• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2023.05a
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• pp.518-518
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• 2023

자연하천에서 오염물질의 혼합 거동은 비균일한 지형학적 요인으로 인해 매우 복잡한 특성을 나타낸다. 일반적으로 오염물질 거동 모델링에서는 수체에서의 혼합을 Fick의 법칙에 따라 유속에 의한 이송과 난류에 의한 확산으로 계산하고, 국부적인 정체현상 등에 의한 non-Fickian 혼합을 야기하는 하천의 특성을 기하학적 지형 형상으로 구현하여 실제 현상에 근접한 혼합 거동을 재현한다. 하지만 계산의 효율성을 위하여 모델링의 차원을 낮추는 경우, 하천의 지형을 경계조건으로 고려할 수 없게 된다. 특히, 1차원 모델링의 경우 하천의 비균일성을 무시하고 1개의 유선으로 간주하며, 이 경우 non-Fickian 물질이동 해석을 위한 추가적인 현상학적 해석이 필요하다. 지난 50년간, non-Fickian 물질이동 해석을 위한 다양한 현상학적 모형이 제시되어 왔다. 하천을 흐름영역과 정체영역으로 구분하고 두 개의 영역 사이의 물질교환 속도를 모델링하거나, Random walk 개념으로 물질이 이동하는 경우와 이동하지 않는 경우를 확률론적으로 모델링하거나, 물질이 정체되었을 때 다시 빠져나오는 시간을 모델링하는 경우가 그 예이다. 본 연구에서는 선행연구에서 제시한 음함수 형태의 현상학적 모형을 기반으로, 수치적 반복계산 없이 상류 경계에서 임의의 형태의 농도곡선(shape-free breakthrough curve)을 갖는 오염물질운(cloud)이 일정 거리를 유하하며 발생하는 변화를 예측할 수 있는 해를 제시한다. 본 연구의 방법론은 추적법(routing procedure)을 활용한 Fickian 혼합 해석, 전달함수(transfer function) 형태의 정체시간분포 해석, 그리고 라플라스 도메인에서의 해석해 유도를 포함한다. 본 연구에서 제시된 해는 2020년 경상북도 김천시에 위치한 감천의 4.5 km 구간에서 수행한 추적자 실험의 현장 자료를 통해 정확도를 검증하여 타당성을 입증하였다.

• Journal of Korean Society of Transportation
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• v.24 no.3 s.89
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• pp.29-37
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• 2006

As a recurrent congestion of urban freeway occurs in almost same time and section, it is possible to manage the congestion effectively by the expectation and advance correspondence. In the existing traffic management system. we have used pattern data to manage a recurrent congestion. But it is not applicable to an urban freeway which kas various traffic circumstance. In this study, the probability by travel speed using a statistical distribution method will be used to predict the probability of recurrent congestion. It is expected that we can get the point of time and the duration of recurrent congestion, and we can devise an effective advance correspondence and a transportation operation.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2008.05a
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• pp.244-248
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• 2008

홍수량산정과 관련하여 국내 실무에서 어려움을 겪는 가장 큰 문제는 설계강우의 결정이다. 설계강우와 관련하여 세부적으로 살펴보면 크게 강우의 시간분포(예를 들면 Huff, Mononobe, 교호블록 등), 강우의 공간분포(ARF 적용 등)의 두가지 문제로 집약될 수 있다. 본 논문에서는 강우의 시간분포와 공간분포에 관련된 문제를 동시에 해결할 수 있는 방법으로 교호블록형 이동설계강우에 대한 적용 방법을 제안하고 그 적용성을 검토하였다. 본 연구에서는 국내에서 연구된 강우의 이동속도와 여름철 저기압기단과 태풍의 이동속도 등을 감안하고 나아가 표준화된 방법으로서 적용의 용이성 등을 고려하여 강우의 이동속도 $\upsilonv\;=\;10km/hr$, $\Delta\;=\;10km$ 간격으로 직사각형 띠 형태로 연결되는 이동강우를 채택하였다. 강우의 이동방향은 서$\rightarrow$동, 남$\rightarrow$북, 남서$\rightarrow$북동의 3가지 방향을 기준하였다. 유역특성 이동강우 3가지(서$\rightarrow$동, 남$\rightarrow$북, 남서$\rightarrow$북동)와 정체강우 2가지(유역평균, 유역특성) 등 총 5가지 경우에 대하여 100년 빈도 48시간 설계강우를 한강유역의 분포형 강우-유출 모형에 적용하여 그 결과를 분석하여 다음과 같은 결론을 얻었다. (1) 정체강우에 있어서 유역평균강우와 유역특성강우에 대한 홍수량 비교를 통하여 해당 유역의 홍수량과 강우량과의 관계를 판단할 수 있었다. 충주댐유역의 경우 한강유역 전체에 대한 평균 100년 빈도 강우가 내린다면 23,000cms까지도 발생할 수 있으나 충주댐유역 100년 빈도에 해당하는 강우량으로는 18,000cms 정도의 홍수량이 발생하여 상대적으로 강우량이 적은 지역으로 나타났다. 반면에 임진강하류부는 한강유역평균강우 보다 더 많은 강우량이 내림으로 인하여 홍수량이 증가하는 유역임을 알 수 있었다. (2) 이동설계강우에 대하여 분석한 결과 유역이 매우 크거나 매우 작으면 강우의 이동방향에 대한 영향이 상대적으로 감소해가는 반면에 중규모 유역에서 상대적으로 영향이 크게 나타났다. 한강하구와 같은 대유역의 경우 여러 방향의 유역들이 유출에 기여하기 때문에 강우의 이동방향에 대한 영향이 상쇄되기 때문으로 분석되었다. 반면에 매우 작은 소유역의 경우는 전체 유역이 단일 강우강도의 영향권에 놓이게 되므로 이동방향의 영향이 나타나지 않는 것으로 나타났다. (3) 정체설계강우와 이동설계강우의 비교를 통하여 한강하구와 같은 대유역의 이동강우에 대한 ARF 효과를 간접 측정할 수 있었다. (4) 정체설계강우 보다 이동설계강우가 오히려 더 큰 첨두홍수량을 발생시키는 유역들이 있었다. 이와 같은 수문현상은 기존 정체형 설계강우로는 분석이 어려운 현상으로서 강우와 유역특성에 대한 보다 심층적인 연구 필용성을 제기하고 있다.

