• 대한토목학회논문집
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• 제14권5호
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• pp.1145-1158
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• 1994

물의 유동(流動)에 관한 계산상 효율성(效率性)을 갖는 자유수면(自由水面)을 고려한 3차원(次元) 유한차분(有限差分) 수직모형(數値模型)을 개발하였다. 수직모형(數値模型)은 연직방향(鉛直方向)에 대해 정규화(正規化)한 좌표(座標)(${\sigma}$-coordinate)를 사용하며, 시간(時間) 적분방법(積分方法)으로는 반음해법(半陰解法)(semi-implicit)을 사용하여 계산시간(計算時間)의 효율성(效率性)을 도모하였다. 모드분리(mode-splitting)개념을 도입하여 내부모드(internal mode)에 대해서는 양해법(陽解法)을 사용하였으며, 외부모드(external mode)는 수평방향(水平方向) 운동량방정식(運動量方程式)들과 연속방정식(連續方程式)의 차분식(差分式)으로부터 구한 타원형(楕圓型) 차분방정식(差分方程式)을 SOR방법에 의하여 해석하였다. 이와 같은 방법은 계산(計算) 시간간격(詩間間隔)이 표면(表面) 중력파(重力波)에 대한 CFL(Courant-Fredrich-Lewy)조건에 의해 제약을 받지 않아 계산시간(計算時間)의 효율성을 도모할 수 있다. 개발된 모형은 1차원(次元) 수로(水路)에서 취송유(吹送流)의 연직분포(鉛直分布)에 대한 해석해(解析解)와 비교(比較) 및 연직(鉛直) 가변격자(可變格子)의 도입에 따른 오차분석(誤差分析) 정사각형(正四角形) 호수(湖水)에서 취송유(吹送流) 계산(計算) 및 차분화(差分化) 상수(常數)들의 민감도(敏感度) 분석(分析)을 수행하였다.

• Journal of Advanced Research in Ocean Engineering
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• 제4권3호
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• pp.124-134
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• 2018

In this study, when the stability of the structure against the ocean wave is considered for designing the offshore structures in the Pacific, Indian ocean and Atlantic regions where the cyclone is largely generated, the ocean wave caused by the cyclone as well as the storm surge which called wind induced wave shall be predicted accurately for the purpose of judgment. The predicted wind induced wave was evaluated by comparing the outcome results the model test of Nobuhiro Matsunaga (1996) and Conventional Experiment forms such as Jonswap spectral forms(Carter, 1982), Simplified Donelan / Jonswap forms(Wilson 1965), Donelan spectral forms(Donelan 1980), Revised SPM forms(Schafer Lake 2005, 2007, 2008), SPM forms(CERC 1977), the CEM forms(Kazeminezhad et al., 2005), SMB forms(Sverdrup Munk and Bretschneider 1947,1954, 1970), and Revised Wilson forms(Wilson 1965, Goda 2003). Most of these conventional experiment forms confirmed a good match when the fetch length is less than 10 km. However, normal cyclone fetch length is more than 100km, With this fetch length, the comparison result is 10.4% of deviation when used Jonswap spectral forms(Carter, 1982) but the deviation of the other forms is around 74% due to boundary limit of fetch and wind duration. Therefore, in this study, we proposed the revised forms after comparing these results with the model results. We confirmed that the deviation range is around 10% based on revisited experiment forms. Since the model test was carried out in the small water tank, the scale up factor was applied to the mode test results in order to obtain similar results to the actual environment from revisited forms.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제10권3호
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• pp.53-62
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• 2011

본 연구에서는 방수제 구조물 및 하부지반에 대하여 1/100 축소모형의 비율을 갖는 토조를 제작, 설계지진 가속도 0.154g의 진동하중 적용시 진동대 모형실험을 통하여 구조물의 거동특성과 내진 안정성을 평가하였다. 실제 시공순서를 재현하여 완성 후 진동대 모형토조 하부에 설정된 지진하중을 발생시켜 지진에 의한 하부지반과 방수제 구조물의 상호작용을 분석하였다. 즉, 구조물의 수평 및 수직 변위, 구조물 하부지반에 작용하는 간극수압 변화, 하부지반 및 방수제 구조물의 최대가속도 변화량 측정 등 계측결과를 비교 분석하여 내진 안정성을 판단하였다.

