• 제목/요약/키워드: Modeling technique

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수리자극에 의한 지열저류층에서의 유도지진과 단층대의 변형에 관한 입자기반 개별요소법 모델링 연구 (Particle Based Discrete Element Modeling of Hydraulic Stimulation of Geothermal Reservoirs, Induced Seismicity and Fault Zone Deformation)

  • 윤정석;아미르 하킴하쉐미;아노 짱;귄터 찜머만
    • 터널과지하공간
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    • 제23권6호
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    • pp.493-505
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    • 2013
  • 본 수치해석논문에서는 절리와 단층대를 포함한 지열저류층에 수리자극을 가할 시 수반되는 유도지진과 단층대의 변형을 개별요소법을 사용하여 모델링하였다. 수채해석기법은 2차원 입자유동코드를 기반으로 하며 수리역학적 상호작용기법과 미소파괴음의 모멘트텐서 역산알고리즘이 결합되었다. 수치해석의 주요결과로는 시공간적으로 변하는 유도지진의 분포와 규모 그리고 단층대의 변형(파괴 및 전단변위)과 주입유체압력의 시공간적 분포와의 상관관계이다. 첫 번째 수치해석으로부터 절리가 분포하는 지열저류층에서의 수리자극에 의한 유도지진의 분포는 주입유체의 점성에 상당한 영향을 받는 것으로 나타났다. 주입유체의 점성이 낮은 경우 (1 cP), 유도지진의 발생범위가 큰 것으로 나타났으며, 주입 후 발생하는 유도지진의 개수와 규모 또한 높게 나타났다. 단층대가 존재하는 지열저류층의 수리자극 모델링의 결과, 주입정의 위치가 단층대와 가까운 경우 작은 주입수 압력분포(<0.1 MPa)로도 단층대의 파괴와 전단변형을 일으킬 수 있는 것으로 나타났다. 본 논문에서 소개한 수치해석기법은 수리자극을 통한 지열저류층 개발 시 유도지진의 분포와 규모를 실제 유체주입작업전에 예측할 수 있게 함으로써 지열에너지개발 분야에서 유용하게 사용될 수 있을 것으로 기대한다.

고속충돌에 따른 재료 파괴 및 파편의 분산거동 연구 (Study on Material Fracture and Debris Dispersion Behavior via High Velocity Impact)

  • 사공재;우성충;김진영;김태원
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제41권11호
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    • pp.1065-1075
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    • 2017
  • 본 연구는 고속충돌에 따른 파괴로 인하여 발생한 파편들의 분산거동을 예측하기 위해 고속충돌 실험과 함께 재료거동 모델링 및 수치해석을 수행하였다. 알루미늄 합금과 강철로 각각 구성된 2종류의 위협체 및 표적판에 대해 충돌실험을 수행하였으며 위협체는 약 1 km/s의 속력으로 표적판과 충돌하고, 이 충돌로 인하여 발생한 파편은 알루미늄 합금 관측판에 손상을 유발시키게 하였다. 사용된 소재의 차이에 의해 파편의 분산거동이 상이하였으며 이에 따라 관측판에 형성된 파편의 분산 반경 또한 다름을 확인하였다. 수치해석은 실험과 동일한 조건하에서 수행되었으며 파편으로 인한 파괴 및 손상을 모사하기 위하여 입자완화 유체동역학(smoothed particle hydrodynamics, SPH)기법과 유한요소(finite element, FE) 연계 기법을 적용하였다. 실험 측정된 결과와 해석값을 비교분석한 바, 표적판의 관통부 지름과 관측판상의 파편 분산반경은 5 % 이내의 오차로 잘 일치하였다. 아울러 강철 위협체와 강철 표적판이 충돌한 경우 가장 큰 분산반경을 보임에 따라 타 경우에 비해 가장 위협적임을 알 수 있었다.

