• KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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• v.9 no.3
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• pp.97-106
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• 1989

This paper is on the modeling of two-dimensional groundwater flow, which is the first step of the development of Dynamic System Model for groundwater flow and pollutant transport in subsurface porous media. The particular features of the model are its versatility and flexibility to deal with as many real-world problems as possible. Points as well as distributed sources/sinks are included to represent recharges/pumping and rainfall infiltrations. All sources/sinks can be transient or steady state. Prescribed hydraulic head on the Dirichlet boundaries and fluxes on Neumann or Cauchy boundaries can be time-dependent or constant. Sources/sinks strength over each element and node, hydraulic head at each Dirichlet boundary node and flux at each boundary segment can vary independently of each other. Either completely confined or completely unconfined aquifers, or partially confined and partially unconfined aquifers can be dealt with effectively. Discretization of a compound region with very irregular curved boundaries is made easy by including both quadrilateral and triangular elements in the formulation. Large-field problems can be solved efficiently by including a pointwise iterative solution strategy as an optional alternative to the direct elimination solution methed for the matrix equation approximating the partial differential equation of groundwater flow. The model also includes transient flow through confining leaky aquifers lying above and/or below the aquifer of interest. The model is verified against three simple cases to which analytical solutions are available. The groundwater flow model shall be combined with the model of pollutant transport in subsurface porous media. Then the combined model, with the applications of the Eigenvalue technique and the Dynamic system theory, shall be improved to the Dynamic System Model which can simulate the real groundwater flow and the pollutant transport accurately and effectively for the analyses and predictions.

• Korean Journal of Environmental Biology
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• v.17 no.1
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• pp.1-9
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• 1999

Numerous observations revealed strong evidence of increased middle ultraviolet radiation or UV-B (280 ~ 320 nm) at the earth's surface resulting from stratospheric ozone depletion. UV is the waveband of electromagnetic radiation which is strongly absorbed by nucleic acids and proteins, thus causing damage to living systems. It has been recorded in the East Sea, Korea that solar UV-B impinging on the ocean surface penetrates seawater to significant depths. Recent researches showed that exposure to UV-B for as short as 2h at the ambient level (2.0 Wm$^{-2}$) decreased macroalgal growth and photosynthesis and destroyed photosynthetic pigments. These may suggest that UV-B could be an important environmental factor to determine algal survival and distribution. Some adaptive mechanisms to protect macroalgae from UV-damage have been found, which include photoreactivation and formation of UV-absorbing pigments. Post-illumination of visible light mitigated UV-induced damage in laminarian young sporophytes with blue the most effective waveband. The existence of UV-B absorbing pigments has been recognized in the green alga, Ulva pertusa and the red alga, Pachymeniopsis sp., which is likely to exert protective function for photosynthetic pigments inside the thalli from UV-damage. Further studies are however needed to confirm that these mechanisms are of general occurrence in seaweeds. Macroalgae together with phytoplankton are the primary producers to incorporate about 100 Gt of carbons per year, and provide half of the total biomass on the earth. UV-driven reduction in macroalgal biomass, if any, would therefore cause deleterious effects on marine ecosystem. The ultimate impacts of increasing UV-B flux due to ozone destruction are still unknown, but the impression from UV studies made so far seems to highlight the importance of setting up long-term monitoring system for us to be able to predict and detect the onset of large -scale deterioration in aquatic ecosystem.

• Korean Journal of Remote Sensing
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• v.36 no.5_3
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• pp.1077-1093
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• 2020

Sea Surface Temperature (SST) is an important environmental indicator that affects climate coupling systems around the world. In particular, coastal regions suffer from abnormal SST resulting in huge socio-economic damage. This study used Long Short Term Memory (LSTM) and Convolutional Long Short Term Memory (ConvLSTM) to predict SST up to 7 days in the south sea region in South Korea. The results showed that the ConvLSTM model outperformed the LSTM model, resulting in a root mean square error (RMSE) of 0.33℃ and a mean difference of -0.0098℃. Seasonal comparison also showed the superiority of ConvLSTM to LSTM for all seasons. However, in summer, the prediction accuracy for both models with all lead times dramatically decreased, resulting in RMSEs of 0.48℃ and 0.27℃ for LSTM and ConvLSTM, respectively. This study also examined the prediction of abnormally high SST based on three ocean heatwave categories (i.e., warning, caution, and attention) with the lead time from one to seven days for an ocean heatwave case in summer 2017. ConvLSTM was able to successfully predict ocean heatwave five days in advance.

