• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2011.07a
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• pp.55-56
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• 2011

화석연료의 고갈은 신재생 에너지의 개발을 가속화 시키고 있다. 태양광발전 역시 대체에너지원으로서 그 중요도가 점차 증가하고 있다. 하지만 일사량이나 기후변화 또는 계통연계 위치에 따라서 태양광 발전의 출력이 변동되어 고조파 성분이 계통으로 유입되면서 장치의 소손 원인이 되거나, 통신유도장해, 보호계전기 오동작 등의 문제점이 발생하고 있다. 따라서 본 논문은 EMTP를 이용하여 온도나 조사량이 변하여 태양광 발전의 출력 변동 시 배전계통으로 유입되는 고조파 성분을 분석하였다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2022.05a
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• pp.319-319
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• 2022

우리 삶에 있어 물은 필수적인 자원 요소이다. 우리나라의 경우 대부분의 강수량이 여름철에 집중되어 있어 원활한 용수공급 등의 문제를 해결하기 위해서는 댐 건설이 필요하다. 하지만 지구온난화에 따른 기후변화로 인해 국지성 호우 등 이상기후의 발생이 증가함에 따라 예상치 못한 자연현상으로 인해 댐이 붕괴될 가능성이 있으며, 붕괴시 댐에 저수되어있던 물은 하류 지역에 홍수를 일으키고 엄청난 피해를 발생시킬 수 있다. 본 연구에서는 김천부항댐을 대상으로 가상의 홍수발생에 의한 댐 붕괴 상황을 가정하였으며, 댐붕괴를 모의하기 위해서 요구되는 댐붕괴 매개변수 산정을 위한 경험공식인 Froehlich, Macdonal-Langridege-Monopolis 등 다양한 경험식을 적용하여 산정되는 댐붕괴에 따른 첨듀유출량의 변화 및 홍수파의 시공간적 변화과정을 분석하고자 한다. 댐붕괴 모의를 위한 기본모형은 HEC-HMS 모형을 적용하였으며, 댐붕괴에 따른 하류부 홍수범람 모의는 HEC-RAS 및 Geo-RAS의 범람도 작성기능을 활용하였다. 추가적으로 HEC-RAS에서 제공되는 2D 모델링을 통해 댐 붕괴로 인한 침수 지도를 생성한다면, 홍수 위험 위험 수준에 대한 통찰력을 제공하고 비상 조치 계획 개발에 기여할 수 있을 것으로 기대된다.

• Proceedings of the Korea Committee for Ocean Resources and Engineering Conference
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• 2006.11a
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• pp.473-476
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• 2006

천해역의 파랑발달에 대한 태풍경로의 영향력을 분석 하였다. 우리나라 남동해안에 주로 피해를 초래할 것으로 판단되는 태풍의 경로를 '남해안 상륙 후 내륙 통과'와 '대한해협통과'로 분류하고 각 경로에 따른 태풍규모와 파랑발달을 1956년 부터 2004년까지의 기상자료를 바탕으로 검토하였다. 태풍 경로의 영향력 분석은 천해역 파랑발달의 주요외력이 지형조건에 의해 결정되므로(즉, 폐쇄해역은 태풍의 바람장이 주요외력이며, 개방해역은 심해 전달파랑과 바람장의 영향을 동시에 받는다), 개방해역과 폐쇄해역의 경우로 나누어 수치모형실험을 통해 수행하였다. 실험조건은 태풍 "매미"의 강도와 특성 값을 기준으로 하였으며, 대상해역은 부산신항 인근해역과 원전항 인근해역을 개방형과 폐쇄형 해역으로 대별하여 실험을 수행하였다. 자료의 분석결과 최근 이상기후현상으로 태풍의 강도가 커지고 있음을 뒷받침 하는 근거는 찾아보기 힘들었으며, 2000년대 이후로 남해안에 상륙하는 경로'1'이 대한해협을 통과하는 경로(경로'2')보다 그 내습빈도가 커지고 있음을 볼 수 있었다. 태풍의 경로와 풍향이 같은 방향인 경로'1'일 때 에너지가 집중되어 태풍중심기압과 풍속과 파고의 증가가 함께 일어난다. 그러나 태풍의 경로와 풍속의 방향이 일치하지 않는 경로'2'의 경우는 에너지가 분산되므로 태풍중심기압과 풍속은 함께 증가하나 파랑에너지는 함께 발달하지 않는 것으로 보였다. 내습한 태풍의 강도를 경로별로 비교한 결과, 경로'1'이 경로'2'보다 큰 강도를 가지고 연악역에 영향을 미치는 것으로 판단되었다.

