• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2007년도 학술발표회 논문집
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• pp.433-437
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• 2007

최근 환경부에서는 낙동강 유역의 오염총량관리제도의 시행에 따라 이제까지의 배출구 수질기준으로부터 총량수질기준을 통한 수질관리를 실시하고 있다. 오염총량관리를 실행하기 위해서는 주요지천 및 폐수처리장에서의 수질개선 및 비점오염원 관리가 선행되어야 하는데 이를 효율적으로 제어하기 위해서 낙동강 유역에 적합한 최적 수질해석 모델의 개발이 요구되는 상황이다. 수질모델의 가장 큰 목적은 유역으로부터 발생한 오염물이 하천으로 유입되었을 때 하천 수질 및 생태계의 수학적 표현을 통해 장래의 수질을 예측하고, 예측된 결과에 따라 합리적인 수질관리대책을 수립하는 것이다. 낙동강은 대표적인 수지상 하천망의 형태로서 댐 방류량 및 지류유입량은 본류 수계에 직접적인 영향을 미치며, 수질해석의 기본이 되는 수리계산에 매우 중요한 변수가 된다. 또한 대구, 구미, 왜관, 김천 등에서의 오염부하가 금호강, 남강 등의 주요 지류를 통하여 본류부로 유입되고 있으며, 하류부 칠서, 원동, 매리, 물금 등에서는 대량의 하천수를 취수하여 부산, 울산, 마산, 창원 지역 등의 생활 및 공업용수의 원수로 사용하고 있다. 다시 말해서 댐 방류량, 낙동강 하구언의 수위조절, 지류 유입량, 비점원 유입량 등 계산영역 경계에서의 비정상상태의 수리조건과 수질관리 계획에 의해 일률적으로 오염이 부하되는 정상상태의 수질조건이 공존하고 있는 실정이다. 본 연구에서는 낙동강 유역에 적합한 동적 수질모델을 개발하였다. 본 연구에서 개발된 수치모형은 갈수저수조건 및 불규칙한 하도단면을 반영하고, 동적 상태의 댐 방류량, 낙동강 하구언의 수위조절 영향, 지류 유입량 등 다양한 하천조건에서 발생하는 동적 흐름을 안정적으로 해석하여 낙동강 수질해석의 신뢰도를 향상시킴으로서 낙동강에 유입된 오염물질이 수계에 미치는 영향을 정확히 분석하고자 하였다. 동적수질해석에 의한 모의결과는 유량의 경우 상류부분은 모의치와 실측치가 잘 일치하지만, 중류 이후 지류의 유입이 많아지면서 지류의 변화를 정확히 입력하지 못해 모의치와 실측치의 차이가 발생한다. BOD의 경우는 수질이 양호한 상류지역은 모의치와 실측치가 잘 일치하지만, 오염원의 유입이 많은 중류지역부터는 실측치와 차이를 나타내다가 하류지역에서 다시 비교적 일치함을 알 수 있다. TN의 경우는 전반적으로 실측치보다 높게 모의되었고, TP는 전반적으로 실측치와 비교하여 잘 모의되었다. 본 연구에서 구축한 동적 수리해석모형 및 동적 수질해석모형은 낙동강 유역에 대해 유량 및 수질 등의 실제 하천의 경향에 비교적 잘 반영하므로 오염물총량규제에 따른 합리적인 하천 수질관리대책을 수립하는데 크게 기여할 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국산림과학회지
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• 제89권3호
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• pp.405-413
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• 2000