• The Korean Journal of Applied Statistics
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• v.32 no.6
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• pp.795-835
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• 2019

Big data has been generated in various fields. Many companies have now tried to make profits by building a system capable of analyzing big data based on artificial intelligence (AI) techniques. Integrating AI technology has made analyzing and utilizing vast amounts of data increasingly valuable. In particular, demand forecasting with maximum accuracy is critical to government and business management in various fields such as finance, procurement, production and marketing. In this case, it is important to apply an appropriate model that considers the demand pattern for each field. It is possible to analyze complex patterns of real data that can also be enlarged by a traditional time series model or regression model. However, choosing the right model among the various models is difficult without prior knowledge. Many studies based on AI techniques such as machine learning and deep learning have been proven to overcome these problems. In addition, demand forecasting through the analysis of stereotyped data and unstructured data of images or texts has also shown high accuracy. This paper introduces important areas where demand forecasts are relatively active as well as introduces machine learning and deep learning techniques that consider the characteristics of each field.

• The Journal of Korean Institute of Communications and Information Sciences
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• v.25 no.1B
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• pp.15-30
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• 2000

The important considerations in the design of fiber-optic networks are reliability and survivability preparing against a failure. The SDH(Synchronous Digital Hierarchy), the international standard of optical transmission, offers several network reconfiguration methods that enable network to be automatically restored from failure. One of the methods is the SHR(Self Healing Ring), which is a ring topology system. Most network providers have constructed their backbone networks with SHR architecture since it can provide survivability economically. The network architecture has eventually evolved into a multi-ring network comprised of interconnected rings. This paper addresses multi-ring network design problems is to minimize ring-construction cost. This problem can be formulated with MIP(mixed integer programming) model. However, it is difficult to solve the model within reasonable computing time on a large scale network because the model is NP-complete. Furthermore, in practice we should consider the problem of routing demands on rings to minimize total cost. This routing problem involves multiplex bundling at the intermediate nodes. A family of heuristic algorithms is presented for this problem. These algorithms include gateway selection and routing of inter-ring demands as well as load balancing on single rings. The developed heuristic algorithms are applied to some network provider's regional and long-distance transmission networks. We show an example of ring design and compare it with another ring topology design. Finally, we analysis the effect bundling.

• Korean Journal of Ecology and Environment
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• v.50 no.4
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• pp.422-431
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• 2017

The biogeochemical information of riverine organic matter gives a detailed and integrated recording of natural and anthropogenic activity within a watershed. To investigate the changes in quality and quantity of organic carbon transporting from mountain to ocean via river channels, we estimated the concentrations of dissolved (DOC) and particulate organic carbon (POC), and then traced the source origin of POC using stable carbon isotopes ratio before and after summer rainfalls in the Tamjin River and Ganjin Bay, Korea. Along the small watershed, a total of 13 sites including headwaters, dam reservoir, river and estuary were established for the study. We found some interesting findings in the aspect of distribution of DOC/POC concentration changing their origin sources dynamically flowing downstream. In particular, the river channel transport downstream mainly DOC to river mouth, although upper dam reservoir increased POC concentration by phytoplankton production in summer. Whereas, in the river mouth and estuary, POC was dominated not only by local supply from nearby reed saltmarsh, but also by marine phytoplankton production, respectively. The findings can contribute to increasing the understanding of riverine organic carbon transport in upper large dam and lower open estuary system.

