• Title/Summary/Keyword: 통합 해석 환경

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Estimating Exploitable Groundwater Amount in Musimcheon Watershed by Using an Integrated Surface Water-Groundwater Model (지표수지하수 통합모형을 이용한 무심천 유역의 지하수 개발가능량 산정)

  • Chung, Il-Moon;Lee, Jeong-Woo;Kim, Nam-Won
    • Economic and Environmental Geology
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    • v.44 no.5
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    • pp.433-442
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    • 2011
  • In Korea, groundwater management has been conducted based on the estimation of annual average of groundwater recharge. Since groundwater recharge and surface water-groundwater interactions show spatiotemporal variation, continuous monitoring and dynamic analysis must be carried out to evaluate the sustainability of groundwater resources. In this study, SWAT-MODFLOW, an integrated surface water-groundwater model was used to analyze surface-groundwater interactions for various groundwater pumping scenarios in Musimcheon watershed. When current usage is applied, the baseflow reduction is about 16%, and annual averaged storage reduction is about 27 mm for whole watershed. As a holistic approach to groundwater sustainability considers the hydrological, ecological, socioeconomic, technological aspects of groundwater utilization, the exploitable groundwater should be determined by physical analysis as well as social compromise in a community.

A Comprehensive Groundwater Modeling using Multicomponent Multiphase Theory: 1. Development of a Multidimensional Finite Element Model (다중 다상이론을 이용한 통합적 지하수 모델링: 1. 다차원 유한요소 모형의 개발)

  • Joon Hyun Kim
    • Journal of Korea Soil Environment Society
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    • v.1 no.1
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    • pp.89-102
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    • 1996
  • An integrated model is presented to describe underground flow and mass transport, using a multicomponent multiphase approach. The comprehensive governing equation is derived considering mass and force balances of chemical species over four phases(water, oil, air, and soil) in a schematic elementary volume. Compact and systemati notations of relevant variables and equations are introduced to facilitate the inclusion of complex migration and transformation processes, and variable spatial dimensions. The resulting nonlinear system is solved by a multidimensional finite element code. The developed code with dynamic array allocation, is sufficiently flexible to work across a wide spectrum of computers, including an IBM ES 9000/900 vector facility, SP2 cluster machine, Unix workstations and PCs, for one-, two and three-dimensional problems. To reduce the computation time and storage requirements, the system equations are decoupled and solved using a banded global matrix solver, with the vector and parallel processing on the IBM 9000. To avoide the numerical oscillations of the nonlinear problems in the case of convective dominant transport, the techniques of upstream weighting, mass lumping, and elementary-wise parameter evaluation are applied. The instability and convergence criteria of the nonlinear problems are studied for the one-dimensional analogue of FEM and FDM. Modeling capacity is presented in the simulation of three dimensional composite multiphase TCE migration. Comprehesive simulation feature of the code is presented in a companion paper of this issue for the specific groundwater or flow and contamination problems.

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Development of Urban Flooding Model: Coupling to EPA-SWMM Engine and Surface Flow Path Algorithm (EPA-SWMM과 지표수 흐름방향 결정 알고리즘을 결합한 도시침수 모형의 개발)

  • Lee, Seonmin;Kim, JongChun;Yoon, Hanui
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2021.06a
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    • pp.305-305
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    • 2021
  • XP-SWMM은 EAP-SWMM의 Runoff 기능을 보완하고 2D 해석 기능을 새롭게 추가하여 만든 외산(XP Solutions) 프로그램으로 도시유역 유출량 산정, 우수관거 추적 등과 같은 모의가 가능한 종합 모형이다. 그 중 2차원 분석 기능(2D XP-SWMM)은 연산 결과를 Tu-Flow 모형에 대입한 도시침수 해석모형으로 실무에서 주로 사용되고 있다. 그러나 XP-SWMM은 수량 부분 외에도 수질 부분의 다양한 모형이 통합되어 있어 라이센스 가격이 상당히 높고, 국내 환경에 적합한 모형 수정 등 기술지원을 받기 어렵다는 단점을 갖고 있다. 또한, 실무 활용성이 높은 2차원 분석기능의 경우 모의에 소요되는 시간이 크다는 한계점을 갖고 있다. 2D XP-SWMM 연산의 소요시간이 큰 주요 원인은 계산 시간간격마다 큰 셀수의 행렬 계산을 반복하기 때문이며, 격자를 촘촘하게 설정할수록(행렬의 수가 증가할수록) 수치해석에 소요되는 시간은 기하급수적으로 늘어나게 된다. 2D XP-SWMM 연산은 편미분방정식을 계산하는 모형으로 반복법을 채택하고 있기 때문에 짧은 시간내에 침수해석을 진행해야하는 웹기반 초단기 홍수예경보 시스템 등에 활용하기에는 적합하지 않다. 본 연구에서는 2D XP-SWMM 보다 연산속도를 향상시킨 2차원 도시침수 모형을 개발하였다. 기존 XP-SWMM 중심의 실무 적용성을 유지하고자 XP-SWMM과 동일하게 EPA-SWMM 엔진을 활용하였고 DEM 기반의 지표수 흐름방향 결정 알고리즘을 결합하였다. 본 연구에서 개발한 도시침수 모형 결과를 울산광역시, 청주시 등 도심지에서 발생한 과거 침수피해의 양상과 비교하여 그 타당성을 검증하였다.

