• Title/Summary/Keyword: 물환경관리모델

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Assessment of Available Water for 5 River basins of South Korea using Green and Blue Water Concepts based on SWAT (SWAT 기반의 블루워터, 그린워터를 활용한 5대강 유역 가용수 평가)

  • Kim, Jinuk;Lee, Jiwan;Park, Jongyoon;Woo, Soyoung;Kim, Seongjoon
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2022.05a
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    • pp.412-412
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    • 2022
  • 지속가능한 물관리를 위해서는 강우, 수문학적 반응의 동적 순환과 생공업 및 농업 기반시설과 같은 관리 조치에 사용되는 물을 포함한 가용수(Available Water)의 시공간적 영향을 파악할 수 있어야 한다. 가용수의 구성요소를 파악하기 위해 블루워터와 그린워터의 개념이 제안되었다. 블루워터는 강수로 인해 형성된 지표수, 지하수 및 호수·저수지의 저류량을 포함하며, 그린워터는 강수로부터 불포화 토양층에 저장된 토양수분과 수역, 초목에서 대기 중으로 방출되는 증발산을 말한다. 블루워터와 그린워터를 산정하기 위해서는 동적 수자원과 인적 요소에 의존되는 수자원을 정확하게 구별해야 하며 물 가용성 평가를 용이하게 하는 통합 기반 개념의 수문학적 모델이 필요하다. 따라서 본 연구에서는 5대강을 대상으로 각 유역의 가용수량의 변화를 파악하기 위해 각 유역별 블루워터와 그린워터를 평가하고자 하였다. 5대강 유역의 장기간 변화와 광범위한 분석을 위해 SWAT(Soil and Water Assessment Tool) 모형의 수문모델링 결과를 활용하였다. SWAT 모형의 신뢰성 있는 수문 검보정을 위해 전체 기간(2005~2020) 중 모형의 보정(2005~2009) 및 검증(2010~2017)기간을 설정하였으며, 각 유역의 다목적댐과 다기능 보의 실측방류량을 이용하여 댐 운영모의를 고려하였다. 검보정된 SWAT 결과를 활용하여 블루워터와 그린워터를 분류하였으며 가용수량을 평가하는 방법을 제시하였다.

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Development of dam inflow forecasting method using VARX model (VARX 모델을 이용한 댐 유입량 전망기법 개발)

  • Kwon, Yoon Jeong;Kim, Jinyoung;Yu, Jaeung;Kang, Subin;Kwon, Hyun-han
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2022.05a
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    • pp.406-406
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    • 2022
  • 댐은 물을 담아두어 강수량에 따른 유량을 조절하거나, 하천의 물을 끌어와 사용할 수 있게 하는 역할 또는 모래, 자갈 등을 막아 걸러주는 역할 등을 수행한다. 우리나라의 경우 지역별, 계절별 강수량의 차이가 크며, 그로 인해 유량이 지역과 계절에 영향을 크게 받는다. 이런 변동성을 조절하기 위해 치수와 이수, 두 분야 모두에서 댐의 중요성이 크다. 이뿐만 아니라 기후변화로 인한 변동성의 극대화로 인해 그 중요성이 나날이 커지고 있다. 댐을 운영하기 위해서는 강수량에 따른 댐 유입량의 예측을 하여, 적절한 방류 시기 및 방류량을 결정하는 것이 가장 중요한 요소이다. 기후변화로 인한 변동성의 증대로 홍수와 가뭄과 같은 재해의 빈도와 심도가 커지면서 댐 유입량의 예측이 어려워지고 있다. 댐의 설계나 유지관리를 위해 홍수에 대해서는 많은 연구가 이루어졌던 것에 비해, 갈수기의 경우 물 부족으로 인해 유량이 적어져 댐 유입량에 대한 정확한 산정이 어려워 가뭄 시 댐 유입량에 관한 연구가 홍수 시에 비해 적게 연구된 것이 실정이다. 따라서 가뭄 시 댐 연구를 위해 갈수기의 댐 유입량에 대한 정확한 산정 및 예측의 필요성이 대두되고 있다. 이번 연구에서는 댐 주변의 지하수위와 하천수위의 관계성을 보이고 각각 다른 변량 간의 시간적 종속성을 고려하는 동시에 상호연관된 변량의 시간적 종속성을 동시에 고려한VARX(vector autoregressive-exogenous) 모델을 이용하여 정확한 댐의 유입량을 산정 및 예측하고 그에 대한 검증을 시행하여, 댐 분야에서 가뭄에 대비할 수 있는 근간을 마련하였다.

