• 물과 미래
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• 제26권1호
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• pp.81-91
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• 1993

본 논문에서, 실제 유역에서의 이동강우에 의한 유출현상을 분포형 모델을 이용하여 모의하였다. 실제유역으로 미국 Idaho주의 Macks Creek 실험유역이 선정되었으며, 사용된 이동강우로 1965년 8월23일 15시 30분에서 17시 30분까지 약 2시간에 걸쳐 진행되었던 강우를 채택하였다. 이 강우는 강우 지속 기간동안 강우강도의 값이 상당히 변화하며, 또한 강우 자체가 지역내 한지점으로부터 다른 지점으로 점차적으로 이동되어가는 전형적인 이동강우의 특성을 갖추었다. 또한 이 유역내 지표면을 이루고 있는 토양의 특성, 식물의 피복정도, 지표면의 경사, 하상경사등의 유출 지배 인자들은 각 지점마다 그 값이 다른 전형적 공간분포 형태를 갖추고 있다. 분포형 모델로는 본 논문의 전편에서 개발된 모델을 사용하였는데, 이 모델은 유역내 유출현상을 지표면 흐름과 하천망 흐름으로 나누어 모의한다. 즉, 2차우너의 유한요소 모델을 이용하여 지표면 유출을 모의한후 모의된 지표면의 유출량을 1차원의 유한차분 모델의 입력자료로하여 하천망의 유출을 모의한다. 분포형 모델을 적용하여 유역의 하류지점에서 모의된 유출량과 관측된 유출량은 상당히 일치하고 있고 또한 하천망내 각각의 합류점에서도 상.하류간에 질량의 관계가 잘 보존되고 있었으며, 제안된 분포형 모델을 이요하여 유역내 이동강우가 성공적으로 모의되어다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제13권3호
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• pp.121-129
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• 1981

많은 기존 공식중 세계의 가장 우수한 최대 유량공식을 찾아, 그 세개의 한계유량공식의 개요와, 냉각재상실사고시 격납용기격리에 실패하는 경우를 특정지을 수 있는 구멍의 크기와 격납용기의 압력 및 온도 등이 주어진 상태하에서 격납용기로부터 외부대기로 방출되는 개략적인 핵분열생성물의 양을 추정하기 위한 계산절차를 제시하였다. 이상기체의 임계유량공식과 이상유(two-phase flow)의 최대유량을 산출하기 위한 무디(Moody)의 도표를 이용하여 계산실예를 제시하였으며, 그 결과를 콘뎀프트-앨티(CONTEMPT-LT) 전산코드의 질량유출공식을 콘버징 노즐(converging nozzle)을 통과하는 음속류(sonic flow)의 경우에 적용하여 산출한 값과 비교하여 보았다. 이리하여 이상 기체의 임계유량공식은 무디(Moody)의 공식이 주는 값과 거의 비슷한 결과를 줌을 입증하였다. 또한 냉각재상실 사고시 격납용기로부터의 유출율을 추정하기 위해서는 콘템프트-앨티(CONTEMPT-LT)의 질량유출공식을 사용하는 것보다 이상 기체의 최대유량공식을 사용하는 것이 더 보수적인 방법임을 보여 주었다.

• 자원환경지질
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• 제53권2호
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• pp.147-157
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• 2020

남극 빙상의 질량 변화는 지구온난화와 관련된 기후 변화와 해수면 상승의 가장 중요한 지표 중 하나이다. 본 연구에서는 위성 중력 자료와 광역 기후 수치 모델을 사용하여, 남극 빙상 질량에 대한 시공간 변화의 특성을 분석하였다. 중력 자료의 분석을 통해 연구 기간(2002.08-2016.08) 동안 지속적으로 남극 빙상의 심각한 질량 손실이 서남극을 중심으로 발생하였음을 확인하였고, 상대적으로 미약한 질량 증가가 동남극에 존재함을 확인하였다. 또한 이들 질량 변동이 해안 지역에 집중되어 있음을 함께 확인하였다. 광역 기후 수치 모델을 사용하여 이러한 질량 변동의 시간적, 공간적 패턴을 유사하게 재현할 수 있었으나, 관측 값에 비해 그 변화 폭이 매우 작았다. 이러한 문제는 빙하의 기저 유출량에 대한 조정을 통해 상당 부분 해결이 되었다. 이 과정에서 재현된 빙상의 질량 변화는 2009년 이전 관측 값의 추세를 97%정도 설명할 수 있었다. 이러한 결과는 빙하 흐름의 역학적 변동이 빙상의 가장 자리를 따라 크게 변하였고, 이러한 변화가 지난 10여 년 동안 남극 빙상의 질량 변화에 크게 영향을 주었다는 것을 의미한다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2019년도 학술발표회
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• pp.89-89
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• 2019

