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Development of a Numerical Model to Analyze the Formation and Development Process of River Mouth Bars (하구사주의 생성 및 발달을 해석하기 위한 수치모델의 개발)

  • Kim, Yeon-Joong;Woo, Joung-Woon;Yoon, Jong-Sung;Kim, Myoung-Kyu
    • Journal of Korean Society of Coastal and Ocean Engineers
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    • v.33 no.6
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    • pp.308-320
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    • 2021
  • An integrated sediment management approach that includes the recovery of the amount of declined sediment supply is effective as a fundamental solution to coastal erosion. During planning, it is essential to analyze the transfer mechanism of the sediments generated from estuaries (the junction between a river and sea) to assess the amount and rate of sediment discharge (from the river to sea) supplied back to the coast. Although numerical models that interpret the tidal sand bar flushing process during flooding have been studied, thus far, there has been no study focusing on the formation and development processes of tidal sand bars. Therefore, this study aims to construct wave deformation, flow regime calculation, and topographic change analysis models to assess the amount of recovered sediment discharge and reproduce the tidal sand bar formation process through numerical analysis for integrated littoral drift management. The tidal sand bar formation process was simulated, and the wave energy and duration of action concepts were implemented to predict the long-term littoral movement. The river flux and wave conditions during winter when tidal sand bars dominantly develop were considered as the external force conditions required for calculation. The initial condition of the topographic data directly after the Maeupcheon tidal sand bar flushing during flooding was set as the initial topography. Consequently, the tidal sand bar formation and development due to nearshore currents dependent on the incident wave direction were reproduced. Approximately 66 h after the initial topography, a sand bar formation was observed at the Maengbang estuary.

Analysis of Hydrologic Behavior Including Agricultural Reservoir Operation using SWAT Model (농업용 저수지 운영을 고려한 SWAT 모형의 수문학적 거동 분석)

  • Lee, Yong-Jun;Park, Min-Ji;Park, Ki-Wook;Kim, Seong-Joon
    • Journal of the Korean Association of Geographic Information Studies
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    • v.11 no.1
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    • pp.20-30
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    • 2008
  • This study is to analyse the hydrological behavior of agricultural reservoir using SWAT model. For the upsteam watershed of Gongdo water level gauge station in Anseongcheon watershed, the streamflows at 2 reservoir (Gosam and Geumgwang) locations and Gongdo station were simulated with reservoir inclusion and exclusion. The daily water surface area and storage have been calculated considering the stage-storage curve function of the reservoir. Afterwards, the reservoir operation module in SWAT was modified from original module in SWAT for daily reservoir discharge simulated by water balance equation. Model validation results were Nash-Sutcliffe model efficiency coefficients value of 0.55, root mean square error value of 2.33 mm/day. On the other hand, the simulation results of two reservoir exclusion were Nash-Sutcliffe model efficiency coefficients value of 0.37, root mean square error value of 2.91 mm/day. The difference of Nash-Sutcliffe model efficiency coefficients between the simulation results of two reservoir inclusion and exclusion at Gongdo station was 0.18. This is caused by the storage and release operation of agricultural reservoirs for the runoff occurred at 2 reservoir watersheds.

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International Linkage of CO2 Emissions from Fossil Fuels as Embodied in Foreign Trade and Effects of Economic Policy Measure (국제무역에 함유된 지구온난화 가스 배출의 국제연관구조와 경제적 유인정책의 효과)

  • Chung, Hyun-Sik
    • Environmental and Resource Economics Review
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    • v.13 no.4
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    • pp.621-655
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    • 2004
  • Emission Trading (ET) among Annex I countries as expounded in Kyoto mechanism can be an effective mean to control Greenhouse Gases(GHGs), particularly $CO_2$ emissions from fossil fuels. For the international ET to be an effective tool to reduce the global emissions, however, it presupposes that there are no carbon leakage, i.e. Annex I emitters will purchase emission permits if emitting above caps, rather than importing emission-intensive goods from non-Annex I countries thus inducing the foreigners to emit instead. The extent to which a country leaks carbon through trade can be revealed by its bilateral balance of current accounts and related Balance of Emissions Embodied in Trade (BEET) supplemented by Emission Terms of Trade (ETT). Earlier studies on BEET and ETT relied on few selected countries in a partial equilibrium context, Korea being treated as insignificant though she is not a minor emitter. This paper is an attempt to examine BEET in the global CGE framework and to compare its structural difference across countries, with a special emphasis on South Korea.

