• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2018.05a
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• pp.45-45
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• 2018

오염물의 혼합거동을 해석하기 위해 물리기반 모델을 이용하는 경우 모델을 구축하고 운용하는데 많은 시간과 재정이 소요되며 현장검증을 통한 검증이 반드시 필요하다. 하지만 데이터 기반 모델의 경우 축적된 데이터만으로도 예측을 수행할 수 있으며 물리기반모델에 비해 결정해야할 입력인자가 적어 모델운용이 용이하다는 장점이 있다. 다양한 데이터 모델 중 인공신경망(ANN) 모델은 데이터가 가지는 불확실성 및 비정상성, 복잡한 상호관련성에 효과적으로 대응할 수 있는 모델로 수자원 및 환경 분야에서 자주 사용되고 있다. 본 연구에서는 인공신경망 모델을 이용하여 지천유입이 있는 대하천의 수질인자 (pH, 전기전도도, DO, chl-a)를 예측하였다. 다른 데이터기반 모델과 같이 인공신경망 모델 또한 수집된 데이터 질에 크게 영향을 받으며, 내부 입력인자의 선택이 모델의 예측 결과에 큰 영향을 미친다. 이러한 인공신경망 모델의 특성을 바탕으로 예측모형의 정확도를 향상하기 위해서는 크게 데이터 처리부분과 모델구축 부분에서의 접근이 필요하다. 본 연구에서는 데이터 처리 과정에서 연구대상지점의 각각의 수질인자가 가지는 분포 특성을 유지하기 위해 층화표츨추출법을 이용하여 데이터를 구성하였다. 모델의 구축 과정에서는 초기가중치 값의 영향을 줄이기 위해 앙상블기법을 사용하였으며, 좀 더 견고하고 정확한 결과를 예측하기 위해 탄력적 역전파알고리즘을 추가하였다. 추가적으로 합류 후 본류의 미 계측지역 수질 예측 정확도 향상을 위해 본류의 수질인자뿐만 아니라 지류의 수질인자를 입력자료로 사용하여 모의를 수행하였다. 또한 동일 구간에서 수행한 현장추적자실험 자료를 이용하여 수질인자의 분포특성을 비교, 검증하였다. 개발된 모델을 이용하여 낙동강과 금호강 합류부 하류의 수질인자를 예측한 결과 지류의 수질인자를 입력자료로 추가한 경우 예측의 정확도가 증가하였으며, 현장실험 자료를 통해 밝혀진 오염물의 거동현상을 인공신경망 모델로도 동일하게 재현하는 것으로 나타났다. 본 연구에서 제안한 인공신경모델을 이용한다면 물리기반 수치모델을 대체하여 지천으로 유입된 오염물의 거동을 정확하고 효율적으로 파악할 수 있을 것이다.

• Journal of the Korean earth science society
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• v.41 no.1
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• pp.1-18
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• 2020

This study presented the effects of the assumed mass-size relationship for snow on the simulated surface precipitation by using cloud microphysics parameterizations in Weather Research and Forecasting (WRF) model. The selected cloud microphysics parameterizations are WRF Double-Moment 6-class (WDM6) and WRF Single-Moment 6-class (WSM6) in the WRF model. We replaced the mass-size relationship for snow in WDM6 and WSM6 with Thompson's mass-size relationship retrieved from measurement data. The sensitivity of the modified WDM6 and WSM6 was tested for the idealized 2-dimensional squall line and winter precipitation system over the Korean peninsula, respectively. The modified WDM6 and WSM6 resulted in the increase of graupel/rain mixing ratios and the decrease of snow mixing ratio in the low atmosphere. The changes of hydrometeor mixing ratio and surface precipitation could be due to the collision-coalescence process between raindrops and snow and the graupel melting process.

• Water for future
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• v.29 no.2
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• pp.143-151
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• 1996

The dynamic responses in the subsurface outflow, surface saturation area, soil moisture storage are established by numerical experiments with Richards equation. In addition to this, the dynamical relationship between surface saturation area and subsurface outflow, and between surface saturation area and soil moisture storage are also determined by varying the hillslope shape, soil type, and boundary condition. The simulation results indicate that the dynamical relationships between surface saturation area and subsurface outflow, and between surface saturation area and soil moisture storage are approximated by the steadystate relationships. And the dynamic responses of subsurface outflow and surface saturation area are characterized by the double peaks although the rainfall pattern is asimple pulse input. As a result of numerical simulation, the physical mechanism for the occurrence of the double peaks is explained using the concept of variable source area.

