지표수와 하상 경계층에서 발생하는 흐름 교환은 하천, 호소, 연안, 해안 등 자연계에 존재하는 수환경시스템에서 일반적으로 나타나는 수리학적 특성으로서, 흐름 교환이 발생하는 경계층 아래 하상층 영역을 혼합대(hyporheic zone)라 부른다. 수질오염사고 등에 의해 외부의 오염물질이 하천 내 유입될 경우, 혼합대 흐름에 의해 하상층으로 침투되고 지표수 대비 유속이 느린 하상 내 공극 흐름에 의해 거동함에 따라 이들의 하천 내 체류시간이 증가하게 된다. 따라서, 본 연구에서는 지표수와 하상 흐름을 연계한 수치해석 방법을 적용하여 혼합대가 지표수 내 용질 체류시간에 미치는 영향을 분석하였다. 먼저 연직 2차원 Reynolds 평균 Navier-Stokes(RANS) 방정식과 Darcy 방정식을 연계하여 지표수와 하상 내 흐름을 해석하였다. 지표수 영역은 RANS 방정식을 이용하여 모의하였고, 지표수 흐름해석에서 얻어진 하상의 압력장을 경계조건으로 하여 Darcy 방정식과 함께 하상 내 흐름을 모의하였다. 여기서 하상의 형태는 자연계 하천에서 일반적으로 관찰되는 사련하상(Ripple bed)으로 모사하였다. 이후, 지표수-하상 연계모의를 통해 얻어진 흐름 결과를 바탕으로 지표수-하상 경계층에서 용질거동을 모의하였다. 흐름 모의결과를 과거 실험자료와 비교한 결과, 지표수 영역 내연직흐름 분포를 정확하게 재현하였고, 동시에 혼합대 흐름 구조에 큰 영향을 미치는 지표수-하상 경계층 압력 분포 역시 관측값과 유사하게 나타났다. 용질거동 해석을 통해 얻어진 용질의 체류시간을 분석한 결과, 혼합대 흐름이 고려된 경우(투수성 하상)와 고려되지 않은 경우(불투수성 하상)를 비교했을 때 전자에서 체류시간 분포의 감수곡선이 길어지고 첨두농도가 감소하는 것으로 나타났다. 아울러, 지표수 영역의 유입부 경계의 평균 유속이 증가함에 따라 최대 체류시간이 감소하는 것으로 나타났는데, 이는 지표수-하상 경계층에서의 압력 경사가 커져 혼합대 내 유속이 증가함에 기인하는 것으로 분석되었다.
컴퓨터통합생산시스템을 설계하고 성공적으로 구현하기 위해서는 기업내/외부의 모든 관련 활동 등의 기능(function)과 다른 활동과의 연관 관계, 정보흐름 등이 명확히 분석되어야 한다. 본 연구에서는 기능분석 도구인 자료흐름도(Data Flow Diagram)를 사용하여 현재 추진 중인 G7첨단 생산시스템 프로젝트 내의 활동을 분석하고 이들을 통합, 연계 방안에 대하여 고찰하고자 한다. 또한 제안된 CIM 준거모형과의 비교를 통하여 과제들의 연관성을 파악해 보았다. 이러한 분석은 관련 활동들의 연관성 파악뿐 아니라 개방형통합생산시스템의 구조설계의 기초 자료로 활용될 수 있을 것이다.
본 연구에서는 기존에 구축 운영 중인 COSFIM과 FLDWAV간 연계를 통해 다기능보 상 하류 구간 등 하천내 주요 관심구간에 대한 1차원 및 2차원 수리분석을 수행할 수 있는 시스템을 개발하고 낙동강 8개 다기능보를 대상으로 사업 전 후 수리특성 분석을 수행하였다. 각 수치모형은 활용목적에 따라 장 단점을 가지고 있기 때문에 상황에 적합한 모형을 선택적으로 활용할 수 있을 것이며, 기존의 1차원 수리 수문 모형으로 분석할 수 있었던 선 개념 지점 개념의 정보 뿐 아니라 추가적으로 공간 격자 개념의 정보를 제공받을 수 있는 다차원 모의를 수행함으로써 하천에서의 물리적 현상을 적절히 고려한 공간적 수리특성을 반영한 하천관리가 가능할 것이다.