작물 흡수를 고려한 3차원 토양수분 분포 모델 개발을 통한 최적 점적 관개 연구 (A Numerical Model of Three-dimensional Soil Water Distribution for Drip Irrigation Management under Cropped Conditions)

  • 권재필;김승현;류순호;노희명
    • Applied Biological Chemistry
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    • 제43권2호
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    • pp.116-123
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    • 2000
  • 작물이 자라는 토양에서 점적 관개에 의해 일어나는 토양 수분의 분포와 이동을 3차원 직교 좌표계로 예측할 수 있는 수학적 모델을 개발하였다. 모델은 지면 증발과 증산을 고려하였으며, 이들의 계절적 현화와 하루 중의 시간변화 뿐 아니라 작물 뿌리의 성장 및 뿌리의 토양 중 분포형태도 고려하였다. 모델의 해는 block centered grid system등을 적용하여 Crank-Nicolson법과 Gauss-Seidel 반복법을 사용하여 구하였다. 모델은 실험을 통해 검증하였으며, 점적 관개의 특성을 알기 위하여 모델을 이용한 컴퓨터 모사를 실시하였고, 본 연구의 조건으로부터 다음의 결과를 얻었다. (1) 관수된 물은 점적기에서 멀어짐에 따라 그 유속이 크게 감소하였고, 관수 시간이 증가함에 따라 습윤구역의 크기가 증가하는 속도도 급격히 감소하였다. (2) 1점 관수의 경우 습윤구역은 수평 방향보다는 수직 방향으로 더 깊이까지 도달하였다. (3) 본 연구조건에서 물이용 효율은 지하 25cm지점의 4점 관수가 가장 좋았으며, 지표면 1점 관수보다 증산량은 10% 증가, 지면 증발량은 20% 감소하였다. (4) disk tension infiltrometer에 의한 토양의 수분보유도 함수는 토양수분 압출에 의한 젖음 곡선과는 상당한 차이를 나타내는 것도 알 수 있었다.

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영천 화강암지역 지하수의 지화학적 모델링 (Geochemical Modeling of Groundwater in Granitic Terrain: the Yeongcheon Area)

  • Koh, Yong-Kwon;Kim, Chun-Soo;Bae, Dae-Seok;Yun, Seong-Taek
    • 대한지하수환경학회지
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    • 제5권4호
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    • pp.192-202
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    • 1998
  • 영천 도수터널 내 화강암 지역의 단열대를 따라 유출되는 지하수에 대하여 지화학 및 환경동위원소 연구를 수행하였다. Ca-HCO$_3$유형에 속하는 유출수의 화학 조성은 화강암을 구성하는 규산염 광물 및 열극 충진 방해석의 지화학적 용해 반응에 의해 설명되며, 그 수문지화학적 진화는 부분적 개방계에서 진행되었음을 보여준다. 환경동위원소 연구 결과, 유출수는 모두 강수 기원으로서 적어도 1953년 이전에 함양된(즉 체류 시간이 최소 45년 이상인) 지하수임을 지시해주며, 나아가 지표로부터의 거리와 단열대의 발달 상태에 따라 부분적으로 지표수의 혼입이 진행되고 있음을 지시한다. 지화학 반응 경로 모델인 CHILLER를 이용하여 본 지역 화강암 지하수의 수문지화학적 진화를 모델링 하였다. 그 결과, $Ca^{2+}$, $Na^{+}$, HCO$_3$$^{-}$ 및 pH는 규산염 광물 및 방해석의 용해 작용과 더불어 점차 증가되는 반면, $Mg^{2+}$$K^{+}$는 각각 몬트모릴로나이트와 백운모의 2차 생성과 더불어 감소됨을 보여준다. 2차 광물의 생성 순서는 적철석, 깁사이트, 카올리나이트, 몬트모릴로나이트, 백운모, 장석의 순이다. 모델링 결과는 유출수의 물리화학적 분석값과 2차 광물의 동정 결과와도 잘 일치한다. 따라서, 이러한 물-암석 상호 반응 모델링을 비교적 복잡한 암반 지하수의 수문지화학적 진화 해석에 타당성 있게 적용할 수 있음을 보여준다.