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Design and Implementation of Simulator for Batch adsorption process (회분식 흡착공정을 위한 시뮬레이터의 설계 및 구현)

  • Choi, Jung-Min;Lim, Young-Il
    • Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
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    • 2007.05a
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    • pp.661-664
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    • 2007
  • 본 논문은 화학분리공정 중의 하나인 회분식 흡착공정의 시뮬레이션 방법에 관한 것으로, 편미분방정식을 이용한 회분식 흡착공정 시뮬레이션 방법에 있어서, 편미분방정식 해석기법인 CE/SE 방법(Conservation element and Solution element method)을 사용하여 흡착공정의 모델식을 수치해석하고, 이를 그래픽 사용자 인터페이스(Graphical User Interface) 방식에 의한 사용자편이성이 구현된 회분식 흡착공정 시뮬레이터의 설계와 구현에 관한 것이다. 본 연구를 통하여 공정모델선택 과정에서부터 시뮬레이션 결과의 시각화를 포함하는 결과 처리 과정까지의 작업을 사용자가 독립된 하나의 통합된 환경에서 회분식 흡착공정을 편리하게 시뮬레이션 할 수 있으며, 빠른 시간 안에 정확한 수치해를 구할 수 있게 되었다.

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GIS Construction of City Zone 3-Dimension Using Digital Orthoimage (수치정사영상을 이용한 도심지역 3D-GIS구축)

  • 박홍주;박운용;김희규;홍순헌
    • Proceedings of the Korean Society of Surveying, Geodesy, Photogrammetry, and Cartography Conference
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    • 2004.11a
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    • pp.417-421
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    • 2004
  • 최근 들어 사진측량은 광센서 및 컴퓨터기술 발전과 같은 관련분야의 발전과 자료처리과정의 자동화 및 사용자의 편의성에 대한 요구로 수치사진측량(Digital Photogrammetry)이라는 새로운 학문분야로 발전하고 있다. 수치사진측 량은 지형지물 및 자연환경에 대한 기하(geometric), 복사(radiometric) 및 의미적(semantic) 정보를 수치영상으로부터 획득하는 기술로 정의되고 있다. 그 적용분야 역시 크게 증가하여 사회 전반에 응용되고 있으며 앞으로 GPS(Global Positioning System), GIS(Geographic Information System) 및 RS(Remote Sensing)와 연계되어 발전 및 응용의 잠재력이 클 것으로 예상된다. 따라서 본 연구에서는 수치사진측량의 발전과정 및 정확한 지형자료의 해석을 중심으로 수치사진측량에 의한 영상 정보를 보다 쉽고, 정확하게 해석하여 정보 취득 관한 적용 가능성을 제시하고, 도시지역의 지상 D/B자료와 지하시설물 D/B를 하나의 3차원 시각화로 나타냄으로써 도시의 모든 시설물을 통합하여 보다 효과적인 유지ㆍ관리, 재해방지, 합리적 의사결정에 기여하고자 한다.

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Modelling of Fixed Wing UAV and Flight Control Computer Based Autopilot System Development for Integrated Simulation HILS Environment (고정익 UAV 모델링 및 비행조종컴퓨터 기반 오토파일럿 통합 시뮬레이션 HILS 환경 구축)

  • Kim, Lamsu;Lee, Dongwoo;Lee, Hohyeong;Hong, Suwoon;Bang, Hyochoong
    • Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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    • v.50 no.12
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    • pp.857-866
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    • 2022
  • Fixed-wing UAVs have long endurance and range capabilities compared to other aerial platforms. These advantages led fixed-wing UAVs to become a popular platform for reconnaissance missions in the military. In this research, we modeled fixed-wing UAVs, including the landing gear model and developed a guidance and control system for flight control computers to construct a HILS environment. We also developed an autopilot system that includes automated take-off, cruise, and landing control for UAVs. We also retrived the Aerodynamic coefficients an UAV using Datcom and AVL software and used them for 6 degrees of freedom modeling. The Flight control computer calculates guidance commands using the Carrot chasing guidance law after distinguishing the condition of the UAV based on 16 pre-defined flight modes and calculates control inputs using Nonlinear Dynamic Inversion (NDI) control scheme. We used RTNngine to integrate the Simulink model and flight control computer for HILS environment formulation.