본 연구는 산림 기상 수문 환경의 모니터링을 위해 온도, 풍향, 풍속, 강우량, V노치의 수위, 계류수의 전기전도도 및 pH 등의 인자를 대상으로 하여 마이크로프로세서에 의한 전동식 센서유니트를 작동시켜 자동관측이 가능한 시스템을 개발하고자 실시하였으며, 그 결과는 다음과 같다. 1. 관측시스템은 크게 신호처리부, 전동식센서부, 전원제어부 그리고 무선데이터 통신부로 구성하였다. 2. 웨어부착형 전동식 센서유니트를 채택하여 계류수의 결빙 및 급류에 의한 센서의 파손을 방지하도록 하였으며, 동시에 항상 일정한 수위에서 측정이 이루어지도록 하였다. 3. 관측시스템에서 데이터의 전송은 무선 모뎀을 사용하여 산림유역의 수문 상황을 실시간 모니터링이 가능하도록 하였다. 4. 관측시스템은 각 기능별 독립구조의 모듈형태로 구성하여 측정 모듈의 수리, 교체, 추가 등의 변경이 가능하도록 하였다. 5. 관측시스템의 성능 시험을 실시한 결과 온도, EC, pH는 각각 최대 ${\pm}0.2^{\circ}C$, ${\pm}1{\mu}S$, ${\pm}0.1pH$의 오차범위 내에서 관측되었다. 6. 현장에서 관측시스템을 시험 운영해 본 결과 장기적이고 안정적인 산림 수문 수질 인자의 측정이 가능할 것으로 평가되었다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제54권12호
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• pp.1285-1294
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• 2021

최근 전 세계적으로 기후변화의 영향으로 강우량이 집중되고 강우강도가 커지면서 홍수피해의 규모를 증가시키고 있다. 기존에는 관측되지 않았던 규모의 강우가 내리는가 하면 기록적으로 장기간동안 장마가 지속되기도 한다. 특히, 이러한 피해들은 아세안 국가들에 집중되고 있으며, 최근 해수면 상승, 태풍 및 집중호우로 인해 침수가 빈번히 빌생하는 등 아세안 국가 국민들 중 최소 2,000만 명이 영향을 받고 있다. 우리나라도 각종 ODA사업을 통해 국내의 홍수예경보시스템을 아세안 국가에 지원하고 있지만 통신시설이 불안정하여 중앙제어방식만으로는 한계가 있다. 따라서 본 연구에서는 한 개의 관측소에서 수위, 강우의 관측과, 홍수예측, 경보까지 한번에 가능한 관측소를 개발하기 위한 인공지능기반의 홍수예측모형을 개발하였다. 설마천의 전적비교 관측소의 2009년부터 2020년 까지 10분단위 강우와 수위관측자료를 활용하여 선행예보시간 0.5, 1, 2, 3, 6시간에 대해서 학습, 검증, 시험을 수행하였으며 인공지능알고리즘으로는 LSTM을 적용하였다. 연구결과 모든 선행예보시간에 대해 모형적합도 및 오차에서 우수한 결과를 나타냈다. 설마천과 같이 유역규모가 작고 유역경사가 커서 도달시간이 짧은 경우에는 선행예보시간 1시간은 매우 우수한 예측 결과를 나타낼 것으로 판단되며 유역의 규모나 경사에 따라 더 긴 선행예보시간도 가능할 것으로 예상된다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2011년도 학술발표회
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• pp.313-313
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• 2011

