For the purposes of enhancing usability of Numerical Weather Prediction (NWP), the quantitative precipitation prediction scheme by machine learning has been proposed. In this study, heavy rainfall was corrected for by utilizing rainfall predictors from LENS and Radar from 2017 to 2018, as well as machine learning tools LightGBM and XGBoost. The results were analyzed using Mean Absolute Error (MAE), Normalized Peak Error (NPE), and Peak Timing Error (PTE) for rainfall corrected through machine learning. Machine learning results (i.e. using LightGBM and XGBoost) showed improvements in the overall correction of rainfall and maximum rainfall compared to LENS. For example, the MAE of case 5 was found to be 24.252 using LENS, 11.564 using LightGBM, and 11.693 using XGBoost, showing excellent error improvement in machine learning results. This rainfall correction technique can provide hydrologically meaningful rainfall information such as predictions of flooding. Future research on the interpretation of various hydrologic processes using machine learning is necessary.

In this study, orbit determination (OD) simulation for the Korea Pathfinder Lunar Orbiter (KPLO) was accomplished for investigation of the observational arc-length effect using a sequential estimation algorithm. A lunar polar orbit located at 100 km altitude and 90° inclination was mainly considered for the KPLO mission operation phase. For measurement simulation and OD for KPLO, the Analytical Graphics Inc. Systems Tool Kit 11 and Orbit Determination Tool Kit 6 software were utilized. Three deep-space ground stations, including two deep space network (DSN) antennas and the Korea Deep Space Antenna, were configured for the OD simulation. To investigate the arc-length effect on OD, 60-hr, 48-hr, 24-hr, and 12-hr tracking data were prepared. Position uncertainty by error covariance and orbit overlap precision were used for OD performance evaluation. Additionally, orbit prediction (OP) accuracy was also assessed by the position difference between the estimated and true orbits. Finally, we concluded that the 48-hr-based OD strategy is suitable for effective flight dynamics operation of KPLO. This work suggests a useful guideline for the OD strategy of KPLO mission planning and operation during the nominal lunar orbits phase.

Currently in the drought evaluation, which is a supplier-oriented standard that applies storage rates of reservoirs, evaluation for users that use agricultural water is not done. Therefore, this study established drought evaluation items for drought evaluation based on farmers' judgement, conducted a survey on farmers and experts, compared and analyzed weighted value between two groups, and then classified the evaluation standards per each evaluation item. The agricultural drought evaluation items are 5 major items of water supply lapse rate, agricultural weather, agricultural irrigation facility, crop and soil, and 12 subsections for regional characteristics and opinions of consumers that use water to be reflected. The result of analyzing weighted value of farmers and experts' major items shows that farmers is agricultural irrigation facility(0.219), water supply lapse rate(0.211), agricultural weather(0.204), crop(0.183) and soil(0.183). Experts is agricultural weather(0.297), agricultural irrigation facility(0.202), water supply lapse rate(0.189), crop(0.162) and soil(0.150), which displays difference between the two groups. The agricultural drought criteria standards are established based on precedent studies and cases, and grades of evaluation items are 1st grade(extreme stage), 2nd grade(warning stage), 3rd grade(alert stage) and 4th grade(attention stage). The above analysis per each consumer-oriented agricultural drought evaluation item and the analysis on the standards of evaluation grades are expected to be used as a basic resource for establishing agriculture drought policy and selecting drought area in the future.

본 연구에서는 미급수지역의 주요 수원인 지하수의 수위 변동 상황을 기반으로 한 미급수지역 가뭄 예보 기법 개발을 목적으로 하였다. 이를 위해 지역화된 표준지하수지수(SGI)와 표준강수지수들(SPIs)의 상관관계를 분석하였다. 관측 지하수위로부터 산정된 SGI의 자기회귀 특성 및 지속기간별 SPI와 SGI의 상관관계를 동시에 고려할 수 있는 NARX (nonlinear autoregressive exogenous model) 인공신경망 모형을 이용하여 지역별 예측모형을 구축하였다. 학습기간 동안 관측 SGI와 모델 출력 SGI의 상관계수는 0.7 이상인 곳이 전체 167개 지역별 모형 중 146개(87%)로 상관성이 높은 것으로 분석되었다. 적용기간에 대해서는 평균제곱근오차와 상관계수로 모형을 평가하였다. 본 연구를 통해 기상청에서 제공하는 59 개 관측소별 강수량 전망 값으로부터 산정된 지속기간별 SPI와 관측된 지하수위를 이용한 지역별 SGI 전망이 가능하도록 하였으며, 미급수지역의 가뭄 예‧경보를 위한 기초자료로 활용이 가능토록 하였다.

