• The Journal of Engineering Geology
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• v.19 no.2
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• pp.205-215
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• 2009

The conventional numerical models to analyze flow in subsurface porous media under the transient state usually generate numerical oscillation and unstability due to local flux domain for critical cases such as infiltration into initially dry soil during rainfall period. In this case, it is required refined mesh and small time step, but it decrease efficiency of computation. In this study, numerical unstability in discontinuity domain is removed by applying particle tracking algorithm to simulate unsteady subsurface flow with inflow boundary condition. Finally the hybrid LE FEM improving numerical stability is proposed. The hypothetical domains with unsteady uniform and nonuniform flow field were used to demonstrated algorithm verification. In comparison with analytic solution, we obtained reasonable results and conducted simulation of hypothetical 3-D recharge/pumping area. The proposed algorithm can simulate saturated/unsaturated porous media with more practical problems and will greatly contribute to accuracy and stability of numerical computation.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2012.05a
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• pp.540-540
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• 2012

강우 발생시 유역에 집수된 물이 하천에 이르는 경로에 따른 유출은 지표유출, 지표하유출, 지하수유출로 구분된다. 정확한 수문순환 과정의 해석을 위해서는 지표 흐름뿐만 아니라 지표하 및 지하수 흐름의 해석이 중요한 실정이나 일반적으로 실무에서 사용되는 강우-유출해석 모형은 지표유출을 해석하기 위한 모형이 대부분이며, 지표하 유출과 침투량을 산정하는데 어려움이 있다. 일반적인 강우-유출해석 모형은 Horton 방법, NRCS 방법, Green-Ampt 방법에 의해 유효우량을 분리하며, 이 과정은 침투량을 직접적으로 모형화 할 수 없으므로 지표 및 지표하, 지하수 흐름을 복합적으로 해석할 수 있는 모형이 질적이나 양적으로 부족한 실정이다. 이러한 지표하 흐름과 침투량을 산정하기 위하여 FE-FLOW, PM, MS-VMS, GMS, GW-VISTAS, ARGUS 및 MODFLOW와 같은 지하수 모형을 사용하고 있다. 본 연구에서는 지표하유출 산정을 위한 침투량의 비교분석을 위해 현재 가장 범용되는 지하수 유동 모델링 프로그램인 Visual Modlfow 모형과 GMS 모형을 이용하여 침투량 산정을 위한 수치 모의를 진행하였다. 각 모형의 입력자료는 2009년 국립방재연구원에서 수행한 침투실험시설 자료를 이용하여 동일한 조건을 부여하고, 두 모형의 비교를 위해 Visual Modflow에서는 MODFLOW의 기본 해석방법인 유한차분법(FDM)을 이용하고, GMS 모형에서는 3차원 유한요소해석이 가능한 GMS-FEMWATER를 이용하였다. 두 모형의 수치모의 조건으로 2009년 국립방재연구원에서 수행한 침투실험방법과 동일하게 공극률에 따른 투수성 보도블럭의 구분과 50mm/hr, 100mm/hr, 150mm/hr, 200mm/hr의 강우강도별 선행함수조건에 따른 수치모의를 진행하였으며, 수치모의된 침투량의 적정성을 판단하기 위하여 국립방재연구원의 침투실험 결과자료와 비교분석하였다. 침투실험 자료와 각각 수치모의된 침투량을 비교분석한 결과 서로 유사한 경향을 보이고 있으나 초기 침투시 상대오차가 비교적 크게 발생하였다. 이는 수치모형의 경우 수리실험과는 다르게 모의시작과 동시에 해당 강우강도의 침투가 시작되므로 초기 유입 유출량 발생시간의 차이가 종료시간까지 누적 침투량에 미치는 것으로 판단되며, 매개변수에 많은 영향을 받는 것으로 판단된다.

