The purpose of this study is to compare calculated pollutant loadings using pollutant load unit factors and vector type coverage, and expected mean concentration(EMC) and raster type of digital elevation model(DEM). This study is also focusing on comparison of the advantages and the disadvantages of the two methods, and seeking for a method of calculation of pollutant loadings using DEM. Estimation of pollutant inputs using pollutant load unit factors has limitations in identifying seasonal variations of pollutant loadings. Seasonal changes of runoffs should be considered in the calculation of pollutant loadings from catchments into reservoirs. Evaluation of pollutant inputs using runoff-coefficient and EMC can overcome these drawbacks. Proper EMC and runoff-coefficient values for the Koeup stream catchments of the Koheung estuarine lake were drawn from review of related papers. Arc/Info was employed to establish database of spatial and attribute data of point and non-point pollutant sources and characteristics of the catchments. ArcView was used to calculate point and non-point pollutant loadings. Pollutant loads estimated with either unit factors-coverages, i.e., pollutant load unit factors and vector coverages f point sources and land use, or EMC and digital elevation mode(DEM) were compared with stream monitoring loads. We have found that some differences were shown between monitoring results and estimated loads by Unit Factors-Coverage and EMC-DEM. Monthly variations of pollutant loads evaluated with EMC-DEM were similar to those with monitoring result. The method using EMC-DEM can calculate accumulated flows and pollutant loads and can be utilized to identify stream networks. A future research on correcting the difference between vector type stream using flow direction grid and digitalizing vector type should be conducted in order to obtain more exact calculation of pollutant loadings.
팽이기초에 대한 일본과 국내에서 현재까지 공통적으로 연구되고 있는 것은 팽이기초의 현장재하실험에 대한 지지력과 침하량에 주목되어 있다. 그러나 팽이기초에서 선행되어야할 연구는 공법 자체가 상재하중을 하부에 어떠한 원리로 전달되는 지에 대한 분석이 수행되어야 한다. 이에 본 연구에서는 일본에서 개발된 Top-Base Foundation과 국내에서 개발된 부양형 팽이기초의 응력전달 메커니즘을 수치해석 및 실내모형실험을 통하여 분석하였다. 팽이기초의 하중전달 메커니즘을 분석한 결과 상재하중에 대한 팽이기초 자체의 하중저감 분담률은 주로 팽이기초와 쇄석사이에서 발생하는 주면마찰력이 가장 크게 나타났다. 또한, 팽이기초의 내부응력분산효과를 포함한 Top-Base Foundation의 총 응력분산각은 $41.8^{\circ}$이며, 부양형 팽이기초의 총 응력분산각은 $44.5^{\circ}$로 산정되었다.
The objectives of this study are to analyze flow characteristics for a side weir, which is an inlet structure for flow discharge reduction in the main channel through 3 dimensional numerical analysis and to understand the efficiency of the overflow effect at the side weir. In this study over 40 simulations using FLOW-3D, a computational fluid dynamics program were conducted, and the results were analyzed to find the influence of the flow hydraulics, geometry, channel and weir shapes on the coefficient. It is especially considered the relatively high stage in downstream that may cause flow within channel to be backed up along the channel. Additionally by setting up the scale of simulations much larger than the existing test equipment designed by other researchers, it is intended to analyze more accurate hydraulic behavior along with the realistic hydraulic features such as structures and volumes of flow. The results show that for design with subcritical flow only if the Froude number of upstream is sustained below 0.5 and the length of weir is 33-100% of the width of channel, it is expected to improve the efficiency of the overflow over a side weir.
1993년 7월 12일 오후 10시 17분 일본 북해도 남서 해역 오고도 부근에서 진도(Ms -7.6)의 지진이 발생하였다. 2-5분 사이에 큰 쓰나미가 발생되어 오고도 북해도 서측해안을 휩쓸어 엄청난 피해와 사상자를 내었는데 국지적으로 30m의 높은 쓰나미파의 쳐올림이 관측되었다. 이 쓰나미는 동해를 가로질러 우리나라 동해안 내롱하였는데 7월 17-19일 기간에 27개소에서 쓰나미 월파고가 관측되었다. 관측된 쓰나미 높이는 1983년 5월 26일의 쓰나미보다 전선적으로 낮았는데 0.8m-2.6m의 범위이었다. 본 연구의 목적은 수치모형과 동획화기법에 의 한 과학적 가시화로 이 쓰나미의 파급현상을 이해하는데 있다.