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반구형 시준기를 가진 감마나이프에 대한 렉셀감마플랜 결과물의 독립적인 검증방법들의 비교 (A Comparison of the Independent Verification Methods for the Results of Leksell GammaPlan for Gamma Knife Predecessor with the Hemispherical Collimators)

  • 허병익
    • 한국방사선학회논문지
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    • 제10권7호
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    • pp.521-529
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    • 2016
  • 감마나이프 방사선수술은 일회에 고방사선량을 조사하는 치료 전략에 기초하기 때문에 렉셀감마플랜의 결과물에 대한 독립적인 검증은 환자의 안전성을 보장하고 치료 오류의 위험을 최소화하는데 중요한 절차 중 하나이다. 기존에 개발된 여러 검증 방법들의 구현을 통해 통계적으로 검토하고 치료에 시도했다. 이 연구의 목적은 감마나이프 치료에 대해 제안된 여러 검증방법의 정확도를 적용하고 평가하는 것이었다. 본 연구에서 감마나이프방사선 수술에 의해 치료된 두개 내 병변을 가진 10명의 환자가 포함되었다. 우리는 최대 선량, 임의의 점에서의 선량, 등선량중심점에서의 치료시간에 관하여 제안된 알고리즘과 렉셀감마플랜으로 획득한 데이터를 비교 하였다. 모든 데이터는 두 개의 상이한 측정 기법을 비교하기 위해 사용되는 통계적 방법인 대응표본 t 검정에 의해 분석되었다. 10가지 사례에서 최대 선량의 통계적 유의성은 제안된 검증방법과 렉셀감마플랜 사이에 관찰되지 않았다. 평균 최대 선량의 차이는 -0.53 Gy에서 3.71 Gy범위내였다. 제안된 검증방법과 렉셀감마플랜에 의해 계산된 임의의 점에서의 선량 또한 통계적으로 유의하지 않았다. 그러나 우리는 등선량중심점에서의 치료시간에 대한 조직최대비율 알고리즘과 렉셀감마플랜사이에 p=0.021인 통계적인 차이가 발견되었다. 통계적 분석에 의하면 제안된 검증방법은 감마나이프 방사선수술의 최상의 치료계획을 위해 최대 선량과 임의의 점에서의 선량을 고려할 때 렉셀감마플랜과 상당히 일치한다고 볼 수 있다. 제안된 검증방법들은 과다선량 조사 가능성을 최소화하기 위한 통상적인 정도관리 절차의 일부분으로 통합될 수 있다고 여겨진다.

관측자료 동화기법과 댐운영을 고려한 실시간 댐 수문량 예측모형 개발 (Development of Realtime Dam's Hydrologic Variables Prediction Model using Observed Data Assimilation and Reservoir Operation Techniques)

  • 이병주;정일원;정현숙;배덕효
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제46권7호
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    • pp.755-765
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    • 2013
  • 본 연구의 목적은 앙상블 칼만필터링 기법과 연속형 강우-유출모형을 연계한 SURF 모형과Auto ROM을 결합한 실시간 댐 수문량 예측모형(DHVPM)을 개발하고 그 적용성을 평가하는데 있다. 대상유역은 충주댐 상류유역을 선정하였으며 2006~2009년 동안 연최대 유입량이 발생한 4개 사례를 선정하였다. 관측유량 자료동화 적용에 따른 선행시간 1시간 유입량에 대한 첨두유량 상대오차, 평균제곱근오차, 모형효율성계수를 산정한 결과, 2007년 첨두유량 상대오차 결과를 제외한 모든 사례에서 자료동화기법을 적용한 결과가 우수한 것으로 나타났다. 현시점으로 가정한 가상시점에서 예측 선행시간 10시간에 대해 유입량을 예측한 결과에서, 유역평균 강우량의 오차가 큰 경우에 대해 자료동화기법을 적용함으로써 예측 유입량의 오차가 줄어드는 것을 확인하였다. 이상의 결과로부터 실시간 예측유입량의 정확도를 향상시키기 위해서는 관측유입량의 실시간 활용이 가능한 환경에서 자료동화기법을 연계한 유입량 예측모형을 이용하는 것이 바람직할 것으로 판단된다.