• 한국해양학회지
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• v.2 no.1_2
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• pp.34-41
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• 1967

1. 아한대수의 전형적 지표종인 Sagitta elegans는 동해에서 대마난류축을 제외 하고는 전역에 균등히 분포하고 있으며, 표층 및 수직채집상으로 보아 감포동남방 57리 지점의 다수출현은 잠류남하하는 한류 및 저층냉수의 용승에 기인함을 실증하고 있으며, 한류의 이동은 외양에서는 축산원해에서 표면 이하로 잠류남하하는 것으로 본다. 2. Sagitta bedoti는 전역에 걸쳐, 난류 및 중간수역에서 광범하게 분포되어 있으며 남해측에는 난류역을 피하고 제주서남방 및 서측에 풍부함으로서 냉수역 및 중간수대의 지표종이 되고 있다. 한편 난류성인 Sagitta enflata, Sagitta minima 와 Sagitta serratodentataa, Pterosagitta drace 등은 서해를 제외하고는 광범한 분포상을 시현하고 있으나 특히 남해에서는 난류주류역에 우세하였다. 생태상으로 보아 Sagatta enflata는 순표층성인데 반하여 Sagatta minima는 중층성으로서 난류의 강약 및 유동을 지표하는 종류로서 가치가 크다고 본다. 3. Sagitta crassa는 서해수의 지표종이며 동해 및 제주서남방에 대량출현하여 저철연안수의 특유한 지표역으 맡고 있다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• v.27 no.6
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• pp.938-943
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• 1995

지하 암반내에 방사성 폐기물 영구 처분을 위한 동굴이 건설될 경우 정상 상태에서 처분동굴 주변 암반이 균질 다공성 매질이라는 가정 아래 동굴내로 유입되는 지하수량을 NAMMU 컴퓨터 프로그램을 이용하여 계산하였다. 계산 결과는 산정상 밑과 해저밑이 약간 유입량이 많았으나 위치에 크게 영향 받지는 않았다. 계산값의 검증을 위해서 비교적 단순 지형에 대한 해석해를 유도하여 비교하였다. 처분시설 페쇄후 성능 평가를 위해 지하수 유동 거리가 가장 길 것으로 예상되는 산정상 밑 동굴에 대해 유동경로 분석을 수행하여, 처분 동굴로부터 지표수로의 지하수 유동 거리 및 유동 시간 등을 구하였다. 또한, 산정상 밑 처분동굴을 실제와 같이 5개로 모델링하여 유입량의 변화를 살펴보았으며, 동굴 주변 암반 특성의 값에 대한 지하수 유입량 변화를 알아보았다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2017.05a
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• pp.311-316
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• 2017

기후변화는 물 관리 측면에서 많은 변화를 일으키는 것으로 보고되고 있다. 주로 강우의 패턴을 변화시키며, 가용수자원의 지역적 편중을 심화시킨다. 기후변화에 적응하며 안정적이고 균등한 용수확보를 위해서는 홍수와 가뭄을 고려한 연속적인 물 순환 해석기술이 필요하다. 강우유출분석은 강우사상에 대한 수문순환과정을 통해 유출량을 산출하는 것으로, 주로 직접유출과 중간유출이 이에 해당된다. 강우발생 이후 무강우기간에 대해서는 기저시간 이후에 발생되는 유출량의 정량적 산출이 필요하다. 기저유출은 강우 발생 시점에 급격히 발생하기보다는 선행강우에 따른 유역 내 지하수위 분포와 대수층의 특성, 하천수위에 따라 다양한 패턴으로 나타나기 때문에 지하수대의 수리학적 성분들을 반영할 수 있어야 한다. 이를 위해서는 강우유출모의 시 지표유출량 산정과 지하수유동해석을 통한 기저유출량 산정이 동시에 이루어져야 한다. 최근 국내외에서는 다양한 형태의 수문모형과 MODFLOW를 연계한 장기유출분석에 대한 연구가 활발하게 진행되고 있다. 본 연구에서 활용한 K-DRUM(K-water Distribution Runoff Model)은 K-water에서 자체 개발한 물리적 기반의 분포형 강우유출모형으로 강우유출, 유사, 기초수질항목에 대한 3차원 분석이 가능하다. 본 모형의 A층(표층)은 지표유출을 고려한 운동파법이 적용되었고, B층과 C층(중간층), D층(지하수층)은 선형저류법이 적용되었다. MODFLOW(A Modular Three-Dimensional Finite-Difference Ground Water Flow Model)는 1980년대 USGS(United State Geolog ical Survey)에서 개발된 가장 범용적으로 사용되는 지하수유동모형이며, 모듈화 된 구조를 갖고 있어 다양한 패키지 중 필요로 하는 기능을 독립적으로 모의할 수 있는 장점이 있다. 본 연구에서는 향후 기후변화에 따른 강우의 불확실성에 대비한 유역의 장기 물순환 해석을 위해 강우유출모형인 K-DRUM과 지하수유동모형인 MODFLOW를 연계하고자한다. 연계방법은 K-DRUM에서 계산된 D층으로 침루되는 양을 MODFLOW의 함양량으로 적용하고, MODFLOW에서 산출된 기저유량을 K-DRUM의 하천유출에 적용하는 것이다. 본 연구의 성과를 갈수기 유출해석에 적용하면 정확성을 크게 향상시킬 수 있을 것으로 판단된다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2012.05a
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• pp.423-427
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• 2012

