• Tunnel and Underground Space
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• v.30 no.4
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• pp.382-393
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• 2020

The engineered barrier system of high-level radioactive waste disposal must maintain its performance in the long term, because it must play a role in slowing the rate of leakage to the surrounding rock mass even if a radionuclide leak occurs from the canister. In particular, it is very important to clarify gas dilation flow phenomenon clearly, that occurs only in a medium containing a large amount of clay material such as a bentonite buffer, which can affect the long-term performance of the bentonite buffer. Accordingly, DECOVALEX-2019 Task A was conducted to identify the hydraulic-mechanical mechanism for the dilation flow, and to develop and verify a new numerical analysis technique for quantitative evaluation of gas migration phenomena. In this study, based on the conventional two-phase flow and mechanical behavior with effective stresses in the porous medium, the hydraulic-mechanical model was developed considering the concept of damage to simulate the formation of micro-cracks and expansion of the medium and the corresponding change in the hydraulic properties. Model verification and validation were conducted through comparison with the results of 1D and 3D gas injection tests. As a result of the numerical analysis, it was possible to model the sudden increase in pore water pressure, stress, gas inflow and outflow rate due to the dilation flow induced by gas pressure, however, the influence of the hydraulic-mechanical interaction was underestimated. Nevertheless, this study can provide a preliminary model for the dilation flow and a basis for developing an advanced model. It is believed that it can be used not only for analyzing data from laboratory and field tests, but also for long-term performance evaluation of the high-level radioactive waste disposal system.

• Tunnel and Underground Space
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• v.29 no.3
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• pp.197-213
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• 2019

We simulated the fault reactivation experiment conducted at 'Main Fault' intersecting the low permeability clay formations of Mont Terri Underground Research Laboratory in Switzerland using TOUGH-FLAC simulator. The fluid flow along a fault was modelled with solid elements and governed by Darcy's law with the cubic law in TOUGH2, whereas the mechanical behavior of a single fault was represented by creating interface elements between two separating rock blocks in FLAC3D. We formulate the hydro-mechanical coupling relation of hydraulic aperture to consider the elastic fracture opening and failure-induced dilation for reproducing the abrupt changes in injection flow rate and monitoring pressure at fracture opening pressure. A parametric study was conducted to examine the effects of in-situ stress condition and fault deformation and strength parameters and to find the optimal parameter set to reproduce the field observations. In the best matching simulation, the fracture opening pressure and variations of injection flow rate and monitoring pressure showed good agreement with field experiment results, which suggests the capability of the numerical model to reasonably capture the fracture opening and propagation process. The model overestimated the fault displacement in shear direction and the range of reactivated zone, which was attributed to the progressive shear failures along the fault at high injection pressure. In the field experiment results, however, fracture tensile opening seems the dominant mechanism affecting the hydraulic aperture increase.

• Journal of Technology Innovation
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• v.3 no.1
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• pp.185-212
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• 1995

전통적인 산업조직이론에서 널리 사용되는 시장구조-행동-성과 분석 도구 (The SCP Paradigm)는 시장성과가 가격정책, 기술개발투자(R&D), 광고투자, 생산설비 변경 등 시장행동의 함수라는 암묵적 가정에 근거한다. 최근 시장행동 중에서 기업의 관심이 크게 높아진 R&D 및 광고투자가 시장성과에 미치는 영향이 크게 부각되었으며, 시장성과를 구성하는 주요요인으로 주목받고 있다. R&D 및 광고 투자의 성격과 행태, 그리고 시장성과에 미치는 영향이 상호 유사함에도 불구하고 두 가지 변수를 동시에 다룬 연구는 매우 드물다. 몇 안 되는 연구들도 기업의 행태를 실증적으로 설명하는데 치중함으로써 이론적 근거를 소홀히 하는 경향을 보이고 있다. 즉, 논리의 전개상 이론적인 근거를 바탕으로 수리모형이 먼저 제시된 후에야 이를 검증하는 방법으로 통계모형을 사용하는 것이 옳을 것이다. 이 논문은 기존의 SCP 분석방법을 사용하여 기업이 한정된 재원을 어떤 원칙아래 R&D 및 광고에 분산 투자하는 가를 설명하기 위해 수리모형을 설정한 후, 정태와 동학, 확실성과 불확실성, 단발성과 균등투자전략의 개념을 도입하여 다양한 분석을 시도하였다. 또 R&D 및 광고투자 함수를 이론적 근거에 의해 도입하되, 각 모형에 균형이 존재하는가를 검증하였다. 수리모형을 이용해 분석한 결과 (1) 기업의 투자는 R&D 및 광고투자간에 한계원리(Marginal Principle)가 지켜지도록 분배할 때에 효율적임이 판명되었고, (2) 동학모형이 정학모형을 포함하는 일반모형의 성격을 가지고 있었으며, (3) 투자는 확실성이 높을수록, 분산시킬수록 투자효과가 큰 것으로 나타났다. 한국을 대상으로 한 실증적 모형추정은 앞의 수리모형 및 그 결과에 근거를 두었으며, 한국기업에 적절한 R&D 및 광고투자함수를 추정한 뒤 이를 이용해 업종, 기업규모, 상품유형별로 적합한 모델(Fixed Effects Model)을 결정하고, 각각에 해당하는 통계모형을 구축하였다. 이 결과 (1) 업종 및 기업규모별로 그룹간에 유의한 특성이 발견되었으며, (2) R&D 및 광고투자는 기업의 시장성과를 설명하는 중요한 변수이나, (3) R&D 투자의 경우는 광고에 비해 불확실성이 존재하는 것으로 나타났고, (4) 수리모형에서 도출된 한계원리가 통계모형에서도 유효한 것으로 드러났다.

