• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2011.05a
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• pp.377-381
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• 2011

지구는 지속적으로 변화하는 동력학적 시스템이며, 지표면 형상 및 지구 내부의 질량분포도 계속 변화하고 있다. 지구시스템의 질량재분배 과정에서 발생되는 밀도 차이는 중력장의 미세한 변이를 초래한다. 미 항공우주센터(NASA)와 독일 국립 항공우주연구센터(DLR)에서 공동으로 개발한 GRACE (Gravity Recovery And Climate Experiment) 인공위성은 지구의 중력장을 측정하는 위성으로, 2002년부터 현재까지 9년 동안 활동해왔다. 본 연구에서는 한반도(북위 $37.5^{\circ}\sim41.5^{\circ}$, 동경 $125.5^{\circ}\sim130.5^{\circ}$)의 월평균 수자원변화량(TWSC: Terrestrial Water Storage Change)을 산정하기 위해 미국 텍사스대학교 공간연구센터(CSR)에서 가우시안 필터링을 통해 구면조화함수의 계수 형태로 제공된 총 94개월(2002 년 8월~2010년 6월)의 자료(Level-2)를 이용하였다. Level-2 자료는 해양조석, 고체지구조석 및 지구자전으로 인한 극조석 등 조석의 영향과 대기와 해양의 변동성으로 인한 비조석 영향을 보정한 것이다. 이렇게 산정한 TWSC를 수자원관리정보시스템(WAMIS)과 전지구지표동계화시스템(GLDAS)을 통해 제공되는 자료와 비교 분석하였다. 본 연구를 통해 GRACE 중력장 자료가 수자원총량의 산정과 검증을 위한 대안으로 활용될 수 있음과, 수문요소의 불확실성을 낮출 수 있는 새로운 수문자료로의 활용 가능성을 확인하였다.

• Membrane Journal
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• v.8 no.1
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• pp.1-10
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• 1998

액체 상태에서 물질이 확산되는 현상을 자유 부피의 개념으로 해석하고자 하는 노력은 1959년에 Cohen과 Turnbull에 의해서 시작되었다. 그들은 액체의 부피를 두 부분으로 나누었는데, 하나는 분자가 차지하고 있는 점유 부피(Occupied volume)이고, 다른 하나는 자유 부피(Free-volume)로서 무작정한 열적 유동에 의해서 재분배된다. 온도의 변화에 의해 부피가 변하는 것은 이 자유 부피의 변화때문이며, 점유 부피는 온도에는 무관함 것으로 갖주하였다. 분자가 액체 상태에서 이동하려면 이웃에 충분한 크기의 자유 부피 공간이 존재해야한다. 따라서, 분자의 확산은 분자가 이들 자유 부피 공간들로 도약하는 것이다. Cohen-Turnbull의 이론에서는 순수한 액체의 자기 확산 계수(Self-diffusion conefficient)는 자유 부피의 무작정한 유동에 의하여 임계 크기의 공간이 생성되는 확률과 관련이 있다. Cohen-Turnbull 자유 부피 이론은 그 후 많은 사람들에 의해서 수정되었고, 그중에서 현재 가장 널리 사용되는 것은 Fujita의 이론과 Vrentas-Duda의 이론이다. 두 이론 모두 확산 데이터를 correlation하는데는 문제가 없으나, Vrentas-Duda의 이론만이 확산계수를 예측할 수 있는 능력이 있다. 또한, 고분자와 용매의 도약 단위의 몰 질량이 같을때에 Vrentas-Duda의 이론은 Fujita의 이론과 같아지므로, Fujita의 이론은 Vrentas-Duda의 이론의 특수한 경우라고 할 수 있다. 따라서, 본 논문에서는 Vrentas-Duda 자유 부피 이론만을 다루기로 하겠다.

• Journal of the Korean Society of Surveying, Geodesy, Photogrammetry and Cartography
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• v.27 no.3
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• pp.375-384
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• 2009

The GRACE satellite, Launched in March 2002, is applied to research on glacial melt of polar regions, glacial isostatic adjustment(GIA), sea level change, terrestrial water storage(TWS) variation of river basin and large-scale earthquake etc. In this research, the TWS variation of Yangtze river basin from August, 2002 to January, 2009 is analyzed using Level-2 GRACE monthly gravity field model. Particularly, gravity changes of the Three Gorges Dam during the impoundment process in 2003, 2006 and 2008 is observed by estimating equivalent water thickness(EWT). The research results show the distinct annual and seasonal changes of Yangtze river basin, and its amplitude of annual variation is 2.3cm. In addition, we compare the results with water resource statistics and hydrologic observation data to confirm the possibility of research of TWS variation of river basin using GRACE observation data, and also the satellite gravity data is of great help for the research on the movement and periodic changes of river basin.

• Journal of the Korean Society of Surveying, Geodesy, Photogrammetry and Cartography
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• v.26 no.5
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• pp.513-518
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• 2008

The research of global-scale mass redistribution and it changed by Earth gravity filed variation observations, including Earth's oblateness $J_2$(also called low degree spherical harmonic coefficient $C_{20}$), is in continuous progress. Recently, the comparative analysis of geodetic observation SLR can be made by the development of GRACE and other time-variable gravity measurements. In this study, $C_{20}$ time series changes in the value of comparative analysis was got by GRACE monthly Gravity filed model (CSR RL04) for the period April 2002 to May 2008. And comparative analysis the harmonic coefficients of $C_{20}$ was obtained from SLR observations. Signal analysis for two time-series data was made by wavelet transform, CWT(continuous wavelet transform), XWT(cross wavelet transform) and WTC(wavelet coherence) methods. The results indicate that GRACE and SLR values for $C_{20}$ had both decreasing trend, as well as SLR data represent the annual frequencies, and GRACE was semiannual variations. In addition, the results of GRACE and SLR had a strong correlation with the XWT and WTC in an annual cycle.

• Journal of the Korean Society of Groundwater Environment
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• v.6 no.1
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• pp.23-32
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• 1999

A new numerical method using solution-adaptive grids (SAG) is developed to solve the Richards' equation (RE) for unsaturated flow in porous media. Using a grid generation technique, the SAG method automatically redistributes a fixed number of grid points during the flow process, so that more grid points are clustered in regions of large solution gradients. The method uses the coordinate transformation technique to employ a new transformed RE, which is solved with the standard finite difference method. The movement of grid points is incorporated into the transformed RE, and therefore all computation is performed on fixed grid points of the transformed domain without using any interpolation techniques. Thus, numerical difficulties arising from the movement of the wetting front during the infiltration process have been substantially overcome by the new method. Numerical experiments for an one-dimensional infiltration problem are presented to compare the SAG method to the modified Picard method using a fixed grid. Results show that accuracy of a SAG solution using 41 nodes is comparable with the solution of the fixed grid method using 201 nodes, while it requires only 50% of the CPU time. The global mass balance and the convergence of SAG solutions are strongly affected by the time step size (Δt) and the weighting parameter (${\gamma}$) used for generating solution-adaptive grids. Thus, the method requires automated readjustment of Δt and ${\gamma}$ to yield mass-conservative and convergent solutions, although it may increase computational costs. The method can be effective especially for simulating unsaturated flow and other transport problems involving the propagation of a sharp-front.