• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2019년도 학술발표회
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• pp.362-362
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• 2019

제주도는 화산섬의 지질특성상 지표수의 개발이용여건이 취약한 관계로 용수의 대부분을 지하수에 의존하고 있다. 따라서 제주도는 정책 및 연구적으로 오랜 기간 동안 지하수의 보전관리에 많은 노력을 기울여 오고 있다. 하지만 최근 기후변화로 인한 지하수위의 하강 및 해수면 상승으로 인한 해수침투의 문제가 꾸준히 제기되고 있으며, 제주도 일부지역에서는 축산폐수 등으로 인해 지하수의 수질오염문제가 발생하고 있다. 따라서 제주도 지하수의 수량 및 수질에 대한 체계적인 관리의 필요성이 증대되고 있다. 지하수에 절대적으로 의존하고 있는 제주도의 수자원의 개발 및 이용 여건을 고려할 때, 지하수의 수량 및 수질에 대한 학술적 토대가 확고히 구축되어야 할 뿐만 아니라 기후변화에 대응한 최적 물관리기법의 개발이 필요한 실정이다. 하지만 제주도의 수자원에 대한 기존의 연구들은 제주도 전역에 대해 최신의 분석방법을 사용한 종합적인 연구가 아닌 일부지역을 대상으로 한 지하지질분석, 지구물리탐사 및 대수성시험 위주의 단편적 분석, 개념적 수문모델의 적용에 의한 대략적인 분석, 또는 일부지역을 대상으로 한 지하수 흐름분석 및 해수침투 분석 위주로 수행되었다. 이러한 기존의 연구들은 여러 가지 문제점을 내포하고 있는데 첫째, 일부지역의 지하지질이 제주도의 복잡한 지하지질특성을 대표할 수 없다는 점과 둘째, 개념적 수문모델은 제주도와 같이 강우의 큰 시공간적 변동성을 고려할 수 없으며 지하지질 특성의 공간적 변동성 또한 적절히 반영할 수 없다는 점 및 셋째, 지하수의 이동은 유역경계와 일치하지 않으므로 독립된 소유역을 대상으로 산정한 지하수 부존량은 소유역내 실제 지하수 부존량과 다를 수 있다는 점 그리고 마지막으로 개별적으로 수행된 지표수, 지하수 및 수질 분석들은 서로 연결성이 없어 이들 간의 상호작용을 고려하지 않아 그 결과의 신뢰성이 떨어진다는 점 등이다. 이러한 제주도에 대한 기존 연구들의 한계점을 극복하기 위해서는 제주도 전역에 대한 종합적인 연구가 필요하다. 이를 위한 방안으로서 제주도 전체를 대상으로 한 최신의 분포형 수문모델의 구축이 필요하며 이 수문모델은 지표수 및 지하수의 상호작용과 해수침투 및 수질 또한 모의할 수 있어야 할 것이다. 그리고 이 개발된 모형과 기후변화 시나리오를 사용하여 미래 수자원변화에 대한 대응이 필요하다. 이에 대한 해외연구사례로서 미국지질조사국이 하와이 섬들 및 괌 등에 대해 수행했던 연구들을 참고할 수 있다. 제주도 전체에 대한 신뢰할만한 종합적인 분석결과는 제주도 수자원의 정책수립에 기초로 활용할 수 있을 것이다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2017년도 학술발표회
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• pp.92-92
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• 2017

