• 대한지리학회지
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• 제44권3호
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• pp.207-223
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• 2009

토양수분의 공간적인 분포를 예측하는 TOPMODEL 지형지수는 지형특성을 기반으로 하는 분포형 환경연구에서 빈번히 활용되는 지형 인자이다. 지형지수에 대한 평가 및 개선은 최근까지도 활발하지만, 대부분은 수정된 다중 유향 알고리듬을 이용한 것들이고, 경사 알고리듬을 이용한 경우는 상대적으로 미흡하다. 본 연구에서는 무한 유향(Dinf) 알고리듬과 Horn 경사 알고리듬을 이용하여 지형지수를 개선하고, 이를 TOPMODEL에 적용하여 모의 수문반응에 대한 영향을 분석하고 평가했다. 연구결과 무한 유향(Dinf) 알고리듬과 Horn 경사 알고리듬을 이용할 경우, 기존 다중 유향(MD8) - 다중 경사(MDS) 알고리듬에 비해 토양수분의 공간적 분포에 보다 근접한 지형지수를 만들 수 있었다. 그러나 최종 유출구의 유출량 모의 효율은 향상되지 않았다. 이 결과는 분포형 환경연구 분야에서 적절한 유향 및 경사 알고리듬을 선택하는데 도움이 될 것이다.

• 한국토양비료학회지
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• 제42권4호
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• pp.280-288
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• 2009

간척지에서 식생의 공간적 분포 변이에 영향을 주는 요인을 알아내기 위하여, 중서부 해안 경기만의 신간척지와 간척연대가 다른 간척지 세 곳, 그리고 이들의 인근 비간척 간석지에서 식생 분포를 조사하였다. 토양 염도의 지표로 포화침출액의 전기전도도를 조사하였다. 토양염도에 따라 식생 분포가 확연이 달랐다. 토양 염도에 따라 각 식생의 최적 서식지가 존재하며, 이는 저염도 지점에는 중성 식물이, 고염도 지점에는 염생식물이 분포함을 의미하고 있다. 서식 식물 군집에 따른 토양 염도의 순서는 다음과 같다. 즉, 토양 염도는 식생 위조지>선구 염생식물지> 혼합선구염생식물지> 선구염생식물지> 선구염생식물 및 통성 염생식물 혼합지> 혼합 통성염색식물지> 통성염생식물 및 중성식물 혼합지>혼합 중성식물지의 순이었다. 이 결과는 토양 염도의 공간적 토양 구배에 따라 식물 종의 분포가 이루어짐을 보여 주고 있으며, 이에 따라 식물종의 분포에 따라 토양 염도의 차이를 판단할 수 있음을 시사하고 있다. 토양 염도와 식물종의 분포양상 관계는 여러 간척지간에 큰 차이를 보이지 않았고, 식물 군락 밀집도가 간척 이후 식생이 어떤 방향으로 천이되는지의 지표를 제시하여주고 있다.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제13권3호
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• pp.34-39
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• 1999

본 연구에서는 랑그뮤어 푸로브법을 이용요하여 고주파 유도결합 플라즈마에서 전자온도와 전자밀도를 측정하였다. 실험의 공통조건은 압력 10∼40[mTorr], 입력파워는 100∼600[W]이고, 공간분포는 측정에서의 아스펙트비(R/L)는 2로하였다. 전자온도와 전자밀도의 의존성을 측정한 결과 입력파워에서는 전자온도는 약간 증가하는 경향을 보이고 있지만 전자말도는 입력파워가 100∼250[W]까지는 증가율이 완만하고 450[W]에서 포화하는 것을 알수 있었다. 압력에 대한 의존성은 압력이 낮을수록 높은 값을 나타내고 전자밀도에서는 압력이 증가함에 따라 증가하는 것을 알 수 있었다. 전자온도의 반경방향의 공간분포는 석영창 부근에서 기판쪽으로 갈수록 감소되는 경향이 있다. 전자밀도에서는 플라즈마 중심부에서 석영창 쪽으로 약간 이동한 위치에서 피크의 값을 가지고, 석영창과 기판쪽에서는 그 값이 감소함을 볼 수 있었다. 전자온도의 축방향의 공간분포는 석영창 부근에서 기판쪽으로 감소되는 경향이 있다. 또, 전자밀도는 플라즈마 중심부에서 석영창 쪽으로 약간 이동한 위치에서 피크의 값을 가지고, 석영창과 기판쪽에서는 그 값이 감소함을 볼 수 있었다. 이상의 결과들은 유도방전플라즈마의 메카니즘의 체계적인 이해에 기여할 수 있을 것이다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제36권6호
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• pp.1035-1046
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• 2003