2005년부터 홍수기 유입된 탁수를 조기방류함에 있어서 안동댐과의 연계운영을 통한 탁도저감 대책이 수립되었으며, 이와 더불어 하류하천의 탁도관리 시스템 구축이 요구되는 실정이다. 본 연구에서는 이러한 하류하천의 탁도관리를 지원하는 모형을 구축함으로써 안동 및 임하댐의 연계운영을 통한 하류하천 탁도관리방안을 수립하고자 한다. 기본적으로 시간적인 변동이 심한 댐 방류시나리오를 입력자료로 구성하여 탁도자료와 함께 하류하천의 영향거리를 분석하고 자연흐름에 의한 탁도저감을 평가하고자 함이 연구의 골자가 된다. 본 연구에서는 임하 및 안동댐의 호내 탁도분포를 조사하고 하류하천의 지점별 탁도를 측정함과 동시에 동적수질모형인 KoRiv1-win 모형을 사용하여 하류단 탁도를 계산할 수 있도록 구성하였으며 댐직하류 구간에 대해서는 2차원 유한요소 흐름해석 모형인 SMS모형을 사용해서 모의를 수행하였다. 2차원 및 1차원 수리해석 및 수질해석결과를 바탕으로 탁수전파 거리 및 탁도도달 시간을 산정함하고 하류단 탁도저감을 위한 저수지 연계운영에 활용할 수 있도록 하였다.
하천생태계가 호수나 습지생태계와 비교하여 갖는 가장 큰 특징은 '흐름'이 강하게 존재한다는 점이다. 댐과 보 등의 인공물은 하천 내 흐름을 변화시키고, 유량을 조절함으로써 하류에서의 퇴적물 축적, 입자크기, 강의 경사 등의 환경적인 요인이 변화하게 된다. 낙동강 하류는 상류부에 설치되어 있는 안동, 임하, 합천, 밀양 및 남강댐 등 다목적댐과 그 사이에 설치된 보에 의해 지속적으로 하천 유량이 조절되고 있다. 댐/보와 하구둑이 연계된 정체성 조절하천 시스템인 낙동강의 경우, 기후변화와 그에 따른 강우패턴의 변화에 직접적인 영향을 미친다. 특히, 다기능보는 하천을 횡단하는 수공구조물로써 보의 수문운영 방식에 따라 유량이 변화하여 하상변동 및 유사이동 형태의 변화 가능성이 있다. 그러나 기후변화에 따른 유출량 변화와 하상변동을 연계하여 분석한 연구는 매우 드물기 때문에 본 연구가 충분히 가치가 있다고 판단된다. 본 연구에서는 낙동강 유역의 구미보 하류와 칠곡보 구간에서 미래기후시나리오를 예측하여 SWAT 모형에 적용하여 수문모의를 통한 유출량 분석을 수행하였다. 미래 유출량 분석결과를 하상변동 모델인 GSTARS의 입력자료로 적용하여 유출량 변화에 따른 하상변동 양상을 분석하고자 하였다. GSTARS 모델의 수류튜브와 유사량 공식을 적용하여 연구구간에서의 최심하상고 분석과 주요지점에서의 횡단면 사행분석을 수행하여 유출량 변화에 따른 하상의 변화와 그에 따른 수리계수들의 변화를 분석하였다.
본 연구에서는 실시간적으로 계측, 수집된 자료를 이용하여 도시지역 물순환 전 과정에 대한 개별 물리모델 구동을 실시하고, 수자원의 양적인 흐름을 연계하여 표출하는 도시 수자원 사이버 물리시스템(CPS) 시뮬레이터에 활용되는 입력인자 변동성 분석을 실시하였다. 도시 수자원 실시간 CPS 시뮬레이터의 시나리오 분석을 위한 변동입력인자는 취수량, 타 배수지 구역 공급량, 대상지역 수용가 사용량 변화, 오수전환률 및 오수배출 지연시간 등으로 설정하였으며, 변동입력인자 변화모의를 위한 발현가능한 시나리오를 구축하고, 분석결과를 정량화하여 제시하였다. 본 연구에서 활용된 발현가능한 시나리오는 가뭄 등 취수제한상황에 따른 양적인 공급 흐름모의, 수용가 물 사용 패턴 변화(예, 코로나로 인한 비대면 재택 근무 증가 등)에 의한 상수, 오수변화량 모의 등으로 설정되었다. 분석 결과 다양한 입력인자의 변화에 따른 도시수자원 흐름변화에 영향을 주는 구성요소의 파악과 정성, 정량적 영향을 직관적, 정량적으로 평가할 수 있음을 확인하였다. 도출된 변동성 평가 결과는 설정된 시나리오가 현실화될 경우 효과성 높은 대응책을 마련하는데 활용이 가능하다.
차세대 보험시스템에서 지향하는 실시간 기업(RTE: Real Time Enterprise) 서비스가 오픈 프레임 플랫폼 기반의 다운사이징으로 구체화됨에 따라 서비스 지향 아키텍처(SOA: Service Oriented Architecture)와 이벤트 기반 아키텍처(EDA: Event Driven Architecture)가 비즈니스 어플리케이션을 변화시키는 주요한 설계 스타일로 등장하게 되었다. 이에 따라 엔터프라이즈 서비스 버스를 통한 서비스 흐름이 업무 서비스간 유연한 결합이 되도록 프로세스 관리 목적에 부합하는 연계성 방안이 필요하게 되었다. 본 연구에서는 이러한 설계 스타일의 SOA 구현방식에 있어서 비즈니스 프로세스관리(BPM: Business Process Management)에 대한 비즈니스 측면과 IT 측면의 연계성 방안을 마련하였다. 이 방안을 도출하기 위하여 관련 디자인 패턴을 연구한 후 BPM 솔루션을 활용하여 연계테스트를 통한 검증을 수행하였고, 이러한 분석결과는 향후 SOA 로 차세대프로젝트를 진행하려는 이용자들에게 아키텍처 수립 및 시스템 개발에 필요한 효율적인 방안을 제공할 수 있을 것이다.
