• Tunnel and Underground Space
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• v.9 no.4
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• pp.306-314
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• 1999

In underground spaces including nuclear waste repository, prediction of air quantity, temperature/humidity and pollutant concentration is utmost important for space construction and management during the normal state as well as for determining the measures in emergency cases such as underground fires. This study aims at developing a model for underground space environment which has capabilities to take into account the effects of autocompression for the natural ventilation head calculation, to find the optimal location and size of fans and regulators, to predict the temperature and humidity by calculating the convective heat transfer coefficient and the sensible and latent heat transfer rates, and to estimate the pollutant levels throughout the network. The temperature/humidity prediction model was applied to a military storage underground space and the relative differences of dry and wet temperatures were 1.5 ~ 2.9% and 0.6 ~ 6.1%, respectively. The convection-based pollutant transport model was applied to two different vehicle tunnels. Coefficients of turbulent diffusion due to the atmospheric turbulence were found to be 9.78 and 17.35$m^2$/s, but measurements of smoke and CO concentrations in a tunnel with high traffic density and under operation of ventilation equipment showed relative differences of 5.88 and 6.62% compared with estimates from the convection-based model. These findings indicate convection is the governing mechanism for pollutant diffusion in most of the tunnel-type spaces.

• 한국방재학회:학술대회논문집
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• 2011.02a
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• pp.44-44
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• 2011

저수지와 같은 갇혀진 수체는 상류에서 유입되는 오염물질 뿐만 아니라 성층현상에 의해서도 오염될 수 있다. 안정된 성층은 혐기성 조건을 제공하여 바닥에서의 과도한 조류성장을 유발하고 연직순환흐름을 방해한다. 갇혀진 수체에서의 연직순환은 환경적인 문제를 감소시킬 수 있도록 중요한 역할을 한다. 갇혀진 수체에서의 연직순환은 이러한 오염을 줄이는데 중요한 역할을 하는데, 연직순환을 일으키는 인자로는 빛의 입사, 바람, 물의 온도 및 열의 확산 등이 있으며, 그중에서도 가장 중요한 것은 바람의 영향이다. 그러므로 성층화된 흐름에서 바람에 의해 발생하는 연직순환에 대한 수치모형을 개발하고 적용하는 것이 필요하다. 본 연구에서는 수온성층흐름에서의 순환흐름을 해석하기 위하여 유속성분을 계산하고 자유수면 변위와 온도, 염도등과 같은 스칼라양의 해석을 위해 다음과 같은 3단계의 방법을 이용하였다. 첫 번째 단계(정수압 계산단계)에서는 운동량 방정식의 경사항을 음해적으로 해석하고, 두 번째 단계(자유수면 보정단계)에서는 자유수면의 변화를 계산하고 수평방향 유속성분을 계산한다. 예측-수정자 방법(predictor-corrector step method)을 이용하여 자유수면변위와 유속을 구하였다. 마지막으로 세 번째 단계(이송-확산단계)에서는 이송-확산 방정식을 이용하여 스칼라양을 계산하였다. 본 연구에서 제시한 모형의 정확도를 검증하기 위하여 정사각형수조에서 진동하는 자유수면의 해석해와 비교하였고, 성층화된 흐름에서 발생하는 연직순환에 대하여 수치모의를 실시하였다. 그 결과, 본 연구에서 개발된 수치모형이 흐름 내부의 현상을 잘 묘사함을 알 수 있었다.

• Proceedings of the Korea Air Pollution Research Association Conference
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• 2002.11a
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• pp.221-222
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• 2002

대기질의 예측에는 여러 가지 물리적 또는 수치적 모델링 기술이 이용되고 있다. 최근 들어 급격한 컴퓨터의 발달과 더불어 수치모델을 이용한 예측 기술이 활발히 개발 이용되고 있다. 그러나 이러한 수치 모델링 기술은 대도시 특히, 높은 건물과 그들에 의해 형성된 도심 협곡을 고려하는 경우 현재의 수치 모델이 가지고 있는 여러 가지 가정에 의해 많은 어려움을 직면하고 있는 실정이다. (중략)

• Proceedings of the Korea Multimedia Society Conference
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• 2000.11a
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• pp.396-399
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• 2000

환경부가 발표한 21세기 대기환경관리 정책방향에서도 사업장의 대기오염 물질 관리강화를 포함시키고 있어, 이제 바야흐로 우리 나라도 사업장에 대한 과학적인 대기 환경관리 정책이 요구되고 있다. 그러나, 현재 대기확산예측 평가분야는 아직 국내기술이 미약하고, 사용되는 소프트웨어는 미국환경보호청에서 추천하는 모델을 사용하므로, 국내 실정에 맞는 데이터를 적용하기에 많은 인력과 시간을 소모해야 했다. 본 프로그램은 기존의 포트란으로 프로그램 된 소프트웨어보다 비주얼한 환경에 중점을 두고 C++언어로 프로그램 하였다. 또한, 국내 실정에 맞는 데이터를 사용하여 적은 비용과 짧은 시간 내에 대기확산예측을 할 수 있다.