전기비저항 탐사를 이용한 가축사체 매몰지 특성 분석 (Characterization of an Animal Carcass Disposal Site using Electrical Resistivity Survey)

  • 고진석;김봉주;최낙철;김성배;박정안;박천영
    • 지질공학
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    • 제22권4호
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    • pp.409-416
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    • 2012
  • 가축사체 매몰지로부터 유출되는 침출수는 환경적으로 치명적인 영향을 주는 고농도 오염폐수의 일종이다. 본 연구에서는 효율적인 가축사체 매몰지의 특성을 파악하기 위하여 전기비저항 탐사와 함께 시추조사를 실시하였다. 또한, 가축사체 매몰지에서 샘플링한 침출수의 화학적 분석을 실시하였다. 매몰지 내부에서 5측선의 쌍극자 전기비저항 탐사와 3지점의 시추조사를 실시하였으며, 매몰지 주변의 11지점에서 시추조사를 수행하였다. 전기 비저항 탐사에 의하여 수집된 자료를 이용하여 2차원 역산 모델링을 수행하여 매몰지의 특성(크기, 심도, 형태 등)을 평가하였다. 침출수 분석결과, pH는 7.4에서 6.7로 감소하였고, Eh는 -358 mV에서 -48 mV로 변화하였다. 또한, 가축사체 부패에 의하여 용존 이온이 증가하였다. 전기비저항 탐사 자료의 해석결과, 지표에서 심도 8 m 이내에서 최소 $0.64{\Omega}m$의 낮은 비저항값을 가지는 영역이 나타났다. 이 지역의 기반암 위치와 가축사체의 매립 깊이를 고려할 때, 매립지 내부에서는 침출수에 의한 기반암의 오염은 진행되지 않은 것으로 나타났다. 전기비저항 탐사의 결과는 시추조사의 결과와 잘 일치 하였으며, 이는 전기비저항 탐사가 가축매몰지의 특성을 효과적으로 묘사한다는 것을 보여주었다. 본 연구에 의하면, 전기비저항 탐사가 가축사체 매몰지의 현황을 조사하는데 적합한 기술로 판단된다.

이방성을 고려한 탄성매질에서의 시간영역 파형역산 (Time-domain Seismic Waveform Inversion for Anisotropic media)

  • 이호용;민동주;권병두;유해수
    • 한국지구물리탐사학회:학술대회논문집
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    • 한국지구물리탐사학회 2008년도 공동학술대회
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    • pp.51-56
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    • 2008
  • 등방성 매질에서의 파형역산에 대한 연구는 1980년대부터 꾸준히 이루어져 왔으나 이방성 매질에 대한 연구는 그렇지 못하다. 본 연구에서는 이방성 매질에 대한 시간영역 셀기반 유한 차분 모델링 기법을 이용해 2차원 TI 구조에서의 파형역산 알고리듬을 개발하였다. 반복적인 비선형 역산에서 최대 급경사 방향은 역시간 구조보정의 역전파 방법을 이용하여 간접적으로 계산하였고, 이를 정규화 시키기 위해 슈도-헤시안 행렬을 이용하였다. 본 연구에서 제시된 시간영역 파형역산 기법을 이방성 매질을 포함한 2층 구조와 이방성 Marmousi 모형 자료에 적용하고 이를 등방성 매질만을 고려한 기존의 파형역산 결과와 비교하였다. 본 연구의 결과를 통해 이방성 매질을 등방성 매질로 가정하고 파형역산을 수행할 경우 정확한 영상을 얻을 수 없기 때문에, 실제 탐사 자료의 파형역산을 수행할 경우 이방성 매질을 고려해야 좀 더 정확한 지하 구조를 파악할 수 있음을 확인하였다.

