• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2022.05a
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• pp.245-245
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• 2022

최근 국내 기후변화에 따른 국지성 집중호우로 인한 시간당 강우량의 증가로 도로부 유출량의 증가와 배수관거에서의 내수배제 불량에 따른 도심지 내수침수 피해가 증가함에 따라 이를 해결하기 위한 우수유출저감시설이 설치되고 있다. 그러나 대단위의 지하 저류시설의 지속적인 설치는 과밀화된 도심지에서 설치 지하공간의 구조적인 한계 및 적정 설치 위치의 미확보 등의 다양한 문제가 발생하여 저류시설의 침수저감 효과에 대한 추가적이고 새로운 저류시설에 대한 연구가 필요한 실정이다. 이에 내수 침수 저감 및 배수 능력 향상을 위한 도로 배수시설과 연계된 도로 측구부 저류시스템 구축이 필요하다. 이를 위해 역류 방지 및 노면수 저류 빗물받이에 적용되는 부력식 역류차단장치를 개발하였으며, 역류차단장치의 최적 형상 개발을 위해서 기존 빗물받이 연결관과의 통수능 비교 및 분석이 필요한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 기존 빗물받이 연결관 및 연결관 내에 역류차단장치가 적용된 역류차단 빗물받이의 흐름분석을 위해 Fluent 모형을 이용하여 3차원 수치모의를 수행하였다. 수치모의 구성으로는 전체 형상을 40×50cm의 빗물받이 유입부와 50×50cm의 빗물받이로 결정하고 격자는 빗물받이 내부의 복잡한 3차원 흐름을 모의하기 위해 1.2~2mm 크기로 생성하였다. 다상유동 해석을 위해 VOF(Volume of Fluid)방법을 적용하였고, 수치해석 방법으로는 비정상류, 난류 모형으로는 SST k-𝜔모형을 적용하였다. 해석조건으로는 김정수(2021) 등이 제시한 4차선 기준 설계빈도별(5~30년) 빗물받이 유입유량을 산정하여 빗물받이 유입조건으로 선정하였으며, 빗물받이와 연결관에서의 통수능력 분석 조건으로는 빗물받이에 기존 연결관이 부착된 조건과 연결관 내에 역류차단장치가 설치되어 역류차단장치가 개방된 조건에서의 통수능을 비교하였으며, 역류상황을 가정한 연결관에서의 통수능을 비교하기 위하여 역류차단장치의 개폐정도를 15도(통수단면 33%감소) 닫힌 상태 및 30도(통수단면 67% 감소) 닫힌 상태 조건을 대상으로 빗물받이와 연결관에서의 흐름을 모의하였다. 수치모의 결과 역류차단장치의 계폐조건에 상관없이 5년 빈도유입량 조건에서는 완전 배수가 되었으며, 개폐조건 15도에서는 10년 빈도의 유입량에서는 완전 배수가 되었으나 20년 빈도 이상의 유입량 조건에서 빗물받이 유입부로의 역류가 발생하였으며, 개폐조건 30도에서는 5년 빈도 이상 유입량 조건에서 빗물받이 유입부로 역류가 발생하는 것으로 나타났다. 특히, 30년 빈도 이상의 유입량부터는 빗물받이 연결관 내에 역류차단장치 개페조건과 관계없이 빗물받이 유입부로의 역류로 인한 도로 침수가 발생하기 때문에 유휴공간인 도로 측구부를 저류공간으로 활용할 수 있는 도로 측구부 저류시스템의 구축은 필수적이라고 판단되며, 유량 조건에 따른 빗물받이 내부 와 흐름과 유출부에서의 유속 변화 특성을 확인하였다. 그러므로 측구 저류조 개발 형상과 연결한 3차원 흐름의 구현 및 분석에 Fluent 모형의 적용이 가능하다고 판단된다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2022.05a
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• pp.234-234
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• 2022