• Journal of Korean Society of Transportation
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• v.33 no.3
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• pp.294-303
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• 2015

This paper describes a method that can be used for estimating future carbon emissions and environmental effects. To forecast future land use and transportation changes under various low carbon policies, a DELTA and OmniTRANS combination (a land use-transport integrated model) was applied. Appropriate emission estimation methods and dispersion models were selected and applied in the method. It was designed that the estimated emissions from land use and transportation activity as well as the estimated concentrations of air pollutants and comprehensive air quality index (CAI) are presented on a GIS-based map. The prototype was developed for the city of Suwon and the outcome examples were presented in this paper; it demonstrates what kinds of analysis results are presented in this method. It is expected that the developed method will be very useful for decision makers who want to know the effect of environmental policies in cities.

• Proceedings of the Korean Radioactive Waste Society Conference
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• 2004.06a
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• pp.368-376
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• 2004

The estimation of the diffusion coefficients of the Gaussian plume model and the release rate by assimilation of tracer-gas measurements on Younggwang site was tested. Diffusion coefficients were modified by linear programming of both the measurements and the simulated using the Gaussian plume model. The application of the modified diffusion coefficients improved the prediction ability of the Gaussian plume model on both 3 km and 8 km arc lines. And, the release rate of tracer gas was estimated using least squares method. The optimal source rate was estimated by minimizing the errors between the measured concentrations and the computed ones by the Gaussian plume model. The obtained release rate showed a good agreement with the real release rate of the Younggwang experiment in 24%.

• Journal of Environmental Impact Assessment
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• v.28 no.6
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• pp.616-625
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• 2019

Health impact assessment is implemented within the Environmental impact assessment for the purpose of minimizing health damage by predicting the impact on human health following implementation of the development project. In health impact assessment, manual revision is required due to the lack of consistency in the method of estimating hazardous air pollutants emissions. This study estimated the emissions by calculating the emissions of hazardous air pollutants based on the actual industrial complex development cases and completed health impact assessments. As a result of risk assessment based on exposure concentration using CALPUFF model, the risk assessment results were different for each of the emission estimation methods, and manual improvement on the emission estimation method is needed.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2015.05a
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• pp.338-338
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• 2015

하천으로 유입되어 수질 오염을 야기하는 오염원은 오염 배출원이 명확하여 하나의 점으로 나타낼 수 있는 점오염원(Point Source)과 오염원이 명확치 않은 비점오염원(Non-point)으로 구분된다. 생활하수, 축산폐수와 같이 오염원이 명확한 점오염원은 하천 유입 이전에 처리장을 거쳐 정화작업이 가능한 반면, 비점오염원은 오염원이 명확치 않아 처리에 어려움이 따른다. 또, 오염물의 양과 이동 경로가 예측이 불가능하고 강우시에는 특별한 처리 없이 하천으로 바로 유입된다. 비점 오염원의 종류는 토사, 영양물질, 유기물질, 농약, 바이러스 등 다양하다. 이 중에서 토양에 흡착되어 이동하는 질소와 인은 하천으로 유입되어 부영양화를 야기하는 특성이 있어 더욱 처리가 필수적이다. 이러한 비점오염원으로 인한 수질 오염을 줄이기 위해 여러 최적관리기법(Best Management Practices, BMPs)이 제시되어 있으며 오염 물질의 하천 유입을 차단하는 것에 중점을 둔다. 가장 널리 이용되는 방법으로는 비점오염원 저감시설 중 하천변에 식물체를 설치하여 토양의 유실을 막는 식생대(Vegetative Filter Strip, VFS)가 있다. 식생 밀집 지역의 설치를 통해 표면 유출을 차단하고 토양 유실 감소와 수체로의 오염물질 확산을 막을 수 있다. 이에 VFSMOD-w를 이용하여 강우시 식생대를 통한 토양 유실 감소 효율에 대한 연구를 수행하였다. 연구 대상 지역으로 비교적 수문 및 토양 자료가 풍부한 청미천 유역을 선정하였다. 그 결과, 식생대의 길이와 식생대 내 식물체의 파종간격이 가장 지배적인 영향을 미치는 것이 확인된다. 이때, 식물체의 종류는 식물체 파종으로 인해 변화되는 토양의 수정된 Manning의 조도계수로 구분한다. 모든 강우 및 식물체 조건이 동일할 때, 식생대 내 식물의 파종 간격이 좁고 식생대의 길이가 길수록 토사 저감 효율이 증가하는 결과가 도출되었다. 식물체의 높이, 식물체의 종류 및 식물의 파종간격이 입력 자료로 요구되나 이 중 식물체의 높이는 토사 저감 효율에 영향을 미치지 않는 것으로 나타났다. 또, 동일한 강우 조건에서 식생대의 길이가 0.5 m에서 1.0 m로 2배 증가하였을 때 토사 저감 효율이 두 경우 모두 95% 이상의 효율을 보이는 것이 나타났다. 이는 식생대의 길이가 증가할수록 토사 저감 효율이 증가하나 일정 길이 이상이 되면 대부분의 토사가 저감되는 것을 의미한다. 결론적으로 식생의 파종 간격이 좁을수록 토사 저감 효율이 증가하더라도 식물체의 성장을 고려한 적절한 파종 간격을 선정하여야 한다. 즉, 식생대의 설치는 적절한 파종 간격 및 식생대 길이를 식생대 설치지역의 강우 특성에 따라 결정지어야 한다고 판단된다.

