• 한국수자원학회논문집
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• 제39권5호
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• pp.417-430
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• 2006

본 연구에서는 강우의 특성변화가 유출 특성에 미치는 영향을 파악하기 위하여 구형펄스모형으로 모의시킨 강우를 선형저수지 모형과 Nash 모형에 유출모의하여 그 유출량에 대한 확률밀도함수와 강우의 확률 밀도함수를 비교하였다. 이를 통해 강우의 발생빈도, 강우강도, 지속시간이 유출에 어떻게 기여하는지에 대하여 파악하였다. 소규모 유역과 중규모 유역에 대한 영향을 분석하기 위하여 두 개의 대상유역을 선정하였다. 그 결과 강우의 발생빈도, 강우강도, 지속시간의 변화에 대하여 유출량이 다양한 특성을 보이는 것을 확인 할 수 있었으며, 이는 향후 기후변화에 대한 영향을 평가하는데 적용될 수 있을 것이라 판단된다.

• 한국물환경학회지
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• 제18권2호
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• pp.221-228
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• 2002

Abundant growth of algae in raw water sources caused by eutrophication brings about significant side effects on water supply, such as taste and order problem, oxygen depletion, toxic material secretion, and filter clogging problem in water treatment process, etc. The purpose of this research is to remove the algae and phosphorus compounds in the Pal-dang reservoir promptly by using the upflow filtration system with coagulant addition. The filter tower consisted of sand media and sieve filter with air back-washing process. By using coagulation and filtration with $132{\mu}m$ pore size filter, about 55% and 70% of algae and phosphorus compounds were removed respectively. The experimental conditions were as follows; head loss of 0.2m, linear velocity of 200m/day, and filtration flux of 1000($L/m^2/day$). In the case of filtration with cartridge type filter of $25{\mu}m$ pore size, the filtration flux was about 7800 LMH, and the removal ratios of COD, SS, T-P, and Chlo-a. were 61%, 99%, 54%, and 98%, respectively. However, high pressure air back-washing process with should be required for the maintenance of such high filtration flux.

• Structural Monitoring and Maintenance
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• 제6권2호
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• pp.103-124
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• 2019

Present study concerns the safety evaluation of SefidRud dam's block No. 18 regarding probable crack propagation in the foundation gallery under a MCE record. Accordingly, a 3D finite element model of the block in companion with the reservoir and the foundation is modeled. All the associated thermal and structural parameters are derived via calibration with the records of thermometers and pendulums installed inside the dam body. The origination of the cracks and their whereabouts are determined by primary thermal and static analyses and through a linear dynamic analysis the potential failure zone and their extent and level are studied. The foundation gallery is the most probable zone among the other intensive tensile stress area to compromise the dam stability. Therefore, the nonlinear analysis of this risky region is inevitable. The results depict the permissible expansion of the cracks inside the gallery even under another future earthquake in MCE level. As a consequence, the general dam performance is assessed safe in spite of the seepage flow rate growth from the gallery fractures.

• 한국수자원학회논문집
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• 제48권12호
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• pp.1051-1064
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• 2015

본 논문은 선형계획모형을 이용하여 H 아리수 정수 센터의 최적 취수량 결정 방법을 연구 하였다. 현재 H 아리수 센터에서는 관리자의 경험과 숙련도에 의지하여 취수량을 결정하고 있다. 그런데 매시 변하는 수요를 만족 시키면서 시간대별로 요금이 서로 다른 전력의 사용을 최소화 하는 취수량 결정은 근무자들의 경험과 숙련도를 넘어서는 간단한 문제가 아니다. 따라서 수리적 기법 중 하나인 선형계획모형을 이용해 취수량을 결정하고, 비용 절감을 시도하였다. 본 연구에서 제안한 선형계획 모형은 수요예측치를 기본 입력자료로 사용하고 있는데 예측오차가 발생할 경우 정수지 높이 제한을 위반하는 경우가 발생한다. 이를 해결하기 위해서는 정확한 수요예측이 선행되어야 한다. 그러나 아무리 좋은 예측 기법을 사용하더라도 실수요와 오차는 있게 마련이고 이는 여전히 높이 제한의 제약을 만족 시키지 못하는 결과를 불러일으킨다. 따라서 예측오차를 수용 할 수 있는 안전 마진 상수를 이용한 대안을 제안하였다. 본 연구에서 제안한 선형 계획 모형을 통한 취수량 결정은 수위 모니터링을 위해 항시 작업자가 근무 할 필요가 없기 때문에 인건비 면에서도 많은 절약이 예측되어 총 비용 감축은 훨씬 더 많으리라 기대된다.

