• Journal of Korean Society of Environmental Engineers
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• v.28 no.9
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• pp.926-934
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• 2006

In this study, nitrate uptake rate(NUR) and oxygen uptake rate(OUR) tests were conducted for the assessment of application of Terephtalic acid(TPA) by-product as an alternative external carbon source for sewage treatment plant(STP). With the ASM1 installed in GPS-X the substrate removal characteristic was investigated with simulation by obtained data from NUR and OUR test. As a result, the fraction of RBDCOD(readily biodegradable COD) was mort than 90% and specific denitrification rate was observed about 8.00 mg $NO_3^-$-N/g VSS/hr that was similar to conventional external carbon source. In the next step, sensitivity analysis for heterotrophic biomass in ASM1 was conducted. Optimized parameters of ${\mu}_{max,H}$, $K_s$, ${\eta}_g$, and $b_H$ were 6.60/day, 23.3 mg/L, 0.88, and 0.54/day, respectively. Then, relative mean squared error(RMSE) was reduced to about 40%. Optimized parameters value were well corresponded with the substrate removal characteristics of high maximum and final endogenous specific OUR and high specific NUR.

• Computational Structural Engineering
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• v.7 no.3
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• pp.115-122
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• 1994

Design sensitivity analysis of the second order perturbed eigenproblems for random structural system is presented. Dynamic response of random system including uncertainties for the design variable is calculated with the first order and second order perturbation method to original governing equation. In optimal design methods, there is fundamental requirement for design gradients. A method for calculating the sensitivity coefficients is developed using the direct differentiation method for the governing equation and first order and second order perturbed equation.

• KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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• v.37 no.3
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• pp.561-573
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• 2017

Nakdong River was recently dredged with multi-functional weirs construction. Therefore, the depth was deepened and the lag time also increased. As a result, stratification occurred in some sections with deep water depth, and it also caused the increase of algal bloom phenomenon. The purpose of this study is to evaluate reproducibility of stratification in the Nakdong River by applying the EFDC model, which is a three-dimensional hydraulic and water quality analysis model proving the reproducibility of stratification phenomena in reservoirs and estuaries. In order to reproduce the Nakdong river water temperature and DO stratification, EFDC model was constructed in the downstream part of the Nakdong river and sensitivity analysis was performed on key parameters sensitive to stratification. Sensitivity analysis was used to reproduce stratification by selecting optimal parameters. The results of this study can be used as basic data for the analysis of various destratification scenarios.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2008.05a
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• pp.1240-1243
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• 2008

제주도는 연평균 강우량이 1,975mm에 달하는 우리나라 최대의 다우지역이며 투수성이 좋은 다공질 화산암류 및 화산회토로 이루어져 있어 총 강우량의 48.5%에 이르는 빗물이 지하로 침투하여 대부분의 하천들은 건천을 이루고 있다. 제주도의 143개 하천 중 6개의 하천을 제외한 전 하천들은 건천의 형태를 이루고 있어 지표수의 발달이 매우 빈약하다. 본 연구에서는 장기 강우-유출 모형인 SWAT(Soil and Water Assessment Tool) 모형을 적용하여 제주도 주요하천의 유출량을 산정하고자 한다. 143개 하천 중 제주도 동부유역의 천미천과 북부유역의 외도천을 연구대상유역으로 선정하여 SWAT 모형을 적용하였다. 연구 대상유역에 대한 SWAT 모형의 입력자료인 수문 기상자료(Precipitation, Solar Radiation, Wind Speed, Climate, Humidity)와 지형자료(DEM(Digital Elevation Model), Land Use, Soil Type)를 구축하였으며, 동시에 모형의 보정 및 검증을 위하여 천미천 외도천 유역의 실측 유출자료를 수집하여 정리하였다. 모델의 입력자료를 구축하고 SWAT 모형을 이용하여 천미천 외도천 유역의 유출 모의를 하였고, 유출 모의 결과를 바탕으로 하여 수문관련 매개변수들의 민감도 분석을 하였으며, 민감도 분석을 통하여 보정을 수행하였다. 보정을 수행한 결과를 바탕으로 하여 천미천 외도천의 유출모의 결과를 분석하였으며, 향후 제주도에 필요한 연구결과 활용방안에 대하여 검토한 이상의 결과들로부터 제주도 하천에 대하여 SWAT모형을 적용한 결과 장기 일 유출량 모의에 대하여 전체적으로 우수한 결과를 보이고 있다. 향후 많은 보다 많은 유출량 자료를 확보하여 본 연구의 결과와 비교 검정하여 SWAT 모형을 구축한다면 제주도 하천의 장기 일 유출량 모의를 할 수 있을 것이라 판단된다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2023.05a
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• pp.345-345
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• 2023