도로에서의 우수를 원활하게 처리하기 위해서 빗물받이 및 연결관 등의 노면 배수시설이 설치되고 있으며, 노면 배수는 측구부를 통해 흘러 빗물받이 유입부로 차집되고 연결관을 통해 하수관거로 배수된다. 그러나 최근 국내 기상패턴의 변화로 국지성 집중호우와 같이 시간당 강우량 증가로 도로부와 저지대에서 배수시설의 배수불량에 따른 도심지 내수침수 피해가 발생하고 있다. 이에 정부에서는 다양한 우수관거 개선사업, 빗물펌프장, 지하저류조와 같은 방재시설을 설치하고 있으나 우수유출저감시설은 대규모 예산이 소요되고 실제 침수지역에 피해 저감효과에 대한 효용성 문제에 대한 제기뿐만 아니라 과밀화된 도심지에서는 지하공간 활용에 한계가 있는 실정이므로 도심지의 다양한 공간을 활용한 도시 배수 및 저류시설에 대한 연구가 필요하다. 따라서 본 연구에서는 유휴 공간인 도로 측구부 공간을 활용하여 도로 노면수를 저류 및 지체할 수 있는 노면수 측구 저류시설의 개념을 제시하고 측구저류조의 활용성을 판단하기 위하여 빗물받이 유입구, 빗물받이, 측구 저류조 및 빗물받이와 측구저류조 연결부에서의 노면수 유입, 유출 및 저류 등의 다양한 흐름 변화를 확인하기 위하여 Fluent 모형의 적용성을 분석하였다. 수치모의 전체 형상은 50x50cm 크기의 빗물받이를 기준으로 양쪽에 2m 길이의 측구 저류조를 원형관으로 연결하여 1/5 축소모형으로 구성하고 격자는 빗물받이 유입부, 빗물받이 및 측구 저류조 내부의 복잡한 3차원 흐름을 모의하기 위해 사면체와 육면체로 조밀하게 생성하였다. 다상유동해석을 위해 VOF(Volume of Fluid)방법을 적용하였고, 수치해석 방법으로는 비정상류, 난류 모형으로는 SST k-ω모형을 적용하였다. 수치모의 조건으로는 설계빈도별(5~30년) 우수유출량을 산정하여 유입 유량별 기존 빗물받이 유입부에서의 유입흐름, 빗물받이 내부에서의 와 발생흐름, 측구 저류조 및 연결관에서의 흐름을 구현하여 분석하였다. 수치모의 결과 빗물받이 유입부에서 연결관을 통한 측구 저류조로 유입되는 유입흐름과 빗물받이 하단부의 배수관을 통해 유출되는 흐름을 정상적으로 구현하였으며, 빗물받이 유입부 및 측구 저류조 연결관에서의 유속변화도 확인할 수 있었다. 또한 빗물받이와 측구 저류조에서 다양한 흐름을 구현하기 위한 Flunet 모형의 적용성을 검토하였으며, 향후 수리실험을 통하여 실제 흐름과의 매개변수 최적화 및 다양한 도로 조건의 변화를 고려한 수치모의 분석을 통하여 지속적인 모형의 검증이 가능할 것으로 판단된다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2022.05a
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• pp.42-42
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• 2022

지금까지도 유역에서의 녹조 모니터링은 현장채수를 통한 점 단위 모니터링에 크게 의존하고 있어 기후, 유속, 수온조건 등에 따라 수체에 광범위하게 발생하는 녹조를 효율적으로 모니터링하고 대응하기에는 어려운 점들이 있어왔다. 또한, 그동안 제한된 관측 데이터로 인해 현장 측정된 실측 데이터 보다는 녹조와 관련이 높은 NDVI, FGAI, SEI 등의 파생적인 지수를 산정하여 원격탐사자료와 매핑하는 방식의 분석연구 등이 선행되었다. 본 연구는 녹조의 모니터링시 정확도와 효율성을 향상을 목표로 하여, 우선은 녹조 측정장비를 활용, 7000개 이상의 녹조 관측 데이터를 확보하였으며, 이를 바탕으로 동기간의 고해상도 위성 자료와 실측자료를 매핑하기 위해 다양한Machine Learning기법을 적용함으로써 그 효과성을 검토하고자 하였다. 연구대상지는 낙동강 내성천 상류에 위치한 영주댐 유역으로서 데이터 수집단계에서는 면단위 현장(in-situ) 관측을 위해 2020년 2~9월까지 4회에 걸쳐 7291개의 녹조를 측정하고, 동일 시간 및 공간의 Sentinel-2자료 중 Band 1~12까지 총 13개(Band 8은 8과 8A로 2개)의 분광특성자료를 추출하였다. 다음으로 Machine Learning 분석기법의 적용을 위해 algae_monitoring Python library를 구축하였다. 개발된 library는 1) Training Set과 Test Set의 구분을 위한 Data 준비단계, 2) Random Forest, Gradient Boosting Regression, XGBoosting 알고리즘 중 선택하여 적용할 수 있는 모델적용단계, 3) 모델적용결과를 확인하는 Performance test단계(R², MSE, MAE, RMSE, NSE, KGE 등), 4) 모델결과의 Visualization단계, 5) 선정된 모델을 활용 위성자료를 녹조값으로 변환하는 적용단계로 구분하여 영주댐뿐만 아니라 다양한 유역에 범용적으로 적용할 수 있도록 구성하였다. 본 연구의 사례에서는 Sentinel-2위성의 12개 밴드, 기상자료(대기온도, 구름비율) 총 14개자료를 활용하여 Machine Learning기법 중 Random Forest를 적용하였을 경우에, 전반적으로 가장 높은 적합도를 나타내었으며, 적용결과 Test Set을 기준으로 NSE(Nash Sutcliffe Efficiency)가 0.96(Training Set의 경우에는 0.99) 수준의 성능을 나타내어, 광역적인 위성자료와 충분히 확보된 현장실측 자료간의 데이터 학습을 통해서 조류 모니터링 분석의 효율성이 획기적으로 증대될 수 있음을 확인하였다.

