• 제목/요약/키워드: Lake model

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다상흐름 모형을 이용한 산사태 유발 수면충격파 3차원 수치모의 (3D numerical modeling of impact wave induced by landslide using a multiphase flow model)

  • 김병주;백중철
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제54권11호
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    • pp.943-953
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    • 2021
  • 호수, 저수지, 만 등의 사면에서 발생하는 산사태 및 토석류에 의해 유발되는 수면충격파의 전파는 복잡한 지형 조건에서 토석류와 물 흐름이 상호작용하는 3차원 자연현상이다. 이 연구에서는 3차원 다상 난류 흐름 해석을 위한 수치모형과 비뉴튼 유체인 토석류에 대한 유변학적 모형을 적용하여 만의 사면에서 발생한 산사태로 인한 수면충격파의 거동을 수치모의하였다. 수치해석 결과를 타 연구자의 수리실험 자료와 비교 분석하여 3차원 수치모형의 적용성을 평가하였다. 수면으로 유입되는 토석류의 선단부 두께와 유속이 적절히 모의 된다면, 수면충격파의 정점부가 솟구치는 높이와 수면형은 매우 우수한 정확도로 예측이 가능한 것으로 나타났다. 토석류의 초기 형상을 다르게 설정한 두 가지 수치해석 결과는 연직상향으로 솟구친 수면충격파가 최고점에 도달한 후 중력에 의해 하강하면서 감쇄되는 단계에서부터 상이해지는 것으로 나타났다. 토석류 초기 두께를 상대적으로 크게 설정한 수치모의 결과는 만을 가로지르는 수면형과 함께 반대편 사면에서의 쳐오름 현상까지 양호하게 실험자료를 재현할 수 있는 것으로 나타났다. 반대편 사면에 도달한 수면충격파가 사면을 거슬러 흐르는 최고 쳐오름 높이는 토석류 총량이 같은 경우 수면으로 유입되는 토석류의 초기 두께에 민감하지 않은 것으로 나타났다. 한편, 수로 바닥을 따라 전파되는 토석류의 전파 특성을 더 정확하게 재현하기 위해서는 실험에서 점토 성분이 없는 입자만을 이용하여 재현한 토석류 물질 특성에 맞는 유변학적 모형을 적용할 필요가 있다고 판단된다.

인공신경망을 이용한 식물플랑크톤의 대량 증식 제어 알고리즘 개발 (Development of Mass Proliferation Control Algorithm of Phytoplankton Using Artificial Neural Network)

  • 박성화;김종구;권민선
    • 해양환경안전학회지
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    • 제29권5호
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    • pp.435-444
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    • 2023
  • 새만금 내에서는 종종 식물플랑크톤이 증식하기에 알맞은 환경조건이 생성되며 일시에 식물플랑크톤 대증식이 발생하면서 조류 관리기준을 초과하는 사례가 발생하고 있다. 이를 대비하기 위하여 과학적 예측기법을 토대로, 식물플랑크톤의 종별로 가장 효과적이고 효율적인 녹조발생 억제 방안을 제안하기 위하여 식물플랑크톤 대증식 가능성을 예측하고, 제어할 수 있는 모델을 개발하였다. 즉, 하천에서 유입하는 영양염(DIN, PO4-P)을 정책적으로 조절하고, 갑문운영을 통해 호 내 염분을 제어하는 것이다. 먼저 관측치로부터 인공신경망 알고리즘을 이용해 식물플랑크톤 대증식 가능성을 예측 결과, 모델의 Kappa 수는 0.7889 ~ 1.0000의 범위로, good ~ excellent 수준이었다. 다음으로 Garson 알고리즘을 이용하여 종별로 설명변수의 중요도를 평가하였고, 또한 DIN 및 염분 값의 변화에 따른 식물플랑크톤 대량 증식 확률을 예측하였다. 그 결과, 각 종별로 식물플랑크톤의 대증식을 억제할 수 있는 DIN과 염분 농도를 정량적으로 예측할 수 있었다. 따라서, 향후 새만금과 같은 거대한 인공 호수에서 식물플랑크톤의 대증식을 억제하기 위한 효율적이고 효과적인 대응방안을 마련할 수 있도록 녹조제어모델을 활용할 수 있을 것으로 판단된다.