• Journal of the Korea Society for Simulation
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• v.28 no.4
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• pp.1-10
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• 2019

The Sea Water Reverse Osmosis (SWRO) plant should take into account the availability of the plant from the design stage for long-term and continuous fresh water production. As it occurs, it is necessary to establish a corrective maintenance plan and preventive maintenance plan to maintain availability. In the field of complex engineering structures such as seawater desalination plants, it is difficult to estimate the reliability or availability of the system in a mathematical way. This study develops RAM analysis framework and model, and proposes discrete event simulation model as a application sowtware specialized for seawater desalination plant. Considering the characteristics of the plant maintenance, in case of corrective maintenance, we propose a preventive maintenance policy that not only repairs or replaces a single-broken part, but also simultaneously maintains all accessible parts according to the level of overhaul. A case study was conducted to estimate the availability of the system based on the field data of the seawater desalination plant in Korea and Saudi Arabia. The result was close to the expected availability of the plant.

• Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering
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• v.21 no.11
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• pp.2052-2060
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• 2017

The SOLAS ship should carry at least 83 different types of equipment based on the SFI group codes and each of which consists of several to dozens of components. During ship operation, it is necessary to ensure the normal operation of such equipment, and remote maintenance is highly demanded for immediate repair in the event of a equipment fault. This study proposes to find suitable classification system and to derive database structure for remote maintenance of navigation and communication equipment. As a result of this study, the classification system of equipment should be layered into equipment type, model, and component, and main table in the database consists of FMEA, service history, case data through Q&A, Preventive Maintenance. A database was constructed for 140 navigation and communication equipment models and 750 components. In order to evaluate the practical effects, service engineer evaluated the usefulness using the cloud app.

• Magazine of the Korean Society of Agricultural Engineers
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• v.32 no.1
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• pp.87-102
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• 1990

개방식과수로는 낮은 압력으로 다량의 용수를 수송할 수 있는 장점을 갖고 있으나 유량변동에 의한 서어징현상이 현저한 것이 단점이다. 관로내의 흐름을 안정시키기 위해서는 이 서어징의 특성이 규명되어 대규모의 서어징에 대한 대책이 강구되어야 할 것이다. 개방식관수로계의 서어징을 강성수주이론으로 계산하기 위하여 운동방정식 연속방정식가 스탠드 수조의 중간벽에 설치된 언의 월유공식등을 조합한 기초방정식이 유도되었다. 본 연구의 수치해석 모델은 가장 일반적인 4차의 Runge-Kutter 방법을 사용하였으며, 이 모델의 정당성과 프로그램의 유통성을 검증하기 위하여 수리모형실험치와 수치해석치가 비교되었다. 그 결과 관로에 공기의 혼입이 없는 경우에는 실험치와 해석치가 실용상의 지장이 없는 정도로 잘 일치되었지만, 공기의 혼입이 발생되는 경우에는 실험치가 해석치에 비해 약간 크게 나타나서 이 경우에도 서러징의 해석이 가능한 새로운 모델의 개발이 필요한 것으로 생각된다. 또한 본 강성수주 모델을 이용하여 현재 서어징 문제로 곤란을 받고 있는 일본 자하연 비파호 부근의 용수간선을 대상으로 그 서어징의 특성과 개선방법을 경계한 결과 개설 개방식관수로계의 스탠드 중 매3개소 스탠드마다 1개소 스탠드의 하류측 수조 수면적 확장하는 것이 타당성이 있는 것으로 해석되었다.