본 연구에서는 수치모델을 이용하여 대하천서 발생되는 조류의 공간적 농도 분포를 예측하였고, 현장실험을 통해 모델을 검증하였다. 국내하천은 다수의 지류가 본류로 유입됨에 따라 오염물질의 생산과 공급이 지속적으로 발생하고, 하천의 유로연장과 하폭에 비해 수심이 낮은 지형학적 특성을 지닌다. 따라서 지류 유입 이후 발생되는 조류의 거동 특성을 분석하기 위해 수심 적분된 2차원 이송-확산 모델을 사용하였다. 광합성 성장을 이루는 조류의 성장속도 계산을 위해 영양염류, 수온, 일사량과 수심 등을 변수로 하는 성장속도 함수들을 위의 모델과 결합하였다. 본 연구의 대상구간은 낙동강과 금호강 합류부를 포함한 강정고령보 하류 약 9.2 km 구간으로 모델 검증을 위한 현장실험을 수행하였다. 2차원 이송-확산 모델의 입력 값인 유속 및 수심을 계산하는 수리동역학 모델 검증을 위해 미국 Sontek사의 M9을 이용하여 낙동강과 금호강 각각 32개, 12개 측선에 대하여 수리량을 측정하였다. 수리량 측정결과, 금호강과 낙동강의 평균 유량은 각각 $240m^3/s$, $60m^3/s$로 측정되었고 측정된 유량을 모델의 상류단 경계조건으로 사용하여 측정 유속 및 수심과 유사한 결과를 모델로부터 취득할 수 있었다. 조류 농도 측정을 위해 독일 bbe사의 AlgaeTorch 10을 사용하였으며, 수리량 측정과 동일한 측선서 총 조류 세포수(cells/ml)를 측정하였다. 농도 측정결과, 하류로 내려감에 따라 조류의 농도가 증가하는 경향이 나타났고 금호강 합류 후 최대농도는 측정구간 최하류 우안서 4,460 cells/ml로 나타났다. 주 흐름이 발생하는 하천 중앙부에 비해 유속이 느린 하안서 상대적으로 높은 농도가 측정되었으며, 이와 같은 경향은 하류로 내려감에 따라 강하게 나타났다. 측정된 조류 농도를 이용한 2차원 이송-확산 모델 검증결과, 합류부 최상류 측선서 MAPE = 10.5 %의 최대오차가 발생하였고 최하류 측선서 MAPE = 6.7 %의 최소오차가 발생하였다. 인과 질소와 같은 영양염류의 농도가 높고 횡 방향 수온 분포가 균일한 대상구간의 특성상 영양염류 함수와 수온 함수로부터 계산된 성장속도 가중치 범위는 각각 0.8~1.0, 0.91~1.09로 공간적 변동성이 크게 나타나지 않은 반면, 수심을 변수로 하는 일사량 함수의 성장속도 가중치 범위는 0.05~1.00으로 상대적으로 매우 높은 공간적 변동성이 나타났다. 수심이 4 m 이하인 하천 양안서 0.8 이상의 가중치가 나타났으며, 수심이 7 m 이상인 하천 중앙서 0.4 이하의 가중치가 나타났다. 본 연구의 수치모의 결과, 수리동역학 모델로부터 계산된 수심이 모델 결과 값에 큰 영향을 미치는 것으로 판단된다.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제31권5호
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• pp.320-333
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• 2019

양빈이 수행된 해빈의 침식률 산정을 위한 물리기반 해빈 지형모형이 제시되었다. 동수역학 모형은 OpenFOAM에 기반 한 tool box인 IHFOAM으로 구성되며, Morphology 모형은 부유사를 대상으로 한 이송확산방정식, 소류사 이송을 포함한 표사 수지 개념으로부터 유도된 Exner 식으로 구성하였다. 표사 이송여부, 부유사 농도저면 경계치, 소류사 이송률 산출과정에는 Shields Diagram, 삼차원 수치 모의된 유동계 정보로부터 직접 산출된 저면 전단응력이 활용된다. 본 논문에서 제시된 지형 모형을 검증하기 위해, 경사가 1/6인 단조 해안에서의 천수과정, 쇄파과정, 이에 따른 저면 변화를 수치 모의하였다. 모의결과 비선형 천수과정에서 예상되는 왜곡되고 왜도된 저면전단응력이 비교적 정확히 모의되었다. 또한 전빈에서 진행되는 쇄파로 인해 부유되고 침식된 표사가 up-rush에 의해 후빈으로 이동되어 형성되는 swash bar와 up-rush 정점에서 방향을 바꾸어 먼 바다 방향으로 진행되는 back-wash에 의해 쓸려간 표사가 수심증가에 따라 back-wash 흐름 강도가 약해지면서 퇴적하여 형성되는 breaker bar가 성공적으로 모의되는 것을 확인할 수 있었다.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제22권6호
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• pp.638-651
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• 2022