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A Development of System for water supply in the Agricultural Purpose of Bank-high Reservoir (농업용 둑높임저수지 운영시스템 개발)

  • Kim, Hae-Do;Lee, Kwang-Ya;Joo, Jin-Hun;Lim, Hyung-Chang
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2012.05a
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    • pp.188-188
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    • 2012
  • 기존 농업용저수지는 농업용수 공급이라는 단일한 목적으로 비교적 간단하게 운영되어왔다. 그러나 둑높이기사업 후 기존 농업용수를 공급함과 동시에 하천유지용수를 연중 공급해야 하기 때문에 경험적 물관리로는 갈수기간 동안의 물관리 및 홍수기 동안의 저수율 조정 문제를 해결할 수 없다. 따라서 기왕의 경험적 용수공급에서 탈피하고 가이드라인에 의한 공급이 이루어져야 용수목적별 공급이 원활하게 이루어질 수 있으며, 이를 위해서는 물수지 분석 등 기술적으로 분석해야하는 과정을 종합하여 관리자가 쉽게 운영할 수 있도록 의사지원체계가 구축되어야 한다. 본 연구는 둑높임저수지 운영데이터를 구축하고 저수지 운영곡선을 프로그램화 하여 현장 계측데이터를 연계한 물관리 의사지원 시스템을 개발하였다. 본 시스템은 지리정보시스템을 기반으로 작성되었으며, 운영물수지 프로그램이 모듈로 구축되어 농업용수와 하천유지용수 등 용수목적별로 월별 공급량을 계획하여 운영자 및 유관기관에게 제공하는데 있다. 기존 설계용량산정 프로그램을 기반으로 운영에 필요한 운영 물수지분석 모델을 개발하였으며, 이를 기반으로 둑높임저수지의 일부 사업지구에 대한 운영곡선을 프로그램화 하였다. 시스템 개발은 분석에 필요한 정보를 DB화하고, 이를 활용한 운영물수지분석, 운영곡선 모의 등을 수행할 수 있도록 구축되었다. 물관리 센터-현장을 연계하여 운영할 수 있는 의사지원 모듈 즉, 센터에서 운영기준과 운영계획량을 수립(모의)하고, 이에 따라 조견표, 개도율로 현장을 운영할 수 있도록 단순화하였다. 추가적으로 스마트 단말기를 통해 홍수기 업무지원이 가능토록 기능을 구현하였다. 본 시스템은 가이드라인에 의한 농업용저수지 운영관리라는 관점에서 유일한 시스템으로 유역별 환경변화 인자와 현장운영 경험치를 적용한 첫 번째 사례이다. 또한 관행적 물관리에서 탈피하여 과학적 수자원 관리로 국가 물관리 정책수립에 필요한 의사결정지원에 활용될 예정이다.

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A hybrid hydrological modeling framework combining physically-based and deep-learning-based hydrologic models: an approach considering dam operation (물리 기반 수문모형과 딥러닝 기반 모형을 결합한 하이브리드 수문 모델링 프레임워크: 댐 운영을 고려한 접근)

