• 한국수자원학회논문집
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• 제45권3호
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• pp.331-347
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• 2012

남강댐 하류는 부산 경남의 수자원 장기 계획에 중요한 지역이므로 지속가능한 지표수 관리 및 오염원 제어를 위해 흐름 및 수질 해석이 필요하다. 따라서 본 연구에서는 2차원 수질모형인 RAM4와 3차원 수질모형인 WASP을 각각 수리모형인 RAM2 및 EFDC모형과 연계하여 2 3차원 준연계 모형을 이용한 남강댐 하류에서의 수리 및 수질을 해석하였다. 2차원 흐름해석 모형인 RAM2 적용 결과 만곡부 5개 횡단 측선에서의 유속의 증감경향이 ADCP 실측값과 잘 일치하였으며, 3차원 모형인 EFDC와 유속 분포 및 보 월류 유속이 유사하였다. 또한 정상상태 도달 후의 RAM2-RAM4 연계모의에 의한 BOD 농도와 EFDC-WASP 연계모의에 의한 BOD 농도장이 모의영역 전반에 걸쳐 유사하게 나타났다. 남강댐 하류부의 경우 수리 및 수질이 남강댐 방류량에 크게 좌우되며 남강댐의 수량은 하류부의 수질 및 연안 어업환경에 큰 영향을 미치므로 향후 이에 대한 정량적 분석 시 계산의 효율성 및 모형의 적용성 측면에서 2차원 준연계 모형을 적용하는 것이 바람직한 것으로 판단된다.

• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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• 제14권3호
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• pp.176-183
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• 2011

조간대가 발달되어 있는 청계만 해역에서 3차원 해수유동모형의 적용성을 검토하였다. EFDC 모형과 ESCORT 모형을 ${\sigma}$-격자체계하에서 적용한 결과 EFDC 모형이 우수한 결과를 보였으며 ESCORT 모형 역시 무난한 적용성을 보이고 있다. 그러나 조간대 상에서 얕은 수심을 동일한 격자 개수로 분할하는 ${\sigma}$-격자체계의 특성에 연유하여 비효율적인 측면을 확인할 수 있었다. ESCORT 모형에서 제공되는 z-격자체계로 모의한 결과 이러한 비효율성을 피할 수 있었으며 정확성에서도 유의적인 차이가 없는 것으로 나타나고 있다.

• 대한공간정보학회지
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• 제20권1호
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• pp.43-51
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• 2012

수변공간 및 수자원에 대한 효율적 활용 요구가 증대됨에 따라 하천의 수리적인 특성을 보다 정밀하게 모의하고 이를 활용한 의사결정이 필요하다. EFDC 모형은 이러한 의사결정을 지원하기 위한 다차원 수리모형으로 3차원 정밀지형을 활용하여 수체의 수리적인 특성을 분석할 수 있다. 그러나 EFDC 모형의 입력자료로 활용되는 3차원 정밀지형의 경우, 측량간격과 지형보간기법에 의해 많은 영향을 받게 되며 3차원 정밀지형의 변화에 따라 대상 수체의 수리적인 특성이 영향을 받게 된다. 이에 본 연구에서는 다른 측량간격 및 지형보간기법에 따라 도출된 3차원 정밀지형이 EFDC 모형의 모의결과에 미치는 영향을 검토하였다. 연구 대상지역은 낙동강 금호강 유입구간이며, 검토 사상은 2006년 강우사상에 대한 수치모의를 수행하고, 면적-고도 곡선, 수위 및 유속의 모의결과를 비교 분석하였다. 분석결과, 동일한 측량 간격에서는 지형보간기법에 따른 면적고도곡선의 차이는 크지 않았으나, 측량 간격이 160m에서 모든 보간기법에서 차이가 발생하였고 측량간격이 80m 이상이 되면 하상단면의 변화가 발생하였다. 또한, 수위의 경우에 Kriging을 제외한 나머지 기법은 해상도에 따른 차이가 크지 않았고, Kriging은 160m 측량간격에서 다른 기법에 비해 차이가 크게 나타났다. 유속의 경우, 80m 측량간격이상에서 각 보간기법별 차이가 나타나기 시작했으며 160m 측량간격에서 Kriging은 다른 보간기법과 큰 차이를 보이는 것으로 나타났다.

