• 제목/요약/키워드: 관계대수

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대수층 폭기공정에서 토양입경 및 지하수 깊이에 따른 표면장력과 함수율의 상관관계 (Surface Tension-Water Saturation Relationship as the Function of Soil Particle Size and Aquifer Depth During Groundwater Air Sparging)

  • 김헌기;권한준
    • 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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    • 제14권6호
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    • pp.65-70
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    • 2009
  • 대수층으로부터 휘발성 유기오염물질을 제거하기 위하여 air sparging을 실시하는 과정에서, 지하수의 표면장력을 인위적으로 감소시킴으로써 지하 대수층의 물 포화율을 낮추어 오염물질제거효율을 높일 수 있는 것으로 알려져 있다. 그러나 대수층의 구성 토양의 입경의 차이나 대수층의 두께의 차이가 이와 같은, 개량된 air sparging의 물 포화율 변화에 미치는 영향은 연구된 바 없다. 본 연구는 실험실 규모의 물리적인 model을 사용하여 air sparging공정 실시과정에서 서로 다른 토양입경과 깊이를 갖는 대수층 조건에서 표면장력과 물 포화율의 상관관계를 규명하였다. 표면 장력을 감소하기 위한 계면활성제로 sodium dodecylbenzene sulfonate를 사용하였고, 토양은 입경이 서로 다른 두 가지 모래를 사용하여 비교 실험을 수행하였다. 모래의 air-entry pressure는 각각 $15.0\;cmH_2O$, $36.3\;cmH_2O$로 측정되었다. 입경에 상관없이 표면장력과 물 포화율의 관계는 서로 비슷한 형태를 보였고, 표면장력이 감소함에 따라 물 포화율이 감소하다 일정 표면장력 이후에 물 포화율이 증가하는 형태로 나타났다. 본 연구에서는 표면장력이 42 dyne/cm일 때 두 가지 모래의 물 포화율이 48%로 최소치에 도달하였다. 대수층의 깊이는 41 cm, 81 cm, 160 cm의 세 가지 조건에서 실험하였으며, 본 실험조건에 해당하는 깊이 영역에서는 표면장력과 물 포화율의 상관관계가 대수층 깊이에 따른 특이한 상이점을 나타내지 않았다. 또한 2차원 모델을 이용한 실험에서 표면장력의 변화에 따른 폭기영역의 변화는 1차원 컬럼을 이용하여 측정된 물 포화율의 변화와 유사하였다. 본 연구결과는 SEAS(surfactant-enhanced air sparging)기술의 실제 적용에 있어서 다양한 현장조건에 따른 공정조건의 선정에 도움이 될 수 있을 것으로 전망된다.

대수층함양 원수공급을 위한 돌망태 취수보의 저류성능 (A study on the storage performance of gabion weir for the supply of raw water for artificial recharge)