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Estimation of Motion-Blur Parameters Based on Stochastic Peak-Trace Algorithm (확률적 극점자취방법을 통한 움직임열화가 발생한 영상에서의 파라메터 추출)

  • 최병철;강문기
    • Proceedings of the Korean Society of Broadcast Engineers Conference
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    • 1999.11b
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    • pp.99-104
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    • 1999
  • 영상을 획득하는 과정에 있어, 영상획득 장치 또는 피사체의 흔들림으로 인해 발생되는 움직임 열화(motion-blur)현상은 영상의 선명도를 크게 떨어뜨리는 주된 원인이 된다. 손상된 영상은 그 영상자체로부터 움직임의 각도와 길이를 추출 함으로서 복원될 수 있다. 본 논문에서는 움직임 열화의 각도와 길이를 추정하기 위한 방법 중, 본 저자가 제안 했던 극점자취방법에, 확률적인 개념을 적용한 새로운 확률적 극점자취 방법을 소개한다. 기존의 방법은 신호지배영역이 올바로 지정되지 않았을 경우, 오차를 수반하기도 한다. 이러한 문제를 해결 하기 위해, 본 연구에서는 maximum likelihood(ML) 분류방법을 이용해 적절하지 않은 극점자취점의 영향을 선택적으로 작게 하여, 신호지배 영역의 설정 없이, 저주파 영역에서의 올른 극점자취의 검출이 가능하도록 하였다. 또한, Auto-regressive(Ah) 모델을 이용한 선형예측방법을 통해 극점 검출과정에서 불규칙하게 발생하는 특이점들이 극점으로 검출되지 못하도록 하여, 정밀한 움직임 방향의 추정이 가능하게 하였다. 또한, 움직임 길이의 검출에 있어서는, 노이즈에 의해 영향을 무시할 수 없는 기존의 영점교차점 방법을 보완한, 새로운 이동평균최소(MALM)법을 정의하였다 이 방법은 움직임 열화가 발생한 영상의 주파수 영역단면 패턴을 이용한 것으로서, 2차원적인 sinc함수를 1차원적인 표현으로 바꾸어주는 이동평균함수를 사용하여, 쉽게 부극점(sub-peak point)을 찾을 수 있도록 한다 부극점 또한 노이즈에 의한 영향을 받지 않고, 이동평균최소법 자체에 노이즈를 제거하는 과정에 포함되어있으므로. 이 방법을 사용하게 되면, 심한 노이즈 환경에서도 적절한 움직임의 길이 값을검출할 수 있다. 이렇게 얻어진 길이와 방향의 파라메터를 이용하여, 실제 실험에 사용된 손상되어진 영상을 효과적으로 복원할 수 있었다.>$\bigcirc$ 펄라이트 : 합섬A(비스코스+레이온)급액천의 유입은 소(1$\times$60cm)에서 21.8ml, 중(2$\times$60cm) 33.5ml, 대(3$\times$60cm) 43.4ml가 통과되었고 합섬(폴리에스텔)에서는 19.0~30.7ml로서 급액천의 규격에 따라 통과되는 차이가 있었다. 배지가 규격화되어 있어 급액천의 규격별로 일정하게 유입되었으며 급액천의 재질이 유입에 영향을 미친 것으로 사료되었다. (2) 급액관과 베드상과의 높이에 따른 유출양 : 급액과 베드상과의 낙차가 클수록 유출이 증가함을 알수 있었으나 합섬C(인견)실험구에서는 낙차가 유출에 영향을 미치지 않았다. (4) 급액된 양액의 EC 및 pH조사 : 급액된 양액의 EC 및 pH에 전혀 변화가 없어 재배 적응에 문제가 없을것으로 사료되었다.이가 가장 이상적인 것으로 생각된다.세포수에 대한 내부세포괴세포(ICM/total cells)가 20~40% 범주에 드는 비율은 처리구가 대조구보다 낮은 결과를 나타냈다. 결론적으로 돼지난포란을 이용하여 체외성숙을 유기할 때 효과적인 cysteamine의 농도는 50$\mu$M이 적당하며, 초기배발달을 유기할 때의 효과적인 cysteamine의 농도는 25~50$\mu$M인 것으로 판단된다.N)A(N)/N을 제시하였다(A(N)=N에 대한 A값). 위의 실험식을 사용하여 헝가리산 Zempleni 시료(15%$S_{XRD}$)의 기본입자분포로부터 %$S_{XRD}$를 계산한 결과, 16%$S_{XRD}$의 결과값을 얻을 수 있었다. 따라서, 본 연구에서 도출한 관계식들이 유효함을 확인할 수 있었다.계식들이 유효함을 확인할 수 있었다.할 때 약간의 증가를 나타냈다.". And