오염물질은 배출원의 형태에 따라 점오염물질과 비점오염물질로 구분하고 있고 점오염물질은 생활하수, 산업폐수, 축산폐수, 환경기초시설 방류수 등으로 발생원이 명확하고 수집하여 처리 및 관리가 용이하나 비점오염물질은 배출위치가 명확하지 않으며, 강우 시 일시적으로 대량 배출되는 특징을 가진 농경지, 도로, 대지, 임야 등에서 배출되는 오염물질을 말한다. 우리나라에서 비점오염은 전체 수질오염의 42~67%(2003년)를 차지하는 것으로 나타났고, 2015년에는 전체 수질오염의 65~75%에 이를 것으로 예상되고 있다. 이 중 농업 비점오염원은 총 수질 오염량의 30%이상을 차지할 것으로 추정하고 있으나 이를 저감하기 위한 최적관리방법의 효과검증에 관한 연구는 아직 미미한 상태이다. 이에 본 연구에서는 농경지 중 밭에서 발생하는 비점오염을 저감하기 위한 기법으로 다양한 규모와 형태의 Silt Fence/식생밭두렁/침사구를 설치하여 밭 비점오염에 대한 저감효과를 평가하고 제어대책을 개발하여 최적관리기법을 제시하고 이에 대한 매뉴얼을 개발하기 위한 기초연구를 실시하려 한다. Silt Fence는 주로 건설공사현장에서 홍수유출 발생 시 인접한 하천 및 호소 등으로 유사 및 오염물질이 유입되는 것을 방지하기 위해 임시적으로 설치하는 시설로 합성 직물 필터를 나무나 금속 막대로 연결하여 등고선 방향으로 설치하는 것으로 대상 지역의 토양이 교란되기 전에 그 지역 아래쪽에 설치한다. 식생밭두렁은 밭의 이랑의 길이가 길어질수록 강우 시 빗물이 하단에 이를 때 늘어난 유량과 빠른 유속으로 토양침식이 가중되는데, 이때 30~35m간격으로 식생밭두렁을 설치하게 되면 상부와 하부의 침식정도가 유사한 경향을 보여 식생밭두렁을 설치하지 않은 지역에 비해 토양의 침식정도가 작게 나타나게 된다. 이러한 Silt Fence/식생밭두렁/침사구의 밭 비점오염의 저감효과 평가 및 제어대책 개발을 위한 기초 실험을 수행하기 위해 경상남도 사천시 용현면 선진리 일대에 시험포장을 조성 하였으며, 시험포장내에 6개의 Plot을 만들어 하단부에 포장에서의 유출수의 유량을 측정하기 위해 플룸을 설치하였고 실내실험을 통해 플룸의 수위-유량관계 곡선을 작성하였다. 포장의 토양특성을 판별하기 위해 Plot별로 토양시료를 채취하여 특성을 분석 한 결과 6개 Plot모두 모래함량이 많은 점토질 사질토로 분류되었다. 향후 강우 시 시험포장에서 발생하는 유출수의 수질을 분석하고 Silt Fence/식생밭두렁/침사구의 오염물질 저감효과를 분석하여 제어대책을 개발하게 되면 농업수자원확보를 위한 관리방안 선정을 위한 정책수립에 활용될 수 있으며 비점오염 배출을 최소화시켜 수질의 개선에 기여할 뿐만 아니라 우리나라 농업에 적합한 최적영농관리기술을 개발 할 수 있을 것으로 사료된다.

• 대한환경공학회지
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• 제22권5호
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• pp.919-926
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• 2000

정수장 여과지 모형실험장치를 이용하여 수중입자입도분석에 의한 모래 및 이중여재 여과지에 대한 여과특성 및 효율 평가를 탁도분석과 비교하여 실시하였다. 수중입자입도분석은 여과지의 효율 평가를 위한 훌륭한 평가방법으로 탁도분석에 비해 민감도가 뛰어나 여과유출수의 탁질누출 현상을 뚜렷이 관찰할 수 있었다. 모래여과지의 경우는 여과지속시간 내내 비교적 양호한 수질을 보여, 허용수두하에서는 초기탁질누출보다는 여과말기의 수위상승에 대한 주위가 필요하다. 반면에 이중여재 여과지의 경우는 내부여과에 의한 탁질의 침투가 이루어지므로 최적운영을 위해서는 적절한 여재구성과 각 여과지별로 연속적인 수질모니터링에 의한 탁질누출제어가 요구된다. 또한 보다 안정적이고 효율적인 수질의 확보를 위해서는 여과보조제의 사용도 고려되어야 할 것이다.

• 물과 미래
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• 제28권1호
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• pp.121-132
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• 1995

본 연구는 Siphon을 배수제어장치로 이용한 Cherepnov송수기의 거동을 예측할 수 있는 수학적모델을 구성하는데 목적이 있다. Cherepnov송수기의 작동과정은 23단계로 이루어진다. 송수기의 각 단계별 작동과정은 에너지방정식과 연속방정식을 이용하여 표현하였고 또 이를 계산하기 위하여 전산프로그램을 작성하였다. 본 연구의 결과로 얻어진 전산프로그램은 실험조건과 동일한 수리학적 조건 및 기하학적 조건을 입력하여 실행할 수 있었으며 그 결과는 실험에 의한 각 탱크의 수위곡선, 공기압곡선, 효율과 작동주기를 잘 재현하였다. 따라서 본 연구에서 구성한 수학적모델은 Cherepnov송수기를 설계하고자 할 때 송수기의 제원등을 검토하는데 유용하게 사용될 수 있으리라 판단되었다.