지난해는 한반도 평화권에 대한 새로운 인식으로 '2021 DMZ양구평화선언문'이 채택되었다. DMZ관련 법과 제도, 지속가능한 생태·환경, 안보·공동체 관점에서 새로운 인식과 접근 등에 관한 필요성이 대두되고 있다. 강원도는 DMZ 접경지역을 평화지역으로 만들기에 상당한 노력을 기울이고 있다. '평화특별자치도' 설치를 위하여 지속적으로 공론화시키고 있다. 이 연구를 통하여 한반도 접경지역이 담의 기능에서 통로의 기능으로의 대전환이 필요함을 제시하였다. 경계의 벽을 허물어 소통의 흐름을 위한 새로운 지평으로 지속발전 가능한 지역으로 나갈 수 있는 토대가 되어야 한다. 한반도 접경지역 중에서 강원도 지역이 왜 평화지역으로 나가야 하는 지에 대하여 주장하였다. 결론은 한반도 통일 정책의 새로운 시각으로 '평화권'에 대한 이해와 아젠다의 정립에 있어서 중요하다. 또한 유네스코 생물권보전지역의 지정을 활용한 DMZ일원의 생태환경 보전의 가치가 미래 지구환경보전이라는 가치와 맞물려야 한다. 평화지역은 한반도를 넘어 범세계화를 위한 미래지향적 글로컬 지역주의 시대를 열어야 한다. 그 방법은 4차 산업혁명의 기술요소 반영이 필요함을 주장하였다. 그동안 접경지역은 아픔과 상처의 피해 지역이었다. 이제 강원도 평화지역은 치유를 통한 평화공존의 지역가치 실현의 공간으로 거듭나야 할 것이다. 이 연구는 강원도 접경지역이 새롭게 평화지역으로서의 가치를 조명하여 지속가능 발전을 위해 나아갈 방향의 제시이다.

• 한국소프트웨어감정평가학회 논문지
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• 제16권1호
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• pp.65-79
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• 2020

산업제어 시스템에서 많이 사용되는 PLC(Programmable Logic Controller)는 마이크로 컨트롤러, 실시간 운영체제, 통신 기능들과 통합되고 있다. PLC들이 인터넷에 연결됨에 따라 사이버 공격의 주요 대상이 되고 있다. 본 논문에서는, 데스크톱에서 개발한 uC/OS-II 기반 펌웨어를 PLC로 다운로드 하기 전, 펌웨어 코드의 보안성을 향상시켜 주는 새니타이저를 개발한다. 즉, PLC용 임베디드 펌웨어를 대상으로 버퍼의 경계를 넘어선 접근을 탐지하는 BU 새니타이저(BU sanitizer)와 use-after-free 버그를 탐지하는 UaF 새니타이저(UaF sanitizer)를 제안한다. BU 새니타이저는 대상 프로그램의 함수 호출 그래프와 심볼 정보를 기반으로 제어 흐름 무결성 위배도 탐지할 수 있다. 제안한 두 새니타이저를 구현하고 실험을 통해 제안 기법의 유효성을 보였으며, 기존 연구와의 비교를 통해 임베디드 시스템에 적합함을 보였다. 이러한 연구결과는 개발 단계에서 의도하지 않은 펌웨어 취약점을 탐지하여 제거하는데 활용할 수 있다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제55권4호
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• pp.279-289
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• 2022

기후변화로 집중호우의 강도가 증가함에 따라 하천에서 기왕의 관측 자료가 없는 고수위가 관측되고 있다. 수위-유량 관계 곡선식은 기왕 관측 자료를 바탕으로 수위를 유량으로 환산하기 때문에 관측 자료가 부족한 경우, 유량 자료 생산에 있어서 불확실성이 커지고 정확성이 떨어지게 된다. 부족한 자료를 보완하고 유량자료의 정확성을 높이기 위하여 본 연구에서는 1차원 수치해석 모형을 기반으로 한 Monte Carlo 모의를 이용하여 대상 지역의 유량을 수리학적으로 추정하는 방법을 제시하였다. 기존에 작성되어있는 수위-유량 관계곡선식을 바탕으로 경사, 조도계수, 하폭 등의 영향을 받는 계수와 흐름의 조건에 따라 영향을 받는 지수를 난수로 발생시켜 다수의 가상 곡선식을 생성하였다. 가상의 곡선식과 주요지점의 관측수위를 활용한 수치모의 결과를 비교하여 홍수위의 재현성이 좋은 최적 샘플의 곡선식을 상류 경계 지점의 곡선식으로 선정하였다. 제안한 방법론을 섬진강 요천 합류부를 대상으로 적용하였으며, 그 결과 수위 재현성이 큰 폭으로 개선된 것을 확인하였다. 또한, 제안한 방법론의 적용 시 해당 샘플의 수리해석 결과를 바탕으로 모의단면의 수위와 유량을 수리학적으로 추정할 수 있다는 장점이 있다.