정밀조석모의를 위한 유한요소 격자가 황해 영역에서 절점밀집도 14 K, 52 K 및 211 K 등으로 세련화되어 구축되었으며, 북서태평양을 포함하는 광역에 대해 57K의 절점을 갖는 격자체계가 구축되었다. 수치실험은 32개의 병렬프로세서에서 pADCIRC v 49.21 모형을 이용하여 수행하였다. 조석모의는 YS-G52K, YS-G211K 격자에서 KorBathy30s와 ETOPO1 수심자료를 적용하고, FES2004로부터 추출된 4 분조를 개방경계에 적용하여 모의한 결과 관측치와는 진폭에서 RMS오차 0.138 m, 위상은 RMS오차 14.80 deg로 이전 황해 연구에 비해 개선된 결과가 나타났다. 북서태평양으로 확장된 영역인 NWP-G57K 격자의 개방경계에서 8 분조를 정의하여 모의한 결과 황해 조석모의 결과와 유사한 매우 만족스러운 결과가 도출되었다.
지구온난화에 따른 해수면 상승과 태풍 강도의 증가는 연안역에 밀집한 주거 및 산업공간을 위협하는 요소로 최근 그 연구가 활발하게 진행되어 오고 있다. 본 연구에서는 안전한 해상교통 및 폭풍해일과 파랑예측을 위해서 반드시 필요한 해상풍에 대한 연구이다. 해상풍은 연안역에서의 자연재해를 유발하는 여러 요소 중에서 중요한 연구과제이나, 현재 가상수치모델에 의한 해상풍 및 해면기압은 시 공간적으로 불충분하다. 따라서, 중규모 기상 모형인 Weather Research and Forecasting(WRF)을 사용하여 우리나라 주변해역을 모두 포함하며, 약 9km 격자로 매일 두 번씩 72시간을 예보하는 해상풍을 산출하는 시스템을 구축하였다. 이어도 해양과학기지와 황해중부부이에서 실측한 해상풍과 검증한 결과 상당히 유의할 만한 결과를 얻었으며, 자료동화을 이용하여 향후에는 보다 정확한 해상풍을 산출할 계획이다.
열차의 제동 및 궤도의 조도가 교량의 동적 거동에 미치는 영향에 대하여 연구하였다. 교량구간에서 열차와 교량의 상호작용과 연행하중효과를 라그랑주 운동방정식을 사용하여 고려하였다. 뉴마크 직접적분법을 사용하여 유도한 운동방정식의 해를 구하였으며, 조도성분에 대한 고려는 레일의 조도성분에 대한 PSD 제안 곡선을 사용하였다. 열차의 급제동에 따른 제동효과에 대한 고려는 ASTM E503-82에서의 감속도의 변화량을 근간으로 미끄럼저항을 모형화하였으며, 제동시의 구름저항은 고려치 않았다. 단순지지된 교량과 열차 1량에 대한 예제를 통해 이 연구에서 제안된 방법에 대한 수치적 검증과 매개변수해석을 수행하였다.
오염토양의 현장정화에 있어서 지반 및 오염물질의 물성치는 정화에 소요되는 시간과 함께 매우 중요한 고려사항이다. Gabr 등(1996)은 연직배수재가 설치된 오염지반에서 시 공간적 변화에 따른 초기오염농도에 대한 오염농도비($C/C_0$)를 구하는 식을 유도하였다. 본 연구에서는 Gabr 등이 유도한 식의 전산모형 FLUSH1을 이용하여 오염지반 흙의 유효입경, 간극률, 형상계수, 밀도, 지반의 온도와 오염물질의 단위중량 및 점성계수가 오염정화에 미치는 영향을 알아보기 위하여 시 공간적 변화에 따른 오염농도비($C/C_0$)를 분석 하였다. 분석결과 연직배수재가 설치된 오염지반에서 정화에 크게 영향을 미치는 인자는 오염지반 흙입자의 유효입경인 것으로 나타났으며, 그 다음으로 오염물질의 점성, 오염지반 흙의 간극율, 형상계수, 지반의 온도, 오염물질의 단위중량, 흙의 밀도 순으로 분석되었다. 오염지반 흙의 밀도는 오염정화에 미치는 영향이 아주 작은 것으로 나타났다.