신월정수장을 재활용한 서서울호수공원 설계 (Design of West Seoul Lake Park in Reusing the Sin-Wol Filtration Plant)

  • 최신현
    • 한국조경학회지
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    • 제37권5호
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    • pp.24-30
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    • 2009
  • 일반인들의 접근이 통제되며 도시의 기반시설의 역할을 하던 신월정수장은 서남권의 대표적인 테마체험형 공원으로 조성된다. 도시민에게 휴식공간을 제공할 뿐 아니라 정수장이라는 특수한 기존 성격을 공원 조성에 적극적으로 반영하여 재활용함으로써 도시공원의 새로운 모델을 제시한다. 주변 도시구조와의 단절로 인한 밀집된 주거지의 다양한 요구를 수용할 수 없는 공간구조를 가지고 있으며, 도시속의 섬처럼 떠다니고 있다. 중요한 자원 요소인 숲을 공원의 한 요소로 생각하고 적극적으로 주변 도시구조와 연결하였으며, 도시 공원의 경계를 열고 확장하여 도시민들의 다양한 요구를 수용하고 변화에 유연하게 대처할 수 있는 공원구조를 제안하고자 한다. 장소와 재료를 활용한 계획으로는 기존의 침전조는 몬드리안 정원으로 여과조는 문화센터로 기존연못은 생태적 연못과 소리분수로 기존관사지역은 열린풀밭(Open Green Field)으로 설계하였다.

미국과 캐나다 연소노년층의 저비용 소형 주거단지 생활에 관한 연구 : 농촌지역 소도시 외곽을 중심으로 (A Study on Lives of the Young Elderly in Low Cost Small Housing Communities in America and Canada : Focused on Suburban Areas of Small Cities along Rural Counties)

  • 이인수
    • 가정과삶의질연구
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    • 제27권4호
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    • pp.1-18
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    • 2009
  • This study has been performed to explore process of forming low cost small site housing communities and residential lives of the young elderly around small cities along rural counties of America and Canada, and suggest future implications for Korea. In this study, five low cost small housing zones such as cottage and mobile home parks in non-metropolitan counties of California and Ontario State such as Weed, Paradise, Sun City,, Wellington on the Lake, and Trenton were visited and the elderly residents and service experts were interviewed. The senior concentrating housing clusters were formed primarily from influx of both metropolitan and rural residents for the purpose of seeking warmful localities, traffic connections, and business purposes in theme focused production areas. On the other hand, residential lives in the zones are occasionally negatively influenced by unbalanced concentrations of elderly facilities such as nursing stations and funeral homes. For the future of Korean rural elderly policies, suggestions are made as follows: first, integrated forms of urban and rural township need to be settled as attracting places for early retiring people who seek low cost pastoral oriented but culturally activated environment. Second, a model town of mobile housing structures needs to be initiated as a measure of evaluating adaptation process of those movers. Third, a cooperation system among governmental ministries needs to be formed in order to integrate a long term master plan of establishing traditional rural town of independent housing districts. fourth, productive and active lifestyles need to be maintained for government lead retirement rural villages by limiting expansion of nursing related facilities around the independent areas. Fifth, visiting welfare service programs and volunteer groups need to be further developed for the housing area especially in winter time, when social integration and emotional comforts are extremely limited.

Changes in Marine Environment by a Large Coastal Development of the Saemangeum Reclamation Project in Korea

  • Lie, Heung-Jae;Cho, Cheol-Ho;Lee, Seok;Kim, Eun-Soo;Koo, Bon-Joo;Noh, Jae-Hoon
    • Ocean and Polar Research
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    • 제30권4호
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    • pp.475-484
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    • 2008
  • The word 'Saemangeum' indicates an estuarine tidal flat in the southwestern part of the Korean peninsula. The Saemangeum Reclamation Project was launched as a national project in 1991 to reclaim a large coastal area of $401\;km^2$ by constructing a 33-km long dyke. The final dyke enclosure in April 2006 has transformed the tidal flat into lake and land. An integrated oceanographic study has been conducted since 2002 as a part of the Government Action Plan to monitor and assess changes in the marine environment. Prior to the dyke enclosure, the coastal environment in the Saemangeum was a complex system governed by tidal motion, estuarine processes, and coastal circulation of the Yellow Sea. The dyke construction has radically changed not only the estuarine tidal system inside the dyke, but also the coastal marine environment outside the dyke. Post to the dyke enclosure, subsequent changes such as red tide, hypoxia, and coastal erosion/deposition occur successively. Red tides appear almost the year round in the inner area. Even under the condition that the sluice gates are fully open, the water quality does not improve as much as the developers would expect, mainly due to the critical reduction of the hydrodynamic stirring power. We will introduce details of our monitoring program and significant changes in the Saemangeum marine environment, based on observations and model results.