• 한국엔터테인먼트산업학회논문지
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• 제13권7호
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• pp.15-23
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• 2019

본 논문은 스티븐 손드하임(Stephen Sondheim)의 뮤지컬 양식 변화 과정에 내포되어 있는 특징을 간파해 내고, 창작자와 관객을 연결하는 구조적인 소통 툴과 함의점을 도출하기 위함이다. 손드하임 뮤지컬에 나타나는 전략들은 다음과 같다. 첫째, 손드하임의 초기 뮤지컬 작품들은 북 뮤지컬의 원리를 따르며 가사의 은율과 의미와 같은 기본 요소에 충실한 통합성을 강조한다. 둘째, 초기 포스트모더니즘의 시류 속에서 콘셉트 뮤지컬 <컴퍼니(Company)>를 통해 극단적 해체 원리를 시도하며 파편화된 극적 흐름을 통해 이성적 사유를 추구한다. 셋째, 극단적 해체에서 야기되는 몰입의 결여를 극복하고자 극적 선형성을 유지하지만, <소야곡(Little Night Music)>과 <스위니 토드(Sweeney Todd)>에서 코러스와 인물들의 노래를 통해 더욱 정교하고 정형화된 통합과 해체 원리의 융합 양식을 구현한다. 마지막으로 손드하임은 <조지와 함께한 일요일(Sunday Park with George)>, <숲속으로(Into the Woods)> 등의 작품에서 막과 장의 경계를 허물고 새로운 소재를 표현하기 위한 다각적 실험을 시도한다. 결론적으로 손드하임의 융합 실험과 전략들은 창작자의 메시지를 전달하기 위해 관객의 극적 몰입을 유발하고 동시에 사회 문제에 대해 이성적인 사유를 야기하기 위한 틀과 소통의 매개체를 찾는 과정으로 현대 뮤지컬의 흥행문법의 주도하는 미학을 갖추고 있음을 확인할 수 있다.

• 한국주조공학회지
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• 제43권6호
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• pp.302-309
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• 2023

일반적으로 주조품은 복잡한 형상을 가지고 있고, 한 제품 내에서 두께의 차이가 현저하게 나는 경우가 있어 시뮬레이션을 위한 격자를 생성할 때 어려움이 있다. 주조 유동은 이상유동으로 수치해석을 할 때 공기와 용탕의 경계면을 추적해야하며 밀도차에 의한 압력장 계산에 많은 시간이 소요된다. 이와 같은 이유로 주조유동해석에는 직교격자가 주로 이용되어왔다. 그러나 직교격자는 형상을 제대로 표현하지 못한다. 곡면에서 나타나는 계단형상 격자로 인해 모멘텀 손실이 발생하고 이로 인해 용탕의 흐름이 달라질 수 있으며 결과적으로 잘못된 주조 방안 설계를 할 수 있다. 이를 피하기 위하여 직교격자계에서 형상을 좀 더 정확하게 표현하기 위하여 많은 수의 격자를 생성하여 해석을 한다. 또는 직교격자계에서 발생하는 문제를 수치적으로 보완하는 Cut Cell 방법을 적용하여 해석하는 방법이 있다. 본 연구에서는 직교격자계에서 주조유동해석을 할 때 격자수에 따른 해석결과와 Cut Cell 방법을 적용한 해석 결과를 비교하였다. 또한 주조공정별로 실제제품을 주조유동해석을 하고 공정별로 Cut Cell 방법을 적용한 결과를 고찰하였다.

• 지질공학
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• 제33권1호
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• pp.105-119
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• 2023

기후 변화에 따라 용수 공급량은 줄어들고 있으며, 해안 및 도서지역은 지하수의 의존도가 높아 활용 가능한 용수의 양이 줄어들고 있다. 지속 가능한 해안 도서 지역의 물 공급을 위해 현재의 상태를 정확히 진단하고 효율적인 용수의 배분 및 관리가 필요하다. 해안 도서 지역의 지하수 흐름의 정밀한 분석을 위해 제주 동부의 성산유역을 대상으로 해안 담지하수 유출량을 산정하였다. 중요 매개변수인 담수층의 두께의 산정은 다심도 관측공에서 측정되는 전기전도도를 이용하여 수직적인 보간을 통해 추정하는 방법과 Ghyben-Herzberg의 이론적인 비율을 이용하여 추정하는 방법을 사용하였다. Ghyben-Herzberg의 비율을 사용한 값은 변화하는 담-염수 경계면의 정밀한 추정이 불가능하며, 전기전도도로 분석한 값은 담-염수 경계면의 현재 상태를 나타낼 수 있다. 매개변수는 가상의 격자에 분포시키고, 각각의 격자에 대한 해안 담지하수 유출 유량의 평균을 유역 대표 유량으로 결정하였다. 유역 규모의 연도별 해안 담지하수 유출량 산정과 유량 분포를 나타냈으며, 2018년에서 2020년까지의 해안 담지하수 유출량은 전기전도도로 추정한 담수층의 두께를 적용한 방법은 6.27 × 10⁶ m³/year, Ghyben-Herzberg의 비율을 적용한 방법은 10.87 × 10⁶ m³/year로 나타났다. 본 연구에서 나타낸 결과는 해안 도서지역의 정밀한 물수지 분석 등을 이용하여 지속가능한 용수의 공급을 결정하는 정책의 근거 자료로 활용할 수 있다.

