과향상에만 초점이 맞춰지고 있어 분광알고리즘내의 파라미터와 분광밴드사이의 관계 이해 뿐만아니라 알고리즘 최종 산출물에 대한 영향에 관한 설명이 전무한 실정이다. 본 연구에선, 대한민국 백제보를 대상으로 현장모니터링 및 조류추출 실험을 진행하였고, 이를 기반으로 5가지 클로로필a 알고리즘과 2가지 피코시아닌 알고리즘을 구축하였다. 알고리즘내에서 변수들의 관계와 영향을 알아보기위해 민감도 분석을 실시하였다. 민감도 분석 조건을 기반으로 one-objective 최적화 및 multi-objective 최적화를 실시하여 백제보수계를 대표할 수 있는 최적 변수들을 모의하였다. 민감도 분석결과 후방산란계수에 영향을 미치는 파라미터와 조류 생체량에 영향을 미치는 파라미터가 다른 변수들 및 알고리즘 농도산정결과에 가장 민감한 것으로 나타났다. multi-objective 최적화 결과가 one-objective 결과 및 reference 결과보다 대부분 정확도가 향상되었고 흡광도 계수를 함께 고려할 수 있기 때문에 백제보 수계의 분광특성을 함께 고려하여 대표할 수 있는 장점을 가지는 것으로 나타났다. 따라서, 본 연구는 민감도 분석을 활용하여 분광알고리즘 내의 변수들의 이해를 도모하였고, 최적화 기법 중, multi-objective 최적화 기법이 백제보의 분광특성을 대변하는 최적변수를 제시할 수 있음과 동시에 보다 나은 정확성을 제고할 수 있음을 확인하였다.

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Sensitivity of Synthetic Precipitation Data According to Observation Density (관측소 밀집정도에 따른 강수량 자료복원 민감도 분석)

  • Kim, Hong-Joong;Oh, Jaiho
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2016.05a
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    • pp.138-138
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    • 2016
  • 강수량은 농업과 수자원관리, 그 외 사회 기반 사업들에게 광범위하게 영향을 미치는 매우 중요한 기상요소이므로 강수량 관측자료는 사회전반에 활용되고 있다. 하지만 강수량은 공간적인 불연속성이 크기 때문에 조밀한 관측자료를 필요로 하고 있으며, 때문에 관측이 이루어지지 않은 미관측 지점의 강수량 자료를 복원하려는 연구도 계속 진행되고 있다. 관측자료를 이용하여 미관측 지점의 강수량을 복원하는 방법으로 지상 강수량 관측자료와 연직 상층기상자료 및 고해상도 지형자료를 이용하여 복원하는 정량적 강수량 진단 모형이 이미 개발되어 대한민국을 대상으로 강수량 복원이 이루어진 바 있다. 대한민국은 전국이 대략 10 km 정도로 비교적 조밀하고 일정한 지상 관측망을 가지고 있어 관측자료를 이용한 강수량 복원에 유리하다. 하지만 전 세계 많은 지역에서 강수량 관측자료는 매우 부족한 실정이며 가깝게는 북한과 중국에서부터 아프리카와 남아메리카 등 일부 강수량 관측이 전혀 이루어지지 않는 지역도 존재한다. 이러한 지역에 대한 강수량 복원 정확도에 대해서는 지금까지 연구된 바 없으며 관측자료 수에 따른 복원 민감도에 대한 연구도 이루어지지 않았다. 따라서 대한민국에 비해 관측자료가 부족한 지역에 대해 복원 정확도를 파악할 필요성이 있으므로 본 연구에서는 관측소 밀집정도에 따른 미관측 지역의 강수량 복원 민감도 분석을 하였다. 대한민국은 572개 지점의 지상기상관측망(자동기상관측장비 AWS 477개, 종관기상관측장비 ASOS 95개 지점)을 운영하고 있으며, 10개 지점의 기상레이더가 전국을 감시하고 있어 미관측 지점에 대해 검증자료로 활용할 수 있으므로 강수량 복원 민감도 분석 대상 지역으로 선정하였다. 강수량 복원 정확도 검증을 위해 강수량 복원자료의 격자점과 가장 근접한 관측지점을 검증지점으로 선정하고, 강수량 복원에는 검증지점을 제외한 관측자료만을 이용하였다. 관측자료 밀집정도에 따른 민감도 분석을 위해 관측자료를 100% 사용하였을 때와 일부만 사용하였을 때로 나누어 분석하였다. 관측소 밀집도에 따른 강수량 복원 정확도 민감성 분석을 통해 관측소가 부족한 북한, 중국, 아프리카 등지의 미관측 지점 복원 정확도를 추정할 수 있으며 관측소가 부족하거나 전무한 지역에서 강수량 복원 정확도를 늘리기 위해 필요한 관측소 수를 파악하는 데에 적용할 수 있을 것이다.