• Environmental Engineering Research
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• 제21권2호
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• pp.171-179
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• 2016

This study analyzes guidelines to select optimum number of grids to represent behavior of a given water system appropriately. The EFDC model was chosen as a 3-D hydrodynamic and water quality model and salt was chosen as a surrogate variable of pollutant. The model is applied to an artificial canal that receives salt water from coastal area and fresh water from a river from respective gate according to previously developed gate operation rule. Grids are subdivided in vertical and horizontal (longitudinal) directions, respectively until no significant changes are found in salinity concentrations. The optimum grid size was determined by comparing errors in average salt concentrations between a test grid systems against the most complicated grid system. MSE (mean squared error) and MAE (mean absolute error) are used to compare errors. The CFL (Courant-Friedrichs-Lewy) number was used to determine the optimum number of grid systems for the study site though it can be used when explicit numerical method is applied only. This study suggests errors seem acceptable when both MSE and MAE are less than unity approximately.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제13권7호
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• pp.3275-3284
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• 2012

본 논문은 국내 농업용저수지의 성층현상을 방지하고자 물순환장치를 설치하였을 때, 3차원 수리해석모델인 EFDC를 이용하여 부유물질 이송확산모의를 하였다. 이를 통해 물순환장치의 이송확산범위를 예측하고, 다양한 운전인자를 조절함으로써 최적의 운전인자를 도출하여 물순환으로 인한 내부변화의 영향을 최소화하고자 하였다. 3차원 이송확산모의 결과에 의하면, 30일 이후에 전 수층에 걸쳐 물순환이 시작되며, 100일 이후 저수지의 전체순환이 가능한 것으로 모의되었다. 또한, 연속운전보다 간헐운전이 저수지 전 구간에서 이송확산농도가 낮게 나타났으며, 안정적으로 전체순환이 일어났다. 물순환장치의 표층과 저층 혼합비율은 표층 혼합율이 높을수록 저수지 영향을 감소시킬 수 있으며, 3:1 동일조건일 경우, Case 8(50일운전:50일정지) 조건이 저수지의 내부영향을 최소화할 수 있을 것으로 나타났다.

• 대한토목학회논문집
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• 제37권3호
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• pp.561-573
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• 2017

낙동강에서 다기능보의 건설과 하도의 준설로 인해 수심은 더욱 깊어졌으며 유속이 느려져 지체시간 또한 증가하였다. 이로 인해 수심이 깊은 일부구간에는 성층현상이 발생하였으며, 또한 녹조현상을 가중시키는 원인이 되었다. 본 연구에서는 저수지와 하구언에서 성층현상 재현성이 입증된 3차원 수리 수질 해석모형인 EFDC 모형을 낙동강에 적용하여 성층현상의 재현성을 평가하고자 하였다. 낙동강 수온 및 DO 성층화 현상을 재현하기 위해 낙동강 중 하류부에 EFDC 모형을 구축하고 성층화에 민감한 주요 매개변수에 대한 민감도 분석을 수행하였으며, 민감도 분석을 통해 최적의 매개변수를 선택하여 성층화를 재현하였다. 본 연구의 결과는 다양한 성층교란 시나리오 분석의 기초자료로 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2010년도 학술발표회
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• pp.1079-1083
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• 2010

하절기에 집중되는 강우로 인해 국내의 경우 저수지와 댐 건설이 불가피 하였으며, 이들 구조물에 의한 수체의 거동 및 수질의 분포 또한 일반 하천과는 다른 특성을 지니고 있다. 특히, 흐름 방향보다 수심 방향으로의 특성이 강하게 작용하는 호소에서는 3차원 수리 수질 모델링을 적용함으로써 모의 결과에 대한 신뢰성을 높일 수 있다. 하천의 발원지로서의 댐(저수지)과 하천과 하천사이에 위치한 저수지의 특성이 다르며, 하천 사이에 위치한 저수지의 경우, 하천과 하천을 이어주며 그 흐름특성과 수질의 분포 및 변화의 양상의 바뀐다는 점에서 독립적이며, 연계되는 구조의 특징을 동시에 반영할 수 있어야 한다. 본 논문에서는 낙동강에 위치한 남강댐(진양호)를 중심으로 연구를 진행하였으며, 안동댐 등처럼 하천의 발원지가 아닌 하천과 하천 사이에 위치한 호소(댐)으로 이와 같은 특징을 반영하여 수질오염총량관리제에서의 목표수질 달성여부와 점 및 비점오염원에서 발생되는 오염부하량의 변화에 따른 저수지 내의 수리 수질 모의를 EFDC-WASP의 연계 모델을 통해 연구하고자 하였다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2009년도 학술발표회 초록집
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• pp.785-790
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• 2009