• 한국노년학
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• v.29 no.1
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• pp.177-194
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• 2009

Korea government has launched long-term care insurance from 2008. However, one of the most important issues, whether or not providing cash benefit, is still unresolved. In this paper, in order to provide policy guidelines for the long-term care insurance, I attempt to estimate the Willingness-To-Accept (WTA) of the cash subsidy for informal care by using Double Bounded Dichotomous Choice method, a branch of Contingent Valuation Method (CVM). In doing so, I also estimated the determinants of the preference for cash benefit. Data were obtained from face-to-face survey interviews with 300 informal care-givers at three major general hospitals in Seoul, Korea. The questionnaire was constructed with two scenarios (mild/severe symptom). The results from logistic regression analyses and the estimation of WTA indicate that informal care-givers are willing to accept the cash benefit as low as 628 thousands won for mild fragile elderly and 1,072 thousands won for severe fragile elderly. The strength of this paper is that I estimated the WTA of the cash benefit by reflecting the changes in preferences of informal care-givers. The analytic results from the this paper suggest that the cash benefit in long-term care insurance is indispensible in achieving the goal of the long-term care system.

• Journal of Wetlands Research
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• v.25 no.4
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• pp.345-352
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• 2023

Recently, the risk of snow disasters has been increasing South Korea. The damages of heavy snow were categorized into direct and indirect. Direct damage is usually the collapse of buildings as houses, greenhouse or barns. Indirect damage is various, for example, traffic congestion, traffic acident, drop damage, and so on. In South Korea, direct damage is severe in rural area, mosty collapse of greenhouse or barns. However, indirect damage such as traffic accident is mostly occurred in urban area. Therefore, the regional characteristics should be considered when vulnerability is evaluated. Therefore, in this study, the PSR and DPSIR method were applied by regional scale in South Korea. The PSR evaluation method is divided into pressure, state, and reaction index. however, the DPSIR evaluation method is divided into Driving force, Pressure, State, Impact, and Response index. the DPSIR evaluation method is divided into Driving force, Pressure, State, Impact, and Response index. Data corresponding to each indicator were collected, and the weight was calculated using the entropy method to calculate the snowfall vulnerability index by regional scale in South Korea. Calculated heavy snow damage vulnerabilities from the two methods were compared. The calculated vulnerabilities were validated using the recent snow damage in South Korea from 2018 to 2022. Snow vulnerability index calculated using the DPSIR method showed more reliable results. The results of this study could be utilized as an information to prepare the mitigation of heavy snow damage and to establish an efficient snow removal response system.

• Journal of Practical Engineering Education
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• v.15 no.3
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• pp.671-679
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• 2023

This study aims to establish an evaluation model by quantifying the evaluation index as a follow-up study to the development of evaluation index for work-study parallel learning companies. An evaluation model was established by verifying the 2nd level components based on the quantitative factors of the learning company, the qualitative factors, the competency factors of the person in charge, and the competency factors of the learning workers, which are the highest-level components derived from previous study. For the evaluation of a learning company, an AHP survey was conducted with experts in charge of the company consulting to derive important factors that determine the quality of on-site education and training, and the evaluation model of the learning company was completed and grouped by calculating the weight between evaluation items proceeded. Work-study parallel program was promoted as a key policy to resolve the mismatch between industrial sites and school education and realize a competency-centered society, and as of December 2022, 16,664 companies participated in the training. Learning companies play a very important role as education and training supply organizations that conduct field training. It is expected that the support and consulting plan for each level of learning companies according to the evaluation model presented in this study will be used as basic data to improve the quality of work-study parallel program.