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대학생의 창업의지에 관한 실증적 연구 (Empirical Research on Start-up Intention of Undergraduate)

  • 박광오;안진우
    • 경영과정보연구
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    • 제34권3호
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    • pp.303-315
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    • 2015
  • 본 연구의 목적은 창업의지와 관련된 다양한 이론들을 고찰하고, 이를 통해 창업의지의 영향요인들을 도출하여, 다수의 대학생들 대상으로 실험적 연구를 실시하여 그들의 창업의지와 그 영향요인들을 고찰하고자 한다. 첫째, 개인적 특성 (성취욕구, 위험추구성향)이 학생들의 창업의지에 미치는 영향에 대해 살펴보고자 한다. 둘째, 대학의 창업인프라가 학생들의 창업의지에 미치는 영향에 대해 살펴보고자 한다. 마지막으로, 창업애로사항 (창업실패에 대한 두려움, 경영관리의 어려움)이 학생들의 창업의지에 미치는 영향에 대해 살펴보고자 한다. 본 연구결과는 첫째, 개인적 특성(성취욕구, 위험추구성향)는 창업의지에 유의한 영향을 미치는 것으로 판단된다. 둘째, 대학의 창업인프라는 창업의지에 유의한 영향을 미치는 것으로 판단된다. 셋째, 창업 애로사항(창업실패에 대한 두려움, 경영관리의 어려움)은 창업의지에 유의한 영향을 미치지 못하였다. 본 연구의 시사점은 창업을 위한 시장이 확대되고 정부의 지원이 증가하고 있는 시점에서 미래 잠재적 전문 경영인인 대학생들의 창업에 대한 의지에 미치는 요소들에 대해 살펴보고, 창업의지에 영향을 미치는 결정요인들과의 상호호혜적인 인과관계를 고찰하였다는 점이다. 이를 위해, 개인적 특성, 대학의 창업인프라, 창업애로사항이 대학생들에게 창업동기부여와 창업의지를 높이는 효과 그리고 창업인재의 발굴과 대학생에게 맞는 창업모델을 제시할 수 있어 대학별로 차별화된 대학의 창업문화가 활성화되어야 한다는 측면에서 학문적이고 실무적인 시사점을 얻을 수 있었다.

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사교육과 영재교육 참여경험이 중학생의 수학성취도에 미치는 영향 (Influence of Private Tutoring on Middle School Student's Achievement According to the Experience of Gifted Education)

  • 박순흥;한기순
    • 영재교육연구
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    • 제23권1호
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    • pp.49-65
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    • 2013
  • 이 연구는 한국교육종단연구(KELS) 자료를 활용해 사교육 참여 경험이 수학성취도에 미치는 영향과 더불어 영재교육 참여경험이 수학성취도에 대한 사교육 효과에 미치는 영향을 선형 성장모형을 사용하여 분석하고자 하였다. 이를 위해 수학성취도 점수를 포함하고 있는 KELS 1차년도(2005년)부터 3차년도(2007년)의 자료 중 수학 교과에 대한 사교육 참여 여부, 주당 사교육 시간, 월 사교육비, 영재교육 경험 여부, 성별, 초등학교 6학년 성적 자료, 부모님의 월소득, 내재적 동기 그리고 자아효능감 자료가 사용되었다. 연구대상은 수학성취도 점수를 포함하여 연구목적에 포함된 변수들에 결측치가 있는 경우를 제외하여 최종적으로 4,435명으로 한정하였다. 연구결과 사교육 참여 경험이 더 많은 학생들이 다른 변수들을 통제하고도 수학성취도가 높았으나, 사교육 요인 중 사교육 시간과 사교육 비용의 경우 학년과의 상호작용이 수학성취도에 부적 영향을 미치는 것으로 나타났다. 이에 비하여 영재교육 참여경험은 수학성취도 향상 정도에는 부적 영향을 미쳤으나, 사교육 비용이 수학성취도에 미치는 효과에는 정적 영향을 미치는 것으로 나타났다. 즉, 영재교육 경험이 수학성취도에 대한 부정적 사교육 비용 효과에 대해 긍정적인 영향력을 간접적으로 보이고 있다는 점이다. 이러한 연구결과를 바탕으로 사교육이 수학성취도에 주는 영향 그리고 이러한 사교육 효과에 대한 영재교육경험의 영향과 의미를 논의하였다.