Urban Inundation Analysis by Applying with GIS (GIS를 이용한 도시지역 침수해석)

  • Lee, Chang-Hee;Han, Kun-Yeun;Kim, Ji-Sung
    • Journal of the Korean Association of Geographic Information Studies
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    • v.9 no.2
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    • pp.115-126
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    • 2006
  • The purpose of this study is to develop an urban inundation model using GIS(geographic information system). The model is combining a storm sewer system model and a overland-flow model for the estimation inundation depth in urban area caused by the surcharge of storm sewers. SWMM(storm water management model) was employed to resolve the storm sewer flow and to provide the overflow hydrographs caused by the failure of a drainage system due to the shortage of drainage capacity. The level-pool overland-flow model and DEM based overland-flow model were used to calculate the detail inundation zones and depths due to the surcharge on overland surface. The simulation results can help the decision preventing flood damages by redesigning and enlarging the capacities of storm sewer systems in the inundation-prone areas. The model can also be applied to make the potential inundation area map and establish flood-mitigation measures as a part of the decision support system for flood control authority.

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Spatial resolution effects in hyper-resolution urban flood modeling (초고해상도 도시 홍수 모의의 공간해상별 침수해석 특성 분석)

  • Noh, Seong Jin;Kim, Bomi;Lee, Seungsoo;Lee, Junhak;Choi, Hyeonjin
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2021.06a
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    • pp.336-336
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    • 2021
  • 기후변화와 도시화로 인한 집중 호우와 불투수층 증가로 도시 홍수의 발생 빈도와 규모가 증가하고 있다. 인적, 물적 자원이 집중되어 있는 도시유역의 특성상 침수가 발생하면 이로 인한 직접적 피해 뿐만 아니라 사회경제적 2차 피해를 발생한다. 도시 홍수로 인한 피해를 줄이고 도시의 재해에 대한 회복력을 키우기 위해서는 관측과 더불어 정확한 모의 기술이 중요하다. 한편, 격자 기반 도시 홍수 모의는 집중 호우에 따른 침수의 시공간적 발생 양상을 물리적으로 해석하는 방법으로, 지표수-우수관거 이중배제 통합 모의, 수치기법, 병렬컴퓨팅, 수질 연계 모의 등의 측면에서 지금까지 많은 발전이 이루어져 왔다. 최근들어 원격탐사 기술의 발달로 공간해상도 1미터 수준 혹은 그 이상의 초고해상도 지형자료가 많은 지역에서 대해 가용해지고 있으며, 도시 홍수 해석에 이와 같은 초고해상도 자료를 적용하기 위한 연구가 활발히 진행되고 있다. 본 연구에서는 초고해상도 지형 및 토지 피복 자료의 공간해상도가 침수해석에 미치는 영향을 분석한다. 도시침수의 두가지 주요 요인인 내수침수와 외수범람 중에서 극한 강우에 의한 내수침수해석 사례만을 주요 연구 범위로 한다. 초고해상도 입력자료의 격자기반 도수 해석 모형으로는 운동파 기반의 2차원 지표 흐름 해석 모형을 적용하고, 초고해상도 모의의 효율적 계산을 위해 하이브리드 병렬 컴퓨팅 기술을 이용한다. 초고해상도 입력자료 적용 사례 대비, 공간해상도 저하에 따라 침수 면적이나 깊이 등에서 어떤 변화가 있는지 정량적으로 검토한다. 또한, 강우의 강도 및 공간분포가 초고해상도 도시 홍수 해석에 미치는 영향에 대해서 분석한다. 모의 결과로부터 도시 홍수 해석시 거리 단위(street-level) 정확도의 재현을 위해 적정한 공간해상도를 분석하고, 초고해상도 도시 홍수 모의를 이용한 기후변화에 따른 극한 홍수의 도시지역 영향 분석 및 회복력 개선 관련 연구의 가능성에 대해 논의한다.

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Correlation Analysis between Frequency of Appearance and Environmental Factors in the River Habitat for Otter (Lutra lutra) (수달(Lutra lutra)의 서식지 출현빈도와 하천환경의 상관관계 분석)