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Sensitivity analysis of factors affecting 2D calculation in inundation analysis by using XP-SWMM (XP-SWMM을 이용한 침수 분석 시 2차원 계산에 영향을 미치는 인자에 대한 민감도 분석)

  • Sun, Dongkyun;Kang, Taeuk;Lee, Sangho
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2021.06a
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    • pp.339-339
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    • 2021
  • XP-SWMM은 유역의 강우-유출과 1차원 관망 해석 및 2차원 지표면 흐름 해석이 가능하여 도시지역의 침수 모의에 활용도가 높다. 하지만 대부분의 수학적 모형이 그러하듯 XP-SWMM은 많은 입력 변수를 포함하고 있어 사용자의 숙련도에 따라 모의 결과가 달라질 수 있다. 본 연구의 목적은 XP-SWMM을 이용한 침수 모의의 정확도를 향상시키기 위해 침수 모의에 영향을 줄 수 있는 인자를 검토하고, 민감도 분석을 통해 인자별 적정 범위를 제안하는 것이다. 다만, 유역의 강우-유출과 1차원 관망 해석에 사용되는 매개변수는 과거 많은 연구자들이 적정 범위를 제시하였으므로 본 연구에서는 2차원 지표면 흐름 해석에 관한 입력 변수만을 대상으로 하였다. 이를 위해 2차원 계산의 지배방정식인 천수방정식의 매개변수 중 XP-SWMM에서 제어할 수 있는 인자와 XP-SWMM의 사용자 편의환경(graphical user interface; GUI)에서 제어 가능한 인자를 고려하였다. 선정된 인자는 지표면 조도계수, 2차원 계산 시간 간격, 2D 집수유량 계수, Smagorinsky 계수, Wet/dry 깊이이다. 제시된 인자들을 대상으로 침수흔적도의 침수 면적을 기준으로 민감도 분석을 수행하였고, 인자의 변화율을 침수 면적의 변화율로 변화시키는 조건수(condition number)를 활용하여 인자별 민감 여부를 분석하였다. 또한, 영향 인자 변화에 따른 침수 면적과 침수흔적도의 상대오차를 분석하여 영향 인자의 적정 범위를 제안하였다. 그 결과, 지표면 조도계수의 적정범위는 0.02~0.05, 2차원 계산 시간 간격은 0.1-3.5초, Smagorinsky 계수는 0.06~1.0, Wet/dry 깊이는 0.001~0.02 m인 것으로 나타났다. 본 연구는 XP-SWMM을 이용한 2차원 침수 모의에 활용될 수 있는 영향 인자와 적정 범위를 제안한 연구로서, 향후 XP-SWMM을 이용한 많은 침수분석에 참고자료로 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

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Application of Multi-criteria Decision Making Techniques for Water Resources Planning: 2. Sensitivity Analysis of Weighting and Performance Values (수자원 계획수립을 위한 다기준의사결정기법의 적용: 2. 가중치와 평가치에 대한 민감도 분석)

  • Chung, Eun-Sung
    • Journal of Korea Water Resources Association
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    • v.45 no.4
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    • pp.383-391
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    • 2012
  • This study aims to present the sensitivity analysis approach for multi-criteria decision making (MCDM) method to reduce the uncertainty of weighting and performance values. This study focuses on two major problems of the uncertainty for MCDM method. The first major problem is how to determine the most critical criterion and the second is how to determine the most critical measure of performance. This study used the application of weighted sum method for water resources planning. The criticality degrees and the sensitivity coefficients of criterion and alternative are used. This results of sensitivity analysis can be applied to the general water resources planning in real.