본 연구에서는 미급수지역의 주요 수원인 지하수위 현황을 이용한 가뭄 모니터링 기법을 개발하기 위해 256개의 국가지하수관측망 관측 자료를 이용하여 관측소별, 월별 수위분포를 핵밀도함수로 추정하였다. 추정된 누적분포함수를 이용하여 월별 지하수위의 분위수를 구하고, 분위수를 정규화 하여 표준지하수지수(SGI)를 산정하였다. 관측소별로 산정된 SGI는 티센망을 이용하여 167개 시군별 SGI로 변환하였다. SGI의 범위에 따른 가뭄등급을 설정하여 시군별 지하수 가뭄 정도를 모니터링 할 수 있는 기법을 제시하였다. 이를 통해 계측이 이루어지지 않는 미급수지역의 지하수 가뭄상황을 국가지하수관측망을 활용해 간접적으로 판단할 수 있도록 하였다.

본 연구는 SCAMPER 기법을 적용한 미술활동이 만 5세 유아의 창의성에 어떠한 영향을 미치는지를 밝힘으로써 유아의 창의성 향상에 효과적인 교수방법을 모색하고 개발 및 적용하는데 기초적 자료를 제공하는데 있다. 연구의 대상은 충청남도 아산시에 소재하고 있는 어린이집 2개소에 재원중인 만 5세 유아 총 36명을 연구대상으로 하였다. A 어린이집에 재원중인 유아 18명을 실험집단으로, B 어린이집에 재원중인 유아 18명을 비교집단으로 선정하였다. 대상 유아의 평균 연령은 5년 7개월이었다. 유아의 창의성을 측정하기 위하여 본 연구에서는 전경원(2014)이 개발한 유아종합창의성 검사 ‘K·CCTYC'를 사용하였다. 실험은 8주간 매주 3회씩, 21회에 걸쳐 미술활동을 실시하였으며, 모두 대 · 소그룹형태로 오전 · 오후 자유선택활동 시간에 실시하였다. 실험처치를 위하여 실험집단의 유아에게는 SCAMPER 기법을 적용한 미술활동을 경험하게 하고, 비교집단의 유아들에게는 실험집단과 같은 기간 동안 동일한 재료를 제공하였으며, 누리과정의 생활주제를 기반으로 SCAMPER 기법을 제외한 미술활동을 각각 실시하였다. 실험집단과 비교집단 간의 차이를 알아보기 위하여 자료의 처리는 연구문제에 따라 SPSS 18.0/ Window 10으로 통계처리 하였으며 사전, 사후검사를 이용하여 t-검증, 공분산분석을 실시하였다. 본 연구의 결과 SCAMPER 기법을 적용한 미술활동은 유아의 창의성을 향상시키는데 긍정적인 효과가 있는 것으로 나타났다. SCAMPER 기법을 적용한 미술활동은 유아교육 현장에서 유아들이 경험하는 미술활동의 지도방법에 교사의 발문이 창의성 향상에 긍정적인 영향을 미친다는 결론을 내릴 수 있다. 따라서 유아교육현장에서 SCAMPER 기법을 적용한 미술활동을 실시한다면 유아의 창의적 능력 향상을 위한 수업으로 효과적 일 것이다.

We report the good results of two stage treatment in split depression type pilon fractures. A retrospective study of 9 cases among the 12 cases of split depression type pilon fractures from January 2009 to December 2015, who underwent two stage treatment of pilon fractures with minimum 24 months follow-up. And mean follow-up periods are 29 (24-41) months. In the first stage of the operation, reduction of articular surface using minial incision and external fixation were performed. As soft tissue heals, locking compression plate fixation was done with MIPO (Minimally Invasive Plate Osteosynthesis) technique. Radiographic evaluation was graded by the criteria of Burwell and Charnley. And functional assessment of ankle were evaluated by American Orthopaedic Foot and Ankle Society ankle-hindfoot score. Fractures were united in all cases within 17 (12-24) weeks. Radiologic results were showed anatomical reduction in 8 cases and the mean AOFAS score is 87.8 (80-96). The mean range of ankle motion is 44 degree. There are one superficial wound complications and 3 cases of ankle osteoarthritis. Two stage treatment of split depression type pilon fractures is one of the good treatment methods, because of definitive second stage operation is more easier after first stage opertation designed to get early anatomical reduction, and shows good radiological and clinical outcomes.

