• 제목/요약/키워드: 매개변수간 공간적 상호작용

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대도시 복합유역의 지표 및 지표하 유출해석기법 개발 (I)- 이론 및 모듈의 개발 - (A Development of Method for Surface and Subsurface Runoff Analysis in Urban Composite Watershed (I) - Theory and Development of Module -)

  • 곽창재;이재준
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제45권1호
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    • pp.39-52
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    • 2012
  • 유역내에서 발생하는 유출은 지표 유출과 지표하 유출이 있으며, 서로 상호작용 상태를 유지하게 된다. 일반적으로 지표와 지표하 둘 중 한 가지 알고리즘으로 해석이 힘든 유역에 대해 지표와 지표하 사이의 동적인 관계를 상세하게 모의해야 하는 경우 상호작용에 관한 요소를 고려하여야 한다. 동적인 상호작용 시스템의 구동에서는 시 공간적인 매개변수가 중요하며, 적절한 모의를 위해시 공간적인 매개변수는 시스템 상에서 지표와 지표하 항에 대한 복합적인 메카니즘으로 구성되어야 한다. 본 연구에서는 이러한 지표 및 지표하 유출의상호작용에 관한 알고리즘을 위해 2차원 확산파 방정식을 이용하여 지표 유출을 해석하고, Darcy의 법칙과 Dupuit-Forchheimer의 가정을 이용한 Boussinesq 방정식을 적용하여 포화상태의 지표하 유출의 알고리즘을 구성하였다. 커플링 방정식으로 공간에 대해서는 유한체적법을 사용하고, 시간에 대해서는 Crank-Nicolson 방법을 이용하였으며, 지표와 지표하 흐름의 상호작용에 대해서는 질량보존의 법칙에 기반하여 구성하였다. 이상의 과정을 통하여 지표 유출해석, 지표하 유출해석, 상호작용, 수치해석 부분의 4가지 주요 모듈을 만들었으며, 4가지 주요 모듈을 통합하여 복합유역의 지표 및 지표하 유출해석 모듈을 개발하였다.

주택가격 결정인자의 공간적 다양성 모델링 (Modelling Spatial Variation of Housevalue Determinants)

  • 강영옥
    • 대한지리학회지
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    • 제39권6호
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    • pp.907-921
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    • 2004
  • 주택은 여러 가지 요인들의 집합체로 구성되기 때문에 헤도닉 기법을 이용하여 개개요인들의 주택에 내재된 가격을 현시화하고자 하는 연구가 많이 수행되었다. 그러나 이러한 요인들은 서로 상호작용할 수 있으며. 공간적으로 변화할 수 있다는 것을 설명하는데 한계를 가지고 있다. 본 연구는 서울시의 공동주택을 대상으로 주택가격에 영향을 미치는 결정요인들이 공간적으로 다양하게 변화함을 모델링하고자 하였다. 주택가격에 영향을 미치는 인자들간의 상호작용을 밝히기 위해 Casetti의 확장형 회귀분석방법을 사용하였다. 본 연구의 주요결과를 살펴보면 다음과 같다. 초기모델에서는 서울의 공동주택가격을 추정함에 있어 주택규모, 근린환경 특성. 그리고 강남의 재건축아파트 여부가 주요 요인으로 작용하였다. 그러나 이러한 특성들은 도심, 부도심, 강과의 인접성 여부라는 접근성변수에 따라 서로 다르게 상호작용하고 있었다. 주택의 규모가 작은 공동주택은 도심이나 부도심까지의 거리에 따른 주택가격의 변동이 거의 없었으나, 주택의 규모가 큰 공동주택은 부도심에 가깝고, 강에 인접할수록 주택가격은 크게 상승하였다. 반면 부도심에서 거리가 먼 지역에서는 자가주택과 아파트 비율의 변화에 따른 주택가격의 변동이 심하지 않았으나, 부도심에서 가까운 지역에서는 자가주택과 아파트의 비율이 높은 지역에 위치한 공동주택일수록 주택가격은 크게 상승하였다. 모델의 잔차분석에서는 강남, 이촌동, 목동등의 대형평수 아파트들이 과소추정되고 있음을 나타내어 하부주택시장별로 서로 다른 주택가격모형을 적용할 필요성이 있음을 시사하고 있었다.

