• Journal of Korea Water Resources Association
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• v.54 no.7
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• pp.495-507
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• 2021

With the recent industrial development, accidental pollution in riverine environments has frequently occurred. It is thus necessary to simulate pollutant transport and dispersion using water quality models for predicting pollutant residence times. In this study, we conducted a field experiment in a meandering reach of the Sum River, South Korea, to validate the field applicability and prediction accuracy of RAMS+ (River Analysis and Modeling System+), which is a two-dimensional (2D) stream flow/water quality analysis program. As a result of the simulation, the flow analysis model HDM-2Di and the water quality analysis model CTM-2D-TX accurately simulated the 2D flow characteristics, and transport and mixing behaviors of the pollutant tracer, respectively. In particular, CTM-2D-TX adequately reproduced the elongation of the pollutant cloud, caused by the storage effect associated with local low-velocity zones. Furthermore, the transport model effectively simulated the secondary flow-driven lateral mixing at the meander bend via 2D dispersion coefficients. We calculated the residence time for the critical concentration, and it was elucidated that the calculated residence times are spatially heterogeneous, even in the channel-width direction. The findings of this study suggest that the 2D water quality model could be the accidental pollution analysis tool more efficient and accurate than one-dimensional models, which cannot produce the 2D information such as the 2D residence time distribution.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2019.05a
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• pp.106-106
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• 2019

많은 도심의 하천들은 오염물질의 유입에 취약하다. 최근 신소재 공학 등 첨단산업이 발전하게 되면서 유해화학물질의 유입문제는 더욱 대두되고 있으며, 실제로 최근 유해화학물질 유입사고 발생건수가 늘어나고 있다. 특히 국내 취수량의 90%는 지표수에서 취수하고 있어, 하천오염사고는 직접적인 피해로 이어지게 된다. 따라서 이러한 사고에 대응하기 위하여 수환경에 유입된 유해물질의 거동 매커니즘을 반영한 수질해석이 필요하다. 수체 내에 유입된 유해화학물질은 기본적으로 흐름에 따른 이송 확산을 하며 흡 탈착, 휘발, 침전 부유, 생화학 반응과 같은 다양한 반응과 함께 혼합거동을 한다. 특히 소수성물질의 경우 용해된 상태뿐만 아니라, 유사에 흡착된 상태로 수체에 존재하게 된다. 결국 유해화학물질의 거동을 해석하기 위해서는 유체의 흐름 해석뿐만 아니라 수체에 존재하는 유사의 이송 또한 해석해야한다. 본 연구에서는 흐름해석을 위하여 서울대에서 개발한 흐름모형(HDM-2D)을 사용하였으며, 부유사 거동모의를 위해 부유사거동모형(STM-2D)을 개발하였다. 또한 유해화학물질의 거동모의를 위해 서울대에서 개발한 수질모형(CTM-2D)에 생성/소멸항을 추가하였으며 흐름모형과 부유사모형과의 연계를 통해 유해화학물질의 혼합거동 수치모형을 개발하였다. 각 반응항(흡 탈착, 휘발, 침전 부유, 생화학 반응)을 수치모형에 반영 시에는 보통 두 계(물-토양, 물-공기) 사이의 선형 물질교환으로 이해된다. 따라서 물질의 각 반응 별 평형농도와 물질교환속도계수를 추정식을 통해 산정하여 사용하게 된다. 하지만 각 기작이 반영유무에 따라 계산시간 및 필요입력변수가 늘어나게 되므로, 유해화학물질 유입사고와 같은 빠른 대처가 필요한 경우 각 반응 텀의 유의성을 판단하여 모형에 반영여부를 결정을 통해 경제적인 모의를 할 수 있어야 한다. 이에 따라 본 연구에서는 개발된 모형의 각 매개변수들의 민감도를 분석하고, 흐름조건 및 물질의 특성에 따른 반응항의 유의성을 판단하였다. 본 연구에서는 개발된 모형(부유사거동모형, 유해화학물질의 혼합거동모형)은 해석해 및 현장 데이터와 비교검증을 통해 개발을 완료하였으며, 각 반응항의 민감도 분석을 통해 매개변수의 임계값을 결정하였다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2017.05a
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• pp.74-74
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• 2017