지하수 관측이란 지하수위 하강, 수질오염 등 지하수 장해로부터 지하수를 보전 관리하고 대책을 수립하기 위하여 정기적 및 장기적으로 지하수위, 수질 등 부존된 지하수 특성의 상태와 변화하는 추이를 관찰하여 측정하는 행위를 말한다. 지하수는 지하의 보이지 않는 지층구조에서 매우 천천히 유동하므로 수위하강 및 수질오염 발생을 늦게 인지할 경우 원상회복이 불가능할 수 있고, 지하수 장해를 인지한 이후의 대처과정에서도 기존의 관측자료가 없거나 부족할 경우에는 원인분석과 대책수립이 지연되거나 불가능할 수 있으므로 지하수관리에 있어 관측정호를 설치하고 정기적으로 지하수의 부존 및 유동특성, 배경수질 등의 지하수 관측은 기본적이며 필수적인 요소이다. 따라서 지하수 관측망을 설치하고 운영하기 위해서는 관측 목적을 명확히 정의하고 관측 프로그램이 이를 만족시키도록 구성되어야하며 시간적, 공간적으로 지하수가 변동되는 것을 고려하여 관측 지역 대수층의 유형과 특성 등이 완전히 파악되어야 한다. 필요시 기존 관정을 활용하여 관측하며 관측 항목, 관측 유형, 위치측량 및 관측 주기 등은 관측의 목적에 부합되도록 한다. 관측 데이터의 생성, 전송 및 분석 진행과정 등이 완벽하게 정립되어 데이터의 생성에서부터 활용까지 체계화되어야 하고 지하수와 지표수는 연계된 단일 수자원으로서 지하수 관측은 지표수 관측과 연계되어 설계되고 분석되어야 한다. 또한 취득된 데이터의 정확성은 지속적으로 검토 확인되어야 하며 전문가의 능력을 활용하여 관련 자료의 분석이 이루어지고 데이터의 정도를 높이기 위한 후속조치들이 병행되어야 한다. 그리고 지하수위, 수질 등 관측 자료가 자연적인 지하수 유동 체계에 의하여 변화되는 것이라고 인식될 경우에는 관측 시스템 전반을 재평가하여 보다 효율적인 관측 시스템으로 발전시켜야 한다.