강우클러스터의 이류특성에 따른 홍수유출수문곡선 반응해석 (The Analysis of Flood Hydrograph Responce according to Spatial Advection Characteristics of Rainfall Cluster)

  • 강부식;문수진;김진겸;김종민
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2012년도 학술발표회
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    • pp.949-949
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    • 2012
  • 유출수문곡선은 강우량, 강우강도, 강우지속시간, 강우이동방향 및 이동속도와 같은 강우발생특성과 강수대의 공간적 이류방향과 유역형상과의 상호작용에 의하여 영향을 받으며, 특히 강우의 이류과정에서 나타나는 시간적, 공간적인 분포는 유출에 영향을 미치는 중요한 인자이다. 일반적으로 유출해석 기본이론은 연속방정식과 운동방정식으로서 운동파가정(kinematic wave analogy)을 기반으로 한 집중수문모형(lumped hydrologic model)에 의하여 수행되고 있지만 집중형 모형은 한 매개변수에 여러 가지의 물리적 과정을 개념화하여 담고 있기 때문에 유출과정에 대한 섬세한 모형화의 제약으로 인하여 강우의 이류과정에 따른 유출변화특성을 모의하기가 어렵다. 본 연구에서는 완전 분포형 수문동력학적 강우-유출 모형을 사용하여 강우의 이류특성을 반영할 수 있는 유출 모델을 구성하고, 강우의 이류특성에 따른 유역 출구에서의 유출수문곡선의 변화과정을 살펴보고 상관관계를 분석하였다.

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인간과 농업배수시스템의 상호작용 탐구를 위한 사회수문모형 개발 (Development of a socio-hydrologic model to explore the interactions between humans and agricultural drainage systems)

  • 김경민;유데이비드;바타라이라빈;정한석
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2023년도 학술발표회
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    • pp.381-381
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    • 2023
  • 농업유역 내 적절한 배수시스템 활용은 농업생산성 향상에 있어 매우 중요한 요소이다. 하지만 농업유역은 상·하류 간 공간적 비대칭이 존재하며, 배수시스템 작동에 있어 물리적 불평등을 초래하게 된다. 그 결과, 배수관로에서 가까운 농민들과 배수관로에서 먼 농민들은 배수시스템의 건설 및 유지관리에 있어 서로 다른 선호 양상을 띠게 된다. 이와 같은 이해 당사자들 간의 입장 차이는 농업배수시스템 유지를 위한 농민들 간의 협력을 방해하게 되며, 이로 인해 유역 내 배수시스템이 적절하게 작동하지 않을 경우 해당 유역 전체의 농업생산성은 감소하게 된다. 본 연구에서는 농민들의 인식 차이에 따른 배수시스템의 기능 정도가 유역의 농업생산성에 영향을 주게 되는 사회수문학적 현상을 반영하여 인간과 농업배수시스템을 결합한 사회수문모형을 개발한다. 나아가, 개발한 모형의 매개변수 변화에 따른 시스템 반응 관찰을 통해 인간과 농업배수시스템의 관계와 상호작용을 탐구한다.

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가상공동체에서 매개 변수로서의 몰입의 역할 (The Role of Cognitive Absorption as a Mediating Variable in Virtual Community)

  • 김진화;변현수
    • 경영정보학연구
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    • 제6권2호
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    • pp.47-63
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    • 2004
  • 인터넷의 발달로 인해 가상공간에서 벌어지는 현상에 관한 관심과 영향력이 증가하고 있다. 그 중에서도 현실의 실제 공동체와 비슷한 가상공동체의 중요성이 커지고 있다. 그런데 가상공간 자체는 몰입하기 쉬운 특징을 고루 지니고 있다. 본 연구에서는 가상공동체의 구성원들이 가상공동체를 이용함에 있어서 몰입이 큰 역할을 한다는 것을 알아보고자 한다. 연구 결과 도전의욕, 숙련도, 지각된 현실감, 욕구충족 등의 변수들은 몰입을 통해 가상공동체의 이용에 유의한 영향을 미치는 것을 확인하였다. 단지 상호작용성은 몰입을 거치지 않고 직접 가상공동체 이용에 영향을 미치고 있었다. 이는 몰입이 가상공동체 이용에 중요한 역할을 하는 요인이라는 것을 나타내는 것이며, 또한 가상공동체가 제대로 운영되기 위해서는 상호작용에 필요한 최소한의 구성원을 확보할 필요가 있다는 것을 의미한다. 가상공동체의 운영에 있어서, 몰입을 높이는 여러 가지 방법들을 고안해서 적용한다면 가상공동체의 활성화와 성과를 높이는데 큰 기여를 할 수 있을 것이다.