• Progress in Medical Physics
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• v.16 no.4
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• pp.183-191
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• 2005

The utilization of PET has been increased so fast since the usefulness of the PET has been proved in various clinical and research fields. Among the many applications, the PET Is especially useful in oncology and most of the clinical PET scans are peformed for the oncologic examination Including the different diagnosis of malignant and benign tumors and assessment of the treatment effects and recurrent tumors. As the PET-CT scanners are widely available, there is Increasing interest in the application of the PET Images to the radiation treatment planning. Although the CT images are conventionally used for the target volume determination in the radiation treatment planning, there are fundamental limitation In use of only the anatomical information. Therefore, the volume determination of the functionally active tumor region using the PET would be important for the treatment planning. However, the accurate determination of the tumor boundary is not simple in PET due to the relatively low spatial resolution of the currently available PET scanners. In this study, computer simulations were peformed to study the relationship between the lesion size, PET resolution, lesion to background ratio and the threshold of Image Intensity to determine the true tumor volume.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2017.05a
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• pp.365-365
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• 2017

강우의 공간분포는 홍수수문곡선에 큰 영향을 미친다. 이것은 총강우량이 같더라도 강우의 공간분포 특성에 따라 홍수수문곡선 및 첨두유량의 크기가 다를 수 있다는 것을 의미한다. 따라서 강우의 공간분포는 홍수량 산정과 홍수해석은 물론 수자원 설계에 큰 영향을 미칠 수 있다. 본 연구에서는 안동댐유역을 대상으로 물리적 기반의 분포형 모형인 GRM 모형과 공간확장자료 생성방법을 사용하여 47개 미계측유역에 대해 홍수유출 시계열자료를 생성하고 3개 관측유역을 포함한 총 50개 유역에 대해 첨두유량을 추출하여 분석함으로써 강우의 공간분포가 유출에 미치는 영향을 실제유역과 실제사상에 대해 자세히 분석하였다. 공간확장자료 생성방법은 보정 및 검증유역에서 모의유량이 관측유량을 적절히 모의한다면 추정된 매개변수값들을 상류지역에 있는 미계측유역에 적용하여 유량자료를 생성하는 방법이다. 1989년부터 2009년까지의 강우와 유출자료의 질이 좋은 20개의 사상을 추출하고 이 사상들과 3개 관측유역에 대해 GRM 모형의 매개변수들을 보정 및 검증하였다. 그 결과 NSE > 0.5, PBIAS ${\pm}30%$, 그리고 수정상관계수인 $_{mod}>0.6$의 적절한 모형효율 통계결과를 얻었다. 강우의 공간분포가 유출에 미치는 영향을 조사하기 위해 이 추정된 매개변수와 실제강우(강우의 공간분포를 고려한 강우) 및 공간평균강우(실제강우를 공간적으로 평균한 강우)를 사용하여 50개 유역의 홍수유출 시계열자료를 생성하였으며 이 시계열 자료 중 첨두유량을 추출하여 분석하였다. 그 결과 공간평균강우에 의한 첨두유량의 분포는 실제강우에 의한 첨두유량의 분포와 차이가 있었다. 20개 사상중 13개의 사상은 실제강우와 공간평균강우에 의한 첨두유량의 분포가 비슷하거나 공간평균강우에 의한 첨두유량의 분포가 실제강우에 의한 첨두유량의 분포보다 약간 좁아지는 차이가 있었다. 하지만 나머지 7개 사상의 경우에는 공간평균강우에 의한 첨두유량의 분포가 실제강우에 의한 첨두유량의 분포보다 크게 좁아지는 것을 보였다. 이것은 전체사상의 약 35 %에 대해서는 강우의 공간적 변동성을 고려하지 않고 홍수유출을 모의한다면 적절하지 않은 첨두유량 모의결과를 얻을 수 있다는 것을 나타내며 또한 홍수체적에 대해서도 적절하지 않은 모의결과를 얻을 수 있다는 것을 의미한다. 이것은 또한 강우관측소의 밀도가 홍수유출 모의 시 매우 중요하다는 것을 의미한다. 따라서 홍수량 산정 또는 수자원 설계 시 강우의 시간분포 뿐만 아니라 공간분포 또한 고려해야 한다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• v.27 no.6
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• pp.859-869
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• 1995