A Study on the Economic Validity of Hybrid Coal-to-Liquid process (Hybrid형 석탄액화 공정의 경제적 타당성에 관한 연구)

  • Park, Joo-Won;Bae, Jong-Soo;Kweon, Yeong-Jin;Kim, Hak-Joo;Jung, Heon;Han, Choon
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 2010.06a
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    • pp.109.1-109.1
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    • 2010
  • Hybrid형 석탄액화 공정은 직접액화 (Direct Coal Liquefaction, DCL)공정과 간접액화 (Indirect Coal Liquefaction, ICL)공정으로 구성 되며, 공정의 경제성을 분석하기위하여 주요 제품 (디젤, 납사) 생산량이 50,000barrel per day (BPD)의 Hybrid형 석탄액화공정을 선정하고 공정에 적합한 검토기준을 세워 건설비용 및 매출액등을 산정하였다. 또한 석탄액화공정에 대한 중요 변수들의 가격 변동에 따른 민감도 분석을 실시하였다. 생산량을 기준으로 선정된 원료탄(Illinois #6 유연탄)의 사용하였을 때, 총 투자액은 $4,114,730,000 로 나타났으며, 고정비는 $93,610,000, 변동비는 $407,225,000으로 분석되었다. 경제성 분석결과 내부수익률 (internal rate of return, IRR)은 기본조건에서 11.48%로 나타났으며, 순현가(net present value, NPV)는 $526,478,000으로 나타났다. 원금상환 기간은 6.9년으로 나타났으며, 민감도 분석 결과 제품가격, 원료석탄가격, 건설비의 변동률 순서로 수익률에 변화를 주는 것으로 나타났다. 민감도가 가장 높은 제품 가격 25% 상승 시, IRR과 NPV는 각각 17.24%, $2,804,919,000로 나타났다.

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Sensitivity Analysis of Cache Coherence Protocol for Hierarchical-Bus Multiprocessor (계층버스 다중처리기에서 캐시 일관성 프로토콜의 민감도 분석)

  • Lee, Heung-Jae;Choe, Jin-Kyu;Ki, Jang-Geun;Lee, Kyou-Ho
    • Journal of IKEEE
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    • v.8 no.2 s.15
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    • pp.207-215
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    • 2004
  • In a hierarchical-bus multiprocessor system, cache coherence protocol has effect on system performance. Under a particular cache coherence protocol, system performance can be affected by bus bandwidth, memory size, and memory block size. Therefore sensitivity analysis is necessary for the part of multiprocessor system. In this paper, we set up cache coherence protocol for hierarchical-bus multiprocessor system, and compute probability of state of protocol, and analyze sensitivity for part of system by simulation.

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Sensitivity Analysis of Off-Axis F8 Cassegrain Telescope (초점비 8의 비축 카세그레인 광학계의 민감도 분석)

  • An, Jongho;Kim, Sanghyuk;Pak, Soojong;Jeong, Byeongjoon;Chang, Seunghyuk;Park, Woojin
    • The Bulletin of The Korean Astronomical Society
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    • v.40 no.2
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    • pp.56.2-56.2
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    • 2015
  • 본 연구에서는 미국 맥도날드 천문대 (Mcdonald Observatory)에 있는 82인치 Otto Struve 망원경의 가이드 망원경으로 사용하기 위해 2개의 반사경을 이용해 구경이 100 mm이고 유효초점거리가 800 mm인 비축 반사망원경을 설계하였다. 비축 반사경은 일반적인 축 대칭인 반사경보다 가공이 매우 어렵기 때문에 형상 정밀도의 요구량을 알 수 있다면 비축 반사경을 가공하는 과정에서 시간과 비용을 절약할 수 있다. 광학계가 수차가 잘 보정된 회절한계의 성능이기 때문에 엔서클드 에너지 직경(Encircled Energy Diameter) 분석을 통해 민감도 분석을 하였다. 광학설계 소프트웨어인 CodeV를 사용하여 80 % 에너지가 $20{\mu}m$ 내에 들도록 공차한계로 설정하였으며, 기준 파장은 $587.56{\mu}m$이다. 또한 부경과 초점 면 사이의 거리를 보상자로 설정하여 공차가 광학계의 성능에 미치는 영향을 최소화하였다. 민감도 분석은 반사경의 위치, 회전, 그리고 반사경의 형상 정밀도에 대해 수행하였다. 분석 결과, 반사경의 위치와 각도는 일반적인 제작 및 조립 공차보다 매우 작은 것을 확인하였다. 그리고 형상정밀도는 주경이 부경보다 민감하였으며 자승 제곱 평균제곱근 (root-mean-square) 32 nm로 가장 민감한 결과가 나왔다.