터널 굴착시 지하수 저하로 인한 지반침하에 관한 연구 (A study on ground surface settlement due to groundwater drawdown during tunnelling)

  • 유충식;김선빈
    • 한국터널지하공간학회 논문집
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    • 제9권4호
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    • pp.361-375
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    • 2007
  • 본 논문에서는 터널시공시 지하수 저하를 동반하는 시공조건에서 발생하는 지표침하 특성에 관한 연구내용을 다루었다. 이를 위해 먼저 지하수 저하로 인한 지반침하 문제에 대한 국내외 기존 연구내용을 살펴보았으며, 지하수 유동시 응력-간극수압 상호작용이 고려된 유한요소해석 모델을 구축하고 이론적 검증을 통해 유한요소해석 모델의 타당성을 검토하였다. 구축된 유한요소해석 모델을 토대로 다양한 시공조건에 대한 매개변수 연구를 수행하고 그 결과를 토대로 지하수 유동시 지반침하에 영향을 미치는 주요 인자를 검토하였으며, 아울러 터널시공이 지하수 저하를 동반하는 시공조건에서의 지표침하 특성을 기존의 이론과 연계하여 고찰하였다.

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보 수위 저하운영에 따른 칠곡보-강정고령보 구간 내 남조류의 시·공간 변동특성 (Spatial and temporal variations of cyanobacteria in the river reach between Chilgok Weir and Gangjeong-Goryong Weir by lowering of the operation water level)

  • 박대연;박형석;정세웅
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2019년도 학술발표회
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    • pp.108-108
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    • 2019
  • 낙동강에는 2010-2012년 4대강 사업 완료 후 8개의 다기능 보가 설치되었다. 보 설치로 인해 물의 체류시간이 증가하고 보 상류에는 정체수역이 광범위하게 형성되었다. 이후 지속된 가뭄과 여름철 고온현상이 겹치면서 남조류의 과잉성장(녹조현상)이 빈번히 발생하여 수생태계 건강성에 문제를 초래하는 등 사회적 이슈로 자리잡게 되었다. 조류의 과잉성장을 해결하기 위해 정부에서는 총인(TP) 방류수 수질기준 강화, 펄스형 방류기법 운영 등 대책을 추진하였으며, 녹조 우심지역을 선정하고 지역 특성에 맞는 대응방안을 수립하여 추진하고 있으나, 그 효과가 국부적이고 일시적이어서 근원적 대책 마련이 필요한 실정이다. 일반적으로 남조류의 과잉성장에 영향을 미치는 요소는 높은 영양염류(질소, 인)와 유기물 농도, 고온과 안정적인 성층강도, 그리고 남조류의 생리적 특성 등으로 매우 다양하기 때문에 정확한 발생 원인의 분석이 어려운 경우가 많다. 그러나, 보에 의해 흐름이 조절되는 하천에서는 유량, 유속 및 수온성층 등이 남조류 성장과 천이특성에 가장 민감한 영향을 미친다. 선행 연구사례에서는 유량과 남조류 생체량이 서로 반비례 관계를 가진다는 점과 상 하층간의 온도차(수온성층)가 남조류 우점과 밀접한 관련이 있다는 것을 보였다(Sherman et al. 1998). 따라서 최근 국내에서도 보의 관리수위를 낮추어 유속을 증가시키고 체류시간을 감소시켜 녹조문제를 완화하려는 노력이 추진 중이다. 하지만 하천의 수질은 물리적, 화학적, 생물학적 요인들의 복잡한 상호작용의 결과이므로, 단기간의 측정 결과로 보 수위 저하의 효과를 평가하는데 어려움이 있다. 따라서 이를 과학적으로 평가하기 위해서 수리 수질 생태의 연동해석이 가능한 수치모델을 활용할 필요가 있다. 수치모델은 매개변수를 충분히 보정한다면, 다른 모든 요인은 동일한 조건에서 보 수위 저하만의 영향을 예측하는데 활용가능하다. 본 연구의 목적은 낙동강 수계 중류에 위치한 칠곡보-강정고령보 구간을 대상으로 3차원 수리 수질모델인 EFDC를 구축하고, 실측 자료를 이용하여 모델을 보정한 후 보 관리수위의 저하운영 시나리오에 따른 수질과 남조류의 시 공간적 변동 특성을 분석하는데 있다.