  • Yongchan Kim;Dongkyun Kim
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2023.05a
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    • pp.66-66
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    • 2023
  • 대규모 댐의 운영으로 인한 인위적인 유량 교란은 물리 기반 수문모형의 정확한 하천유량 모의를 어렵게 만든다. 이러한 한계를 극복하기 위해, 상류의 자연형 유역 모의를 위한 물리 기반 수문모형 Variable Infiltration Capacity model과 댐 운영 모의를 위한 딥러닝 기반 모델을 결합한 하이브리드 모델링 프레임워크를 개발하였다. 본 연구는 수도권의 주요 상수원이자 대규모 댐들이 존재하는 팔당댐 유역을 대상으로, 물리 기반 수문모형만을 기반으로 구축한 단일 및 계단식 구조의 모델과 하이브리드 모델의 예측 성능을 비교하였다. 2015년부터 2019년까지의 검증 기간 동안, 하이브리드 모델, 단일 및 계단식 구조 모델의 Nash-Sutcliffe Efficiency는 각각 0.6410, -0.1054 그리고 0.2564로 하이브리드 모델의 성능이 가장 높은 것으로 나타났다. 이는 머신러닝 알고리즘을 이용한 댐 운영 고려가 정확한 하천유량 평가를 위해서 필수적임을 시사한다. 이러한 결과는 수자원 관리, 홍수 예측 등 다양한 분야에서 활용될 수 있으며, 특히 미래의 지속 가능한 물 관리를 위해 실무자에게 정확한 자료를 제공하는 데 기여할 수 있다.

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A computation model for Resource-based Lifting loads of the lift-cars for super high-rise buildings (초고층 건축물 리프트카 양중계획수립을 위한 자원기반의 양중부하 산정 모형)

  • Han, Choong-Hee;Lee, Jun-Bok;Won, Seo-Kyung
    • Korean Journal of Construction Engineering and Management
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    • v.13 no.5
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    • pp.135-143
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    • 2012
  • Constructing super-tall buildings is significantly different from constructing general ones in every technological and managerial aspects. Especially lift-car operations planning and management is one of core parts among various management techniques required during the course of the whole construction process of the super-tall buildings because vertical movements of physical resources enormously affect the efficiency of the construction processes. However, discrepancy between lifting plans and actual lifting operations causes serious efficiency problems. As an effort to solve the problem, this research suggests an improved method of estimating resource-based lifting load. The computing model developed as a result of this research facilitates more accurate computation of the total operation time and the maximum lifting capacity of the lift-cars. Further, this research can be developed as a decision support system for the total lift-car operations management.

Environmental Fate Tracking of Manure-borne NH3-N in Paddy Field Based on a Fugacity Model (Fugacity 모델에 기초한 논토양에서의 액비살포에 따른 암모니아성 질소 거동추적)

  • Kim, Mi-Sug;Kwak, Dong-Heui
    • Journal of Korean Society on Water Environment
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    • v.35 no.3
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    • pp.224-233
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    • 2019
  • Nitrogen components in liquid manure can reduce safety and quality of environment harmfully. To minimize the environmental risks of manure, understanding fate of manure in environment is necessary. This study aimed at investigating applicability of a simplified Level III fugacity model for simulating $NH_3-N$ component to analyze environmental fate and transport of $NH_3-N$ in liquid manure and to provide basis for improving management of N in the liquid manure system and for minimizing the environmental impacts of N. The model simulation conducted for four environmental compartments (air, water, soil, and rice plants) during rice-cropping to trace $NH_3-N$ component and provided applicability of the Level III fugacity model in studying the environmental fate of $NH_3-N$ in manure. Most of $NH_3-N$ was found in water body and in rice plants depending upon the physicochemical properties and proper removal processes. For more precise model results, the model is needed to modify with the detailed removal processes in each compartment and to collect proper and accurate information for input parameters. Further study should be about simulations of various N-typed fertilizers to compare with the liquid manure based on a modified and relatively simplified Level III fugacity model.