• 한국측량학회지
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• 제15권2호
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• pp.221-230
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• 1997

수문해석에서 지형의 경사분석결과는 수질예측이나 수량예측에 매우 중요한 영향을 미친다. 최근의 경사분석은 기존의 종이지도를 이용하기 보다는 수치표고모형을 이용하는 추세이다. 그러나 수치표고모형에 의한 지형 경사분석은 수치표고모형의 격자크기에 영향을 받는다. 따라서 격자크기에 따른 경사분석결과의 영향은 중요한 요소가 될 수 있다. 이 연구에서는 수질과 수문을 시뮬레이션하기 위해서 요구되는 수문매개변수와 지형매개변수를 결정하기 위해 소양호 유역의 면적이 $640\;km^2$인 내린천 유역과 삼척오십천의 $33\;km^2$ 인 무릉천 유역에 적용하였다. 격자의 크기가 유역의 경사분석에 미치는 영향을 분석하기 위해 내린천유역에 대해서는 1,000 m에서 100 m까지 100 m 격자간격으로 그리고 무릉천유역에 대해서 300 m에서 20 m까지 10 rn간격으로 각각의 격자를 만들어 변화시키면서 적용하였다.

• 물과 미래
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• 제22권1호
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• pp.81-90
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• 1989

호수와 접하고 있는 홍적대지의 지하수류동계를 알기 위하여 삼차유한차분모형을 개발하여 삼차원정상모의 발생을 행하였다. 대표지층속에 점토층이 렌즈상으로 포함되어 있어 세가지 경우의 이방성을 고려하였다. 모의 발생에는 60$\times$50$\times$30=90,000의 격자점을 설정하였으며 수속판정체계는 0.001m로 하였다. 세가지 경우의 이방성에 대하여, 삼차원정상모의 발생을 행하여 얻어진 결과로부터 해석된 지하수류동계와 추적자 및 수질에 의한 해석(배.비근, 1987)의 결과를 비교하였다. 삼차원해석에서 얻어진 네 개의 대표적인 연직2차원 등 포텐샬단면으로부터 연구지역의 지하수류동계를 추정하였으며 그 결과는 유역산출율과 지하수의 함량-유출량 분포로부터 추정되는 결과와 다름이 없었다.

• 한국해안해양공학회지
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• 제5권3호
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• pp.221-231
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• 1993

하구 및 호소 수질모형인 WASP4를 사용하여 수도권 상수취수 대안지점들에서의 장래수질을 모의하였다. 모의 수질항목으로서 엽록소 a, 질소 순환요소들, 인 순환요소들, BOD 및 DO 등을 포함하였다. 1986년부터 1990년까지의 월별 댐유입량 및 방류량 자료를 사용한 계절별 물수지 분석에 의하여 모형의 경계단에서의 계절평균 유량 입력자료를 산정하여, QUAL2E 모형에 의하여 모의된 수질 입력자료와 함께 장래수질의 히절별 모의에 사용하였다. 또한 장래 오염부하량 및 취수 대안지점에서의 취수에 따른 민감도 분석을 수행하였다. 장래수질의 모의 결과, 여러 대안지점들 중 북한강 하류단 지점의 수실이 보든 수질항목에 대하여 가장 양호하며, 남한강 하류단 지점이 가장 불량한 것으로 나타났다. 또한, 북한강 대안지점에서 취수가 기손 취수지점에서의 오염도를 다소 증가시키나 그 정도는 미미한 것으로 나타났다.

• 대한환경공학회지
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• 제37권1호
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• pp.14-22
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• 2015

산업단지의 유량 및 오염물질 유출 특성을 분석하기 위하여, SWMM 모형을 시화산업단지 1간선수로에 적용하여 분석하였다. 2008년과 2009년에 시화1간선수로에서 측정한 6회의 단일 강우 사상을 대상으로 유출량 및 SS, COD, TN 및 TP 부하량의 보정을 실시하였다. 대부분 불투수지역으로 구성되어 있는 시화1간선수로 유역의 오염물질의 축적 과정은 지수 형태로 이루어진 후 강우에 유출되는 Power-linear을, 쓸림은 토지이용에 따라서 도시지역은 초기 세척을 잘 묘사할 수 있는 Power-Exponential이 적합한 것으로 판단된다. 검증된 SWMM 모형을 활용하여 불투수면적의 변화가 산업단지 내 유출량 및 첨두시간 변화에 미치는 영향 분석하였다. 본 연구지역에서는 불투수면적 증가에 따라 유출량의 감소는 보였으나, 첨두시간에는 유의한 변화를 보이지 않았다. 본 연구 결과는 산업단지의 불투수면 저감방안 수립 및 유역 관리를 위한 기초정보로 활용할 수 있을 것으로 판단된다.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제89권5호
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• pp.437-452
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• 2024

Functionally graded materials (FGMs) have gained substantial attention from researchers due to their exceptional strength and thermal resistance. Their utilization in the aviation and automobile industries has significantly improved the efficiency of various structural components. Moreover, stiffened panels find wide applications in aerospace and automobile structures and these panels are frequently exposed to extreme environments. It is from this perspective that our research is focused on analysing the vibroacoustic response of stiffened functionally graded panels subjected to external dynamic excitations in a thermal environment. In the present research work, a finite element model is developed to conduct the dynamic analysis of functionally graded stiffened panels using the first-order shear deformation theory. Subsequently, a boundary element based model is also developed and coupled with the finite element model to investigate the sound radiation behaviour of those panels in a thermal environment. The material properties of FG stiffened panels are considered as temperature dependent, while the thermal environment is assumed to be acting as linearly varying through the panel's thickness. The present investigation aim to compare the vibroacoustic responses of different panels due to stiffener orientations, material compositions, power law indices and plate thicknesses at various temperatures. The research findings highlight the significant impact of addition of stiffeners, its orientation and material compositions on the sound radiation characteristics of these panels under thermal environments. The present numerical model can easily be employed for analysing the sound radiation behaviour of other types of flat or curved stiffened panels having arbitrary geometry and boundary conditions.