Background : The chlorophyll fluorescence imaging as non-destructive imaging methods have been used widely for efficiently early detection of plant responses to various stresses. The information from images acquired from different condition has the potential to generate specific signatures for particular stresses. Light-energy absorbed by plants is distributed over three competing processes: photosynthesis, thermal dissipation and chlorophyll fluorescence emission. An increase in Chl-FI thus implies a decrease in photosynthesis. The stresses in growing stage will change the efficacy of photosynthesis. As a example, Chl-FI of plant infections was carried out previously for a number of different viral and fungal plant–pathogen systems. Therefore, image can be used for differentiation of various stress index. Methods and results : 2-years-old ginseng plants were transplanted to plastic pots and each stress factors were treated. The stress factors used in this study were high temperature, low temperature, fungicide, and fungal pathogen. High temperature stress was induced by placing pots inside incubator adjusted at 35℃. For treatment of low temperature stress, ginseng plants were stored at 5℃ refrigerator for 5 minutes. Pathogen stress was carried to inoculate mycelial disk. Alternaria panax was inoculated potato-dextrose-medium and cultured for 10 days at 25℃. Mycelial disk obtained from cultured plate were placed on the one leaf of ginseng. Azoxystrobin wp was diluted 500, 1,000 times in tap water and sprayed to ginseng plants. Chlorophyll fluorescence image was acquired from each plant that stress treated and analyzed with sigma plot software. Conclusion : Important value, Fv/Fm (maximum efficiency of photosystem II), Fp (peak fluorescence during the initial phase of the operating efficiency of the Kautsky effect), NPQ-lss (steady-state, non-photochemical), etc., were significantly changed by variable stress index. But it was impossible to differentiate kind of stress by acquired value.

In case of cable supported bridges, the cable system is a very important element that transfers the load of the girder to the pylon or substructure is the most important feature. The safety management of these cable systems is very important because they are directly linked to the safety of the entire bridge. This paper presents the applicability of the acoustic emission (AE) method is one of the non-destructive evaluation methods, is evaluated for the detection and monitoring of bridge cable damage. In order to verify the performance of the cable inspection method using the AE sensor, experiments were conducted. As a result, it is considered that the acoustic emission technique will be able to detect corrosion breakage and signs of rupture of cables if sufficient database of AE signal with various environmental conditions is secured.

최근 기후변동성으로 유발되는 불안정한 기상상태를 효과적으로 관측하고자 레이더가 도입되고 있다. 레이더는 경험식으로 산정된 Z-R 관계식을 통하여 레이더 강우량을 제시하게 된다. 이 과정에서 레이더 강우량은 필연적으로 지상에 도달하는 실제 강우량과는 정량적 오차가 발생하게 된다. 본 연구는 확률통계학적 방법론을 이용하여 Z-R 관계식 매개변수 산정과정에서 우리나라의 강우특성을 고려함과 동시에 Z-R 관계식 매개변수의 불확실성을 정량적으로 제시하고자 한다. 강우의 계절성을 고려하여 Z-R 관계식 매개변수를 추정하는 과정에서 Bayesian 추론기법을 도입하여 생산된 레이더 강우량은 기존의 Z-R 관계식에 비하여 개선된 통계적 효율기준을 제시하였다. 따라서 Bayesian 추론기법을 활용한 Z-R 관계식 매개변수 산정은 정량적으로 신뢰성 있는 고해상도 강우정보의 생산은 고도화된 수문해석 및 기상예보 지원을 가능케 할 것으로 판단된다.

하상재료 조사는 유사량 계산 및 하상변동과 같은 하도 계획에 필요한 기초 자료로서 입도분포, 비중, 다공성 등을 조사하는 것이다. 원칙적으로, 조사 지점은 하천 종단 방향으로 1 km 간격이고 하나의 횡단면에 3 개 이상이다. 따라서 조사 대상 하천의 종단 길이에 따라 조사 지점이 아주 많아지기 때문에 조사에 소요되는 시간과 비용이 상당히 증가한다. 본 연구는 입도분석법인 체적법과 화상해석법의 작업 효율성과 비용을 비교하고, 화상해석법의 적용 가능성을 검토하였다. 화상해석법에 의하여 환산된 등가원의 직경이 하상재료 입도분석에 적용될 수 있음을 확인하였다. 또한, 체적법과 화상해석법의 작업효율성과 비용을 분석한 결과 약 80%의 절감효과가 있음을 입증하였다.