자연하천에서 수자원의 원활하고 안전한 관리에 있어서 오염물의 혼합 거동에 대한 이해는 매우 중요하다. 대부분의 자연하천의 경우 만곡부 및 합류부와 같은 복잡한 지형을 갖고 있으며 이러한 경우 하천의 흐름이 복잡한 형태를 갖게 된다. 특히 수생태계에 많은 영향을 미치는 하폐수 처리장 처리수는 대부분 1차적으로 지류로 방류되어 이후 본류로 지속적으로 유입되게 된다. 이러한 오염물질이 지류로부터 본류로 혼합되는 합류부 구간의 경우 일반적인 1차원 혼합이 아닌 횡방향을 포함하는 2차원적인 혼합 거동에 대한 분석이 필요하다. 본 연구에서는 금호강과 진천천이 좌안으로부터 오염물질이 지속적으로 유입되는 낙동강 중류구간 합류부에서의 혼합 구간의 연구를 위하여 횡분산계수 산정을 위하여 전기전도도(electrical conductivity: EC)를 이용한 농도 추적 실험을 수행하였다. 낙동강 본류에서 정해진 측선을 따라 센서가 설치된 보트를 이용하여 실시간으로 농도, 수리량 데이터를 GPS 위치 데이터와 함께 취득하였다. 또한 실험으로부터 취득한 자료를 바탕으로 2차원 이송-확산 혼합 거동 모델인 CTM-2D 수치모형을 이용하여 모의하였다. 실험 수행 결과, 지류인 금호강과 진천천의 EC 농도가 합류 전 낙동강 본류의 EC 기저농도 보다 더 높은 값을 나타내었다. 지류의 유입으로 인하여 본류 좌안 쪽에서 전기전도도의 값의 상승을 확인할 수 있었으며 하류로 이동할수록 불균등했던 전기전도도의 분포가 횡방향 혼합을 통하여 점점 균등한 분포로 전환되는 것으로 나타났다. 또한 2차원 혼합 거동 분석에 필요한 횡 분산계수 산정을 위해 모멘트법, 해석해를 이용한 추적법, 수치모형을 통한 역산법을 통해 산정하여 결과를 비교하였다. 그 결과 모멘트법의 경우 다른 방법들에 비하여 전반적으로 과소 산정하는 경향을 나타내었다.

• Journal of the Korean Society of Visualization
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• v.16 no.3
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• pp.26-34
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• 2018

In the present study, an experimental assessment has been made of the drag reducing efficiency of the outer-layer vertical blades, which were first devised by Hutchins(1). A detailed flow field measurements have been performed using 2-D time resolved PIV with a view to enabling the identification of drag reduction mechanism. In addition, an experimental investigation has been made of the applicability of outer-layer vertical blades to real ship model. The arrays of outer-layer vertical blades have been installed onto the flat side and flat bottom of a 300k KVLCC model. A series of towing tank test has been carried out to investigate resistance (CTM) reduction efficiency with various geometric parameters and installed places of blades. The installation of vertical blades led to the CTM reduction of 1.44~3.17% near the service speed.

• Journal of the Korean Applied Science and Technology
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• v.32 no.3
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• pp.461-468
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• 2015

Simultanious quantitative determination of Cetyltrimetyl ammonium chloride(CTM), Stearamidopropyl dimetylamine(SAP), Behentriammonium chloride(BHT), Dihexadeyldimethyl ammonium chloride(DHDDM) was carried out by reversed phase HPLC. The 0.2% TFA/Methanol was used for the mobile phase of gradient conditions. An Alltech $C_{18}$($250mm{\times}4.6mm$ i.d., $5{\mu}m$)and the selected ELSD detector was applied. The analysis results of HPLC showed good linearity with correlation coefficient of $r^2=0.997$ in the rage of $130{\sim}1980.5{\mu}g/mL$ and detection limit.

• Korean Journal of Veterinary Research
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• v.39 no.4
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• pp.765-771
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• 1999

Unlike most Escherichia coli strains, E coli O157 : H7 didn't ferment sorbitol within 24h of incubation and showed a negative reaction for $\beta$-glucuronidase. We developed a new medium for the rapid isolation of E coli O157 : H7 using sorbitol MacConkey agar with cefixime, potassium tellurite and 4-methylumbelliferyl-${\beta}$-D-glucuronide (MUG) as a primary plating medium. The addition of $20{\mu}g/ml$ of vancomycin in enrichment broth for E coli O157 : H7 inhibited lots of Gram positive bacteria. Three strains (10.3%) of 29 non-O157 E coli strains and 3 strains (8.3%) of 36 Salmonella spp were inhibited at the $0.05{\mu}g/ml$ of cefixime and 23 strains (79.3%) of 29 non-O157 E coli strains and 12 strains (33.3%) of 36 Salmonella spp were inhibited at the $2.0{\mu}g/ml$ of potassium tellurite. But none of the E coli O157 : H7 was affected at these concentration. The addition of MUG at $100{\mu}g/ml$ level to sorbitol MacConkey agar with cefixime and potassium tellurite (CTM-SMAC) aided in the rapid isolation of E coli O157 : H7 from samples by checking sorbitol-negative and $\beta$-glucuronidase negative phenotypes simultaneously. In conclusion, inoculation of a positive in the O157 screening test from enrichment broth on CTM-SMAC appeared to be a rapid, cost-effective and sensitive method for the isolation of E coli O157 : H7.

• Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
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• 2009.11a
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• pp.343-344
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• 2009

The aim in this paper is to show how to extract scalp of a series of brain MR images by using region growing segmentation algorithm. Most researches are all forces on the segmentation of skull, gray matter, white matter and CSF. Prior to the segmentation of these inner objects in brain, we segmented the scalp and the brain from the MR images. The scalp mask makes us to quickly exclude background pixels with intensities similar those of the skull, while the brain mask obtained from our brain surface. We make use of connected threshold method (CTM) and confidence connected method (CCM). Both of them are two implementations of region growing in Insight Toolkit (ITK). By using these two methods, the results are displayed contrast in the form of 2D and 3D scalp images.

• Journal of Korea Water Resources Association
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• v.53 no.2
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• pp.141-154
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• 2020

The accidents of toxic chemical spill into rivers are increasing in recent years due to expansion of heavy industries in Korea. In order to respond to the chemical spills, accident response systems have been established for both main rivers and tributary rivers. However, since these accident response system adopted the water quality models imported from the foreign countries, it is difficult to acquire the model parameters and to calibrate and validate the water quality models. Therefore, this study developed a depth-averaged two-dimensional river water quality model to analyze the behavior of hazardous chemicals in rivers and proposed an efficient simulation execution framework by identifying the significant reaction mechanisms considering the characteristics of the toxic chemicals. The depth-averaged two-dimensional river water quality model CTM-2D was upgraded by adding reaction terms representing mechanisms of the adsorption, desorption, and volatilization of toxic chemicals. In order to verify the model, the analytical solution was compared with the numerical solution, and results showed that the error was less than 0.1%. In addition, the model was applied to a virtual scenario which is a water pollution accident at the confluence of the Nakdong River - Kumho River, and model results showed that an efficient simulation could be carried out by activating only significant reactions which were assessed by the sensitivity analysis.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2021.06a
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• pp.248-248
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• 2021

본 연구에서 개발한 하천흐름해석모형 HDM-2Di는 2차원 추적모형에 필요한 격자생성기(RAMS-G) 및 GUI (RAMS+)와 연계하여 요소망 생성기능 및 요소망 처리기능을 통해 실제 지형을 반영할 수 있는 전처리 과정을 수행할 수 있다. 장구간 하천에서 신속하고 정확하게 모의결과를 도출할 수 있도록 입출력 체계를 구조화하다. 또한 하천의 복잡한 지형과 자연 하천구조의 동역학적인 흐름환경을 효과적으로 재현할 수 있으며 흐름해석모의 결과인 2차원 평면상의 유속과 수심을 2차원 유해화학물질 추적모형(CTM-2D-TX)의 입력자료로 활용할 수 있도록 개발하였다. HDM-2Di 모형의 성능 검증을 위하여 정상류 및 준부정류, 부정류 조건 흐름해석 성능 테스트를 진행하였으며, 실제 자연하천의 물리적 구조를 재현한 사행수로 추적자 실험 결과와 모형 결과를 비교분석하였다. 또한 자연하천 적용을 위하여 구미보와 칠곡보 구간을 대상으로 ADCP 실측 결과와 상용모형인 Nays-2DH 모의 결과와의 비교를 통해 HDM-2Di 흐름해석모형의 정확성 및 적용성을 평가하였다.

• Journal of Animal Science and Technology
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• v.44 no.5
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• pp.593-598
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• 2002

This experiment was prosecuted to estimate the carcass traits and their relationships in Hanwoo steers. The mean carcass weight(CWT), back fat thickness (BFT), meat, bone, intra- muscular fat (IMF) and eye muscle area (EMA) of steers were 300.27 kg, 9.23 mm, 58.99%, 12.92%, 28.08% and 74.00 $cm^2$, respectively. The pHB(before aging), pHA(after aging), cook loss before aging($CL_B$) and cook loss after aging ($CL_A$) were 5.32, 5.60, 16.43% and 19.21%, respectively. It was also found that the MS and FC were 3.67 and 3.17, respectively. The EMA and quantity index (QIX) were positively correlated with CWT, meat% and bone% but negatively correlated with IMF%. The BFT was positively correlated with CWT and meat% but negatively correlated with bone% and IMF%. The pH (both before and after aging) was negatively correlated with CL (both before and after aging), water loss during freezing (WLF) and FC. The muscle score(MS) was negatively correlated with CL but positively correlated with WLF and FC. The ARM, HRD, CHW and CTM increased with the increasing of fat% and sharply decreased with the increasing of meat% in the carcass.