• Journal of fish pathology
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• v.22 no.3
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• pp.375-382
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• 2009

Integration and expression of a target gene into chromosomal genomes of host cell by retrovirus mediated gene transfer system usually require complicate and laborious procedures. In the present study, we investigate a simple method to integrate a target gene into genome of BF-2 cells using ultraviolet (UV)-inactivated snakehead retrovirus (SnRV), a fish retrovirus. First of all, an optimization of transfection condition was determined with BF-2 cells using Lipofectamine 2000 and Transome. Using 0.5 $\mu\ell$ Lipofectamine 2000 resulted in 33.8, 40.6 and 40.2% of transfection efficacy with high survival rate (minimum 80%) in 0.5, 1 and 2 $\mu{g}$ DNA, respectively, and those of Transome were all less than 5%. It was confirmed that UV-treatment for 5 min was enough to inactivate infectivity of SnRV. Next, a cassette composed of GFP (green fluorescent protein) gene flanked by LTR (long terminal repeats) sequences derived from SnRV was constructed and transfected into BF-2 cells followed by treatment with UV-inactivated SnRV for optimization of integration and expression of the cassette gene. As the results, the fluorescence was expressed in BF-2 cells treated with UV-inactivated SnRV 3 and 5 times, while there was no expression in BF-2 cells with once and non treatment. Accordingly, it was confirmed that GFP gene was integrated into chromosomal genome of BF-2 cells with UV-inactivated SnRV.

• Journal of Technology Innovation
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• v.1 no.1
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• pp.157-169
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• 1993

최근, 시장환경 및 생산구조의 변화에 따라 이른바 첨단생산기술(advanced manufacturing technologies)의 개발과 활용이 산업계 및 학계의 큰 관심을 끌고 있다. 그러나 첨단생산기술의 급속한 기술적 발전과 전략적 가치의 증가에도 불구하고 산업에의 확산은 상대적으로 부진한 현실이다. 이러한 현상은 물론 초기 투자의 재원도달 문제에 기인한다고 말할 수 있지만 일차적으로는 적절한 대안을 선정하고 투자의 정당성을 분석하는 방법론의 미비도 그 원인으로 지적되고 있다. 본 고는 전통적(conventional) 생산기술과 비교한 첨단생산기술과 비교한 첨단생산기술의 특성에 대한 이해를 기초로, 새로운 기술대안들을 비교 분석하는 구체적인 기법의 개발에 관한 접근의 방향성과 개념의 틀(framework)을 제시하는 데 그 목적이 있다. 첨단생산기술의 대안선정과 정당성분석은 다음과 몇 가지 특성을 지니고 있다. 첫째, 투자대안의 속성이 다양하며(multi-attribute) 각각의 속성이 상위 적(conflicting)일 수 있다. 둘째, 기술대안들의 잠재적 기능이 생산체제의 신축성과 유연성(flexible)의 제고를 강조하고 있다. 셋째, 개별기술의 통합을 통해 시스템 전체의 상승효과(synergy effect)를 추구하고 있다. 따라서 이러한 특성에 대한 인식을 토대로 정량적이고 전략적인 장·단점에 대한 고려를 포함하는 종합적이고 객관적인 분석의 틀과 기법이 사용되지 않으면 첨단생산기술의 성공적인 도입과 활용은 기대하기 어려운 것이다. 새로운 생산기술의 도입이 공정의 부분적 개선을 위한 소규모 투자일 경우에는 경제성의 분석을 위해서는 전통적인 재무관리(capital budgeting) 기법들이 이용될 수 있고 직접적인 공정개선의 효과분석을 위해서는 시뮬레이션을 적용하는 것이 바람직하다고 할 수 있다. 그러나 기술대안의 규모가 크고 따라서 그 파급효과가 전체공정으로 확산되는 대규모 사업일 경우에는 다양한 장·단점들을 고려하는 종합적인 접근의 틀이 필요하게 된다. 이러한 방법들을 크게 세 가지 형태로 나누어 보면 (1) 모든 대안들에 대해, 모든 요소들에 관한 비교분석을 동시에 실시하는 동시적 접근(simultaneous approach), (2) 대안 또는 요소들을 그 성격에 따라 계층적 구조로 분할하고 단계별로 비교분석을 실시하는 계층적 접근(hierarchical approach), (3) 요소들을 속성에 따라 몇 개의 소그룹으로 나누고 각 그룹에 대해 순차적으로 대안들을 비교분석 함으로써 고려대상이 되는 대안들을 줄여나가는 순차적 접근(sequtial approach)등을 들 수 있다 이러한 접근법들의 장·단점들을 사업의 규모나 복잡성에 따라 달라지게 된다. 또한 동일한 접근방법 내에서도 구체적인 기법의 선택과 개발도 문제의 특성에 따라 달리 결정되어야 한다. 그러나 어떠한 경우에도 오늘날의 첨단생산기술에의 투자는 현금의 흐름에 대한 계량적 분석에만 의존하는 전통적인 기법만으로는 불충분하며 기업목표와 생산조직 전반에 관한 전략적 요소들을 포함하는 종합적인 접근이 바람직하다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2011.11a
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• pp.49.1-49.1
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• 2011