TOPMODEL의 지하수면길이 분포에 대한 예측능력을 평가하기 위해 2개 기본가정과 지하수면깊이에 대한 지배방정식을 검증하였다. 검증에는 토양두께가 얇은 급경사 사면의 수문관측과 토양조사 자료를 이용하였다. 조사사면에서 지하수면반응과 토양의 수리적 특성은 지형경사와 평행하는 수리경사, 지하수면깊이에 지수함수적으로 감소하는 투수량계수 등과 같은 TOPMODEL의 기본가정과 일치하였다 토양의 투수량계수감소율(f)과 토성은 지표부터 깊이 0.3m까지 사면전체에서 공간적으로 균질하지만, 토성과 f의 수직적인 변화로 깊이 0.3m 아래부터 공간적으로 불균질한 특성을 보인다. 조사사면에서 TOPMODEL의 지배방정식은 f값이 공간적로 균질한 깊이의 지하수면깊이 분포를 예측하는데 적용할 수 있는 것으로 나타났다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제34권3호
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• pp.241-251
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• 2001

단일 흐름 기법과 다방향 흐름 기법의 장점을 선택적으로 고려하여 기존 알고리즘의 약점을 보완하기 위한 분포형 수문모형의 흐름 분배 알고리즘을 제안하였다. 상경사(upslop) 격자로부터의 누적 면적을 조절하기 위해 공간적으로 변화된 흐름 분배 상수가 도입되었다. 또한 실제 수로망을 표현하기 위해 수로형성면적(channel initiation threshold area; CIT) 개념을 확장하여 흐름 분배 알고리즘에 결합시켰다. 실제 유역에 대한 적용 결과, 선형적으로 분포된 흐름 분배 기법이 기존의 접근방법에 대한 몇가지 장점을 보였는데, 예를 들어 수로 근처 격자에서의 과다한 흐름 분산 문제의 완화, 수로 격자의 연결성, 포화면적의 연속성과 기존 알고리즘에서의 매개변수 보정의 무시와 같은 것이다. 그리고 격자 크기의 영향이 통계적으로 뿐만아니라 공간적으로 검토되었다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제13권9호
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• pp.31-44
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• 2012

김해 딴섬 지역 지하수는 갈수기와 홍수기의 계절에 따른 지구화학 특성의 변화를 보인다. 농번기인 4월의 이온의 공간적 분포를 보면 $Fe^{2+}$, Fe(total), $Mn^{2+}$, $Ca^{2+}$, $Mg^{2+}$, $SiO_2$, ${HCO_3}^-$ 및 ${NO_3}^-$는 딴섬의 중앙부에서 높고 $Na^+$ 및 $K^+$는 딴섬 중앙부가 낮은값을 보이는데 높은 ${HCO_3}^-$ 및 ${NO_3}^-$는 딸기 재배용 비료에 의한 오염을 지시한다. 4월에 비하여 8월의 이온 농도의 지역별 편차가 적고 비료 등에 의한 인위적인 영향이 적어 강우에 의한 계절적 요인이 나타난다. 지하수의 수질 유형을 보면, 딴섬 중앙부는 함양 특성을 부분적으로 보이며 외곽부는 하천수와 상호 혼합되는 특성을 보여준다. Fe 및 Mn 이온 종에 대한 포화지수 계산결과, Fe의 광물종인 적철석, 침철석은 모두 과포화상태에 있어서 침전 가능한 상태이며, 능철석과 $Fe(OH)_3$, 일부는 불포화 상태로써 용존 이온상태로 존재할 가능성이 있다. Mn의 광물종인 능망간석은 불포화상태 및 과포화상태가 공존하며, 수망간석, 연망간석 및 수산화망 간석은 불포화상태로써 용존 이온 상태로 존재할 가능성이 크다.