  • 한일영;이재정;김규범
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2020년도 학술발표회
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    • pp.26-26
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    • 2020
  • 하천수의 수심을 유지하기 위하여 설치된 콘크리트 취수보 대신 강자갈이나 쇄석을 채움재로 하는 돌망태를 사용하게 되면 토사퇴적으로 인한 건천화나 상, 하류 수생태계 단절과 같은 문제를 어느 정도 감소시킬 수 있을 뿐만 아니라, 자갈접촉산화작용에 의한 수질개선과 공사비 절감 효과 등의 장점이 있다. 그러나 돌망태는 투수성이므로 불투수성인 콘크리트 보다 저류측면에서 불리하다. 콘크리트 취수보에서의 흐름은 보 정점의 형상, 보의 폭, 높이, 그리고 월류수심에 좌우되며, 베르누이 방정식과 연속방정식에 의해 방류량 산정식을 유도하고, 유량계수와 같은 실험상수를 결정하여 방류량을 계산한다. 돌망태 취수보의 흐름은 보의 높이, 보의 길이, 보의 상류수심 외에 채움재의 형상, 입경, 배치상태가 흐름에 영향을 미친다. 따라서 콘크리트 취수보에 적용되었던 기존의 방류량 산정식을 그대로 적용할 수 없다. 돌망태 보의 통과류는 실험상수가 포함된 비선형 수두손실방정식으로 표현할 수 있다. 실험상수는 비표면적의 크기를 의미하는 채움재의 평균동수반경와 관계되며, 평균동수반경은 채움재 입자의 형상으로 부터 구할 수 있다. 따라서 실험을 통하여 채움재 입자의 형상과 크기에 따른 실험상수와 평균동수반경의 관계를 구하면 비선형 수두손실방정식으로부터 통과류의 방류량을 계산할 수 있게 된다. 본 연구는 돌망태 취수보가 대수층함양 원수 공급시설물로서 타당한가를 평가하기 위하여 수행되었다. 콘크리트 취수보의 월류량 계산은 기존의 방류량 산정식을 이용하였으며, 돌망태 취수보는 실험상수와 평균동수반경의 기존관계식을 이용하여 통과류의 방류량을 계산하였다. 이와 같이 계산된 각각의 수심-방류량 관계로 부터 수심을 비교하였다. 동일한 유량조건에서 돌망태 취수보의 상류수심은 콘크리트 취수보보다 작게 계산되었다. 상류수심은 돌망태 채움재 입자의 크기가 작을수록 증가하여, 돌망태 취수보는 채움재의 입자크기가 작을수록 저류성능이 개선됨을 알 수 있었다. 따라서 돌망태 취수보는 채움재의 입경이 작을수록 콘크리트 취수보의 저류수준에 접근할 수 있을 것으로 판단되었다.

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SWAT-MODFLOW 모형의 개선 (Improvement of Fully Coupled SWAT-MODFLOW Model)

  • 김남원;원유승;정일문
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2005년도 학술발표회 논문집
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    • pp.743-748
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    • 2005
  • 김남원 등(2004a, b)에 의해 개발된 SWAT-MODFLOW 모형은 SWAT 모형과 MODFLOW 모형의 Recharge Package와 River Package를 직렬로 연결한 모형이다. 그러나 MODFLOW 모형에는 지하수 흐름방정식의 해석에 관련된 Package를 제외하더라도 Well, Drain, Evapotranspiration 등의 Package가 더 있어 대수층으로부터의 우물의 함양과 배출, 배수관을 통한 지하수의 배출, 지하수의 증발산으로 인한 손실 등을 수행할 수 있다. MODFLOW 모형의 Well Package는 SWAT 모형에서 대수층의 물이동, Drain Package는 SWAT 모형의 토관배수, Evapotranspiration Package는 SWAT 모형의 얕은 대수층에서의 증발산과 밀접한 관계가 있다. 본 연구에서는 이들 세 개의 Package를 SWAT 모형과 완전 연동시킴으로써 사용자가 좀 더 다양한 조건에 대하여 SWAT-MODFLOW 결합모형을 적용할 수 있도록 기능을 향상시켰다.

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비동차생산함수의 경우 자녀수요에 대한 소득 및 대체효과 (The Wealth and Substitution Effect on the Demand for Children with Nonhomogeneous Production Function for the Quality of Children)

  • 김원년
    • 한국인구학
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    • 제13권2호
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    • pp.48-55
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    • 1990
  • 월리스의 생산력-소득수준 결정모형에서 자녀에 대한 수요가 자녀의 수와 자녀교육의 질에 대하여 비동차함수 형태를 취할때 자녀수요에 미치는 현존가격의 변화에 따른 소득효과 및 대체효과를 대수적으로 유도하고 이 의미를 기하학적으로 확인해 보는데 본 글의 의의가 있다. 대수적으로 자녀수요(C)를 단순히 자녀의 수(N)와 자녀 교육(Q)의 곱으로 C=NQ와 같이 나타낸 월리스의 모형에서 이를 C=f(N,Q)와 같이 일반적인 함수 형태를 취할때에 소비자 이론의 기본적인 작용 극대화를 통하여 자녀수요를 도출하였다. 기하학적으로는 대수적으로 도출된 자녀수요에 대한 가치효과들을 자녀의 수와 자녀 교육의 질에 대한 상대적 현존 가치를 고려하여 자녀수요의 변화, 자녀수 및 자녀 교육의 질 사이에 관계를 도시하였다.