싸이폰식 여수토의 진공촉진에 대한 연구 (A Study on Accalerated Vocous Condition in Siphon Spillway)

  • 김시원
    • 한국농공학회지
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    • 제6권2호
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    • pp.816-825
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    • 1964
  • 1. Outline: The flow of the siphon spillway is very intricate and affected by vacuous condition. It is an intresting problem to make vacuum rapidly in_siphon, i.e, to provoke the perfect siphonaoge with the lowest water-level of overflow. The hydraulic experiments of siphon spillway have practiced at the Masan Lake, Haenam, the province of Junnam and gained rational and economical results which cannot be odtained by calculation. 2. Experiment: The model scale was a half of that of the prototype. 3. Results and discussion: In the experiments of 14 runs, washing, overflow water level, outlet, water level of cushion, phenomenon of water flying and water pressure of every part, etc. were studied. a) The relation of overflow water-level at siphon inlet and deflector When the elevation of the deflector is 10. 65m and the form of deflector O.4m long is the hypotenuse of an $45^{\circ}$ isosceles triangle, the over flow water-level is the minimum, i. e. the siphonage was excellent. There is no effect by the rising of overflow water-Ievel between 11.95m to 1O.65m of deflector elevation (in the first plan, it is 11.05m). But the overflow water-level rises remarkably in the outside region of the above limits. b) The relation of overflow water-level, the length of cushion and standard height of the base. The reduction of the length of cushion brings the rising of overflow waterlevel, and the rising of the standard height of the base brings the rising of overflow water level. For the long cushion length and low standard height of the base, it cannot be expeted to have the falling of overflow water-level. The most satisfactory data were obtained at 5.20m of the base standard height and 6.1m of the length of cushion. The first vah,le planned was 5.70 m and 4.30m.

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얕은 수심에서 동작하는 소형 수중 디바이스를 위한 음향 모뎀 설계 및 구현 (Design and Implementation of an Acoustic Modem for Small Underwater Devices Operating at Shallow Water)

  • 전준호;박성준
    • 전자공학회논문지
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    • 제49권11호
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    • pp.110-117
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    • 2012
  • 내수면 및 연근해에서 수질 오염 감시, 수중 생태 관찰, 수중 침입 감지 등을 효과적으로 수행하는 시스템이 요구됨에 따라 근거리 수중 음파 통신을 수행하는 음향 모뎀에 대한 관심도 증대되고 있다. 얕은 수심에서는 음파의 수중 전달 과정에서 발생하는 확산, 흡수, 반사, 산란 등에 의해 채널 해석이 용이하지 않으며 음향 모뎀의 개발 사례 및 성능이 매우 제한적이다. 또한, 얕은 수심에서 수중 음파 통신 시스템을 구성할 경우 고정형 수중 노드 및 이동형 수중 이동체에 탑재되는 수중 모뎀의 크기에 대한 제약이 존재한다. 본 논문에서는 수중 채널에서 음파의 전송 중 발생하는 손실에 대해 고찰하고, 고정형 및 이동형 근거리 수중 음파 통신에 적합한 고효율 초소형 음향 모뎀을 설계 구현한다. 개발한 수중 음향 모뎀을 활용하여 최대 500 미터, 2 kbps의 전송속도로 수심이 얕은 호수에서 실증 실험을 실시함으로써 적용 가능성을 검증한다.

3차원 수질모델을 이용한 토지변화에 따른 호소 내 수질 변화 모의 (Simulation of Lake Water Quality Changes following the Land Change by Three Dimensional Model)