The present study is to understand the physical phenomena anticipated during the accident with RHR loss under mid-loop operation in a PWR and, at the same time, to examine the prediction capability of RELAP5/MOD3.1 on such an accident, by simulating an integral test relevant to this accident for reliable analysis in an actual PWR. The selected experiment, i.g. BETHSY Test 6.9a, represents the configuration with the pressurizer manway open and steam generators unavailable during the accident. Accordingly, the results of this ok are sure to contribute to understanding both the key events as well as the sensitive parameters, anticipated in the accident, for validity of the actual analysis. In the simulation result overall behavior as well as major phenomena observed in the experiment have been predicted reasonably by RELAP5/MOD3.1, however, the problem associated with enormous computing time .due to small time step size has been encountered. Besides, the code prediction of higher swollen level in the pressure vessel has given rise to overestimation of both pressurizer level and RCS pressure. Subsequently, overprediction of the break flow through the manway has led to earlier core uncovery than that in the experiment by about 400 seconds. As a whole, it is demonstrated from both the experiment and the analysis that gravity feed has not been sufficient to recover the core level and thus additional forced feed has been necessary in this configuration.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2018.05a
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• pp.251-251
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• 2018

도로설계기준(2012)에 따르면 노면 배수시설은 측구, 집수정, 배수관, 배수구(빗물받이, 맨홀) 등으로 구성되며 중앙분리대 배수에서 구조가 방호벽일 경우 원칙적으로 집수정과 종배수관, 횡배수관을 설치하여 노면수를 배수한다. 최근 기후변화에 따른 국지성 집중호우로 교량 배수시설의 배수능력 부족으로 교량의 노후화, 노면의 체수와 수막현상을 야기한다. 교량 설계 시, 교량의 외관은 점배수에 의한 배수불량으로 막힘부에서의 식물생육, 부식, 배수구의 오염 등으로 심미성에 악영향을 미치고 있다. 따라서 국토교통부 도로 배수시설 설계 및 관리지침에서는 기존의 집수정으로 유도하여 배수하는 점배수 형태에서 우수의 지체시간을 저감하기 위해 배수구로 즉시 배수되어 배수 효율을 증가시켜주는 선배수시설을 권장하고 있다. 그러나 선배수 구조의 일반적인 내용만을 기술하고 있으므로 보다 상세한 설계기준이 필요하다. 또한 국내에서는 교면 배수를 위한 횡배수구의 배수능력에 관한 설계 개념은 미국의 빗물받이 설계 개념을 그대로 적용하고 있어서 교량 배수시설의 배수능력 증대를 위한 수치 및 수리실험에 관한 기술적인 자료가 부족한 실정이다. 따라서 도로의 흐름해석 및 선배수를 위한 측구 횡배수관의 흐름개선에 관한 구체적인 연구가 필요한 실정이다. 본 연구에서는 배수로 전반의 유향 분석 및 횡유입관 유입부에서의 상세한 흐름해석과 통수능력을 분석하기 위해서는 수리실험을 통한 연구가 필요한 실정이다. 그러나 최적 횡배수관의 형상 및 간격 설정에 대한 수리실험의 물리적 및 시간적 한계를 극복하기 위해 Fluent 모형(Ansys Workbench 13.0)을 활용한 수치모의를 수행하여 모형의 적용성을 검토하였다. 다상유동 해석을 위해 VOF(Volume of Fluid)방법을 적용하였고, 수치해석 방법으로는 비정상류, 난류 모형으로는 standard ${\kappa}-{\varepsilon}$모형을 적용했다. 도로 형상에 따른 우수유출량을 비교 분석하기 위하여 횡경사는 2%로 고정하고 종경사를 2%로 선정하여 수치모의를 통한 배수능력을 분석하고 설계에 직접적인 적용성을 검토하였다. 횡배수관의 간격변화 및 배수공의 위치 변화 등에 따른 차집량을 분석하였으며, 개략적인 수리실험 결과와 수치모의의 차집율을 비교 및 분석하여 Fluent 모형의 적용성을 확인하였다. 또한, 횡배수관의 유입부에서의 유속 변화 및 유출부에서의 유속이 모의가 가능하므로 배수시설에서 보다 정확한 흐름 해석이 가능하여 보다 적정한 배수능력 분석이 가능할 것으로 판단된다.