• Proceedings of the Korea Air Pollution Research Association Conference
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• 2000.11a
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• pp.167-169
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• 2000

최근의 대기확산 모델링은 도시규모 뿐만 아니라 동북아지역의 대기오염물질 장거리이동 현상을 다루는 빈도가 매우 높아졌다. 모델링을 위해서는 기상자료와 배출량자료를 준비하는 것이 매우 중요한 과정이다. 본 연구에서는 우리나라 주도로 수행중인 '동북아 장거리이동 대기오염물질 공동 조사사업(LTP project)'과 관련하여 모델링분야의 공동 수행과제인 SO$_2$ 및 NOx 배출량 산정에 관한 것을 소개하였다. UNDP가 제안한 배출원 목록 수립방법을 이용하여 1998년에 대한 1$^{\circ}$$\times$ 1$^{\circ}$ 간격의 격자형 자료가 산정되었으며, 향후 LTP project의 모델링분야에서 활용될 예정이다. (중략)

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2021.06a
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• pp.200-200
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• 2021

하천은 용수공급, 관개, 친수활동, 산업활동 등 인간의 활동에 중요한 역할을 한다. 이에 따라 수질관리는 필수적이며 유기물, 중금속, 화학물질 등의 용존물질들은 수질문제에 직접적으로 영향을 미친다. 따라서 하천에서의 용존물질의 혼합 거동을 파악하기 위한 연구가 지난 수십년간 이루어지고 있다. 하천 흐름에 따른 오염물질의 이동 및 확산 거동을 예측하기 위하여 1차원 추적모형이 활용되는데, 그 중 하천저장대 모형(Transient Storage Model, TSM)은 자연하천의 복잡하고 불규칙한 수리·지형적인 특성을 단순하게 반영할 수 있다는 장점때문에 가장 많이 사용된다. 하지만 TSM은 매개변수에 대한 의존성과 불확도가 크며, TSM의 저장대에서의 농도분포에 대한 지수함수형태의 모델링이 하상간극수역(Hyporheic zone)에서의 저장대 특성을 반영하기에 구조적으로 부정확하다는 단점이 제기되고 있다. 최근 이러한 TSM의 단점을 보완하고 하천에서의 저장대 메커니즘을 보다 정확하게 구현하고자 체류시간분포(residence time distribution)를 이용한 확률론적 저장대 모델링 프레임워크가 등장하고 있다. 본 연구에서는 본류대와 저장대에서의 오염물질의 체류시간분포를 분리하여 해석하고 이를 전달함수(transfer function)를 이용한 합성곱으로 결합한 형태의 프레임워크를 적용하여 모델링하였다. 상기의 모형을 검증하기 위하여 2019년 감천의 4.85km 구간에서 추적자 실험을 실시하였다. 실험 당시 유량은 12.9 m³/s로 풍수기에 해당되며 평균 유속은 약 0.6 m/s로 측정되었다. 모형의 매개변수는 추적자 실험으로부터 최적화 기법을 통해 역모델링기법으로 결정하였다. 제안된 모형에 의한 모의 결과를 추적자 실험에서의 농도측정자료와 비교한 결과, 평균 0.988의 결정계수를 보여 매우 높은 정확도를 보이고 있음을 알 수 있었다. 저장대특성을 나타내는 농도곡선의 꼬리부에 대하여 같은 조건에서 1차원 이송-분산(ADE) 모형, TSM의 모의결과와도 비교한 결과 본 모형은 추적자 실험 농도측정 결과와 평균 0.195의 오차율을 보이며, 이는 ADE 모형과 TSM의 오차율인 14.03과 1.866에 비해 매우 정확한 것으로 나타났다.