집광채광 설비는 건축물의 조명에너지 절감 및 자연광의 실내 유입을 위해 적용 가능한 태양에너지설비로써 다른 신 재생 에너지 설비와 다르게 연간에너지생산에 대한 정량적 데이터가 아직까지 부재하다. 집광채광 설비의 설치효과를 판단하기 위해서는 집광채광 설비 설치에 따른 연간 에너지생산량 산출이 필요하며, 이를 위해서는 각 구성부분(집광부, 전송부 및 산광부)의 광전송 효율에 대한 데이터가 구축되어야 한다. 본 연구는 집광채광 설비의 효율 분석에 관한 첫 번째 단계로써 외부광속에 대한 집광부 통과 직후의 내부광속의 비율을 예측하였다. 국내에 보급된 집광채광 설비는 대부분 프리즘형과 광덕트형이며, 우선적으로 집광부 입사면의 경사각과 방위각이 다양하여 내부광속 산출방법론이 매우 복잡한 프리즘형을 분석대상으로 삼았다. 전일사량, 외부조도 및 집광부 내부조도가 측정되었으며, 외부광속으로부터 내부광속을 산출하는 공식을 유도하기 위해 천공상태에 따라 전일사량 측정치가 직산분리 되었다. Perez model과 Liu and Jordon에 의해 제시된 계산식과 입사면 및 집광부 면적을 고려하여 수평면 외부조도 측정치로부터 외부광속이 그리고 내부조도로부터 내부광속이 산출되었다. 입사면의 투과율이 동일하다는 전제 하에 천공상태에 따른 태양광 투과 비율을 도출한 결과, 담천공(Kt ${\leq}$ 0.3)에서 0.39, 부분담천공(0.3${\geq}$ 0.78)에서 1.0으로 나타났다. 도출된 투과비율을 외부광속에 적용하여 내부광속을 계산한 결과치와 측정치는 약 ${\pm}9%$ 정도의 차이를 보였다. 연간 기상데이터에 위와 같은 방법론이 적용되면 프리즘형 집광부의 연간 내부광속이 산출될 수 있다. 또한 기존 연구에서 제시된 발광효율 산출식과 일사 파장에 따른 시감도를 고려하면 매 시간별 외부조도도 산출이 가능하다. 일사량 측정치와 외부조도 측정치 사이의 상관관계를 분석한 결과 결정계수 $R^2$이 0.99인데 반해 일사량 측정치와 외부조도 계산치 사이의 상관관계 결정계수는 0.95로 측정치 보다 약간 작은 값을 갖는다. 이렇게 산출된 외부조도는 각 입사면의 면적을 반영하여 외부광속으로 변환되고, 앞서 산출된 천공상태별 투과비율이 적용됨으로써 내부광속이 도출될 수 있다. 이와 같은 집광부에 대한 연구를 바탕으로 향후 전송부와 산광부 효율을 도출하고 궁극적으로 집광채광 설비를 통해 실내에 전달되는 연간 빛에너지를 예측할 수 있을 것이다. 또한 본 연구의 방법론은 다른 형태의 집광채광 설비에도 적용이 가능할 것으로 판단되며, 국내 집광채광 설비의 연간 에너지생산량에 대한 폭 넓은 데이터 구축이 가능할 것으로 기대된다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2007.05a
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• pp.326-330
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• 2007

