낙동강은 4대강 살리기 사업에 의해 8개의 보(상주보, 낙단보, 칠곡보, 강정보, 달성보, 합천보, 함안보)가 하천 내에 건설되고 약 4억톤의 준설이 실시되면서 지형적으로 막대한 변화를 맞이하게 된다. 낙동강은 상류의 안동댐 및 임하댐에서 방류수, 중류의 구미 및 대구 등의 오염원 그리고 하류의 남강에 의한 영향 및 낙동강 하구언에 의한 정체에 의한 영향으로 지역적으로 수질 및 수리 특성이 서로 다르게 나타나고 있다. 낙동강에 건설되는 수중보들 또한 이러한 유입 및 경계 조건에 따라 서로 다른 수질특성을 나타낼 것으로 판단되며 이에 대한 영향을 미리 예측하고 발생 가능한 악영향에 대한 대안을 수립하는 것이 중요하다고 본다. 본 연구에서는 낙동강의 4대강 사업에 의한 지점별 및 시기적 영향을 정확하게 분석하기 위해 3차원 수리동역학 모델 EFDC와 수질모델 WASP을 연계하여 사용하였다. 연구대상지역은 안동댐 방류지점에서 낙동강 하구역까지의 총 334km의 지역을 포함하였으며 하천의 폭 방향, 수심방향 및 흐름방향에 대하여 3차원으로 격자를 구성하여 하천을 표현하였다. 수리 및 수질 보정에 필요 한 입력자료는 국토해양부 및 환경부 등에서 발표 된 자료를 이용하였으며 2007년을 기준으로 모의를 실시하였다. 4대강 살리기 사업에 의한 8개의 보 건설 및 낙동강 전역의 준설의 영향을 예측하여 사업 전 및 사업 후로 각각 구분하여 비교하였으며 사업 후 체류시간의 증가와 준설로 인한 수심증가에 따른 복합적인 원인에 의해 수질에 영향이 미치는 것으로 나타났다. 사업 후 낙동강의 각 수중보 출구 부근 지점에서 예측된 수질 특성은 사업전에 비하여 $BOD_5$는 전반적으로 감소하나, TN 및 TP 는 유사한 특성을 나타내었다. 그러나 Chl-a 농도는 상류와 중류에서는 체류시간의 증가로 증가하는 경향을 나타내었으며 이는 수질이 양호한 상류 지역에서 특히 큰 차이를 나타내는 경향으로 분석되었다. 그러나 낙동강 하구언 지역은 Chl-a 농도가 사업에 의해 약간 감소되는 경향을 나타내어 여타 구간과 다른 경향을 나타내었다. 이는 낙동강 하류의 Chl-a 농도가 이미 매우 높은 상태에서 체류시간에 의한 성장 촉진 보다는 수심증가로 인한 광량제한 효과가 더욱 지배적으로 나타난 것에 의한 영향으로 추정된다.
전 세계적으로 기후변화와 저탄소 소비행태를 향한 움직임이 일어남에 따라 이에 대한 대처가 요구되고 있으며, 국제적인 유가상승은 그린카에 대한 소비자들의 니즈를 촉발시키고 있다. 본 논문은 그린카 산업 플랫폼 구축 정책과 기업전략을 도출하기 위한 선행연구로서 이를 위해 정책프레임 및 실증분석, 개념적/수리적 모델링, 시스템 다이내믹스, ABM 등의 다양한 방법론을 사용하여 다각적으로 접근, 통합하여 플랫폼 관점에서의 학제적 연구 프레임워크를 제시하고자 한다. 먼저 그린카 사례 분석을 위한 산업플랫폼 분석 프레임워크를 도출하고, 필요한 구성 요소들을 제시하였으며 계량경제학 모형을 적용하여 그린 플랫폼(양면시장)에 관련된 기본 모델을 수립하였다. 또한 동태적인 관점에서의 분석을 위해 시스템 다이내믹스 모형을 그린카 환경에 접목하여, 특정 그린카 산업분석에 적용할 수 있는 시스템 다이내믹스 분석 모델을 수립하였다. 마지막으로 보다 미시적 관점에서 한국의 하이브리드 자동차 시장의 활성화 방안에 대하여 ABM을 이용하여 개별 소비자 관점에서 연구하였다. 이를 기반으로 현 한국시장에서 실행 중 혹은 실행 예정인 하이브리드 자동차 정책에 대한 분석 방안을 제시하였다.
본 논문은 삼합의 수리적 함수를 동반한 새로운 기법의 연구를 적용하여, 역학(易學) 데이터 모델링을 제작하는데 목적이 있다. 그 목적은 삼합의 새로운 연결고리의 연구가 요구되는데, 이것을 LLM이라고 한다. 그러므로 삼합을 작성할 때, 수기(手記)에 의하지 않고, LLM방식으로 제작함으로서, 현장에서의 편리성을 확보할 수 있다.