수환경으로 유출되는 유해화학물질은 독성을 가지고 직접 유출되거나 다양한 매체와 반응하여 화재 및 폭발 등의 사고가 발생한다. 실제로 낙동강 유역에서는 1991년 페놀 유출사고를 시작으로 2009년 구미공단 '1,4-다이옥산' 유출사고, 2014년 11월 경북 봉화군의 황산유출사고 등 크고 작은 사고가 빈번히 발생하고 있으며 작년 6월에는 대구와 부산의 수돗물에서 과불화화합물이 검출되기도 하였다. 이러한 대규모 사고를 방지하기 위해 신속한 오염물의 거동 예측이 가능한 추적모델이 필요하며, 본 연구에서는 수환경으로 유출된 유해화학물질의 추적을 위한 1차원 저장대 모형을 개발하였다. 일반적으로 저장대 모형은 복잡한 하천 구조를 하천의 주 흐름이 존재하는 본류대와 하천 흐름이 정체되는 저장대, 그리고 하상구조로 단순화 하여 나타낸다. 본류대에서는 하천흐름에 의한 이송 및 횡방향 유속차로 발생하는 전단류에 의한 확산이 일어나며, 저장대와의 물질교환으로 발생하는 저장효과와, 하상구조와의 흡착 및 탈착, 그리고 생물화학적 반응 및 휘발이 발생한다고 가정한다. 본류대와 저장대간의 질량교환은 난류유속변동과 농도차에 의해서만 발생한다고 가정하고 오염물질의 이송과 분산과정을 해석한다. 저장대에서는 이송 및 전단류에 의한 확산은 일어나지 않으며, 본류대와의 물질교환으로 발생하는 저장효과와 하상구조로의 흡착, 그리고 생물화학적 반응 및 휘발이 발생한다고 가정하며, 하상구조에서는 본류대 및 저장대와의 흡착 및 탈착만 발생한다고 가정한다. 저장대 모형의 해석을 위해서는 리치(Reach) 별로 본류대 분산계수($K_F$), 본류대 면적($A_F$), 저장대 면적($A_S$), 그리고 저장대 교환계수(${\alpha}$)의 네 가지 저장대 매개변수가 필요하며 본 연구에서 개발된 저장대 모형은 흡탈착, 생물화학적 반응 및 휘발 과정을 모두 고려하여 유해화학물질의 확산 거동을 모의한다. 최적의 리치길이, 흡탈착, 반응 및 휘발 계수를 산정하여 모형의 정확도를 향상시켰으며, 신속하고 정확하게 오염물의 거동을 예측할 수 있었다.

• 에너지공학
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• 제21권1호
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• pp.75-80
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• 2012

본 논문은 원자력발전소의 대형탱크 또는 배관파단에 따른 격실의 침수분석을 수행함에 있어 최적평가방법을 개발하여 원전에 실제로 적용하는 방법에 관한 논문을 작성하는데 목적이 있다. 주급수관파단사고 분석을 위해 RETRAN 전산코드를 사용하였다. 유출수 질량유량을 계산하는데 있어서 주급수제어밸브가 계통설계에 의거 원자로정지 후 5.0초 만에 닫히는 것으로 모델링하여 분석하였다. 출력 70% 운전시 방출유량이 가장 높은 것으로 나타났다. 방출 질량유량을 가지고 침수위를 계산한 결과 주급수관 격실의 최대 침수위는 1.43m로서 이는 안전성기기가 설치된 위치보다 낮아 원전의 안전정지에 미치는 영향이 없는 것으로 나타났다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제45권1호
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• pp.39-52
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• 2012

유역내에서 발생하는 유출은 지표 유출과 지표하 유출이 있으며, 서로 상호작용 상태를 유지하게 된다. 일반적으로 지표와 지표하 둘 중 한 가지 알고리즘으로 해석이 힘든 유역에 대해 지표와 지표하 사이의 동적인 관계를 상세하게 모의해야 하는 경우 상호작용에 관한 요소를 고려하여야 한다. 동적인 상호작용 시스템의 구동에서는 시 공간적인 매개변수가 중요하며, 적절한 모의를 위해시 공간적인 매개변수는 시스템 상에서 지표와 지표하 항에 대한 복합적인 메카니즘으로 구성되어야 한다. 본 연구에서는 이러한 지표 및 지표하 유출의상호작용에 관한 알고리즘을 위해 2차원 확산파 방정식을 이용하여 지표 유출을 해석하고, Darcy의 법칙과 Dupuit-Forchheimer의 가정을 이용한 Boussinesq 방정식을 적용하여 포화상태의 지표하 유출의 알고리즘을 구성하였다. 커플링 방정식으로 공간에 대해서는 유한체적법을 사용하고, 시간에 대해서는 Crank-Nicolson 방법을 이용하였으며, 지표와 지표하 흐름의 상호작용에 대해서는 질량보존의 법칙에 기반하여 구성하였다. 이상의 과정을 통하여 지표 유출해석, 지표하 유출해석, 상호작용, 수치해석 부분의 4가지 주요 모듈을 만들었으며, 4가지 주요 모듈을 통합하여 복합유역의 지표 및 지표하 유출해석 모듈을 개발하였다.