• 한국지리정보학회지
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• 제17권3호
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• pp.160-174
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• 2014

본 연구의 목적은 광역의 일단위 수문순환을 모의할 수 있는 격자기반의 분포형 모델을 구축한 후, 이를 미래 기후변화에 따른 광역적 수문영향을 평가하는데 있다. 격자별로 지표 유출층, 지표하 불포화 및 포화 토양층의 3단으로 구성하여 일별 물수지를 계산하며, 증발산량은 Penman-Monteith방법을 사용하였고, 지표 및 지표하유출은 지체계수(lag coefficient)와 감수곡선 계수(recession curve slope)를 적용하였다. 모델의 검보정을 위하여 한강유역의 충주댐과 소양강댐을 대상으로 9개년(2001-2009)의 댐유입량 자료를 이용하여 모델의 6개 주요매개변수를 보정하였으며, Nash-Sutcliffe 모델효율 (NSE)은 각각 0.57, 0.71의 값을 보였으며, 결정계수($R^2$)는 각각 0.65, 0.72의 값을 보였다. 5개의 IPCC SRES A1B 기후변화 시나리오자료(CSIRO MK3, GFDL CM2_1, CONS ECHO-G, MRI CGCM2_3_2, UKMO HADGEMI)를 적용한 결과, 미래 유출량의 변화는 강수량과 비슷한 경향을 보이면서 전체적으로 7.0%~27.1% 증가하였고, 증발산량도 미래 기온의 증가경향으로 일부 경우를 제외하고 증가하는 경향을 나타내었으며, 이들의 공간적 변화를 제시하였다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2006년도 학술발표회 논문집
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• pp.200-203
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• 2006

지역의 공간 분포가 내포된 고해상도의 지상강우량을 추정하기 위해서 강수와 구름 입자(고체와 액체)의 양과 성질을 반영한 기상레이더의 반사도(reflectivity) 자료로부터 지상강우강도로 환산하는 방법이 널리 이용된다. 반사도 (reflectivity) 자료로부터 지상강우강도로 환산하는 핵심은 Z-R 관계식으로, 이 Z-R 관계식의 매개변수 a와 b의 결정이 중요하다. 그러나, 지상우량 관측소에서 측정되는 강우량 자료는 지상에서 관측된 강우자료이나, 레이더에서 추정되는 강우량은 상공 (이 연구에서는1.5km)에서 관측한 반사도로 추정되는 값으로 이에 상응하는 오차를 줄이기 위하여 보정하는 기법이 이용된다. 수계내의 정확한 유출량을 모의계산하기 위하여 수문수치모형이 이용되며, 이의 보다 정확한 수치결과를 모의하기 위해서 레이더 강우추정을 사용하여 정확도를 높이고자 하는 연구가 진행 중이다. 이 연구에서는 기상청에서 운영하는 레이더 반사도 자료를 사용하여 용담/남강유역 내에서 2002-2004년의 집중호우에 대해 Z-R 관계식을 추정하고, 유역 내 평균 강우량과 지상관측 강우량의 비 (G-R비)를 이용한 공간적 특성을 고려한 보정을 함으로써 추정된 평균 강우량의 정확도를 향상시켰다. 이렇게 추정된 레이더 강우는 지상관측지점 강우만으로 보간 된 강우(gauge-only interpolation)와 비교 되어, 레이더강우의 정확성과 적용성이 수문모형에 적합한가를 평가해 보았다. 공간적 분포의 특성을 내포하며 강우예측 (Quantitative Precipitation Forecasting)에 이용될 수 있다는 잇점은 있으나, 레이더 강우 추정은 정확성과 적용성에 많은 의문점을 남긴다.리 전도도 값을 Gardner 식에 적용하여 1, 3, 5, 7kPa에서의 불포화수리 전도도 값을 17개 토양통을 대상으로 하여 구했다. 토양수분 potential이 3kPa에서는 물의 이동이 거의 없는 토양들이 있었는데 반해 남계통을 비롯한 학곡통, 회곡통, 백산통, 상주통, 석천통, 예산통 등 7개의 토양은 3kPa에서도 약간의 물의 이동이 있었다. 이는 모암이 화강 편마암인 관계로 토양 내에 물의 이동에 영향을 미치는 자갈의 함량이 높았기 때문일 것으로 생각되고 추후의 연구에서는 이 부분에 대한 내용도 검토되어야 할 것이다. 또한, 1kPa에서 물의 이동은 삼각통에서 35.21 cm/day로 이동 속도가 가장 컸으며 그 뒤로 예산통, 화봉통, 학곡통, 백산통 등이 토양에서 빠른 속도로 이동하였다. 가천통이나 석천통 및 우곡통은 1kPa에서의 이동 속도가 아주 느린 토양으로 판단되었다. 또한, 포화되지 않은 상태인 1kPa에서 물의 이동 속도를 VGM 모형에 의해 예측된 값과 측정된 값으로 비교하였을 때 불포화 수리 전도도가 예측되지 않은 토양(석천통, 지곡통, 풍천통)이 존재하여 불포화 수리 전도도 특성평가에 대한 VGM 모형의 적용성에 문제를 보였다. 이는 결과적으로 논이라는 영농형태가 존재하는 우리나라에서 토양의 수리적 특성해석을 위한 VGM 모형의 적용성에 한계가 있을 것으로 판단되었다.4일간의 기상변화가 자발성 기흉 발생에 영향을 미친다고 추론할 수 있었다. 향후 본 연구에서 추론된 기상변화와 기흉 발생과의 인과관계를 확인하고 좀 더 구체화하기 위한 연구가 필요할 것이다.게 이루어질 수 있을 것으로 기대된다.는 초과수익률이 상승하지만, 이후로는 감소하므로, 반전거래전략을 활용하는