• Journal of Korea Water Resources Association
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• v.35 no.2
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• pp.221-229
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• 2002

For the efficient design of baffled Powdered activated carbon(PAC) contractor, which has been widely used in water treatment plant(WTP) against the algae-related odor problems, a CFD(computational fluid dynamics) program was applied. In order to verify the performance of FLOW-3D program, the previously reported results of tracer tests from a pilot-scale PAC contractor(working volume of 288 liters) were compared to those from FLOW 3D. The results of FLOW-3D simulation were very similar to those from tracer tests conducted with the Pilot-scale PAC contactor. On the other hand, the hydrodynamic characteristics of baffled contractor in the P-WTP were simulated by using FLOW-3D. Simulation results on the distribution of PAC particles showed that there are some stagnant parts in the back side of baffles in which PAC Particles are not present. These stagnant parts might decrease the adsorption capacity of PAC particles. When the baffles were changed to maze-type intra-basin baffling, PAC particles were evenly distributed and the amount of stagnant parts reduced. In conclusion, it is anticipated that FLOW-3D simulation could be a viab1e tool for analyzing the hydrodynamic characteristics of structures used in drinking water treatment plant.

• Journal of Korea Water Resources Association
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• v.57 no.4
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• pp.263-276
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• 2024

Since the first introduction of one-dimensional transient storage modeling in the field of solute transport analysis in rivers, its application has notably expanded for various purposes, including for hydrology and geobiology over the past few decades. Despite strides in refining transient storage models, there remain unresolved challenges in simplifying complex river transport dynamics into concise formulas and a limited set of parameters. This review paper is dedicated to cataloging and assessing existing transient storage models, outlining the difficulties associated with model structures, parameters, and data, and suggesting directions for future research. We seek to enhance understanding of transient storage by highlighting the importance of continuously evaluating residence time distribution modeling, integrating hydrodynamic models, and using data with minimal assumptions. This paper would contribute to advance our comprehension of the transient storage process, offering insights into sophisticated modeling techniques, pinpointing uncertainty in parameters, and suggesting the necessary avenues for further study.

• Journal of the Mineralogical Society of Korea
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• v.21 no.4
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• pp.373-382
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• 2008

First reported geochemical characteristics of mantle xneoliths (spinel peridotites) from Sunheul-ri, Jeju Island, provide important clues for understanding the lithosphere composition, equilibrium temperature, and the period of entrainment and transport of the xenoliths in the host magma. Core and rim of mineral phases in the xenoliths are constant chemical compositions as $Fo_{89-90}$ of olivines. The ranges of equilibrium temperature, obtained by two pyroxenes geothermometer, are about $951{\sim}1035^{\circ}C$ for Sunheul-ri spinel peridotite xenoliths and are similar to the range of equilibrium temperatures for the xenoliths from other sites in Jeju island. The period of entrainment and transport of the xenoliths in the host magma of Sunheul-ri mantle xenoliths is about 42 days.

• Journal of Navigation and Port Research
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• v.35 no.3
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• pp.213-218
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• 2011

This study simulates and compares the evacuation time and characteristics according to the living patterns on board a training ship which was launched in Dec. 2005, on the viewpoint of the various activities being possible on board a cruise ship. Based on interviews with personnels on board, 3 living patterns are set as representative living conditions; Pattern A(all personnels are positioned at their cabins), Pattern B(all personnels are positioned at lecture rooms, offices or else), Pattern C(all personnels are positioned at restaurant or cafeteria). The simulation results show that Pattern B is comparatively ideal because the evacuation time is short and there is less delay of personnels' movement on each deck. On the contrary, Pattern C is evaluated as the worst because the average evacuation time took more than 360 seconds and the bottle-neck happened at Upper deck. As a result, this study proposes the needs of various countermeasures against the fire and/or disaster, considering the various living patterns on cruiser(s) and/or passenger ship(s).