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버스의 최적운행시격 및 보유대수 모형 개발 (A Development of Optimal Bus Headway and Fleet Size Model)

  • 고승영;고종섭
    • 대한교통학회지
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    • 제16권2호
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    • pp.169-176
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    • 1998
  • 버스운행시격은 주어진 고정된 승객수요와 버스운행시간에 대해 최적의 버스운행시격을 결정하고, 이러한 운행시격을 요일과 시간대에 관계없이 그대로 유지하는 것이 일반적이다. 여기에 첨두시와 비첨두시의 운행시격으로 구분하여 결정하기도 한다. 그러나 실제 버스운행시간과 승객수요는 요일별 시간대별로 변화하고 이에 맞는 운행시격으로 조정하지 못함에 따라 버스운영의 비효율성을 초래하기 쉽다. 본 연구의 목적은 요일별, 시간대별로 변화하는 시내버스의 승객수요 및 버스운행 소요시간을 변수로 하여 운영자비용과 이용자비용의 합으로 본 총교통비용 모형을 수립하고, 요일별, 시간대별 최적의 버스운행시격을 구하는데 있다. 또한 최적의 버스보유대수를 구하고, 이에 따른 운행시격 조정 방법을 제안하였다. 또한 서울시에서 운행되고 있는 시내버스 노선 1개에 대한 사례연구를 통해 요일별, 시간대 별로 버스운행시격을 탄력적으로 조정함에 따라, 총교통비용을 상당히 절감할 수 있음을 입증하였고, 버스보유대수의 최적화도 유사한 결과를 나타내었다.

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중소도시에서의 적정 택시대수 산정 (Estimating Adequate Number of Taxis in Small-Medium Cities)

  • 김경환;순정운
    • 대한교통학회지
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    • 제16권4호
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    • pp.7-20
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    • 1998
  • 우리나라 택시의 경우, 이용측면에서나 수송분담률측면에서 볼 때 대중교통에 가까운 역할을 담당하고 있다고 할 수 있으나, 적정 택시대수를 산정하는 모형이 정립되지 않아 택시증차규모 결정시 이해관계자들의 마찰로 사회적 물의를 일으키며 이를 조정하는데 행정력이 낭비되고 있는 실정이다. 이에 본 연구에서는 택시 이용자와 업체 그리고 운전기사의 입장이 반영된 적정 실차율, 교통여건, 이용객수의 변화 들을 고려한 중소도시에서의 택시 증차대수 산정을 위한 합리적 기준이 제시되었으며 현재의 운행기록에 의한 거기기준실차율조사의 문제점을 개선한 새로운 택시 실차율 조사방법의 적용성이 검토되었다. 새로운 실차율 조사방법으로 부도심상의 주요 가로를 통과하는 택시에 대한 차량기준실차율을 조사하여 종래의 운전자의 운행기록표에 의한 거리기준 실차율과 비교하였다. 두 방법에 의한 실차율이 매우 근사한 값을 보였으며 통계적 검정에서도 차이가 없는 것으로 나타났다. 차량기준방법에 의한 실차율조사로 조사비용을 줄이고 자료의 신뢰성을 높일수 있을 것으로 기대된다.

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포화 다공성 매체에서 미세플라스틱 이동 특성 규명을 위한 정량분석 방법 개발 연구 (A Study on the Development of Quantitative Analysis Methods to Characterize the Transport of Microplastics in Saturated Porous Media)