• The Journal of Engineering Geology
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• v.25 no.2
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• pp.291-298
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• 2015

For hydrogeological studies, it is of importance to observe hydraulic head in order to interpret groundwater flow, characterize aquifers, and calibrate groundwater flow model. This study analyzed the zonal variation of hydraulic heads at the eight monitoring wells (GM-1~GM-8) installed with multi-packers in a coastal area and verified vertical and lateral trends of the hydraulic gradients. Hydraulic heads were expressed as the depth of water because the monitoring wells have different depths. The hydraulic gradient at the nearest well (GM-5) shows 0.0142 with increasing trend of hydraulic gradient along depth. This fact indicates typical phenomenon of the discharge area. On the other hand, GM-1 and GM-2 wells in coastal area demonstrate constant hydraulic gradient down to the depth of 100 meters while at the zone of deeper than 100 m the hydraulic gradients illustrate 0.0196 and 0.0735, respectively. This indicates that horizontal flow is dominant at shallower zone than 100 m whereas upward flow is dominant at the zone deeper than 100 m. GM-3 well located farther than the other wells from the coast shows a small hydraulic gradient of 0.0046 that evidences a prevalent horizontal flow between the recharge area and the discharge area.

• Journal of Korean Society of Environmental Engineers
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• v.31 no.4
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• pp.300-307
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• 2009

The transport of landfill leachate in the subsurface formations of unlined landfill sites is considered. The impacts of hydrogeological and chemical heterogeneities on the leachate transport are assessed by examining the results from a series of Monte-Carlo simulations. The landfill system simulated in this study is hypothetically represented with three levels of spatial variability for the hydrogeological and chemical parameter; (1) homogeneous hydraulic conductivity (K) and distribution coefficient ($K_d$), (2) K heterogeneity only, and (3) combined heterogeneities of K and $K_d$. To calculate the transport of leachate through negatively-correlated random hypothetical K-$K_d$ fields generated using geostatistical input parameters, a saturated flow model is linked with a contaminant transport model. Point statistic values such as mean, standard deviation, and coefficient of variation of the concentration were obtained from 100 Monte-Carlo trials. Results of point statistics show that the heterogeneities of K and $K_d$ in the landfill site prove to be an important parameter in controlling leachate concentrations. Consideration of combined K and $K_d$ heterogeneities results in enhancing the variability of contaminant transport. The variability in the leachate concentration for different realizations also increases as the distance between source and monitoring well increase.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2004.05b
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• pp.246-250
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• 2004

국내 수자원의 지역적 불균형으로 가뭄 시 해안 지역은 제한급수지역의 대부분을 차지하였다(건교부, 2001). 또한 해안지역의 평균 상수도 보급률은 $40\%$대로서 전국 평균 $87.1\%$(환경부, 2001)의 절반 정도이다. 실제로 해안지역의 지하수 이용량은 전국 지하수 이용량 약 31억$m^3$/년(수자원공사, 2002)의 약 $21\%$를 차지하고 있지만, 1인당 지하수 이용량은 전국 평균 $65m^3$의 4배에 달하는 것으로 조사된 바가 있다(홍성훈, 2003). 즉, 용수공급원의 부족으로 해안지역에서는 지하수에 대한 의존도가 높으며, 이로 인해 해안 지역에서 무분별한 지하수 개발과 그로 인한 해수침입 등의 환경 장애와 더불어 폐공 발생수가 증가하고 있는 실정이다. 따라서, 이런 문제점들과 해안지역을 고려한 지하수의 지속적 확보가 절실히 필요하다. 국외 인구동향을 보면 밀도류나 해수침투와 같은 해안지역 특성을 고려한 지하수 최적개발 모델이 개랄 또는 적용되어지고 있다. 하지만 해안지역 지하수 개랄 및 관리에서 요구하는 다양한 충족조건 내신 하나의 목적함수(예를 들어 최적 양수량, 최적 비용 등)만을 고려하고 있다. 그렇지만 실제적인 문제에서는 어느 위치에서 얼마만큼 개발되어야 하는지를 고려해야만 한다. 따라서 본 연구에서는 관정의 최적 개발량과 치적 위치라는 두개의 최적해를 고려할 수 있는 최적 양수모델을 제시하고, 실험실 수리모형에서의 검증을 소개하고자 한다. 또한 해안 지하수의 지속적 확보를 위한 방안을 제시하고자 한다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2019.05a
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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.