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Development of a Meso-Scale Distributed Continuous Hydrologic Model and Application for Climate Change Impact Assessment to Han River Basin (분포형 광역 수문모델 개발 및 한강유역 미래 기후변화 수문영향평가)

  • Kim, Seong-Joon;Park, Geun-Ae;Lee, Yong-Gwan;Ahn, So-Ra
    • Journal of the Korean Association of Geographic Information Studies
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    • v.17 no.3
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    • pp.160-174
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    • 2014
  • The purpose of this paper is to develop a meso-scale grid-based continuous hydrological model and apply to assess the future watershed hydrology by climate change. The model divides the watershed into rectangular cells, and the cell profile is divided into three layered flow components: a surface layer, a subsurface unsaturated layer, and a saturated layer. Soil water balance is calculated for each grid cell of the watershed, and updated daily time step. Evapotranspiration(ET) is calculated by Penman-Monteith method and the surface and subsurface flow adopts lag coefficients for multiple days contribution and recession curve slope for stream discharge. The model was calibrated and verified using 9 years(2001-2009) dam inflow data of two watersheds(Chungju Dam and Soyanggang Dam) with 1km spatial resolution. The average Nash-Sutcliffe model efficiency was 0.57 and 0.71, and the average determination coefficient was 0.65 and 0.72 respectively. For the whole Han river basin, the model was applied to assess the future climate change impact on the river bsain. Five IPCC SRES A1B scenarios of CSIRO MK3, GFDL CM2_1, CONS ECHO-G, MRI CGCM2_3_2, UKMO HADGEMI) showed the results of 7.0%~27.1 increase of runoff and the increase of evapotranspiration with both integrated and distributed model outputs.

Alcohol Production by Extractive Fermentation in a Continuous Bioreactor (연속 생물반응기 안에서 유출 발효에 의한 알코올 생산)

  • 김재형;전순배이기영김동운
    • KSBB Journal
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    • v.4 no.1
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    • pp.21-30
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    • 1989
  • Lauryl alcohol was used as extracting solvent of ethanol, and its toxicity on the free cells or immobilized cells was tested. To increase ethanol productivity, extractive fermentation method combined with ethanol fermentation and ethanol recovery was applied to the immobilized batch and continuous fermenter. As the concentration of LaOH was increased, the lag phase became longer, but specific growth rate did not change greatly. And a cell entrapment technique could protect the yeast cells against both substrate inhibition and solvent toxicity. When the glucose concentration was 400 g/l and the LaOH/fermentation medium ratio was 4, total ethanol productivity increased with the enhancement of LaOH volume, and maximum productivity was 2.75 g/l.hr in the immobilized batch fermentation.