이 연구는 뇌동맥자루의 임상적 진단에 사용되는 3차원 디지털 혈관조영술과 3차원 디지털 감산 혈관조 영술을 동일 부위에 시행한 환자 53명의 영상에서 뇌동맥자루 경부 직경, 최대 직경, 최대 면적 및 체적을 측정하고, 각 검사법의 영상 노이즈와 피폭선량을 분석하여 뇌동맥자루 진단검사에서의 임상적 진단 차이를 비교하였다. 3차원 디지털 혈관조영술과 3차원 디지털 감산 혈관조영술에서 뇌동맥자루의 경부직경, 최대 직경, 최대면적, 체적, 노이즈를 비교한 결과가 일치하거나 아주 미세한 차이로 나타났다. 하지만, 방사선 피폭선량은 3차원 디지털 감산 혈관조영술에 비하여 3차원 디지털 혈관조영술이 현저히 낮게 발생하였다. 따라서 뇌동맥자루의 임상적 진단을 목적으로 시행하는 경우에는 환자의 피폭선량을 감소를 위해 3차원 디지털 혈관조영술이 우선적으로 사용되어야 할 것이다.

의료영상의 프랙탈 부호화 방법은 영상을 반복 변환시스템인 IFS(iterated function system)를 구성해야하고, 이를 위해 영상영역을 레인지 영역으로 분할하고 각 레인지블록에 대해 탐색하게 될 도메인 블록에서 가장 닮은 최적의 블록을 찾는다. 이때, 결정되는 변환계수 값과 좌표의 정보를 프랙탈 계수로 전송한다. 본 연구에서는 이러한 프랙탈 계수들을 확률분포를 추출할 수 있는 양자화기를 통해 양자화 하여 비트를 할당하였다. IFS를 구성하는 부호화과정에서 가변크기 블록방법을 사용하여 부호화시간을 단축하고 압축 률을 향상시키는 방법을 제시하였다. 추후 프랙탈 부호화과정에서 화질을 최상으로 유지하면서 부호화시간을 단축시키고 압축률을 높이는 연구가 더 진행되어야 할 것 으로 본다.

본 연구에서는 음향 방출 기법을 사용하여 강연선(7-wire strand)의 손상을 감지하기 위한 기초 실험을 수행하였다. 강연선은 주로 교량에 추가적인 인장력을 제공하기 위해 널리 사용되는 건설 자재이다. 프리스트레스 교량 또는 사장교가 대표적인 경우이다. 그러나 교량 노화가 급격히 진행되면서 강연선 부식 문제가 대두되고 있다. 이러한 이유로 케이블 점검을 위한 다양한 비파괴 방법이 연구되고 있고 현장 적용 이 시도되고 있다. 비파괴 방법 ??중 하나인 음향 방출 기법은 케이블 손상 및 파단을 감지하는 효과적인 기술로 알려져 있다. 본 연구에서는 음향 방출 기법의 교량에 대한 적용 가능성을 평가하기 위해 강연선의 손상에 따른 음향 방출 신호 특성을 인장 실험을 분석 하고, 현장 적용을 위한 최적 센서 주파수 타입을 선정하였다. 결과적으로, 음향 방출 기법을 활용하여 향후 교량 케이블의 부식 파단 및 파단 징후를 감지 할 수 있다 고 여겨진다.

Despite the development of safety measures and improvements in preventive systems technologies, maritime traffic accidents that involve ships carrying hazardous and noxious substances (HNS) continuously occur owing to increased amount of HNS goods transported and the growing number of HNS fleet. To prevent maritime traffic accidents involving ships carrying HNS, this study proposes an intuitive route risk assessment technique using risk contours that can be visually and quantitatively analyzed. The proposed technique offers continuous information based on quantified values. It determines and structures route risk factors classified as absolute danger, absolute factors, and influential factors within the assessment area. The route risk is assessed in accordance with the proposed algorithmic procedures by means of contour maps overlaid on electronic charts for visualization. To verify the effectiveness of the proposed route risk assessment technique, experimental case studies under various conditions were conducted to compare results obtained by the proposed technique to actual route plans used by five representative companies operating the model ship carrying HNS. This technique is beneficial not only for assessing the route risk of ships carrying HNS, but also for identifying better route options such as recommended routes and enhancing navigation safety. Furthermore, this technique can be used to develop optimized route plans for current maritime conditions in addition to future autonomous navigation application.

This paper presents the applicability and reliability of the crack detection technique of concrete structures developed based on the use of digital image analysis technologies through on - site tests. The problem of aging of infrastructure is a serious threat to the national and national security and there is a growing interest in the development and application of effective inspection and maintenance techniques for related infrastructure. Therefore, instead of the existing traditional manpower-based infrastructure inspection and maintenance techniques, which involve lots of time and money consumption and reliability of results, research using digital image analysis technology is actively being carried out.