• 생태와환경
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• 제36권4호통권105호
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• pp.403-412
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• 2003

전남 주암호에서의 식물플랑크톤 동태를 파악하기 위해 2003년 2월부터 10월까지 식물플랑크톤생체량 (클로로필 a)의 크기별 시 ${\cdot}$ 공간적 변동과 제반 환경요인에 대해 조사하였다. 본 논문에서는 주암호와 같은 담수호에서 식물플랑크톤의 크기 구조가 계절적, 공간적으로 어떻게 변화하고 그러한 변화 속에서 물리적 요인들이 어떤 영향을 미치는지 회귀분석을 통해 파악하고자 하였다. 식물플랑크톤 (클로로필 a)은 세 그룹 즉, 대형 (micro-size > 20 ${\mu}m$), 소형 (nano-size 3-20 ${\mu}m$) 마지막으로 초소형 (pico-size, < 3 ${\mu}m$)으로 구분했다. 물리적 특성 파악을 위해 수온, 광소멸계수, PAR (photosynthetically active radiation), 수중 탁도등도 동시에 측정하였다. 최대치의 클로로필 a 는 2003년 하류지역에서는 4월에 상류지역에서는 10월에 발생하였다. 식물플랑크톤의 대번성기에는 대부분 세포크기가 큰 대형 (micro-size)식물플랑크톤이 우세하였다. 주암호의 크기별 식물플랑크톤의 변동에 영향을 미칠 수 있는 물리적 특성들에 대해 논의하였다.

• 한국토양비료학회지
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• 제41권6호
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• pp.374-378
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• 2008

기존의 전량집수법은 유실된 토양과 물을 전부 채취하기 위하여 시험대상지 하부에 낙차를 두어 일정규모의 집수조를 설치하여야 하고, 유실 토양과 유출 수를 측정한 후에는 집수조 내부의 토양과 물을 전부 제거해야 하므로 집수조의 설치 및 관리에 많은 노력과 비용이 소요된다. 이러한 집수구 설치 및 관리상의 문제점을 개선하기 위하여 토양보전시험연구를 위하여 장소선정이 용이하고, 시험포장에서 배출되는 토양유실 및 유출수의 측정과 시료채취 작업이 간편한 회전분할집수기를 제작하여 기존의 표준방법과 비교하였다. 농경지에서 유실되는 토양과 물을 일정 비율로 채취하기 위하여 집수기의 원형판을 8부분으로 분할하여 각 날개에 일정량의 물이나 토양이 채워지면 무게 중심이 아래로 이동하는 방법으로 소량의 물이나 토양에 의해 자체 회전하면서 시료 중 일부만 채취하도록 하였고, 집수기 자체의 각도를 기울여 각각의 날개에 채워진 유출수와 유실토양은 원형판이 가장 낮은곳에서 회전할 때 비워지도록 하였다. 회전분할집수기의 정밀도를 비교하기 위하여 실내실험으로 유수량을 $1{\sim}10L\;min^{-1}$로 조절하여 유출수량과 회전분할집수기의 채취량을 비교한 결과 고도의 직선적인 정의상관 ($r=0.997^{***}$)을 보였으며, 야외 시험포장에서 회전분할집수기 시제품을 설치하여 측정한 결과 집수비율은 토양 유실량 및 물 유출량이 많을수록 정밀도가 높았다.