기후변화에 대응하기 위한 가뭄과 홍수 등의 수재해 관리체계 수립의 필요성이 높아지고 있어, 기후예측모형과 연계하여 수문 및 에너지 순환과정에서 하천유출에 대한 기후변화 영향예측이 가능한 지표수문모형(Land Surface Model, LSM)의 개발과 적용이 요구되고 있다. 또한, LSM은 연속적이고 장기적인 유출을 모의할 수 있어 수재해에 관한 예측과 정보 제공에 유용하므로, 최근 수재해 예측시스템 구축을 위한 주요한 도구로 관심을 받고 있다. 이에 따라, 본 연구에서는 기후모형 CWRF(Climate-Weather Research and Forecasting Model)와 연계되어 물-에너지 순환모의가 가능한 최신 LSM 중 하나인 Common Land Model(CoLM)을 우리나라 유역의 장기하천유출모의에 적용하고자 한다. 대부분의 LSM은 지상의 물과 에너지 순환과정이 각 단일 격자의 수직적인 모의과정으로 제한되고 있었지만, 현재 지속적인 개선을 통해 많은 LSM에서 보다 현실적인 물과 에너지 변화를 모의하고자 노력하고 있다. 그러나, 지속적인 모형의 개선에도 불구하고(또는 그로 인해) 정교한 수학적 프로세스를 통합하여 개선된 최신 LSM은 오히려 복잡한 매개변수 체계, 매개변수 추정, 입력자료, 초기 및 경계조건 등에서 비롯된 불확실성이 존재하고 있다. 따라서, 모형의 주요 매개변수값의 추정은 모의결과의 성능과 안정성을 확보하기 위한 LSM의 모의에서 필수적인 과정 중 하나이다. 유역의 특성에 따라 결정되는 모형 매개변수는 관련자료의 부재 또는 관측의 부정확성으로 인해 검보정 과정을 통해 결정되어야 하므로, 유역의 수문특성을 최대한 반영하고 모형의 성능과 안정성을 확보하기 위해 모의목적에 따라 적절한 검보정 목적함수의 선정도 요구된다. CoLM과 같이 다양한 매개변수가 사용되는 LSM에서는 모의결과에 대한 불확실성을 줄이고, 모의목적에 따른 모형의 예측도 향상을 위해서 모의결과에 민감한 주요 매개변수의 검보정이 과정이 중요하다. 따라서, 본 연구에서는 격자기반 지표수문모형인 CoLM을 이용하여 우리나라 유역의 장기하천유출을 모의하는 과정에서 CoLM의 주요 매개변수 검보정에 필요한 적절한 목적함수의 적용을 통해 CoLM 장기하천유출 모의결과의 예측성능을 개선하고자 한다.

• Journal of The Korean Society of Agricultural Engineers
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• v.52 no.1
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• pp.25-31
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• 2010

네덜란드 브리젠빈 하폐수처리장 최종방류수의 $NH_4$-N 및 TN(Total Nitrogen)농도를 방류수 수질기준인 각각 4 mg/L와 10 mg/L에 맞추기 위한 최적의 운전조건을 도출하기 위해 다양한 제어시스템이 시뮬레이션 되었다. 본 연구에 사용된 모델은 IWA(International Water Association) 활성슬러지 모델 No.1 (ASM No.1)이었고, GPS-X가 시뮬레이터로 사용되었다. 모델링을 위한 매개변수 민감도 분석결과 ASM No.1의 총 19개 매개변수 중 8개 변수 ($Y_H$, ksh, koh, $b_H$, ${\mu}_a$, $k_{NA}$, kh, ka)가 방류수 수질에 영향을 미치는 것으로 조사되었고 이들 매개변수에 대해 보정을 수행하여 사용하였다. SRT, 호기/무산소기간, 외부탄소원 주입시간 변화에 따른 방류수질 변화를 시뮬레이션하였는데, 호기/무산소 11h/1h인 조건에서 SRT가 20일에서 25일로 증가되면 $NH_4$-N가 5.0 mg/L에서 2.9 mg/L로 감소되었고 호기/무산소 2h/1h의 조건에서는 SRT증가에 따라 $NH_4$-N은 큰 감소를 보이지만, 바이패스되는 유입수량의 감소로 탈질율이 낮아 방류수 TN이 11.1~11.5 mg/L로 예측되는 결과가 도출되었다. 탈질율을 높이기 위한 아세트산 주입은 동일한 양의 아세트산을 무산소 전기간 (1h)동안 균일 주입하는 것 보다는 무산소 초기 15분내에 주입하는 것이 효율적인 것으로 나타났다.