기업들 간의 경쟁이 치열해짐에 따라 기업들은 최종 제품뿐만 아니라 최종 제품을 생산하는 프로세스에 대한 효율에 관심을 갖기 시작하였다. 또한 기업들은 자사의 핵심 역량을 중심으로 기업 구조를 재편하고, 핵심 역량 이외의 부분은 아웃소싱을 맡기고 있다. 이러한 상황에서 기업은 다양한 파트너들과 비즈니스 프로세스를 공유하고, 결합 관계에 따라 유연하게 구성할 수 있어야 한다. 기업의 비즈니스 프로세스에 대한 중요성을 일찍 깨닫고 많은 기업들이 프로세스 혁신 작업을 수행하였다. 몇몇 기업은 주목할만한 큰 성공을 거두었음에도 불구하고 기대했던 성과를 거두지 못한 체 많은 비용만 소모한 기업도 존재한다. 이와 같은 일들은 비즈니스 프로세스 디자인을 위한 방법에 대한 개선이 필요함을 시사한다. 하지만 대부분의 방법은 프로세스 디자인을 시각화하고, 평가하는데 중점을 둔 분석 도구의 기능에 편중되어 있으며, 여전히 프로세스의 실제 디자인을 지원하는 형식적인 모델링에 대한 연구는 여전히 부족한 실정이다. 따라서 본 논문에서는 비즈니스 프로세스의 모델링의 응용 분야로 기업 어플리케이션 통합으로 각광받고 있는 웹 서비스를 선택, 웹 서비스로 이루어진 프로세스의 최적화된 디자인을 지원하는 수리 모델을 제시하고자 한다.
비선형(非線形) 동적하중하(動的荷重下)에서 철근 콘크리트 부재의 이역학동(履歷學動) 응답(應答)을 재생(再生)키 위하여 Roufaiel and Meyer의 이역거동(履歷擧動)모델을 수정 향상시키었다. 본(本) 수정된 모델은 비탄성구간(非彈性區間) 즉, 강복강도(降伏强度)를 넘는 부재에서 발생하는 소성영역(塑性領域)을 고려하였으며 비탄성동적하중하(非彈性動的荷重下)에서의 강성(剛性) 및 강도(强度)저하 현상, 전단력 및 축방향하중의 영향(影響) 등을 모의 모형화하였다. 특히 강도(强度)감소 현상의 모델링 방법은 본(本) 연구(硏究)에서 특기할 사항이다. 제시된 모델의 정확성(正確性)은 많은 실험적인 하중(荷重)-변형(變形)곡선을 수리적(數理的)으로 재생(再生)하여 비교분석(比較分析)함으로써 입증(立證)하였다.
본 연구에서는 TOUGH2-FLAC3D 연계해석기법을 이용하여 암반공동에 고온의 열에너지를 30년간 저장하는 경우 주변 암반에 야기되는 열-수리-역학적 연계거동을 살펴보았다. 열에너지저장에 따른 암반의 거동 특성 및 환경 영향을 예측하고 이에 대한 제어기준을 수립하기 위한 기초 연구로서, 저장소 주변 암반에서 발생하는 열-수리 흐름과 역학적 거동의 상호작용에 대하여 검토하였다. 기본해석으로서 결정질 암반 내 원통형 공동에$350^{\circ}C$의 대용량 열에너지를 저장하는 경우를 모델링하였으며, 열에너지저장소의 단열성능은 고려하지 않았다. 암반 내 열전달의 주요 메카니즘은 암반의 전도에 의한 것으로 판단되며, 암반의 역학적 거동은 수리적 요소보다는 열적 요소에 지배적인 영향을 받는 것으로 나타났다. 암반과 지하수 가열에 따른 유효응력 재분포 양상과 열팽창으로 인한 암반 변위 및 지표 융기를 검토하였으며, 주변 암반에서의 전단파괴 위험도를 정량적인 수치를 통해 제시하였다. 암반 가열에 따른 열팽창으로 인하여 지표면에서 수 cm의 융기가 발생하였으며, 저장공동 상부에 인장응력이 크게 발달하면서 전단파괴의 위험도가 증가하는 것으로 나타났다.