• Journal of the Korean Society of Marine Environment & Safety
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• v.22 no.7
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• pp.869-875
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• 2016

The purpose of this study is to analyze the long-term wave characteristics and tendencies of coastal waters near Korea based on wave hind-casting modelling. Wave hind-casting modelling was performed with a wind data set from ECMWF (2001~2014), which provides data from 1979 to the present. The results of numerical modelling were verified with observed data collected using wave buoys installed by the Korea Meteorological Administration (KMA) and Korea Hydrographic and Oceanographic Agency (KHOA) in offshore waters. The results agreed well with observations from buoy stations, especially during event periods such as typhoons. The quantitative RMSE value was 0.5 m, which was significant. Consequently, the results of a wave tendency analysis for 14 years (2001~2014) showed an increased appearance ratio for waves of more than 2 m in height at all regional domains. The mean appearance ratio was 0.082 % per year, which implies that coastal waves have been increasing continuously. This coastal wave tendency analysis data can be used to evaluate coastal vulnerability due to recent climate change and the design of coastal erosion prevention structures.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2016.05a
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• pp.461-461
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• 2016

이상기후로 인하여 제방붕괴에 대한 위험성이 높아지고 있고, 이로 인해 발생하는 제내지 내 붕괴 홍수파에 대한 연구가 증가하고 있다. 특히 홍수파 선단의 이동 속도 추정은 제내지의 위험성을 예측하고, EAP 등을 수립하는데 매우 중요한 자료가 될 수 있다. 제내지에서의 선단 홍수파에 대한 예측을 하기 위해서는 해당 지역의 하천특성, 수리특성 및 제방 등 수공구조물 특성뿐만 아니라, 제내지의 지형 및 토지이용 현황 등을 조사하여 수리실험이나 수치모의를 수행해야 하는 것이 일반적이다. 수치해석의 경우 수리실험에 비하여 경제성 및 효율성 측면에서 뛰어날 수 있으나, 제방 붕괴과정 및 메커니즘을 반영하기가 불가능하다. 이에 반해 수리모형실험의 경우 제방붕괴 양상 및 그 과정의 재현이 가능하기 때문에, 제내지에서의 선단홍수파 전파에 관한 보다 정확한 양상을 파악할 수 있을 것이다. 그러나 이러한 실험은 실제 크기의 하천이 아닌 축소모형 또는 개수로에서 수행되었기 때문에, 초기 홍수파의 전파가 축척효과(Scale effect)의 영향을 받을 가능성이 매우 크다. 특히 선단 홍수파의 경우 파가 진행되면서 수심이 낮아지고, 유속이 느려지기 때문에 그 영향은 점차 증대된다고 할 수 있다. 이에 본 연구에서는 이러한 초기 선단 홍수파의 표면장력 영향을 고려한 보정 계수 산정에 대한 연구를 수리실험을 통해 수행하였다. 연구는 크게 4가지 과정으로 구성되었다. 첫째는 농도-표면장력의 관계 규명이며, 둘째는 표면장력-홍수파 전파 속도 관계 규명이다. 셋째는 표면장력과 Weber Number(We)의 관계를 도출하는 것이며, 마지막은 We를 이용하여 한계조건을 제시하는 것이다. 실험은 계면활성제의 농도를 변화시켜가며, 얇은 유리관(D=1.0 mm)에서 물의 상승 높이 및 접촉각을 측정하여 농도와 표면장력의 관계를 측정하였으며, 이러한 결과를 바탕으로 물의 표면장력을 변화시켜 가며 $0.5(B){\times}0.3(L){\times}0.2(H)m$의 Head-tank에 설치된 수문을 빠르게 개방하여, 홍수파가 퍼지는 양상을 관측하였다. 홍수파의 이동 속도는 진행시간에 따라서 퍼짐 넓이를 측정하여 제곱근을 취하는 방식으로 평균속도를 산정하였다. 이러한 관계를 이용하여 표면장력이 없을 경우의 이동속도 및 ??를 도출하였다. 본 연구를 통해 홍수파 전파 특성에 대한 수리실험 자료를 바탕으로 Weber 수를 도출하여 표면장력의 영향을 받는지 여부를 판단할 수 있으며, 표면장력의 영향을 받을 경우, 제시된 결과를 이용하여 홍수파 선단의 속도를 보정할 수 있다. 본 연구 결과는 토대로 축소모형으로 수행되는 홍수파 전파에 대한 수리실험결과의 보정 기초자료로 매우 유용할 것으로 판단된다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2017.05a
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• pp.288-288
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• 2017