• 지구물리와물리탐사
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• 제18권3호
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• pp.125-132
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• 2015

저류층의 탄화수소 매장량 평가에 있어서 매우 중요한 물 포화도($S_w$)는 Archie의 경험식을 이용하여 전기비저항지수(RI )로부터 구할 수 있다. 그러나 많은 경우, Archie 경험식에 사용되는 포화도 지수 n은 상수가 아니며, 물 포화도에 따라 변하는 것으로 알려져 있다. 또한 RI vs. $S_w$ 자료를 log-log 축에서 회귀분석하면 원점을 지나지 않는 경우도 흔히 발생한다. 본 연구에서는 이러한 단점을 극복하고자 수정 Archie 경험식을 제안하였는데, 이 식은 RI vs. $S_w$ 대비도표의 추세가 직선이든 곡선이든, 원점을 지나든 아니든 모두 표현할 수 있는 장점을 갖는다. 수정 Archie 경험식을 사용하기 위해서는 전도성 지수 ${\mu}$, 임계 물 포화도 $S_c$, 포화 분포 계수 b 등의 계수를 결정해야 하는데, 이들 계수를 실내실험을 통하여 결정하는 방법을 제시하였다. 수정 Archie 경험식은 청결 사암 및 탄산염암 등 저류암의 공극 구조, 공극수 분포, 습윤성 등을 반영할 수 있어 현장 적용성을 높일 수 있을 것으로 생각된다.

• 생태와환경
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• 제43권1호
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• pp.136-141
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• 2010

본 연구는 국내 대표적 인공호수인 대청호에서의 식물 플랑크톤의 1차 생산력을 알아보기 위하여 실험실과 현장에서 영양염 첨가 설험을 실시하였다. 실험을 위한 샘플을 2009년 9월 대청댐 앞 정수대 지점에서 채수 하였으며, 채수한 샘플은 Cubitainer에 6 L씩 분배하였다. 대조군은(Control) 영양염 처가 없이 원수 그대로 사용하였으며 6개의 처리군(Treatment)에는 $KH_2PO_4$와 $KNO_3$을 이용하여 P, 2P, 4P, $2NO_3$-N, $2NO_3$-N 그리고 질소와 인은 동시에 첨가한 P+$NO_3$-N의 농도로 영양염을 첨가하였다. 엽록소-$\alpha$ (Chlorophyll-$\alpha$)와 총질소(TN), 총인(TP)의 농도 변화를 매일 동일한 시간에 분석을 실시하였다. 단기 영양염 실험에서 인을 첨가해준 실험군은 대조군이나 질소를 첨가해준 처리군에 비해 식품플랑크톤의 성장이 뚜렷이 나타났으며, 이들 간의 높은 유의 수준을 보였다(p < 0.05). 또한 가장 높은 인의 농도를 첨가한 4P 처리군에서 P, 2P 처리군보다 높은 조류 성장률을 보였다. 반면 질소를 첨가한 처리군에서는 조류성장과 유의성을 보이지 않았다(p > 0.20). 염양염 첨가 실험결과 일반적으로 담수 생태계가 인에 의해 제한 된다는 다른 연구결과들과 일치하는 것으로 나타났다. 한편 인과 질소를 동시에 첨가한 처리군에서 가장 낮은 조류 성장률을 보였는데, 이는 제한 영양염이 인에 의해 작용 하더라도 질소와 함께 첨가될 경우 조류 성장 억제 될 수 있는 것으로 사료된다. 과거 장기간 측정된 대청댐의 상대비율 (TN:TP ratio)에 따르면 전체의 95% 이상이 17을 월등히 상회하는 값을 보여(Forsberg and Ryding, 1980), 총인과 총질소의 상대 비에 의해서도 인에 의한 제한 영양염 효과가 나타났다. 결과적으로 대청호의 정수대 부근에서 용존인이 일정량 이상 충분히 유지될 경우, 용존인은 식물플랑크톤의 생산력과 강한 양의 상관관계를 보이는 것으로 사료된다.