• 물과 미래
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• 제37권3호
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• pp.44-49
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• 2004

지표 수문학(surface hydrology)은 강수에 의한 수자원의 발생, 육지나 하천, 그리고 해양에서 발생하는 증발이나 유출 등에 의한 수자원의 손실과 저수지나 댐에서 수위 상승, 토양수분이나 적설의 증가, 그리고 지하수면의 상승 등에 의한 저류량의 증가 등을 종합적으로 설명하는 과학이다. 수자원의 발생이나 손실, 그리고 저류량의 증가를 설명하기 위해서는 질량보존의 법칙과 같은 단순한 물수지 방정식을 이용한다. 그러나, 지표면에서 발생되는 증발이나 식물에 의해서 발생되는 증산 등과 같은 증발산 작용은 에너지를 수반하기 때문에 수문학적인 수지를 규명하기 위해서는 물수지와 에너지수지를 동시에 이용해야 한다.(중략)

• 해양환경안전학회지
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• 제30권1호
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• pp.58-64
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• 2024

우리나라에서는 연간 250건 이상의 해양 기름유출사고가 발생하고 있으며, 이는 지역 사회 및 환경에 큰 영향을 미친다. 국제협약 및 국내법에서는 오염자부담의 원칙을 바탕으로 기름유출에 대한 피해 배상을 유출 당사자에게 책임지도록 하고 있으며, 민·형사적 책임 규명을 위해 유출 행위자에 대한 적극적인 조사가 이루어지고 있다. 기름 유출사고의 행위자 조사의 중요성 확대에 따라서 CEN 15522-2, ASTM D 3248 등의 표준을 이용해 기름 시료 간의 유사성 판정을 하고 있다. 이 중 가장 활발히 활용되고 있는 유럽표준인 CEN 15522-2가 2023년 EN 15522-2로 3차 개정되었다. 본 연구는 EN 15522-2를 이용하여 국내 발생한 해양 기름유출사고 시료를 분석하고, 적용성에 대하여 확인하였다. 그 결과 경질유 유출사고가 40% 이상을 차지하는 국내 유출사고의 특징을 비춰볼 때 Adamamtanes와 같은 저비점의 물질이 추가된 EN 15522-2의 적용은 효용성이 높은 것으로 확인되었다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제35권5호
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• pp.487-494
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• 2011

LNG / LNG-FPSO선박에 사용되는 안전밸브는 배관 시스템으로부터 유체를 방출하여 시스템의 압력을 일정하게 유지시키는데 중요한 역할을 한다. 이러한 안전밸브의 기능적 특성으로 인해 유출계수는 밸브의 성능 중 가장 큰 비중을 차지하며, 선급의 인정을 받기 위해서는 0.8이상의 유출계수가 요구되고 있다. 밸브 성능을 향상시키기 위해서 밸브 내부에서 발생하는 유동특성에 대한 정확한 이해가 필요함에도 불구하고 대부분의 밸브 설계의 경우 현장 작업자들의 경험과 실험에 의한 시행착오에 의존하고 있다. 본 논문에서는 안전밸브에 대한 유동해석을 통해 밸브 내부에 발생하는 압축성 유동현상을 고찰하였고, 실험과 해석에 의한 유출계수를 비교하여 유동해석의 타당성을 검증하였으며, 안전밸브를 지나는 공기의 질량유량을 예측하기 위한 유동해석 모델을 확립하였다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제38권3호
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• pp.223-233
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• 2005

본 연구에서는 분포형 모형과 셀의 유입, 유출 및 저류량에 대한 질량보존의 법칙을 이용하여 토사의 이송 및 퇴적분포예측기법을 개발하였다. 모형은 (a) 토사침식 예측 (b) 흐름방향 및 유출량 산정 그리고 (c) 토사에 대한 질량보존의 법칙에 따른 셀별 토사이동량 산정의 세 단계로 구성되었다. 토양침식은 범용토양손실공식(USLE)을 활용하였으며 분포형 모형에서의 경사장(L) 산정은 일방향(SF)과 다방향 흐름 알고리즘(MF)을 사용하였다. 경사(S) 산정을 위해서는 Maximum Downhill Slope Method (MDS) and the Neighborhood Method (NBH) 기법을 활용하였고 셀별 토양의 이동은 Ferro등(1998)과 Swift (2000)의 토사전달률(DR)개념을 적용하였다. 개발된 모형은 시험유역의 실측 토사량과의 비교검토를 통하여 검증하였다. 3개의 농업용 저수지 유역에 적용한 결과, Ferro의 토사전달률 산정공식과 MDS, MF 기법을 이용한 해석이 저수지의 운영기록과 가장 유사한 결과를 제시한다는 사실을 확인할 수 있었다.