• Progress in Medical Physics
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• v.7 no.2
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• pp.67-77
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• 1996

Purpose: To get a 3-D coordinates of intracranial target position was investicated in axial, sagittal and coronal magnetic resonance imaging with a preliminary experimented target localizer. Material and methods : In preliminal experiments, the localizer is made of engineering plastic to avoid the distrubance of magnetic field during the MR image scan. The MR localizer displayed the 9 points in three different axial tomogram. The bright signal of localizer was obtjained from 0.1～0.3％ of paramagnetic gadolinium/DTPA solution in T1WI or T2WI. In this study, the 3-D position of virtual targets were examined from three different axial MR images and the streotactic position was compared to that of BRW stereotactic system in CT scan with same targets. Results: This study provided the actual target position could be obtained from single scan with MRI localizer which has inverse N-typed 9 bars. This experiment was accomplished with shimming test for detection of image distortion in MR image. However we have not found the image distortion in axial scan. The maximum error of target positions showed 1.0 mm in axial, 1.3 mm for sagittal and 1.7 mm for coronal image, respectivelly. The target localization in MR localizer was investicated with spherical virtual target in skull cadaver. Furthermore, the target position was confirmed with CRW stereotactic system showed a 1.3 mm in discrepancy. Summary : The intracranial target position was determined within 1.7 mm of discrepancy with designed MR localizer. We found the target position from axial image has more small discrepancy than that of sagittal and coronal image.

• Geophysics and Geophysical Exploration
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• v.9 no.1
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• pp.67-72
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• 2006

Injection of $CO_2$ into underground saline formations, due to their large storage capacity, is probably the most promising approach for the reduction of $CO_2$ emissions into the atmosphere. $CO_2$ storage must be carefully planned and monitored to ensure that the $CO_2$ is safely retained in the formation for periods of at least thousands of years. Seismic methods, particularly for offshore reservoirs, are the primary tool for monitoring the injection process and distribution of $CO_2$ in the reservoir over time provided that reservoir properties are favourable. Seismic methods are equally essential for the characterisation of a potential trap, determining the reservoir properties, and estimating its capacity. Hence, an assessment of the change in seismic response to $CO_2$ storage needs to be carried out at a very early stage. This must be revisited at later stages, to assess potential changes in seismic response arising from changes in fluid properties or mineral composition that may arise from chemical interactions between the host rock and the $CO_2$. Thus, carefully structured modelling of the seismic response changes caused by injection of $CO_2$ into a reservoir over time helps in the design of a long-term monitoring program. For that purpose we have developed a Graphical User Interface (GUI) driven rock physics simulator, designed to model both short and long-term 4D seismic responses to injected $CO_2$. The application incorporates $CO_2$ phase changes, local pressure and temperature changes. chemical reactions and mineral precipitation. By incorporating anisotropic Gassmann equations into the simulator, the seismic response of faults and fractures reactivated by $CO_2$ can also be predicted. We show field examples (potential $CO_2$ sequestration sites offshore and onshore) where we have tested our rock physics simulator. 4D seismic responses are modelled to help design the monitoring program.

• Journal of Korea Multimedia Society
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• v.17 no.1
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• pp.104-112
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• 2014

With recent development of virtual reality technology, coupled with the growth of the marine industry, virtual underwater simulation systems are under development in various studies, for educational purposes and to simulate virtual reality experiences. Current literature indicates many underwater simulation systems to date have focused on the quality of visual stimulus delivered through three-dimensional graphics user interface, limiting the reality of the experience. In order to improve the quality of the reality delivered by such virtual simulations, it is crucial to develop multi-sensory technology rather than focus on the conventional audio-visual interaction, which limits experiencer from the sense of underwater immersion and existence within the simulation. This work proposes the immersive multi-sensory effector system, delivering the users with a more realistic underwater experience. The sense of reality perceived was evaluated, as the main factor of the virtual reality system.