최근 우리나라뿐만 아니라 세계에서는 기후가 변화함에 따라 다양한 문제들이 발생하고 있으며 복합적인 위험의 증가도 함께 나타났다. 이러한 기후의 변화로 인해 집중 호우가 발생하는 빈도가 많아지면서 여러 요인들의 의한 침수가 반복적으로 나타나고 있다. 침수의 요인으로는 크게 내수침수, 외수범람, 해수범람이 존재하게 된다. 내수침수의 경우는 펌프나 우수관 등의 문제로 제내지 배수 불량이 발생하여 물이 하천으로 배수 되지 못했을 때 발생하게 되고, 외수범람의 경우는 홍수나 폭우에 의해 하천의 수위가 높아져 제방을 월류할 때 발생, 해수범람은 해수위가 상승하여 발생하게 된다. 본 연구에서는 내수침수와 외수범람을 동시에 복합적으로 모의할 수 있는 2차원 동수역학모형인 HDM-2D(Song. 2011)를 확장하여 해수-외수-내수 연계 모듈을 개발하였다. 해수 유동 모의 결과를 별도의 입력 파일로 불러들여 ERG (Exponentially Growth Rate) 기법에 의한 내수침수 해석 모형과 Petrov 안정화 기법 기반 충격파의 해석이 가능한 외부 범람모형의 초기 및 경계조건으로 부여하여 동수역학적 연계 모듈을 구성하였다. 해수의 영향을 고려한 해수-외수-내수 연계 모의를 통해 시간에 따른 연안 도시 침수 발생 양상을 분석할 수 있었다. 본 연구는 기후변화에 따라 복합적인 침수가 많이 발생하는 연안도시 지역에서 침수의 복합원인을 찾아내고 침수 예상도를 작성하여 연안도시에 가해지는 피해를 분석하는데 도움이 될 것으로 판단된다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2021.06a
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• pp.256-256
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• 2021

Saint-Venant 방정식은 수평규모가 수심규모보다 큰 천수흐름을 기술하는 수리동역학 모형으로 지난 수십년간 공학적 분야에서 널리 이용되어 왔다. 최근에도 기후변화에 따른 도시 홍수의 위기 증대로 홍수위기관리의 관심이 높아짐에 따라 홍수파(flood wave), 도시침수(urban inundation), 돌발홍수(flash flood) 등의 신속한 예측을 위한 Saint-Venant 방정식의 연구가 활발히 진행되고 있다. 그러나 도시와 같은 인공구조물이 즐비한 상황에서 천수흐름을 해석하는 고전적인 수치해법들은 다양한 불연속 지형들의 존재로 인하여 불안정하며 지배방정식의 정해로 수치해가 잘 수렴하지 않는 문제가 있다. 지난 수년간 이를 해결하기 위해 불연속한 지형을 안정적으로 해결할 수 있는 수치기법의 연구가 진행되어 왔으나, 정해로의 수렴성, 정확성에 관하여 연구가 부족한 실정이다. 본 연구는 수치해법의 주요 구조를 구성하는 Saint-Venant 방정식의 불연속한 지형조건에 대한 리만 문제의 정해를 연구하였다. 쌍곡선형 시스템의 특징을 고려하여 요소파들(elementary waves)의 공식을 유도하였는데, 질량과 에너지의 보존법칙에 위배되지 않으며 운동량이송부의 비선형성과 지형의 불연속에 의한 비엄격성을 고려할 수 있는 조건을 제시하였다. 또한, 유도된 요소파들을 바탕으로 L-M & R-M 커브이론(Han et al. 2014)을 사용할 수 있는 조건과 당위성을 증명하였고, 이를 바탕으로 Saint-Venant 방정식의 정해법을 구성하였다. 리만문제의 다양한 초기조건들을 바탕으로 모든 경우의 정해 구조를 조사하였고, 이를 통해 불연속 지형에 대한 Saint-Venant 지배방정식의 정해가 다수해를 갖을 수 있음을 보였으며, 이를 근사할 수 있는 수치기법의 전략을 소개하였다.