Development of the Nonlinear Analysis Model on Flexural Behavior of Reinforced Concrete Beams Strengthened with Prestressed Carbon Fiber-Reinforced Polymer Plates (CFRP판으로 보강된 RC 보의 구조거동 해석모델 개발)

  • Woo, Sang-Kyun;Nam, Jin-Won;Kim, Jang-Ho;Byun, Keun-Joo
    • Journal of the Korea institute for structural maintenance and inspection
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    • v.12 no.4
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    • pp.87-97
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    • 2008
  • The purpose of this study is to analyse and compare experimentally flexural behavior of RC beams strengthened with CFRP plates by different methods, and finally develop the nonlinear analysis model with the aim of predicting the improving effects of structural capacity and the structural behaviors of RC beams. From this study, the characteristics of bond and flexural behavior of the prestressed CFRP plates were analyzed and examined. In deed, the beams were tested with experimental parameters of strengthening methods and prestressing level, and the developed analysis model was evaluated with the testing results. From this study, it is concluded that the developed analysis model have a good reliability and can be applied to the strengthening design of beams using CFRP plates.

Durability Analysis and Development of Probability-Based Carbonation Prediction Model in Concrete Structure (콘크리트 구조물의 확률론적 탄산화 예측 모델 개발 및 내구성 해석)

  • Jung, Hyunjun
    • KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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    • v.30 no.4A
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    • pp.343-352
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    • 2010
  • Recently, many researchers have been carried out to estimate more controlled service life and long-term performance of carbonated concrete structures. Durability analysis and design based on probability have been induced to new concrete structures for design. This paper provides a carbonation prediction model based on the Fick's 1st law of diffusion using statistic data of carbonated concrete structures and the probabilistic analysis of the durability performance has been carried out by using a Bayes' theorem. The influence of concerned design parameters such as $CO_2$ diffusion coefficient, atmospheric $CO_2$ concentration, absorption quantity of $CO_2$ and the degree of hydration was investigated. Using a monitoring data, this model which was based on probabilistic approach was predicted a carbonation depth and a remaining service life at a variety of environmental concrete structures. Form the result, the application method using a realistic carbonation prediction model can be to estimate erosion-open-time, controlled durability and to determine a making decision for suitable repair and maintenance of carbonated concrete structures.

Environmental Impacts Assessment of Elementary School Buildings and Establishment of the Reference Target using Life Cycle Assessment Model (전과정평가 모델을 이용한 초등학교 건축물 환경영향 평가 및 비교기준 수립)

  • Ji, Changyoon;Hong, Taehoon;Jeong, Jaewook
    • Korean Journal of Construction Engineering and Management
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    • v.16 no.3
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    • pp.49-58
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    • 2015
  • In order to determine how much a new green building reduce the environmental impacts, it is necessary to establish the reference target for comparison. Therefore, this study aims to establish the reference target by evaluating the environmental impacts of existing buildings. To ensure this end, this study evaluated the environmental impacts(Global warming potential, ozone layer depletion potential, acidification potential, eutrophication potential, photochemical ozone creation potential, and abiotic depletion potential) of 17 existing elementary school buildings, which are located in Seoul, Busan, Daegu, and Gwangju, by using the hybrid LCA model. As a result, the environmental impacts of the case buildings were clearly distinguished in different regions. Therefore, this study presented the reference targets which are appropriate to each region. For example, the reference targets for global warming potential, which can be used in Seoul, Busan, Daegu, and Gwangju, are 3.76E+03, 1.90E+03, 2.63E+03, $2.81E+03kg-CO_2\;eq./m^2$, respectively. The presented reference targets are expected to be useful for understanding how much environmental impacts can be reduced when a new green school building is constructed.

Study On the Object Oriented Design Project of Online Game Engine Using UML (UML을 사용한 온라인 게임 엔진 프로젝트 설계 연구)

  • Choi, Sung
    • Journal of Korea Game Society
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    • v.5 no.1
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    • pp.33-40
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    • 2005
  • Game Designs & Developers that system designs improve, the product and the change of tasks to all developers are essential in achieving On-Line Game project. Existent Or-line Game project management designs supper the definition and the change of project activities, and configuration management designs support version check, workspace management, build management, etc. In this paper. the proposed Design defines Game component based development process model, and achieves recording of process progression, processing the request of change, reporting the progression of each task, product registering and change, version recording, artifact or form search, etc. using UML. Furthermore, study on the stake holders get the systematic management and standardization by sharing information that are necessary in Game design & development and configuration management in distributed environment using the system integrated management design.

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