도시화 면적이 증가하면 불투수 면적이 증가하고 그에 따라 도시 하천의 평상시 유출이 감소한다. 도시유역의 평상시 수량을 회복시키는 방법으로는 침투 증진시설(투수성 포장, 침투 트렌치, 침투 측구 등)의 설치, 하수의 고도처리 후 방류 저수지에 의한 유황 개선, 지하철 용출수 활용 등이 있다. 우리나라의 경우에 일부 도시하천의 수량 감소가 심각한 상황에 이르고 있으며 이를 해결하고자 하는 노력이 최근에 나타나고 있다. 수량을 회복하려면 유량 평가를 위한 현장조사, 수량회복 계획, 재원의 반영, 수량회복 시설의 설치 및 관리의 순서로 단계별 사업이 수행되어야 한다. 계획 단계의 과업에서 필요한 사항은 여러 가지 수량 회복 방법의 영향을 정량 평가하는 것이다. 이에 핵심이 되는 것은 수량 회복 요소를 포함하거나 추가한 수문순환 평가 도구이다. 침투시설 중 투수성 포장과 침투 트렌치를 모의하도록 기존의 SWMM 모형을 수정하였다. 그 과정에서 증발량 처리와 지하수 출력기능에 대한 오류도 수정되었다. 수정 개발된 SWMM을 침투시설 모형실험 결과와 비교하여 수정된 프로그램의 적합성을 검증하였다. 투수성 포장과 침투 트렌치를 고려하여 수정된 프로그램을 안양천의 지류인 학의천 유역에 적용하여 침투시설의 효과를 분석하였다. 만일 학의천 불투수 면적의 10%를 투수성 포장으로 교체하면 하류 비산교 지점의 저수량$(Q_{275})$이 3 %, 갈수량$(Q_{355})$이 17 % 증가하는 것으로 분석되었다. 침투 트렌치의 경우 학의천 소유역 별로 100m 트렌치를 $5{\sim}10$개 시공할 경우 저수량은 약 1 %, 갈수량은 약9 %가 증가하였다. 수정 개발된 SWMM을 사용하면 침투 트렌치와 투수성 포장 이 도시 유역의 건기 수량회복에 미치는 영향을 분석할 수 있다.해 경보발령 이전에 한계수위를 넘어서는 경우(case_3)로서 분석되었다. 이러한 실패한 경보발령의 경우에 대한 원인분석 결과, 기존의 모형화를 통해 고려되지 못하였던 해안도시 홍수의 특성 중 총강우량에 대한 고려, 선행강우 여부 및 강우 지속시간, 지속시간 내 강우집중도 그리고 선정지점 내 조위의 영향과 유역내 합류식 하수관거 시스템의 영향 등 자연유역과는 다른 다소 복잡한 요소를 고려한 해안도시홍수 경보발령 기준에 대한 개선이 필요함을 확인할 수 있었다.이 좋다고 고찰된다. 6. 우리 나라의 현행 수도작기로 본 기온 및 일조조건은 수도의 분얼전기에 대해서는 호조건하에 놓여 있으나, 분얼후기인 7월 중ㆍ하순 경의 일조부족과 고온다습조건은 병해, 특히 도열병의 유발원인이 되고 있다. 7. 우리 나라의 현행수도작기로 본 전국각지의 수도의 출수기는 모두 일조시간이 적은 부적당한 시기에 처해 있다. 8. 출수후 40일간의 평균기온에 의한 적산온도 88$0^{\circ}C$의 출현기일은 수원에서 8월 23일이었고, 년간편차를 고려한 안전출수기일은 8월 19일로서 적산온도면에서는 관행 출수기일은 약간 늦다고 보았다. 9. 등열기의 평균기온에 의한 적산온도는 현행 수도작기로서는 최종한계시기에 놓여 있으며, 평균기온의 년간편차와 우리 나라의 최저기온이 낮은 점을 고려할 때, 현행출수기는 다소 늦은 것으로 보았다. 10. 생육단계별의 수도체내의 질소함량은 영양생장기의 질소함량이 과다하였으며, 출수 이후에 영양조락을 여하히 방지하느냐가 문제된다고 보았다. 11. 수리불안전답 및 천수답이 차지하는 전답면적의 비율은 차차 감소되고 있는데, 이와 전체 10a당 수량의 증가율과의 상관계수를 산출하였는데, 수리불안전답과의 상관계수 (4)는 +0.525였으며, 천수답과는 r=+0.832, 그리고 수리불안전답과 천수답을 합계한 것과의