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Hydrology data operation program (HydroDB Soultion) development for Optimum condition of hydrology model (수문모형의 최적 운영을 위한 수문자료 연산 프로그램(HydroDB Solution) 개발)

  • Kim Yu Jin;Yun Won Jin;Kim Nam il;Ko Ik Hwan
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2005.05b
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    • pp.1440-1444
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    • 2005
  • 본 연구는 일반적인 수문모형 및 수자원 관련 모형들의 초기세팅시 모형별로 사용되는 각기 다른 형태의 입력자료 대한 활용성을 용이하게 하고 실제 시스템에 적용하여 모형의 활용성을 높이고자 하는데 있다. 특히 현재 한국수자원공사 데이터베이스의 수문자료는 각종 수문모형 및 수자원 관련 시스템에 직접 사용하기에는 모형의 입력 포맷 형태가 너무나 다양하기 때문에 그 한계가 있다. 자료의 형태 대부분이 Raw data의 형식으로 이루어져 있어 모형 입력을 위한 선행 자료처리가 불가피하며, 이로 인해 실질적인 유출해석의 정확성을 높이는 연구 또는 수문학적 분석을 위한 연구등의 학술적인 측면에 초점이 맞추어지기보다 오히려 입력자료 구축에 많은 시간이 투입되는 것이 사실이다. 그 예로 실시간 물관리 운영 시스템(IRWMS)에서 유역유출 모형으로 사용 중인 SSARR모형의 강우 입력자료로는 유역평균강우량(MAP)이 사용된다. 한편 데이터베이스에는 지점 강우자료가 저장되어 있으며, 이를 사용하기 위해서는 다시 티센법(Thiessen Method), 유역평균법 등을 이용하여 지점강우에서 MAP로 환산 후 활용해야한다. 또한 이러한 선행 작업들은 모형 수행자마다 반복적으로 이루어지는 작업이므로 변환 프로그램에 의해 자동으로 계산하여 DB 등에 저장하고 사용한다면 수문자료 분석에 소모되는 시간과 비용을 절감할 수 있을 것이다. 현재 데이터베이스 내부에는 이러한 자료변환 알고리즘이 포함되어 있지 않으며 원시자료인 지점 강우자료가 데이터베이스에 저장되어 활용하고 있다. 따라서 수자원 전문가들에게 분석하고자 하는 유역별 모형별로 입력자료의 형태가 변환되어 자료를 실시간으로 제공하고, 또한 전산전문가가 아닌 수자원 전문가에 의해 관리 될 수 있는 데이터베이스 관리프로그램이 필요하다. 이러한 데이터베이스 관리프로그램의 역할가운데 주요사항으로 수문 자료를 활용한 수자원 관련 프로그램에 해당 실무 차원에서 작성, 검토, 사용을 위한 수자원 공사의 Raw Data 가공이 사용자의 요구에 따라 이루어져야 한다. 사용자의 요구에 따라 가공된 데이터는 다시 데이터베이스에 저장되어 다른 모형에서 해당 자료를 필요로 하게 될 경우 사용자들은 데이터를 손쉽게 받아 사용할 수 있다. 저장된 자료들은 검$\cdot$보정 기능을 포함하여 신뢰성을 확보하고 유출모형의 입력자료를 동일한 수준으로 유지하게 된다. 특히 IRWMS(Integrated Real-time Water Manage System)를 물관리 센터에서 실질적으로 운영하기 위해서는 신뢰성 있는 수문자료의 확보가 반드시 필요하다. 초기 입력자료의 신뢰성에 따라 시스템 전체에 미치는 영향이 상당히 크기 때문이다. 따라서 이러한 수문자료 연산 프로그램(JydroDB Solution)은 수문자료의 신뢰도를 분석할 수 있을뿐만 아니라 IRWMS 내부의 여러 모형과 연동이 가능하도록 개발하였고 수자원 전문가에 의해 테이터베이스관리가 손쉽게 이루어지도록 구성하였다.