  • 박수현;양민준
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2023년도 학술발표회
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    • pp.376-376
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    • 2023
  • 전 세계적으로 중요한 담수 자원인 지하수의 미세플라스틱 오염에 대한 우려가 커지고 있다. 지하수 환경에서 미세플라스틱의 오염을 예측하고 평가하기 위해 대수층 내 현장 실태조사가 수행 중에 있으며, 실험실 규모의 컬럼 실험을 통해 지하수에서 미세플라스틱 이동 메커니즘을 조사하는 연구들이 수행되고 있다. 이러한 연구들은 많은 개수의 분석 시료를 동반하며, 환경 중 미세플라스틱 정량분석을 위해서 고가의 분석기기(라만분광기, 푸리에 변환 적외선(FTIR) 분광기, 열분해 가스크로마토그래피 질량분석기)를 사용하여 플라스틱의 종류를 판별하고 개수를 측정하고 있다. 또한, 컬럼 실험을 수행한 대부분의 선행 연구에서는 미세플라스틱 정량분석을 위해 탁도 분석, 분광광도계를 이용한 흡광도 분석, 현미경을 이용한 계수 방법 등을 이용하여 고가의 분석기기를 사용하지 않고 연구를 수행하였다. 하지만, 이러한 방법들은 유체 속 다른 물질이 포함되어있을 경우에 민감하고 농도를 비율 혹은 개수로 표현하기 때문에 질량 측면에서 미세플라스틱의 농도를 과소·과대 평가할 수 있다. 특히, 현미경을 이용한 계수 방법의 경우에는 분석에 많은 시간이 소요된다는 단점이 있다. 위에 언급한 다양한 분석법들의 단점들을 보완하기 위하여, 본 연구에서는 대수층 내 미세플라스틱 이동 특성을 규명하기 위한 실내 실험에 사용될 수 있는 형광이미지 기반의 미세플라스틱 정량분석법을 개발하였다. Nile Red 형광염료를 이용하여 미세플라스틱을 염색하고 사진을 촬영하여 미세플라스틱 시료의 질량과 미세플라스틱 형광이미지의 형광강도 간 상관관계를 분석하였다. 또한, Nile Red로 염색된 미세플라스틱 입자의 수중 노출 테스트를 진행하여, 실내 대수층 모의실험 시 미세플라스틱 질량을 정량화할 수 있는 적용 가능성을 평가하였다. 상관 분석 결과, 미세플라스틱 질량과 이미지의 형광강도는 높은 상관관계를 보였으며, 수중 노출 실험 전과 후의 미세플라스틱 입자의 형광강도 차이는 미미한 것으로 나타났다. 이러한 연구결과를 통해 본 연구에서 개발된 미세플라스틱 정량분석 방법이 포화 다공성 매체로 구성된 컬럼실험 시 유출수의 미세플라스틱 질량 추정에 유용하게 사용될 것으로 생각되며, 대수층 내 미세플라스틱의 이동 특성 규명 연구에 많은 도움이 될 것으로 기대된다.

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데이터집합 특성에 기반한 데이터 마이닝 전처리 대수 연산자 (Dataset Property - based Algebraic Operators for Data Mining Preprocessing)

  • 김효숙;이원석
    • 한국정보처리학회:학술대회논문집
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    • 한국정보처리학회 2002년도 추계학술발표논문집 (하)
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    • pp.1709-1712
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    • 2002
  • 지식 탐사 연구의 핵심이 되어온 데이터 마이닝은 축적 데이터로부터 쉽게 추출되지 않는 데이터 상호관계나 일정 패턴과 같은 유용한 내재 정보 추출을 주된 목적으로 수행된다. 그러나, 데이터 마이닝은 대용량의 데이터 처리로 인해 빈번한 메모리 공간 제약과 처리 속도 저하 등의 한계성을 드러낸다. 이를 극복하기 위해 많은 마이닝 알고리즘 개발과 기존 알고리즘 개선 방법이 제시되어 왔으나 여전히 궁극적인 해결방안은 대두되지 않고 있다. 따라서, 만약 데이터 전처리 과정을 통해 마이닝 목적에 적합한 부분 데이터집합 추출 및 가공이 선행된다면 보다 효율적인 데이터 마이닝 작업을 유도할 수 있을 것이다. 본 논문은 효과적 데이터 전처리를 위한 필수 기본 연산 기능들을 주어진 데이터집합의 트랜잭션 및 데이터 특성에 기초하여 관계형 대수 형태로 의미를 정립하고, 적용 사례에 의한 상세 설명 및 실제 구현된 온라인 데이터 전처리 시스템을 제안한다.

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