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Drought Index Sensibility Analysis using Normal Precipitation (정상강우를 이용한 가뭄지수의 민감도 분석)

  • Kim, Min-Seok;Oh, Tae-Suk;Kwon, Hyun-Han;Moon, Young-Il
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2009.05a
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    • pp.1555-1559
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    • 2009
  • 우리나라의 연 강수량은 지역에 따라 다르지만 대체로 1280mm 정도로 연강수량의 60%$\sim$80%가 여름철에 집중되어 있는 특성 때문에 비가 많이 오는 여름에는 홍수대책을, 남은 계절은 용수 확보를 위하여 늘 고심하게 된다. 특히 2008년도 여름철에 우리나라에 영향을 끼친 태풍은 단 하나로, 여름철에 많은 강우가 발생하지 않아 연 강수량은 정상대비 강수량에 70%$\sim$80% 수준에 불과하다. 그로 인해 용수확보에 고심하고 있으며 현재 일부지역에서 극심한 물 부족현상을 겪고 있는 실정이다. 따라서 본 연구에서는 전국에 주요지점을 인천, 서울, 대구, 전주, 부산, 목포지점으로 총 6지점을 선정하여, 대표적인 가뭄지수라 할 수 있는 표준강수지수 (Standardized Precipitation Index, SPI)와 팔머가뭄심도지수(Palmer Drought Severity Index, PDSI)를 이용하여 가뭄지수의 민감도 분석을 실시하였다. 강우자료 및 온도자료는 기상청에서 제공하는 30년간의 정상(71$\sim$00년)자료를 이용하여 가뭄지수의 민감도 분석을 실시하였다. 분석방법은 강우량자료가 정상 강우대비 0%, $\pm10%$, $\pm20%$, $\pm30%$, $\pm40%$, $\pm50%$로 변동 한다 보고 각각의 가뭄지수를 산정하여 비교분석을 실시하였다.

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A Sensitivity Analysis on Determinants of Evacuation Time in a High-rise Building (초고층 건축물의 피난시간 결정인자에 대한 민감도 분석)

  • Lee, Soo-Ho;Choi, Jun-Ho;Hwang, Hyun-Seung;Hong, Won-Hwa
    • Proceedings of the Korea Institute of Fire Science and Engineering Conference
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    • 2010.04a
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    • pp.273-278
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    • 2010
  • 지난 2009년부터 30층 이상 건축물에 대해 성능위주 설계가 의무화되면서 초고층 건축물의 피난설계에 대한 관심이 고조되고 있다. 수직적인 계단실 내부에서 반복적으로 회전하며 이동하는 초고층 건축물의 피난행태는 일반적인 건축물과는 큰 차이가 있으므로 그 동안 상대적으로 활발히 진행되어온 일반적 중 저층 건축물의 피난기준을 초고층 건축물에 적용시키기에는 어느 정도 무리가 있다고 판단된다. 이에 본 연구에서는 초고층 건축물의 피난계단실의 합리적인 설계를 위한 선행연구로 건축물에서 피난시간을 결정하는 주요 요소들을 선별하여 각 결정인자의 변화정도에 따라 피난시간이 어떻게 변하는지 민감도 분석을 실시하였다. 실험 시나리오의 작성을 위해 BuildingEXODUS를 사용하였고, PASW 18을 사용하여 결과값에 대한 민감도 분석을 수행하였다.

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Regionalized Sensitivity Analysis of Extended TOPMODEL (확장 TOPMODEL의 영역화 민감도 분석)

  • Kim, Sang-Hyeon
    • Journal of Korea Water Resources Association
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    • v.31 no.6
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    • pp.741-755
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    • 1998
  • An extension of TOPMODEL was developed for rainfall-runoff simulation in agricultural watersheds equipped with tile drains. Tile drain functions are incorporated into the framework of TOPMODEL. Nine possible flow generation scenarios are suggested for tile drained watershed and applied in the modeling procedure. In the model development process, the traditional physically based storage approach and a new approach using a transfer function for the simulation of the flow in the unsaturated zone were compared. In order to provide better insight into the simulation process, a regionalized sensitivity analysis was performed to test the performance of the model and to compare the behavior of the transfer function to that of the simple storage related formulation. The results of analysis show good performance of the transfer function approach. Since the rainfall-runoff response pattern tends to vary seasonally, seven events distributed throughout a year were used in the sensitivity analysis to investigate the seasonal variation of the hydrologic characteristics. It is found that the sensitivity of each parameter described by the model are varied seasonally.

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