섬진강 하구역에서 모래채취로 인한 지형변화와, 댐 및 취수장의 증가로 인한 유량감소로 인해 해수의 역류범위가 증가하여 참게나 재첩과 같은 경제성 어종이 감소하고, 염분으로 인한 농업용수사용 불가와 같은 염수피해가 늘어가고 있다. 따라서 본 연구에서는 2차원 수치모형인 RMA-2, 4와 3차원 수치모형인 EFDC를 각각 이용하여 밀물 시 염수가 전파되는 범위 및 염수농도를 모의하고, 동시에 2차원 모형과 3차원 모형을 비교하여 모의목적에 대한 각 모형의 장 단점을 알아보았다. 모의결과를 살펴보면 최저 수위 시 두 모형이 큰 차이를 보이는 것을 볼 수 있었으며, EFDC가 상류쪽으로 더 길게 염수침입이 일어나는 것을 볼 수 있었다.

• 상하수도학회지
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• 제23권1호
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• pp.15-22
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• 2009

This study reports the serial use of a 3-D hydrodynamic model, EFDC-Hydro and a dynamic water quality model WASP7.2 that are maintained by USEPA. The 48 km section of the Geum River downstream between Daechung Dam and Gongju was selected as a sample study site. Topographical information was used to accurately represent morphology of the study site and boundary conditions were derived from governmental databases including WAMIS by Ministry of Land and Ocean and WEIS by Ministry of Environment. EFDC-Hydro was successfully calibrated for observed water level and WASP was calibrated using monthly observed water quality data obtained from the above sources. It was found that the current water quality target of BOD for the Geum River-H point could not be met on monthly basis though every other tributary of the area would meet its own water quality target as assigned in Korean TMDL. This study proposed the new target BOD water quality for the Gabcheon and Mihocheon as 4.3 and 3.6 mg/l, respectively so that the Geum River-H point can meet the target. When Sejong City is constructed, it is estimated that effluent discharge limit of BOD must be less than 4.5 mg/l to meet water quality of the point. This study shows that it is possible to carry out more precise modeling considering both water movement and water kinetics by using EFDC and WASP simultaneously.

• 한국농공학회논문집
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• 제51권6호
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• pp.53-62
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• 2009

The EFDC (Environmental Fluid Dynamics Code), a numerical model for simulating three-dimensional (3D) flow, transport, and biogeochemical processes in surface water systems including rivers, reservoirs, and estuaries, was applied to assess the effect of sea water and fresh water exchange rates ($Q_e$) on the mixing characteristics of a conservative pollutant (tracer) induced from upstreams and salinity in Saemangeum Lake, Korea. The lake has been closed by a 33 km estuary embankment since last April of 2006, and now seawater enters the lake partially through two sluice gates (Sinsi and Garyuk), which is driving the changes of hydrodynamic and water quality properties of the lake. The EFDC was constructed and calibrated with surveyed bathymetry data and field data including water level, temperature, and salinity in 2008. The model showed good agreement with the field data and adequately replicated the spatial and temporal variations of the variables. The validated model was applied to simulated the tracer and salinity with two different gate operation scenarios: RUN-1 and RUN-2. RUN-1 is the case of real operation condition ($Q_e=25,000,000\;m^3$) of 2008, while RUN-2 assumed full open of Sinsi gate to increase $Q_e$ by $120,000,000\;m^3$. Statistical analysis of the simulation results indicate that mixing characteristics of pollutants from upstream can be significantly affected by the amount of $Q_e$.