도심지 지하철 및 산악 터널의 굴착과 관련한 지하수유동 해석 및 환경 영향 평가를 위해 3차원 유한 차분 모형인 MODFLOW가 널리 이용되고 있는 추세이다. 수치해석 결과는 일반적으로 경계조건, 초기조건, 개념 모델 설정 및 수리 물성치 등에 의해 차이가 난다. 따라서 대상 해석 영역의 실제 상황을 반영한 지하수 모델링은 매우 중요하다. 일반적으로 지하수 유동 해석과 관련한 많은 경우, 경계 조건 설정보다는 수리 물성치의 결정에 어려움이 많으며, 이는 제한된 조사나 실험 결과로부터 전체 대상 영역의 매질을 결정하기 때문이다. 본 연구에서는 모의 담금질(SA : Simulated Annealing) 기법을 활용하여 지반 조사 자료, 특히 물리탐사 결과 이미지와 제한된 개소의 수리 전도도 자료를 병합하여 수리 매질들을 실현시켰다. 지구통계학적 등가 매질들을 대상으로 하여 수리 전도도의 불확실성을 고려한 지하수 유동 해석을 수행하였다. 지하수 환경 영향 평가 및 터널 내 유입 지하수 문제에 있어 수리 전도도의 불확실성을 고려함으로써 확률론적 접근이 가능하였다.
2001년 경찰청 $\ulcorner$2001년판 교통사고통계$\lrcorner$ 자료에 의하면 사고피해의 정도를 나타내는 치사율에 있어서 중앙선침범사고가 과속사고와 함께 가장 높은 수치를 보이고 있으며, 대형 교통사고의 39.5%가 중앙선 침범에 의해 발생한 것으로 나타났다. 실제로 2000년 한 해 동안 총 사고건수 290,481건 중 중앙선 침범에 의해 18,931건 (6.52%)의 교통사고가 발생하여 사망자 1,472명, 부상자 35,046명으로 전체 교통사고 사망자의 14.38%, 부상자의 8.21%를 점하고 있는 것으로 나타났다. 이와 같이 전체 교통사고에서 중앙선침범사고가 차지하는 비중 이 높아지고 있어 중앙선침범사고를 줄이기 위한 대책의 일환으로 중앙분리대, 표지병, 시선 유도봉 등과 같은 중앙선침범 예방시설물을 설치하고 있으나, 해당 시설물에 대한 설치기준이 없는 실정이다. 이렇듯 중앙분리대 설치기준의 부재로 인해 중앙선침범사고 발생과 이에 따르는 경제적인 교통사고 비용손실, 그리고 중앙분리대의 과다설치로 인한 국가 재원의 낭비는 간과할 수 없는 문제점을 내포하고 있다. 이러한 점에 착안하여 기존에 지방부 2차로 도로의 직선부에 대한 중앙선침범사고 예측모델이 개발되었고 본 연구에서는 그 연장선상에서 지방부 2차로 도로의 곡선부에 대한 중앙선침범사고 예측모델에 대한 중앙선침범사고 예측모델의 개발을 통해 중앙선침범사고에 대한 사회적 비용을 산정하고, 현재 설치하여 운영중인 중앙선침범 예방시설물의 설치비용간의 비용-편익분석을 통해 얻어진 기준으로 중앙선침범 예방시설물 설치의 가부에 대한 보다 현실적이고 비용-효율적인 중앙선침범 예방시설물 설치기준을 제시함으로써 교통사고 비용손실을 최소화하고, 중앙분리대의 효율적 설치방안의 도입을 통한 경제적 이익창출을 도모하고자 한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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