하천은 용수공급, 관개, 친수활동, 산업활동 등 인간의 활동에 중요한 역할을 한다. 이에 따라 수질관리는 필수적이며 유기물, 중금속, 화학물질 등의 용존물질들은 수질문제에 직접적으로 영향을 미친다. 따라서 하천에서의 용존물질의 혼합 거동을 파악하기 위한 연구가 지난 수십년간 이루어지고 있다. 하천 흐름에 따른 오염물질의 이동 및 확산 거동을 예측하기 위하여 1차원 추적모형이 활용되는데, 그 중 하천저장대 모형(Transient Storage Model, TSM)은 자연하천의 복잡하고 불규칙한 수리·지형적인 특성을 단순하게 반영할 수 있다는 장점때문에 가장 많이 사용된다. 하지만 TSM은 매개변수에 대한 의존성과 불확도가 크며, TSM의 저장대에서의 농도분포에 대한 지수함수형태의 모델링이 하상간극수역(Hyporheic zone)에서의 저장대 특성을 반영하기에 구조적으로 부정확하다는 단점이 제기되고 있다. 최근 이러한 TSM의 단점을 보완하고 하천에서의 저장대 메커니즘을 보다 정확하게 구현하고자 체류시간분포(residence time distribution)를 이용한 확률론적 저장대 모델링 프레임워크가 등장하고 있다. 본 연구에서는 본류대와 저장대에서의 오염물질의 체류시간분포를 분리하여 해석하고 이를 전달함수(transfer function)를 이용한 합성곱으로 결합한 형태의 프레임워크를 적용하여 모델링하였다. 상기의 모형을 검증하기 위하여 2019년 감천의 4.85km 구간에서 추적자 실험을 실시하였다. 실험 당시 유량은 12.9 m3/s로 풍수기에 해당되며 평균 유속은 약 0.6 m/s로 측정되었다. 모형의 매개변수는 추적자 실험으로부터 최적화 기법을 통해 역모델링기법으로 결정하였다. 제안된 모형에 의한 모의 결과를 추적자 실험에서의 농도측정자료와 비교한 결과, 평균 0.988의 결정계수를 보여 매우 높은 정확도를 보이고 있음을 알 수 있었다. 저장대특성을 나타내는 농도곡선의 꼬리부에 대하여 같은 조건에서 1차원 이송-분산(ADE) 모형, TSM의 모의결과와도 비교한 결과 본 모형은 추적자 실험 농도측정 결과와 평균 0.195의 오차율을 보이며, 이는 ADE 모형과 TSM의 오차율인 14.03과 1.866에 비해 매우 정확한 것으로 나타났다.
셀룰라 오토마타는 오랫동안 모델링과 컴퓨팅 패러다임에 사용되어 왔다. 또한 셀룰라 오토마타는 많은 물리계를 모델링 하는데 사용되어 왔다. 그러한 시스템의 모델을 연구함에 있어서 물리계의 복잡성이 증가하여 셀룰라 오타마타를 이용한 모델은 매우 복잡하고 분석적으로 추적하기가 어렵게 되었다. 또한 그러한 모델들은 물리계의 내재적 계층적 성질의 나타남을 인식할 수 없다. 본 논문에서는 이러한 문제점의 해결의 대안으로 등장한 계층적 셀룰라 오토마타의 특성을 논한다. 특히 전이규칙, 특성다항식과 사이클 구조를 분석한다.
터널 설계 및 시공시 지하수 영향에 대한 정확한 이해가 필요하며, 이를 위해 터널 주변의 흐름거동을 파악하는 것이 중요하다. 본 연구에서는 지하수 아래 건설된 배수형 천층터널에 대한 모형실험을 실시하여 주변 지하수 흐름조건과 지반의 토피고에 따른 터널 주변의 지하수 흐름거동을 조사하였다. 실험결과 정상류/부정류의 지하수 흐름조건은 터널내 유입량이나 도달시간에는 영향을 미칠 수 있으나, 터널 주변 흐름거동에는 큰 영향을 미치지 못함을 확인할 수 있었다. 또, 토피고가 증가할수록 배수공이 위치한 터널 하부로의 유선 집중현상이 뚜렷하게 관찰되었다. 모형실험에 대한 수치해석결과, 배수형 천층터널 주변의 흐름거동을 수치해석으로도 재현 가능함을 확인하였다. 배수형 천층터널의 경우 수리경계조건이 터널주면 유출이 아닌 배수공 유출로 모사하는 것이 보다 타당함을 보였다.
이 논문은 GIS 기반의 수리학적 모델링을 통하여 시공측면에서 효과적으로 지표수를 제어하여 배수제어와 사면의 안정성에서의 적용에 관한 것이다. 본 논문에서는 인도네시아 파시르 노천광을 대상으로 연구를 수행한 결과를 제시한다. 신뢰할 수 있는 DEM 자료의 획득을 위하여 상세한 지형측량이 이루어 졌으며, DEM 자료로 부터 빗물의 흐름방향, 누적 흐름양, 집수구역 등의 배수 시스템의 특성을 도출하기 위하여 ArcGIS 9.1 소프트웨어가 제공하는 Hydrology 분석 도구를 사용하였다. 수리학적 모델링과 지형적인 분석의 결과는 현재의 배수처리 설비가 적당하지 않으며 또한 집중되는 지표수의 흐름으로 벤치사면에서 많은 침식이 일어날 수 있음을 보여주고 있다. 마지막으로 배수설비설계의 최적화와 물의 흐름의 제어를 통한 사면의 안전성의 증가와 사면을 감시하기 위한 방법을 제시하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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