• Journal of Korea Water Resources Association
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• v.40 no.7
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• pp.571-583
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• 2007

The effects of climatic changes owing to urbanization, geographical and topographical conditions on Penman-Monteith reference evapotranspiration, and energy and aerodynamic terms of Penman-Monteith reference evapotranspiration have been studied. In this study, 56 climatological stations including the Seoul metropolis in South Korea have been selected, and the area of study site was set at $314\;km^2$. The climatological station is centrally located In the study area with a 10 km radius. The geographical and topographical characteristics of these sites were examined using GIS analysis. Land use status of the study area was also examined to estimate the extent of urbanization. The study results indicated that the variation of reference evapotranspiration rate is closely related to urbanization in most climatological stations. The level of change in reference evapotranspiration was higher in areas with higher urbanization rates. The change in reference evapotranspiration appears to be caused by temperature rises following heat island phenomena due to urbanization, and by the decrease in humidity, wind speed and sunshine duration due to the Increase in residential areas in urban districts. Especially, the humidity decrease causes a significant decrease in evapotranspiration rate. The study results showed that climatic change due to urbanization and proximity to the coast had the greatest effect on reference evapotranspiration.

• Journal of the Korean GEO-environmental Society
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• v.24 no.4
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• pp.5-11
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• 2023

Impulse waves generated by landslides near water bodies can lead to fatal damage to human life and surrounding infrastructure. These impulse waves are generally called landslide-impulsed waves and occur without being limited to a specific area. Recently, localized torrential rains have frequently occurred due to the influence of abnormal weather, both the frequency and scale of landslides occurring in Korea are increasing. Therefore, in this study, the experiments were conducted according to the mass ratio of the landslide models, and among the characteristics of the generated landslide-impulse waves. And the wave amplitude was observed and analyzed. In this study, a total of 75 experiments were conducted by repeating the experiment 5 times for 15 cases with mass ratios of 5 landslide models and 3 types of slope angles. As a result of experiments with different mass ratios of landslide models, if the landslides have the same initial energy, the size of the landslide-impulse waves generated by mixing granular and block forms is higher than the size of the landslide-impulse waves generated by pure granular and block landslides. It is analyzed that the size may be larger.

• Geophysics and Geophysical Exploration
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• v.26 no.4
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• pp.229-237
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• 2023

The use of artificial sources such as explosives and mechanical vibrations for seismic exploration in urban areas poses challenges, as the vibrations and noise generated can lead to complaints. As an alternative to artificial sources, the surface waves generated by traffic noise can be used to investigate the subsurface properties of urban areas. However, traffic noise takes the form of plane waves moving continuously at a constant speed. To apply existing surface wave processing/inversion techniques to traffic noise, the recorded data need to be transformed into a virtual shot gather format using seismic interferometry. In this study, various seismic interferometry methods were applied to traffic noise data, and the optimal method was derived by comparing the results in the Radon and F-K domains. Additionally, the data acquired using various receiver arrays were processed using seismic interferometry, and the results were compared and analyzed to determine the most optimal receiver array direction for exploration.