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Analysis of Hydrological Processes for Musim River Basin by Using Integrated Surface water and Groundwater Model (지표수-지하수 통합모형을 이용한 무심천 유역의 수문과정 해석)

  • Kim, Nam-Won;Chung, Il-Moon;Lee, Jeong-Woo;Won, Yoo-Seung
    • Journal of Korea Water Resources Association
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    • v.40 no.5
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    • pp.419-430
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    • 2007
  • Integrated modelling of surface water and groundwater has become important to satisfy the growing demands for sustainable water resources and improved water quality. In this study, the integrated model of the semi-distributed watershed model, SWA T and the fully-distributed groundwater flow model, MODFLOW is applied to Musirn river basin for the purpose of investigating its applicability to reproduce watershed-scale hydrological processes. This objective is accomplished by first demonstrating good agreement between the simulated discharge hydrographs with the measured hydrographs for the period of 2001 -2004 while simultaneously calibrating the calculated groundwater level distribution to observation wells. Next, the integrated model is used to evaluate the effect of different temporal precipitation averages on hydrodynamic processes of streamflow, percolation, recharge and groundwater discharge. Moreover, comprehensive simulations are performed to present the relationships between monthly precipitation and each hydrological component, and to analyze the temporal-spatial variability of recharge. The results show that the components are highly interrelated, and that the heterogeneity of watershed characteristics such as subbasin slope, land use, soil type causes a significant spatial variation of recharge. Overall it is concluded that the model is capable of reproducing the temporally and spatially varied surface and subsurface hydrological processes at the watershed scale.

Flow Calibration and Validation of Daechung Lake Watershed, Korea Using SWAT-CUP (SWAT-CUP을 이용한 대청호 유역 장기 유출 유량 보정 및 검증)

  • Lee, Eun-Hyoung;Seo, Dong-Il
    • Journal of Korea Water Resources Association
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    • v.44 no.9
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    • pp.711-720
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    • 2011
  • SWAT (Soil and Water Assessment Tool) model was calibrated for the flow rate of the Deachung lake with a large area of 3108.29 $km^2$. Application of SWAT model requires significant number of input data and is prone to result in uncertainties due to errors in input data, model structure and model parameters. The SUFI-2 (Sequential Uncertainty Fitting Ver. 2) program and GLUE (Generalized Likelihood Uncertainty Estimation) program in SWAT-CUP (SWAT-Calibration and Uncertainty Program) are used to select the best parameters for SWAT model. Optimal combination of parameter values was determined through 2,000 iterative SWAT model runs. The Nash-Sutcliffe values and $R^2$ values were 0.87 and 0.89 respectively indicating both methods show good agreements with observed data successfully. RMSE and MSE values also showed similar results for both programs. It seems the SWAT-CUP has a great practical appeal for parameter optimization especially for large basin area and it also can be used for less experienced SWAT model users.

Assessment of the Effect of Digital Dlevation Model(DEM) Resolution on Simulation Results of the Physical Deterministic Lumped Parameters Hydrological Model (수치표고모형(DEM)의 해상도가 물리 결정 일괄 매개변수 수문모형의 모의 결과에 미치는 영향 평가)

  • Kim, Man-Kyu;Park, Jong-Chul
    • Journal of the Korean Association of Geographic Information Studies
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    • v.11 no.3
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    • pp.151-165
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    • 2008
  • Ground slope and aspect are important parameters for physical deterministic water balance models like BROOK90 or hydrological models which attempt to calculate evapotranspiration, snowmelt, and net radiation. This study constructs a Digital Elevation Model(DEM) and examines how DEM resolution can change the average ground slope and aspect of a river basin and attempts to evaluate the effects on simulation results of BROOK90, a physical deterministic water balance model. The study area is Byungcheon river basin in Korea. DEM has been constructed using a 1:25,000 digital map with the methods of TIN and Topo To Raster. The total of 20 DEMs with 10m~100m resolution have been constructed, with a 10m interval. It was found that the higher the DEM resolution, the steeper the average ground slope value of the Byungcheon river basin. In turn, the direct solar radiation of a hilly area in the model increased the evapotranspiration and reduced the stream runoff in the Byungcheon river basin. On the other hand, a lower DEM resolution tends to move the average aspect from southeast to south in the Byungcheon river basin. Accordingly, it was found that stream runoff was reduced and evapotranspiration increased.

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