• 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 $Q_e$.

• 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.

• 한국수자원학회논문집
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• 제44권7호
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• pp.577-590
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• 2011

본 연구에서는 낙동강 유역을 대상으로 유역-하천 흐름 연계 모형을 구축하였다. 본 연구는 기후변화에 따른 하천 흐름 및 수질 영향 분석을 위한 전단계의 연구이다. 낙동강 유역을 대상으로 유역 수문 모형인 SWAT 모형을 구축하고 낙동강 본류 EFDC 모형에 유량 경계자료를 제공하여 본류 흐름을 예측하였다. 유역 모의를 통해 계산된 유출량을 본류 13개, 지류 30개 지점에서 2004년부터 2009년까지의 환경부8일 자료를 이용하여 검보정하였다. 모형의 적용성을 평가하기 위하여 % difference, NSE, $R^2$를 산정하였으며, % difference는 몇몇 지점을 제외하고는 대부분 15% 이내인 것으로 나타났고, NSE와$R^2$ 역시 대부분 적정 수준인 것으로 모의 되었다. 한편, SWAT 모형으로부터 본류의 상류 및 지류 경계의 유출량 값을 제공받아 EFDC모형에 입력하였고 낙동강 본류에서의 2007년도 흐름을 예측하였다. 계산된 결과를 낙동강 본류의 각 수위 관측소에서의 측정 데이터와 비교한 결과, 본 모형이 저수기 및 홍수기시 모두 잘 예측하는 것으로 나타났다. 또한 만곡부 및 하중도 부근에서의 유속 증가와 감소 현상 등을 잘 모의하는 것으로 확인되었다. 한편, 상류 경계로 부터 1월1일 유입된 염료의 이동현상을 모의한 결과 하구언까지 도달하는데 약 65일이 소요되는 것으로 나타났다.

• 한국해안해양공학회:학술대회논문집
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• 한국해안해양공학회 2006년도 추계학술대회 발표논문집 Proceedings of Coastal and Ocean Engineering in Korea
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• pp.25-28
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• 2006

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2011년도 학술발표회
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• pp.333-333
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• 2011

배수갑문 외측에 발생하는 유사 퇴적 현상으로 인하여 배수갑문의 통수능이 감소하게 되는데, 이로 인하여 홍수 배제 능력과 조수 차단 능력이 감소하여 간척지의 홍수 피해와 침수 피해 등이 발생할 위험성이 증가한다. 본 연구에서는 대천 방조제 배수갑문 외측에 발생하는 유사 퇴적현상을 규명하기 위해, 3차원 수치 모형인 EFDC(Environmental Fluid Dynamics Code) 모형을 이용하여 모의하였다. 격자망을 구성하기 위해서 SMS(Surface Water Modeling System) 모형을 이용하여 배수갑문이 위치하고 있는 방조제에 대한 격자체계를 구성하였다. 격자체계는 직교좌표계를 사용하여 4269개의 격자를 만들어 모형에 적용하였다. 수위 및 유량에 대한 경계조건은 기상자료, 조위관측소 자료, 배수갑문 운용자료를 통해 구축하였으며, 초기조건은 보령 조위자료를 이용하였다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2010년도 학술발표회
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• pp.724-728
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• 2010

강우강도의 증가와 식생대의 변화 등 기후변화로 인한 저수지내 대형탁수와 조류대발생으로 사회적 문제가 야기되고 있다. 이에 유역대책 평가와 저수지내 유체거동 및 영향평가를 위한 수단 확보가 절실한 상황이다. 본 연구에서는 국내 저수지에 대한 3차원 수리해석기술의 적용성을 검토하고자 하였다. 이를 위해 낙동강의 주요지류 중 하나인 남강에 위치한 남강댐에 대해 미 EPA의 오염총량지원도구인 EFDC 모델을 적용하였다. 저수지내 퇴사량 조사시 측정된 실측치와의 지형 재현성 검토, 실측수위와 모의결과의 비교를 그래프와 통계지표를 활용하여 실시하였고 염료 추적 모의를 통해 도달시간 등을 산정하였다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2017년도 학술발표회
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• pp.95-99
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• 2017

서낙동강 하류에 국내 최초로 친수구역 활용에 관한 특별법에 따른 부산 에코델타시티(Eco Delta City, EDC) 조성사업이 시행 중에 있으며, 친수공간 확보 및 친수활동에 대한 관심의 증가로 서낙동강 수질개선에 대한 필요성이 증가하고 있다. 이에 부산 EDC 사업에서는 친수활동을 위한 목표 수질(II급수)을 설정하고 목표수질을 달성하기 위해 EFDC 모형을 활용하여 서낙동강 유역의 수질개선 방안을 검토하였다. 서낙동강 유역의 하수처리 정비 등을 통한 오염부하의 삭감, 부산 EDC 사업의 오염부하 삭감 및 서낙동강, 평강천, 맥도강 물순환 등의 대책을 통하여 목표 수질을 달성할 수 있을 것으로 연구되었다.

• 한국농공학회논문집
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• 제56권6호
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• pp.139-147
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• 2014

Forecasting salinity in an estuary reservoir is essential to promise irrigation water for the reclaimed land. The objective of the research was to assess salinity balance and its temporal and spatial variations in the Iwon estuary reservoir which has been issued by its high contents of salinity in spite of desalination process for four years. Seepage flows through the see dikes which could be one of possible reason of high salinity level of the reservoir was calculated based on the salinity balance in the reservoir, and used as input data for salinity modeling. A three-dimensional hydrodynamic model, Environmental Fluid Dynamics Code (EFDC), was used to simulate salinity level in the reservoir. The model was calibrated and validated based on weekly or biweekly observed salinity data from 2006 to 2010 in four different locations in the reservoir. The values of $R^2$, RMSE and RMAE between simulated and observed salinity were calculated as 0.70, 2.16 dS/m, and 1.72 dS/m for calibration period, and 0.89, 1.15 dS/m, and 0.89 dS/m for validation period, respectively, showing that simulation results was generally consistent with the observation data.

• 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.