• 생태와환경
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• 제40권1호
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• pp.61-71
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• 2007

본 연구는 국내 최대의 수질정화용 인공습지인 시화호 인공습지의 개방수역(open water)에서 식물플랑크톤에 의한 광합성특성 및 유기물생산력을 조사 평가하여 효율적인 습지관리를 위해 open water관리방안의 기초자료를 제공하기 위함이다. 식물플랑크톤의 광합성특성 및 1차 생산력은 유입수의 수질특성과 체류시간이 다른 반월천습지와 동화천습지의 open water에서 조사되었다. 조사기간 동안 시화호 인공습지내 5개 open water에서 식물플랑크톤에 의한 1차 생산력은 $481{\sim}11,275mgC\;m^{-2}\;day^{-1}$의 범위로 연중 부영양화 수준을 보였고 계절과 지점에 따라 변동이 컸다. 시화호 인공습지에서 식물플랑크톤의 P-I curve 모델계수를 통한 광합성특성은 두 습지로 유입되는 유입수의 상반되는 수질특성(인과 질소 농도)에 크게 영향을 받는 것으로 나타났다. 최대광합성속도 (Pmax)는 $42{\times}1,014 mgC\;m^{-3}\;hr^{-1}$로 chi. ${\alpha}$ 농도와 양의 상관(R=0.47)을 보였다. 식물플랑크톤의 광합성효율을 나타내는 동화계수(AN)두 습지 모두 고습지와 저습지의 AN값의 차이를 보이지 않았지만 동화천습지의 AN값이 평균 8.5gC $gChl^{-1}\;hr^{-1}$로 반월천습지의 평균 5.8gC $gChl^{-1}\;hr^{-1}$보다 높은 값을 보여 인 농도가 높은 동화천습지에서 식물플랑크톤의 광합성효율이 큰 것으로 나타났다. 두 하천의 수질특성으로부터 식물플랑크톤의 광합성효율은 질소보다 인 농도 그리고 작은 TN/TP와 관련이 있는 것으로 사료된다. 낮은 광도에 대한 광합성능력을 나타내는 초기기울기와 동화계수 사이에는 높은 양의 상관(R=0.81)을 보인 것으로 보아, 낮은 광조건에서 광합성능력이 큰 식물플랑크톤이 광합성효율도 큰 것으로 나타났다. 본 연구에서 시화호 인공습지의 open water에서 식물플랑크톤에 의한 유기물생산이 매우 높은 것으로 보아 식물플랑크톤이 습지의 수질 및 수처리효율에 영향을 미칠 것을 판단된다. 습지의 수처리효율을 향상시키기 위해서는 체류시간을 짧게 해주거나 open water의 면적을 줄여 식물플랑크톤의 증식을 억제하거나 또는 증식한 식물플랑크톤이 습지외부로 유출되지 않도록 하는 관리방안이 필요할 것으로 본다.

• 한국지구과학회지
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• 제34권6호
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• pp.507-514
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• 2013

백두산은 정상부에 천지가 존재하는 잠재적인 활화산으로 최근 화산활동 분화와 관련된 화산이류 발생가능성에 대한 우려가 높아지고 있다. 본 연구에서는 백두산 정상부의 칼데라 호수 지점의 분화를 가정한 화산이류의 모델링을 수행하였다. LAHARZ를 적용한 본 연구는 다른 해상도의 수치지형모형을 구동모형의 매개변수를 변화시키며 분화로 야기된 다양한 상황의 화산이류 발생 영향을 검토하였다. 매개변수의 민감도 해석은 움푹 패인 곳(sink)을 정의하는 한계치와 수치지형모형의 해상도가 화산이류의 모델링 결과에 주는 영향이 제한적이라는 결과를 보여주었고, 하천격자의 도출을 위한 한계치와 수치모형의 해상도는 하천격자의 공간적 분포에 상대적으로 민감한 결과를 보여주었다. 또한 LAHARZ가 가지고 있는 문제가 흐름 발생 알고리즘 자체의 한계에 기인하는 것을 확인하였다. 한편, 상이한 수치지형 모형의 해상도가 화산이류의 최종 모델링결과에 미치는 영향은 제한적으로 나타났다.