This paper presents the assessment of 7-wire strand monitoring using acoustic emission technique for bridges. 7-wire strand is widely used construction materials to provide additional tensile force to bridges. PSC (PreStressed Concrete) bridge and cable-stayed bridge are representatives for such cases. However, as the bridge aging progresses recently, corrosion problems of strand are emerging. For this reason, various NDT (Non-Destructive Test) methods for cable inspection are being studied and applied to the field. One of the NDT methods, acoustic emission technique, is known as an effective technique to detect cable damage and breakage. In this study, to evaluate the applicability of acoustic emission technique to bridges, acoustic emission signals according to presence or absence of the strand were acquired and analyzed by tensile test. As a result, it is considered that the acoustic emission technique will be able to detect corrosion breakage and signs of rupture.

최근 기후변화로 인한 국지성 호우 및 태풍 피해가 자주 발생하고 있다. 이와 같은 피해를 저감하기 위해서는 정확한 강우의 예측과 홍수량 산정이 필요하다. 그러나 지점 및 레이더 강우 시 ․ 공간적 오차를 포함하고 있고, 유출 모형에 의한 유출수문곡선 역시 보정을 실시하더라도 관측유량과 오차를 가지고 있어 불확실성이 존재한다. 따라서 본 연구에서는 확률론적 강우 앙상블을 생성하여 강우의 불확실성을 확인하였다. 또한 유출 결과를 통해 수문 모형의 불확실성을 확인하였고, 블랜딩 기법을 이용하여 하나의 통합된 유출 수문곡선을 제시하였다. 생성된 강우앙상블은 강우강도 및 지형적인 영향으로 레이더가 과소 관측이 될 때, 강우 앙상블의 불확실성이 큰 것을 확인하였고, 블랜딩 기법을 적용하여 산정된 최적 유출 수문곡선은 유출모형의 불확실성을 크게 줄이는 것으로 나타났다. 본 연구 결과를 활용한다면, 정확한 홍수량 산정 및 예측을 통해 집중호우로 인한 피해를 줄일 수 있을 것으로 판단된다.

강우는 물순환 시스템을 이해를 증가 시킬 뿐만 아니라, 효율적인 수자원 확보 및 관리에 있어서 가장 핵심적인 인자이다. 본 연구는 2015년을 대상으로 한반도에서의 92개의 ASOS 지점자료와 최근에 발사된 GPM 위성강우 자료의 비교를 통하여 활용가능성을 평가하였다. 또한 지점 자료의 장점과 인공위성 자료의 장점을 융합함으로써 보다 개선된 강우자료를 산출하기 위해 3가지의 상세화 방법(Geographical Differential Analysis, Geographical Ratio Analysis, Conditional Merging)들을 적용하였다. 이 연구에서 도출된 결과는 다음과 같다. 1) ASOS 자료와의 검증을 통해 GPM 강우자료가 약간 과대산정되는 편향을 가지고 있는 것을 확인하였으며, 특히 여름 기간에 오차가 높게 발생하는 것으로 나타났다. 2) Jackknife 방법을 통하여 각 합성방법에 대해서 검증하였을 때, 공간해상도가 높아짐에 따라서 오차가 줄어드는 것을 확인하였으며, 상세화 방법 중 conditional merging 방법이 가장 좋은 성능을 나타내었다.

CT 장치는 물체 내부의 단면 영상 획득이 가능하기 때문에 여러 분야에 광범위하게 사용되고 있다. 단면 영상을 획득하는 여러 단계의 에러 요인들로 인해 다양한 아티팩트가 유발되고 있다. 장치에 의해 발생하는 링 아티팩트를 조사하였다. 512 × 512 크기의 수치 팬텀을 구현하고 대수적 재구성 기법으로 링 아티팩트의 특성을 연구하였다. 프로그램은 Visual C++로 작성하였으며 720개의 투영 및 1,280개의 검출기 픽셀을 갖는 상황에서 구현하였다. 링 아티팩트는 검출기 픽셀의 검출 효율이 서로 달라서 발생한다는 것을 확인하였다. Ring Value 값이 증가할수록 Ring Intensity의 값도 증가하였고, 영상의 원점에 가까울수록 링 아티팩트가 강하게 나타났다. 단면 영상에서 링 아티팩트가 발생하는 위치를 파악하고 역으로 검출기 픽셀의 위치를 추적해 검출효율을 보정함으로써 링 아티팩트를 제거할 수 있을 것이다.