• 한국수산과학회지
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• 제31권2호
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• pp.226-244
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• 1998

한국 남해 멸치 자원의 변동이 남해의 해황 구조와 변화에 어떻게 지배되는지를 규명하기 위해 하계 (8월)와 추계 (11월)에 대마난류계수의 연안 유입 현상과 멸치난$\cdot$자어의 분포 그리고 난수의 연안 유입에 따른 해역의 생물 생산 환경을 조사하였다. 그 결과 다음의 결론을 얻었다. 하계 연안수과 대마난류계수 사이는 수온, 염분, 투명도의 수평경도가 큰 전선이 형성되고 전선역은 흐름의 shear가 크다. 멸치 난$\cdot$자어는 전선을 경계로 연안역이 외해 보다 출현 개체수가 많고 전선에 다량 분포한다. 외해의 난수역은 발생 초기의 멸치 난이 많고, 연안과 전선에서 파급된 warm streamer 역에 전, 후기 자어의 출현이 많다. warm streamer는 대마난류의 세력이 강해져 난류의 주축이 연안으로 접근하는 한계에 주로 나타나며, 고흥 반도가소리도 그리고 욕지도 서쪽에서 반시계 방향으로 연안을 향해 유입된다. warm streamer가 유입되는 연안해역은 반시계 방향의 표층 순환류 (좌선환류)가 형성된다. 난류 접안과 warm streamer의 연안 유입으로 거문도, 소리도, 거제도 주변은 표층의 wake와 저층수의 용승현상이 나타나 용존산소, 부유물질, 영양염의 농도가 크고, warm streamer가 좌선환류를 형성하면서 거문도, 소리도 주변의 연안수가 환류역내로 유입된다. 하계 한국 남해 연안에 산란된 멸치 난$\cdot$자어는 흐름의 수렴역인 대마난류계수와 연안수 사이의 전선에 수렴되어 전선에서 연안으로 파급되는 warm streamer에 의해 연안으로 수송된다. 이때 전선 내측의 연안역은 생물생산력이 크고, 클로로필 및 식물 플랑크톤의 양이 외해의 난수역보다 많아 멸치 자어의 성육에 적합한 환경이 된다 (Fig. 16 Case August). 그러나 멸치 자어의 먹이인 Copepod 양은 난수역이 많아 멸치가 성장함에 따라 연안에서 외해로 이동하게 된다. 추계는 청산도$\~$소리도에 남해 연안수가 형성되고 대마난류계수가 남해 연안에서 점차 멀어짐에 따라 연안수와 대마난류계수 사이에 온도차가 큰 전선이 형성된다. 멸치 난$\cdot$자어의 출현은 연안에서 산란이 거의 일어나지 않고 해역내 표층류가 전반적으로 이안, 동류 함에 따라 매우 낮다. 고흥반도 남쪽과 소리도$\~$욕지도 사이는 하계와 같은 warm streamer는 존재하지 않고, 욕지도 남쪽에 연안수 확장에 따른 보류 혹은 약화된 warm strea-mer의 형태로 소형 warm eddy가 출현한다 (Fig. 16 Case November) 소리도 서쪽의 남해 연안수역은 부유물질, 영양염, 클로로필의 농도가 동쪽의 소리도$\~$거제도 연안에 비해 높다. 소리도$\~$욕지도 연안은 warm streamer 유입에 의한 좌선환류의 약화로 하계와 같은 높은 염양염 농도역은 없으나, 욕지도 남쪽 warm eddy 역 주변에 농도가 높다. 식물 플랑크톤의 양은 하계보다 작으나 Copepod 개체수는 증가 해, 멸치 자어의 초기 생잔에 필요한 먹이 조건은 양호하다. 그러나 산란과 난$\cdot$자어의 연안 수송이 거의 이루어지지 않아 멸치 어장은 대마난류계수가 연안과 가까운 거제도와 대마도 주변으로 이동된다.