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지진 시 공동구용 수직구-터널 접속부 거동에 대한 경계면 강성 계수의 영향 (Effects of interface stiffness on dynamic behavior of connections between vertical shafts and tunnels under earthquake)

  • 김정태;홍은수;강석준;조계춘
    • 한국터널지하공간학회 논문집
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    • 제21권6호
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    • pp.861-874
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    • 2019
  • 최근 발생한 포항과 경주 지진 이후 공동구와 같은 소단면 터널 구조물에 대한 내진 성능 평가에 대한 관심이 증가하고 있다. 이 연구에서는 유한 차분법 기반의 FLAC3D를 사용하여 지진 하중에 대한 수직구와 수평 터널 구조물에 대한 3차원 동적 해석을 수행하였다. 특히 지반과 구조물 사이 경계면 특성을 고려한 지반-구조물 상호 해석 시 중요 인자인 경계면 강성 계수의 영향을 분석하기 위한 매개변수 해석을 수행하였다. 매개변수 해석을 통해 경계면 강성 계수는 지하 구조물의 전체 동적 거동에는 큰 영향을 미치지 않지만 접속부의 국부적인 변위 거동에는 큰 영향을 미치는 것을 확인 할 수 있었다. 경계면 강성계수의 크기는 접속부에서의 변위와 반비례하는 경향을 보였으며, 수직 응력 및 전단 응력에 대해서는 비례하는 경향을 확인하였다. 연구 결과 수치 해석에서 주로 사용되고 있는 경계면 강성 계수에 대한 경험적 식의 한계를 제시할 수 있었으며, 새로운 경계면 강성 계수 모델 개발의 필요성을 확인하였다.

한계전단변형률 개념을 이용한 터널의 지반이완하중 평가 (Evaluation of rock load based on critical shear strain concept on tunnels)

  • 김정주;이재국;김종욱;유한규
    • 한국터널지하공간학회 논문집
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    • 제15권6호
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    • pp.637-652
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    • 2013
  • 터널의 지반이완하중 산정방법에는 이론식, 경험식, 수치해석적인 방법 등이 있는데 이론식과 경험식은 실무에 적용하기에는 많은 한계점이 있다. 따라서, 본 연구에서는 그 중에서 수치해석적 방법이 지반이완하중 산정에 필요한 모든 매개변수를 고려할 수 있고, 지반과 지보재의 상호작용을 모사할 수 있기 때문에 보다 합리적인 방법이라 판단하였다. 수치해석 결과를 바탕으로 명확한 지반이완영역을 결정하기 위하여 Sakurai(1981)의 한계전단변형률 개념을 이용하였다. Stable region의 경계영역인 Level 1의 지반이 완하중고를 산정한 결과 지반등급 3까지는 지반이완하중이 산정되지 않았고, 지반등급 4, 5에서는 기존 산정방법들에 비해 지반이완하중고가 작게 산정되어 보다 경제적인 콘크리트라이닝 설계가 가능할 것으로 판단하였다.

침투력을 고려한 터널의 내공변위 제어 미케니즘 (Convergence-confinement method of a tunnel with the consideration of seepage forces)

  • 이인모;유승열;남석우;신영진
    • 한국터널지하공간학회 논문집
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    • 제7권3호
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    • pp.187-195
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    • 2005
  • 지하수위 하에서 터널을 굴착하게 되면, 지하수 흐름은 터널내로 발생하면서 터널 단면에 침투력이 작용하게 된다. 본 연구에서는 지하수 흐름을 고려한 숏크리트 라이닝 거동을 지반 및 숏크리트 라이닝 상호간의 투수계수의 비율에 따라 검토하였다. 숏크리트 응력 및 변위 관계는 3차원 유한요소 연계해석을 수행하여 산정하였다. 지하수 흐름 자체는 아칭효과가 발휘되지 않기 때문에, 터널의 응력이 평형상태에 도달한 후에도 침투력은 계속적으로 숏크리트 라이닝에 작용하여 심각한 영향을 준다. 지반 및 숏크리트 라이닝 상호간의 인터페이스 특성 및 터널의 단변형상 그리고 라이닝의 두께를 포함한 숏크리트 거동의 영향 인자에 대해 매개변수분석을 실시하였다. 또한 NATM 터널에서의 침투력을 고려한 내공변위 제어법을 제안하였다. 해석결과를 보면, 숏크리트의 투수성이 낮아질수록 잔류수압에 따른 유효응력의 감소로 인해 내공변위는 감소하고 내압은 커지는 것을 알 수 있었다. 띠라서 차수성이 강한 강섬유보강 숏크리트가 해저/하저 터널의 지보재로서 더욱 유리하다는 결론을 얻었다.

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