  • Park, Eui-Jung;Kim, Dae-Young;Jin, Young-Hoon;Kim, Chul;Lee, Doo-Pyo
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2007.05a
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    • pp.1063-1069
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    • 2007
  • 우리나라의 하천환경은 1990년대 이전의 산업화와 인구증가를 수반한 고도성장기를 거치면서 이수성 및 치수성만을 강조하며 개수되고 관리되었다. 그 결과 하천은 획일적인 단면과 저수로 및 제방이 콘크리트화되면서 하천의 자정능력은 감소되었고, 하천을 중심으로 생활하는 동물들의 서식처 기능을 상실해 하천생태계가 위협받고 있다. 하천공사에 자연형 하천공법이 도입되기 시작하여 자연형 하천공사가 이루어지고 있지만 생태환경의 관점보다는 조경 및 경관적, 그리고 위락적인 관점에서 공원화에 주안점을 두고 있어 하천의 생태적 특성의 반영이 부족하다는 평가를 듣고 있는 실정이다. 따라서 본 연구에서는 향후의 하천공법이 자연적 기능들 중 생물서식처 기능을 보다 깊이 다루어야 한다는 필요성을 고려하여, 먹이사슬의 최상위에 있을 뿐만 아니라 하천환경의 건강도를 판단할 수 있는 수환경의 지표종이라 불리는 수달(Lutra lutra)을 대상으로 배설물에 의한 출현빈도와 하천환경 요인들에 대한 상관관계를 분석하여 수달 서식지 복원을 위한 하천정비의 기초자료를 제공하는 데 그 목적이 있다. 이를 위해 현재 수달이 서식하고 있는 섬진강 지류인 서시천을 연구 대상지점으로 하여 5개 구간을 선정하였으며, 각 구간에 대한 계절별 수달의 배설물 분포를 조사하여 출현빈도를 나타내었다. 또한 먹이, 지형, 식생, 기상인자를 포함한 하천환경 요인들에 대한 자료를 각 계절별로 구축하였으며, 이를 수달의 출현빈도와의 상관관계를 조사하는데 활용하였다. 본 연구의 결과는 환경 기술적으로는 멸종위기종의 복원, 사회경제적으로는 하천정비사업의 방향제시 등의 기대효과를 가져올 수 있으리라 생각되며 분석된 인자들은 수달 서식지를 위한 하천정비의 기초자료에 유용할 것으로 보인다.따른 유량측정망을 구축하는 것이다.의 의사결정 지원 도구가 될 것이다. 따라서, 본 연구에서는 도시유역의 물순환 해석을 위한 일련의 과정, 즉 자료의 조사 및 취득에서부터 물순환 해석 모형을 이용한 정량적 현황파악, 물순환 개선 기법 및 평가를 수행함에 있어 주요 착안점 및 실무에서의 기술적 가이드를 제공하고자 하였으며, 보다 세밀한 도시유역의 물순환 해석을 위하여 우리나라와 일본에서 적용이 활발한 물리적 기반의 분포형 모형(WEP, SHER, SWMM)의 적용사례를 통하여 국내 도시하천의 물순환 해석에 활용함에 있어서의 실질적인 적용절차 등을 제시하고자 하였다. 한다.호강유역의 급격한 수질개선을 알 수 있다.世宗實錄) $\ulcorner$지리지$\lrcorner$(地理志)와 동년대에 동일한 목적으로 찬술되었음을 알 수 있다. $\ulcorner$경상도실록지리지$\lrcorner$(慶尙道實錄地理志)에는 $\ulcorner$세종실록$\lrcorner$(世宗實錄) $\ulcorner$지리지$\lrcorner$(地理志)와의 비교를 해보면 상 중 하품의 통합 9개소가 삭제되어 있고, $\ulcorner$동국여지승람$\lrcorner$(東國與地勝覽) 에서는 자기소와 도기소의 위치가 완전히 삭제되어 있다. 이러한 현상은 첫째, 15세기 중엽 경제적 태평과 함께 백자의 수요 생산이 증가하자 군신의 변별(辨別)과 사치를 이유로 강력하게 규제하여 백자의 확대와 발전에 걸림돌이 되었다. 둘째, 동기(銅器)의 대체품으로 자기를 만들어 충당해야할 강제성 당

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Geologic Map Data Model (지질도 데이터 모델)

  • Yeon, Young-Kwang;Han, Jong-Gyu;Lee, Hong-Jin;Chi, Kwang-Hoon;Ryu, Kun-Ho
    • Economic and Environmental Geology
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    • v.42 no.3
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    • pp.273-282
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    • 2009
  • To render more valuable information, a spatial database is being constructed from digitalized maps in the geographic areas. Transferring file-based maps into a spatial database, facilitates the integration of larger databases and information retrieval using database functions. Geological mapping is the graphical interpretation results of the geological phenomenon by geological surveyors, which is different from other thematic maps produced quantitatively. These features make it difficult to construct geologic databases needing geologic interpretation about various meanings. For those reasons, several organizations in the USA and Australia are suggesting the data model for the database construction. But, it is hard to adapt to a domestic environment because of the representation differences of geological phenomenon. This paper suggests the data model adaptive in domestic environment analyzing 1:50,000 scales of geologic maps and more detailed mine geologic maps. The suggested model is a logical data model for the ArcGIS GeoDatabase. Using the model it can be efficiently applicable in the 1:50,000 scales of geological maps. It is expected that the geologic data model suggested in this paper can be used for integrated use and efficient management of geologic maps.