• Journal of Nuclear Fuel Cycle and Waste Technology(JNFCWT)
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• v.14 no.4
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• pp.321-329
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• 2016

Based on the results of groundwater flow system modeling for a hypothetical deep geological repository site, quantitative and spatial distributions of groundwater flow rates at the positions of deposition holes, groundwater travel length and time from the positions to the surface environment were analyzed and used to suggest a method for determining locations of deposition holes. The hydraulic head values at the depth of the deposition holes and a particle tracking method were used to calculate the ground-water flow rates and groundwater travel length and time, respectively. From the results, an approach to designing a layout of deposition holes was suggested by selecting relatively favorable positions for maintaining performance of the disposal facility and screening some positions of deposition holes that did not comply with specific constraints for the groundwater flow rates, travel length and time. In addition, a method for determining a geometrical direction for extension of the disposal facility was discussed. Designing the layout of deposition holes with the information of groundwater flow at the disposal depth can contribute to secure performance and safety of the disposal facility.

• Journal of the Korean GEO-environmental Society
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• v.2 no.1
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• pp.37-56
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• 2001

As a preliminary study to establish fracture network model in crystalline rocks, detail investigation on fracture characteristics were performed. Five fracture sets were determined on the basis of regional survey of geological structures and fractures on outcrops. Among the fracture sets, S1 set has the highest density and longest trace length of fractures which was identified on surface in the study area. S4 and S5 sets are composed of foliations and foliation parallel shear joints of gneisses, which are very important sets at the aspect of weighting of fracture length. For characterization of subsurface fractures, detail core logging was performed to identify fractures and fracture zones from five boreholes. Acoustic televiewer logging and borehole geophysical loggings produced images, orientations and geophysical properties of fractures which intersect with boreholes. According to the result of the investigations, subsurface fractures can be grouped as three preferred orientations(B1, B2 and B3), which correspond to S1, S2 and S4/S5 of surface fracture sets, respectively. Actually, B1 set is expected to be intensely developed at subsurface. However, it has low frequency of intersection with boreholes due to its parallel or sub-parallel direction to boreholes. According to the inference of conductive fractures, B1 and B3 sets have possibilities of water flow and their intersection lines are also thought to consist of important conduits of groundwater flow. In particular, faults which are parallel to foliations control major groundwater flow in the study area.

• Proceedings of the KGS Conference
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• 2003.05a
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• pp.181-184
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• 2003

경제 제도의 전환기를 맞이하고 있는 중국은 20세기 마지막 20여 년간 빠른 경제 발전을 이루었으며 중국의 도시는 계획경제체제와 중국식 시장경제체제 하에서 독특한 발전 과정을 겪어왔다. 이러한 발전 과정에서 도시 간 물류의 유동과 상호작용을 가장 뚜렷하게 반영할 수 있는 것은 철도망과 철도 운수라고 할 수 있다. 특히 도시간의 장거리 수송은 철도를 위주로 하고 있으며 철도망의 발달은 중국 도시의 형성과 발전에 중요한 요인으로 간주되고 있다. 그러므로 철도망의 구조와 철도 운송 자료는 중국 도시체계의 공간구조를 이해하는데 적절한 지표라고 볼 수 있다. (중략)

• Proceedings of the Korean Operations and Management Science Society Conference
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• 2005.05a
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• pp.775-783
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• 2005

이동통신 네트워크의 위치영역 설계는 위치관리 비용을 최소화하도록 네트워크를 위치영역으로 분리하는 문제이다. 기존 위치영역 설계 관련 연구는 설계의 모수가 되는 호 발생률 및 셀 간 가입자 이동률을 고정된 것으로 가정하였다. 그러나 실제 환경에서의 두 모수는 시간에 따라 변화하고, 일정한 패턴을 나타내며, 시간 당 셀 내 인구에 영향을 받는다. 본 연구에서는 이러한 인구유동 및 호 발생의 불확실성 및 시간에 따는 패턴 변화를 고려하여 기준 이상의 페이징 서비스 품질을 만족시키고, 비용을 최소화 하는 위치영역 설계 방식을 제안하였다. 모수의 변동에 일정 서비스 품질을 보장하기 위해 시간대 및 가동률 상한의 개념을 도입하여 추계적 문제를 정적 그래프 분리문제로 변환하였고, 이에 대한 솔루션은 Simulated Annealing을 응용한 경험적 최적해 도출 알고리즘을 이용하여 도출했다.