• 터널과지하공간
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• 제12권3호
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• pp.220-228
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• 2002

절리암반에서의 열유동을 수치해석적으로 분석하였다. 1차원 모델 해석을 통하여 한 조의 절리군이 열전도에 미치는 영향을 비교 분석하고, 이론해와 비교하였다. 절리 내에 물이 전혀 없는 경우, 절리는 열 차단제의 역할을 하며 정상상태에서도 온도의 불연속이 관찰되었다. 따라서 암반 내 존재하는 절리가 완전 건조상태인 경우에는 개별적인 절리의 열차단 효과를 일일이 고려하여야 정확한 결과를 얻을 수 있다 그러나 절리 내에 물이 부분적으로 혹은 완전히 포화된 경우에는 열차단 효과가 현저히 줄어들어 온도 분포에 미치는 영향이 현저히 감소하였다. 따라서 절리 암반을 통한 열전도는 암반을 무결암의 열적 성질과 불연속면의 열적 성질을 포함한 열적 이방성 연속체로 가정함으로써 가능하다 할 수 있다. 절리의 포화 정도가 증가할수록 절리가 열유동에 미치는 영향이 감소하므로 암반의 열전달 특성은 등방에 가까워지며, 따라서 복잡한 모델을 이용한 해석보다는 현지 암반의 열물성을 정확히 측정하는 것이 더욱 중요함을 알 수 있었다.

• 터널과지하공간
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• 제30권4호
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• pp.359-381
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• 2020

벤토나이트 완충재에서의 열-수리-역학적 복합거동을 예측하기 위해 TOUGH2-MP/FLAC3D 시뮬레이터를 기반으로 개발된 Barcelona basic 모델(BBM) 해석모듈의 현장 적용성을 검토하고자 국제공동연구 DECOVALEX-2019 Task D에 참여하여 스위스 Grimsel Test Site의 현장시험(full-scale engineered barriers experiment, FEBEX) 모델링을 수행하고 현장시험에서 계측된 히터 파워, 온도, 상대습도, 응력, 포화도, 함수율 그리고 건조밀도를 계산 값과 비교하였다. 수치해석을 이용하여 시간에 따른 히터 파워와 온도 변화는 전반적으로 잘 재현되었지만, 히터 1과 히터 2에서의 파워 차이를 계산할 수는 없었으며 이를 개선하기 위해서는 FEBEX 터널 주변에 분포하는 황반암과 시험장치 및 벤토나이트 블록의 설치 공정을 반영할 필요가 있을 것으로 판단된다. 상대습도 변화와 분포 역시 전반적으로 잘 모사되었으나, 수치해석에서 히터 부근에서의 재포화과정이 상대적으로 빠르게 진행된 것으로 보아 수리모델에 대한 일부 수정이 필요할 것으로 보인다. 현장시험에서는 벤토나이트 완충재와 암반 사이에 틈이 존재하지만 수치해석에서는 완벽하게 접촉하고 있는 것으로 가정하였기 때문에 운영 초기의 응력 변화는 다소 차이를 보였지만, 전반적으로 유사한 경향을 보이는 것으로 나타났다. 해체 이후 측정한 포화도, 함수율, 그리고 건조밀도의 분포 역시 전반적으로 잘 재현되었지만, 건조밀도가 터널 중심과 히터부근에서 조금 크게 계산되어 벤토나이트 블록의 투수계수가 상대적으로 작은 값으로 반영되어 포화도와 함수율이 작게 계산된 것으로 보이며, 이를 개선하기 위해서는 건조밀도에 따른 투수계수 모델에 일부 수정이 필요할 것으로 판단된다. 본 연구의 결과를 토대로 수치모델을 수정하고 추가적인 연구를 수행한다면, 보다 나은 해석 결과와 벤토나이트 완충재에서의 THM 복합거동을 좀 더 현실적으로 예측할 수 있을 것으로 판단된다.