• Journal of the Korean Society of Hazard Mitigation
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• v.9 no.5
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• pp.93-102
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• 2009

A prediction of streamflow based on multi-objective function is presented to check the performance of Probability Distributed Model(PDM) in Miho stream basin, Chungcheongbuk-do, Korea. PDM is a lumped conceptual rainfall runoff model which has been widely used for flood prevention activities in UK Environmental Agency. The Monte Carlo Analysis Toolkit(MCAT) is a numerical analysis tools based on population sampling, which allows evaluation of performance, identifiability, regional sensitivity and etc. PDM is calibrated for five model parameters by using MCAT. The results show that the performance of model parameters(cmax and k(q)) indicates high identifiability and the others obtain equifinality. In addition, the multi-objective function is applied to PDM for seeking suitable model parameters. The solution of the multi-objective function consists of the Pareto solution accounting to various trade-offs between the different objective functions considering properties of hydrograph. The result indicated the performance of model and simulated hydrograph are acceptable in terms on Nash Sutcliffe Effciency*(=0.035), FSB(=0.161), and FDBH(=0.809) to calibration periods, validation periods as well.

• Journal of the Earthquake Engineering Society of Korea
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• v.2 no.1
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• pp.1-10
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• 1998

In the dynamic soil-structure interaction(SSI) analysis, numerous uncertain parameters are involved. They include the uncertainties in the definition of input motions, modeling of soil-structure interaction systems. analysis techniques, etc. This paper presents the results of parametric studies of the seismic responses of a reactor containment structure built on the viscoelastic layered soil. Among the numerous parameter, this study concentrates on the effects of definition point of the input motion, embedment of structure to the base soil, thickness of the top soil layer, and rigidity of the base soil. The substructure method using frequency independent impedances is adopted. The method is based on the mode superposition method in time domain using the composite modal damping values of th SSI system computed from the ratio of dissipated energy to the strain energy for each model. From the study results, the sensitivity of each parameter on the earthquake responses has been suggested for the practical application of the substructure method of SSI analysis.

• Journal of Korea Water Resources Association
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• v.46 no.11
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• pp.1053-1067
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• 2013

Distributed ecohydrological model which can simulate hydrological components, vegetation and landsurface temperature using practically available input and observed data with minimum parameters is introduced. This model is designed to properly simulate in area with lack of observed data. Parameter estimation and calibration of the model can be carried out with indirectly estimated data (monthly surface runoff by NRCS-CN method and annual actual vaporization by empirical equation) and remote sensing data (NDVI, LST) instead of observed data. We applied this model in the Naeseong creek basin to evaluate the model validity. Firstly, we found the sensitive parameters which largely influence the simulation results by sensitivity analysis, and then hydrological components, vegetation, land-surface temperature, routed streamflow and water temperature were simulated over 10 years (2001 to 2010) using calibrated parameters. Parameters are estimated by optimization method. It is shown that most of grids are well simulated. In the case of streamflow and water temperature, we checked two observed points in the outlet of watershed and it is shown that streamflow and water temperature are properly simulated as well. Hence, it can be shown that this model properly simulate the hydrological components, vegetation, land-surface temperature, routed streamflow and water temperature as well, even though in despite of using limited input data and minimum parameters.

• Journal of the Korean Association of Geographic Information Studies
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• v.17 no.4
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• pp.112-128
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• 2014

This study aims to analyse the variation of spatial accessibility pattern based on 2SFCA(2 Step Floating Catchment Area) by changing its parameter values. The general pattern of the result of 2SFCA analysis shows that the spatial accessibility value is decreased by growing base population, while the spatial accessibility value is increased by growing PPR(Provider to Population Ratio). The three characteristics of local pattern in the Gumi City are founded by cluster analysis on the sensitive analysis procedure. Firstly, the variation of the accessibility values is insignificant in the fringe area of the Gumi City. Secondly, the variation of the accessibility values is diverse in the surrounding area of the welfare facilities. Especially, Dong areas are more sensitive to PPR variation, while others are more sensitive to base population variation. Thirdly, the larger parameter values, the more the spatial accessibility of the central areas, where elder people can access welfare facilities more easily, is improved. It needs to choose parameter values with caution to analyse spatial accessibility based on 2SFCA.