본 논문에서는 디지털 재정 예산 혁신을 위한 'IT정책자금 재정 집행 실시간 통합 관리 시스템'의 설계와 구축 관련하여 정보통신부의 전체 예산을 대상으로 연구를 수행하였다. 구현된 시스템에서는 본부 와 산하기관간의 예산 시스템 연계 방법 과 데이터 처리 방법 그리고 수집된 데이터를 최고 관리자, 예산 관리자, 기관별 예산 담당자 등 분야별 당사자들이 권한에 따라 제한된 범위의 관리 대상 항목들을 처리할 수 있는 방법을 제시하였다. 또한, 집행된 예산에 대하여 표준화된 비목 별로 구분하여 관리 하고 이를 정성적으로 분석하여 집행 상태를 개선시킬 수 있는 방법을 구현하였다. 이를 통하여 정부 공공 예산의 계획 및 집행에 대하여 본부 및 산하 기관 전체를 연계하여 예산 집행 상황을 실시간으로 모니터링 하고 관리하는 방법을 구현하였으며, 정부 IT 예산에 대한 적기 집행과 집행 예산의 배정부터 집행까지의 흐름 상황을 실시간으로 관리할 수 있는 시스템의 구현에 대하여 최적화된 방법을 제시하였다.
지속가능한 자원관리모형(SRM)구축은 탈물질화 및 환경과 경제의 디커플링을 이루기 위한 핵심적 요소로 여겨지고 있다. 본 연구에서는 세계 각국의 지속가능한 자원관리 정책 및 연구방향을 살펴보고, decoupling factor를 이용하여 국내제조업의 경제활동과 에너지소비간의 디커플링현상을 살펴보았다. 마지막으로 이를 바탕으로 국내 실정에 맞는 SRM모형구축과 전략을 제시하였다. 자원관리 시스템은 수요전망, 물질흐름분석과 가치사슬분석, 시장구조분석 등의 분석과 조사 등을 바탕으로 구축된다. 이러한 분석들을 통해 환경적 문제 해결, 재활용시장관리방안 및 시장의 구조적 문제점 도출, 필요 재활용기술 도출, 1차자원과 2차자원의 최적 공급비율 등의 Hot-spot 도출 및 해결방안모색이 가능하다. 또한 지속가능한 자원 관리시스템과 국가단위, 권역단위의 물질흐름분석을 유기적으로 연계하고, 효과적인 이의 운영을 위해서는 국가차원의 법제화와 뒷받침이 이뤄져야 할 것이다.
최근 건설기업은 글로벌 기업경쟁 환경과 수주경쟁 속에서 업무 효율성 증대를 위한 프로세스 경영체제에 대한 노력이 요구된다. 건설기업은 1990년 이후 프로세스 중심의 내 외부 업무구조를 개선하기 위하여 다양한 프로세스 경영기법이 도입되었으나, 그 효과는 일부 개선된 기능획득에 머물고 있다. 또한, 업무 프로세스의 효율성 향상을 위해 다양한 업무지윈 시스템들이 개발되었으나, 기능위주의 개별적 구축과 입 출력 정보 및 데이터 흐름에 초점을 둠으로써 업무프로세스 관리와 정보기술의 지원이 분리되는 업무-IT 분리현상(Business-IT divide)이 발생되었다. 본 연구는 업무-IT 분리현상의 개선 방법론으로서 BPM(Business Process Management)을 구현함으로서, 업무 프로세스를 기반으로 한 업무지원 시스템의 연계모델을 제안한다. 이를 통해 건설기업의 지속적인 프로세스 관리를 지원하며, 프로세스 수행시 요구되는 업무조건(참여주체, 업무정보, 업무지원 시스템의 기능)들을 연계함으로서 업무효율성 향상이 기대된다. 이를 위해 업무-IT분리현상으로 인해 건설기업의 업무 수행상 발생되는 문제점을 분석하여 연계모델의 개념과 아키텍처를 구성하였다. 연계모델의 구현을 위해 공정관리 업무의 전체 종 단간 업무프로세스를 분석하여 BPA(Business Process Architecture)를 작성하였으며, 각 업무 프로세스의 업무조건들을 상세분석하여, 건설기업의 주요 13개 업무지원 시스템의 주요기능과 연계하였다. 연계된 내용을 바탕으로 PDCA분석과 CRUD분석을 통해 업무 프로세스 기반 업무지윈 시스템 연계모델을 개발하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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