• The Sea:JOURNAL OF THE KOREAN SOCIETY OF OCEANOGRAPHY
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• v.21 no.3
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• pp.91-102
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• 2016

The spatio-temporal variations of the dissolved methane concentration were investigated and the methane budget was estimated in the Nakdong Estuary in January, September, and November of 2014. Dissolved methane showed seasonal variation (21~874 nM) with high concentration in summer due to enhanced temperature and fresh water discharge. Decreasing trends of dissolved methane from the river to the estuary were consistent in all seasons showing the main source of the estuarine methane is river discharge. However, the decreasing trends were modified seasonally due to the local sources such as organic-rich sediments in intertidal zone or near the estuarine barrage. Dissolved methane concentration in the Nakdong Estuary was high, compared to other estuaries probably due to the well developed wetland in Nakdong-river system and stagnation effect from barrages and dams. Dominant sink for the Nakdong estuarine methane was outflux into the atmosphere. Relatively long residence time (produced by barrier island and estuarine dam) in the estuary might provide the enough time for the outgassing.

• Journal of Korean Society of Transportation
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• v.35 no.1
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• pp.63-78
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• 2017

The purpose of this study is to determine the optimal aggregation interval to increase the reliability when estimating representative value of individual vehicle travel time collected by DSRC equipment in interrupted traffic flow section in National Highway. For this, we use the bimodal asymmetric distribution data, which is the distribution of the most representative individual vehicle travel time collected in the interrupted traffic flow section, and estimate the MSE(Mean Square Error) according to the variation of the aggregation interval of individual vehicle travel time, and determine the optimal aggregation interval. The estimation equation for the MSE estimation utilizes the maximum estimation error equation of t-distribution that can be used in asymmetric distribution. For the analysis of optimal aggregation interval size, the aggregation interval size of individual vehicle travel time was only 3 minutes or more apart from the aggregation interval size of 1-2 minutes in which the collection of data was normally lost due to the signal stop in the interrupted traffic flow section. The aggregation interval that causes the missing part in the data collection causes another error in the missing data correction process and is excluded. As a result, the optimal aggregation interval for the minimum MSE was 3~5 minutes. Considering both the efficiency of the system operation and the improvement of the reliability of calculation of the travel time, it is effective to operate the basic aggregation interval as 5 minutes as usual and to reduce the aggregation interval to 3 minutes in case of congestion.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2020.06a
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• pp.53-53
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• 2020

오염물질 유출 사고가 발생했을 경우 안전한 수자원의 관리 및 공급을 위해 오염물질의 혼합거동에 대한 정확한 해석이 필요하다. 하천에 유입된 오염물질의 혼합 거동에 영향을 미치는 인자들은 다양하지만, 수리구조물 등에 의해 발생한 저흐름 영역에 의해 오염물질이 정체되는 현상에 대한 연구는 아직 미흡한 실정이다. 특히, 국내 하천에는 약 33,000여 개가 넘는 취수보가 설치되어 있으며, 이 보들은 대부분 광정보 형태의 농업용수 취수를 목적으로 하고 있다. 이러한 보에는 저유량 시기에 보 상하류간의 흐름을 원활하게 하기 위한 노치(notch) 형태의 배수로가 설치되어 있으며, 노치로 인하여 보 상류쪽에 연직방향 뿐만 아닌 수평방향 흐름장의 변화 및 저흐름 영역이 형성된다. 따라서 본 연구에서는, 노치가 설치된 보 구조물 주변에서의 수평 방향 흐름 구조 및 오염물질의 혼합 거동을 분석하여 하천 저장대 모형의 매개변수를 산정하였다. 저흐름 영역에 의하여 오염물질의 정체현상이 발생할 경우, 일반적으로 오염물질 혼합 해석에 사용되는 Fickian 이송-확산 모형은 농도의 공간 분포를 잘 재현하지 못하기 때문에 non-fickian 모형인 하천 저장대 모형이 널리 사용되고 있다. 하천 저장대 모형에서의 주요 매개변수로는 저장대 영역(저흐름 영역)의 면적과 질량교환계수가 있으며, 본 연구에서는 노치의 조건 변화에 따른 저장대 영역 및 질량교환계수의 변화를 분석하기 위하여 수리실험을 수행하였다. 노치의 조건 변화에 따른 저장대 모형의 매개변수 산정을 위하여 보 구조물이 설치되어 있는 개수로에서 수리실험을 수행하였으며, 광범위의 수평방향 흐름구조 및 오염물질의 혼합거동을 분석하기 위하여 LSPIV(Large Scale Particle-Image-Velocimetry) 및 PCA(Planar-Concentration-Analysis) 기법을 이용하여 유속 및 오염물질의 농도자료를 취득하였다. 취득된 유속 자료 및 농도자료를 바탕으로 보 상류에 위치한 저흐름영역의 크기 및 저흐름 영역과 주 흐름 영역 사이의 농도변화를 분석하였다. 실험자료 분석결과, 노치의 간격이 커질수록 저흐름영역의 크기 또한 증가하였으며, 오염물질의 체류시간 또한 증가하는 것으로 밝혀졌다.