• 대한지하수환경학회지
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• 제6권2호
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• pp.101-106
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• 1999

쓰레기의 단순 매립은 주변 환경에 대해 고려하지 않고 이루어지기 때문에 침출수에 의해서 지하수와 토양이 오염되고 매립가스에 의해서 악취 및 대기오염을 발생시킨다. 본 연구에서는 김포매립지의 침출수 수위저감과 매립가스의 포집 및 제어에 관한 연구를 수행하기 위해 다차원 2상 천이유동 유한차분 전산 모델을 활용하여 침출수와 매립가스의 동시 유동 해석을 시도하였다. 이 전산해석에서는 매립지 상부는 가스 생성량의 58%가 대기로 발산되며. 지하함앙율은 연평균 강수량의 12%로 가정하였다. 이외의 모든 자료들도 1995년 3단 매립 시점의 자료를 이용하였다. 전산 해석결과 매립지 중앙에 위치한 지점에서 수두의 최대값은 26 m$H_2O$(2.52 atm)로 나타났으며. 수평관의 설치는 매립지의 안정화 시점을 앞당기는데 중요한 역할을 한다는 것을 알 수 있었다. 수도권 매립지에서 3단 매립이란 가정과 낮은 지하 함양율을 적용하였음에도 40년이 경과되는 시점에서 침출수는 15.l$\times$$10^{6}$ ㎥, 매립가스는 5.85$\times$$10^{9}$ ㎥ 의 엄청난 양이 누적 생산되었다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제48권10호
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• pp.869-877
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• 2015

해수침투 방지나 대수층 인공함양을 위하여 다수의 관정을 통하여 대수층으로 물을 주입하는 공법이 있다. 이러한 공법의 경우 소기의 목적을 달성하기 위해서는 관정의 위치와 주입량, 그리고 결과되는 관정의 지하수위 등이 별도의 지하수 모델링을 통하여 결정된다. 주입수는 통상 관망을 통하여 관정으로 공급되는 데 이 때 관망에는 관정별 주입량을 조절하기 위한 밸브가 설치된다. 본 연구에서는 다수의 주입 관정이 연결된 관망에서 사전에 산정된 주입량 분포를 준수하기 위한 밸브 개도와 주입관망 가동에 필요한 펌프 최소 소요양정 산정방안을 제시하였다. 본 연구결과는 주입군정 운영의 정밀도를 향상시키는 데 기여할 수 있다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제25권1호
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• pp.37-50
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• 1993

완전급수상실사고 및 복구가정의 사고전개와 열수력학적 거동을 평가하기 위해 RELAP5/MOD3 계산을 수행하고 LOFT L9-l/L3-3 실험 결과와 비교하였다. 또한 본 사고의 주요 열수력 현상에 대한 코드의 예측도를 평가하였다. 본 연구의 결과로서 가압기 수위가 만수위에 도달할 때까지 살수를 이용한 압력 제어, 가압기 압력방출 밸브를 통한 가압방지, 증기발생기 재충수에 의한 이차측 열제거 능력의 재확보, 지속적인 자연순환에 의한 효과적인 일차계통의 냉각등이 이루어 질 수 있고 이 과정중 노심노출은 나타나지 않음이 밝혀졌다. 또한 현재의 현상-중심 비상운전절차서 특히 과압방지성능 및 증기발생기 회복절차 등의 유효성을 입증하기 위해서는 발전소 고유한 평가가 필요함이 밝혀졌다.

• 대한기계학회논문집
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• 제16권5호
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• pp.965-973
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• 1992

본 연구에서는 산업용 가스전소자연순환보일러를 모델로 선정하여 이 모델에 영향을 주는 인자에 대하여 동적 해석을 하였다. 수위와 압력을 연결한 자연순환 보일러의 제어를 위한 총괄적인 블록 선도를 제시하였고, 이 선도를 토대로 전산프로 그램을 개발하고 계산치와 실제 측정치를 비교, 검토하여 이론 해석상의 모순이 없음 을 확증하였다. 연구결과를 산업용 자연순환 gas 보일러의 설계에 응용하도록 하여 보일러의 동특성을 제시하고 이것에 의한 전제어시스템의 신속하고 정확한 설계치를 제시하여 응용사용토록 하여 무엇보다도 전보일러시스템의 안전운전과 경제성(제작비 및 가동비)을 제고하는데 있다. 본 논문을 제1부, 제2부로 나누어 발표해야 하므로 제1부는 결론을 포함시키지 못하며 제2부에서 결론을 제시하겠으니 참조하여 주시기 바랍니다.