• The Journal of Engineering Geology
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• v.33 no.4
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• pp.573-586
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• 2023

Joints or weak planes can induce anisotropy in the strength and deformability of fractured rock masses. Comprehending this anisotropic behavior is crucial to engineering geology. This study used plaster as a friction material to mold specimens with a single joint. The strength and deformability of the specimens were measured in true triaxial compression tests. The measured results were compared with three-dimensional numerical analysis based on the distinct element method, conducted under identical conditions, to assess the reliability of the modeled values. The numerical results highlight that the principal stress conditions in the field, in conjunction with joint orientations, are crucial factors to the study of the strength and deformability of fractured rock masses. The strength of a transversely isotropic rock mass derived numerically considering changes in the dip angle of the joint notably increases as the intermediate principal stress increases. This increment varies depending on the dip of the joint. Moreover, the interplay between the dip direction of the joint and the two horizontal principal stress directions dictates the strength of the transversely isotropic rock mass. For a rock mass with two joint sets, the set with the steeper dip angle governs the overall strength. If a rock bridge effect occurs owing to the limited continuity of one of the joint sets, the orientation of the set with longer continuity dominates the strength of the entire rock mass. Although conventional three-dimensional failure criteria for fractured rock masses have limited applicability in the field, supplementing them with numerical analysis proves highly beneficial.

• Explosives and Blasting
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• v.41 no.4
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• pp.1-8
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• 2023

On August 4, 2020, 2750 tons of ammonium nitrate stored in a storage warehouse at the Port of Beirut exploded. This explosion is said to be the largest ammonium nitrate explosion ever. By applying the TNT equivalency method, TNT equivalent amount corresponding to the explosion energy of 2750 tons of ammonium nitrate was calculated, and it is found to be 856 tons. Overpressure and impulse were calculated in a range up to 3600 m from the blast using the Kingery-Bulmash explosion parameter calculator tool. As the distance from the explosion center increases, the overpressure and impulse decrease exponentially, but the overpressure decreases more significantly, showing that overpressure is more affected by distance than the impact. As a result of applying the damage criteria to evaluate the effects of overpressure and impulse on the structure, the critical distances at which partial collapse, major damage, and minor damage to the structure occur are found to be approximately 500, 800, and 2200 m from the center of the explosion, respectively. The probit function was applied to evaluate the probability of damage to structures and human body. The points where the probability of collapse, major damage, minor damage, and breakage of window-panes to structures are greater than 50% are found to be approximately 500, 810, 2200, and 3200 m, respectively. For people within 200 m from the center of the explosion, the probability of death due to lung damage is more than 99%, and the 50% probability of eardrum rupture is approximately 300 m. The points with a 100% probability of death due to skull rupture and whole body impact due to whole body displacement are evaluated to be 300 and 100 m, respectively.

• Journal of Korea Water Resources Association
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• v.56 no.12
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• pp.883-893
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• 2023

While South Korea's dependence on imported grains is very high, droughts impacts from exporting countries have been overlooked. Using the Evaporative Stress Index (ESI), this study globally analyzed frequency, extent, and long-term trends of agricultural droughts and their relation to natural oscillations and global crop prices. Results showed that global-scale correlations were found between ESI and soil moisture anomalies, and they were particularly strong in crop cultivation areas. The high correlations in crop cultivation areas imply a strong land-atmosphere coupling, which can lead to relatively large yield losses with a minor soil moisture deficits. ESI showed a clear decreasing trend in crop cultivation areas from 1991 to 2022, and this trend may continue due to global warming. The sharp increases in the grain prices in 2012 and 2022 were likely related to increased drought areas in major grain-exporting countries, and they seemed to elevate South Korea's producer price index. This study suggests the need for drought risk management for grain-exporting countries to reduce socioeconomic impacts in South Korea.

• The Sea:JOURNAL OF THE KOREAN SOCIETY OF OCEANOGRAPHY
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• v.11 no.4
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• pp.165-171
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• 2006

This is the research to prepare a purification program for relatively less polluted stream by using phytoremediation. We calculated a treatment amount of nutrients followed by growth of Helianthus annuus (a kind of sunflower), setting up the plant reactor in the hothouse. Moreover, to investigate a field applicability, we could find increased contents of nitrogen, carbon and hydrogen in plants by setting up a H. annuus planted artificial floating island in an irrigation canal. When we changed the dissolved inorganic nitrogen(DIN) concentration of the influent from 28.5 to 199.2 mg/l and the dissolved inorganic phosphorus(DIP) concentration of the influent from 13.3 to 25.4 mg/l, growth disorder has not appeared though it is much higher than the criterion of water for irrigation. In this case, the removal rate of DIN was $81.7\sim98.6%$, and that of DIP was $81.9\sim98.4%$ in 3 days stay on average. It has appeared that the efficient hydraulic retention time(HRT) was 48 hours. The following contents of nitrogen, carbon and hydrogen of H. annuus appeared in the artificial floating island: nitrogen was $3.2\sim7.8%$ in the trunk and $3.0\sim6.3%$ in the root. Carbon was $40.1\sim57.7%$ in the trunk and $43.4\sim53.8%$ in the root.