  • 김연수;김수전;곽재원;김덕길;김형수
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2011년도 학술발표회
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    • pp.145-149
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    • 2011
  • 우리나라의 강우특성은 여름철인 6월~9월에 집중되며 대부분이 일시에 집중적으로 발생하여 하천을 통하여 호소 및 바다로 유입된다. 이러한 강우특성으로 여름철에 집중되는 강우로 인한 하천의 유량을 댐과 같은 수공시설물을 통해 저류시킴으로써 하류지역의 홍수피해를 예방하고 이용할 수 있는 물을 안정적으로 확보할 수 있도록 하고 있으나 대형 인공호의 유역에서는 인구 증가와 상업 및 공업화에 따른 토지이용이 변화함에 따라 오염물질의 유입이 증가하고 있는 추세이다. 댐이나 호소는 지표면에 고여 있는 수체를 말하며 물이 천천히 흐르거나 흐름이 전혀 없는 경우도 있다. 댐이나 호소에서는 장기간 수류의 지체현상이 발생하므로 발생하는 수체 및 수질의 문제가 하천과는 다르다고 할 수 있다(서동일 등, 2009). 호소의 물은 정체되어 있기 때문에 흐르는 물에 비해 자정능력이 부족하고 바닥에 퇴적된 유기물이 분해되어 수질에 나쁜 영향을 미치기 때문에 수질관리에 여러 가지 어려움이 따른다(박석순, 2009). 따라서 흐름방향 보다 수심방향으로의 특성이 강하게 작용하는 댐이나 호소에서는 3차원 수리 수질 모형의 적용이 타당하며 본 연구에서는 이를 위하여 EFDC를 적용하였다. 섬진강 유역의 경우 전체유역의 65.8%가 임야로 이루어진 산림유역으로 비교적 적은 양의 유역오염물질이 발생하지만 산불이나 벌채와 같은 산림의 손실은 홍수기 때 유역오염물질의 발생 및 유출을 증가시켜 주변수체의 수질을 악화시킬 우려가 있다. 이에 본 연구에서는 운암호 수질측정망 상류 유역면적인 $526.23km^2$에 대하여 토지변화 시나리오를 임야의 25%, 50%, 75%가 손실되어 나대지화 되었다고 가정하고, EFDC 모형을 이용하여 산림지역의 소실에 따른 토지피복 변화가 섬진강 댐 운암호의 수질에 미치는 영향 정도를 파악하였다.

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LANDSAT TM 영상자료를 이용한 호수 수질 관측 (Monitoring of Lake Water Quality Using LANDSAT TM Imagery Data)

  • 김태근;김광은;조기성;김환기
    • 대한공간정보학회지
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    • 제4권2호
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    • pp.23-33
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    • 1996
  • 광역수계에서 현재의 수질평가 방법은 시간과 장비 등의 제약으로 오염물질 분포, 이동 및 전반적인 수질현황을 파악하기가 어렵기 때문에 최근에는 대상수역의 수질을 동시적이고 공간적으로 측정을 할 수 있는 원격탐측 적용 연구가 증가추세에 있다. 따라서 본 연구에서는 위성 원격탐측기법으로 호수 수질을 관측하고자 1995년 6월 20일과 1995년 3월 18일에 Landsat 5호 위성의 대청호 상공 통과시간에 맞춰 대청호에서 부영양화 관련 수질인자를 측정하여 위성데이터와 수질 실측치간의 상관관계 분석 및 회귀모델을 유도하였고 모델의 정밀도를 검증하였다 연구결과 TM데이터로부터 수질에 관한 많은 정보를 얻을 수 있었는데, 투명도, 탁도, 부유물질 및 클로로필은 높은 상관성을 보였으나 분광특성이 뚜렷하지 않은 총인, 총질소는 원격탐측 적용이 어려운 것으로 나타났다.

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2010년 시화호유역 질소 물질수지 산정 (Estimation of Nitrogen Mass Balance in Sihwa-ho Watershed, 2010)

  • 최정길;이효진;김태하;최재훈;우준식;이강웅
    • 한국환경과학회지
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    • 제27권3호
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    • pp.179-193
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    • 2018
  • Nitrogen budgets in Sihwa-ho in 2010 were estimated using a mass balance approach. Major nitrogen fluxes sources can be divided into three sections: cities, agricultural area, and forest. Surplus nitrogen 2,030~2,214 ton/yr (2,123 ton/yr in average) was discharged to Sihwa Lake. 20% of the surplus nitrogen is removed from the wetland and 60% is removed tidal flats. Therefore net nitrogen discharge from Sihwa basin is estimated to be 650~708 ton/yr (679 ton/yr in average). Wet and dry nitrogen deposition and load from non-point sources ware estimated to be 97 ton/yr and 69 ton/yr, deposition is using CAMx model. So estimated total nitrogen discharge into Sihwa-ho was 817~875 ton/yr (846 ton/yr in average). The atmospheric load explains 11.1~11.9% (11.5% in average) of the total nitrogen load Sihwa-ho.