• 생태와환경
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• 제42권1호
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• pp.9-18
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• 2009

본 연구에서는 우리나라의 주요한 철새도래지인 주남 저수지를 대상으로 1998년부터 2007년까지 10년간의 계절적 수질특성 분석 및 연별변이 특성, 강우분포에 따른 영양염류(N, P)의 부하특성 및 경험적 모델(Empirical model)을 이용한 부영양화 변수 간의 역동적 관계를 분석하였다. 수체내의 COD의 평균농도는 $7.8\;mg\;L^{-1}$이었고, TN 및 TP의 영양염류 농도는 각각 $1.4\;mg\;L^{-1}$, $83{\mu}g\;L^{-1}$로서 부영양-과영양 상태로 나타났다. 주남저수지의 월별 COD는 전기전도도(r=0.669, p<0.001)와 높은 상관관계를 보여 하절기 강우는 이온희석현상을 야기시키고 이는 수질향상에 기여하는 것으로 나타났다. TN 및 TP의 One-way ANOVA 분석 결과에 따르면, 철새 도래의 전 후에는 유의한 차이(F=$5.2{\sim}12.9$, p<0.05)를 보였다. 즉, 이는 철새 도래 전에 오히려 더 영영염류가 높은 것으로 나타나 철새도래에 의한 영양염류의 증가효과는 없는 것으로 나타났다. 또한, $NO_{3^-}N$ 및 $NH_{3^-}$의 Oneway ANOVA 분석 결과는 철새 도래 전 후에 유의한 차이(F=$0.37{\sim}0.48$, p>0.05)가 없는 것으로 나타났다. 부영양화에 관계된 변수를 이용한 경험적 모델(Empirical model)의 1차 회귀분석 결과에 따르면, 조류생체량은(CHL)은 TN ($R^2$=0.143, p<0.001, n=119) 및 TP ($R^2$=0.192, p<0.001, n=119)와 통계적으로 유의한 상관성을 보여 CHL의 증감에 영양염류가 영향을 미치나 그 효과는 미미한 것으로 나타났다. 이를 위해 영양상태 지수 변이성(Trophic State Index Deviation, TSID) 테스트에 따르면, "TSI (CHL)-TSI (SD)" 및 "TSI (CHL)-TSI (TP)"값은 전체 관측치 중 70% 이상이 음수값으로 나타나 CHL은 영양염류에 의한 제한보다는 무기성 부유물(Inorganic solids)에 의한 광제한 효과로 나타났다.

• Korea-Australia Rheology Journal
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• 제15권3호
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• pp.131-150
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• 2003

A new numerical algorithm of finite element methods is presented to solve high Deborah number flow problems with geometric singularities. The steady inertialess planar 4 : 1 contraction flow is chosen for its test. As a viscoelastic constitutive equation, we have applied the globally stable (dissipative and Hadamard stable) Leonov model that can also properly accommodate important nonlinear viscoelastic phenomena. The streamline upwinding method with discrete elastic-viscous stress splitting is incorporated. New interpolation functions classified as rational interpolation, an alternative formalism to enhance numerical convergence at high Deborah number, are implemented not for the whole set of finite elements but for a few elements attached to the entrance comer, where stress singularity seems to exist. The rational interpolation scheme contains one arbitrary parameter b that controls the singular behavior of the rational functions, and its value is specified to yield the best stabilization effect. The new interpolation method raises the limit of Deborah number by 2∼5 times. Therefore on average, we can obtain convergent solution up to the Deborah number of 200 for which the comer vortex size reaches 1.6 times of the half width of the upstream reservoir. Examining spatial violation of the positive definiteness of the elastic strain tensor, we conjecture that the stabilization effect results from the peculiar behavior of rational functions identified as steep gradient on one domain boundary and linear slope on the other. Whereas the rational interpolation of both elastic strain and velocity distorts solutions significantly, it is shown that the variation of solutions incurred by rational interpolation only of the elastic strain is almost negligible. It is also verified that the rational interpolation deteriorates speed of convergence with respect to mesh refinement.