• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2004년도 학술발표회
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• pp.552-556
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• 2004

프랙탈 이송확산방정식은 정수 차수의 미분연산자로 구성된 고전적인 이송확산방정식과 비교하여 프랙탈 차수의 미분연산자로 구성된 보다 상위개념의 방정식으로써 정의된다. 지금까지의 프랙탈 이송확산방정식은 추계학적인 기법을 동원하여 푸리에-라플라스 공간에서 주로 해석되었으나, 본 연구에서는 실제 공간에서 유한차분개념을 도입하여 보다 직접적으희 하천에서의 오염물 이송확산에 관한 지배방정식을 유도하였다. 이러한 개념의 유도방법은 프랙탈 차수 및 관련 확산계수의 물리적인 추정에 관한 실마리를 제공할 수 있다. 고전적인 이송확산방정식과는 달리 프랙탈 이송확산방정식은 실제 하천에서 관측되는 오염물의 시간-농도 분포곡선의 왜곡현상과 분포곡선의 전후방부 농도를 보다 실제에 가깝게 모의할 수 있을 것으로 기대되어진다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제37권11호
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• pp.889-896
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• 2004

프랙탈 이송확산방정식은 정수 차수의 미분연산자로 구성된 고전적인 이송확산방정식과 비교하여 프랙탈 차수의 미분연산자로 구성된 보다 상위개념의 방정식으로써 정의된다. 지금까지의 프랙탈 이송확산방정식은 추계학적인 기법을 동원하여 푸리에-라플라스 공간에서 주로 해석되었으나, 본 연구에서는 실제 공간에서 유한차분개념을 도입하여 보다 직접적으로 하천에서의 오염물 이송확산에 관한 지배방정식을 유도하였다. 이러한 개념의 유도방법은 프랙탈 차수 및 관련 확산계수의 물리적인 추정에 관한 실마리를 제공할 수 있다. 고전적인 이송확산방정식과는 달리 프랙탈 이송확산방정식은 실제 하천에서 관측되는 오염물의 시간-농도 분포곡선의 왜곡현상과 분포곡선의 전후방부 농도를 보다 실제에 가깝게 모의할 수 있을 것으로 기대되어진다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제32권5호
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• pp.565-577
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• 1999

프랙탈 기하학은 불규칙적이고 복잡한 자연 현상을 수학적으로 나타낼 수 있는 방법을 제시해 줄 수 있으며, 자기상사성을 가지고 있는 하천의 형상을 비롯한 하도망의 구성은 프랙탈 차원을 가지고 있는 프랙탈 현상이라 할 수 있다. GIUH란 유역의 수문학적 응답인 IUH에 하천의 지형학적인 특성을 적용한 강우-유출 모형으로, Horton의 차수비를 이용하여 지형학적인 특성을 반영할 수 있으며 하천 유역에서 프랙탈 차원은 길이비, 면적비, 분기비 등 Horton의 차수비를 이용하여 산정할수 있다. 프랙탈 GIUH 모형을 제시하였다. 프랙탈 GIUH 모형은 Rosso(1984)가 제시한 GIUH-Nash 모형의 형상계수와 규모계수 등의 매개변수 산정시 유역의 자기상사성을 대변할 수 있는 프랙탈 차원을 직접 적용하였으며, 하천의 길이비와 분기비 만의 함수로 나타내었다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제31권5호
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• pp.587-597
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• 1998

기존의 연구자들은 하천길이의 프랙탈 차원은 유역내 전체 하천에 대해 균일하며 그 수치도 1.09~1.13로 상당히 크게 보았다. 그렇지만 국제수문개발계획의 대표유역중 하나인 평창강수계내 이목정 소유역을 대상으로 1/50,000, 1/25,000, 1/5,000의 3개 축척 지형도를 이용하여 프랙탈 차원을 산정한 결과 하천차수별로 서로 다른 프랙탈 차원을 갖는 것을 발견하였고, 또한 전체 하천으로 보아도 기존 연구자들이 제안한 수치보다 작은 수치를 보였다. 이목적 소유역내 하천의 프랙탈 차원을 산정한 결과에 의하면 기존의 국내외의 연구가 전체 하천을 균일한 프랙탈 차원을 갖는 것으로 보는 것과 달리 1차, 2차 하천은 1.033, 이보다 하천차주가 높은 3차, 4차 하천을 1.014의 값을 보이는 등 하천차수별로 프랙탈 차원이 다르게 산정되었다. 또한 전체적인 하천길이에 대한 프랙탈 차원도 1.027로서 국내외에서 제시된 기존의 하천길이에 대한 프랙탈 차원인 1.09~1.13 사이의 수치는 실제보다 너무 과대평가된 것으로 추정된다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제32권3호
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• pp.291-300
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• 1999

하천치수를 고려한 프랙탈 차원의 개념을 실제 강우-유출 모형에 적용시키는 방안으로써 스나이더 합성단위유량 도법을 택하였으며, 5대강 수계의 29개 유역에 대한 지형자료와 관측단위유량도 자료를 이용하여 4가지 형태의 스나이더형 관계식을 유도하였다. 29개 유역에 대한 분석과 2개 유역에 대한 검증 결과 하천길이의 프랙탈적인 성질을 이용하고 기계산된 자료는 기계산된 값을 이용하는 스나이더형 관계식이 가장 좋은 결과를 보여주었다. 하천차수 유역중심에서 출구까지의 하천길이( Lca )중 Lca 는 프랙탈적인 성질이 없고 유역중심의 상류에 해당하는 주하천 구간인 ( Lma - Lca )만이 1.027의 프랙탈 차원을 갖는다는 가정을 하였으며, 이를 이용하여 우리날 수계를 대표 할 수 있으며 작업대상 지형도축척에 의해 발생하는 하천길이의 프랙탈적인 영향을 고려할 수 있는 새로운 스나이더형 공식을 제안하였다.

• 대한지리학회지
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• 제40권3호
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• pp.253-273
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• 2005

최근 한국 사회에는 산지의 공간적 연속성을 파악하고자 하는 사회적인 요구가 높다. 이 연구는 이러한 사회적 요구를 수용하면서 한반도의 산지와 유역분수계의 공간적 특징을 효율적으로 표현할 수 있는 '산줄기 지로'의 개념을 제시하는 것이 목적이다. '산줄기 지도'란 지표면에서 일정한 고도를 가지면서 산으로 인식될 수 있는 지점들을 연결한 선을 표시한 지도이다. 이 연구에서는 먼저 우리 사회에서 전통적인 산지 인식체계로 알려져 있는 백두대간 체계가 한반도의 산지특성과 유역분수계를 얼마나 정확하게 설명하고 있는지 에 대한 검증을 실시하였다 백두대간 체계는 유역분수계의 특성을 파악하거나 산지의 연속성을 명확하게 제시하는 목적에 사용되기에는, 1)유역분수계 구분의 대표성 결여, 2)유역분수계 표현의 부정확성, 3) 산지 표현의 대표성 결여, 그리고 4) 지정학적 측면에서의 문제점 등을 안고 있다. 이러한 문제점들을 극복하기 위해 한반도의 산지와 유역분수계의 공간적 분포 특성을 정량적으로 분석하였다. 그 결과를 토대로 한반도의 산지 분포를 유역분수계의 관점 에서 계층화하여 산줄기 지도를 제시하였다. 제시된 산줄기 지도에서는 한반도에서 유역 면적이 $5,000km^2$ 이상 되는 유역분지의 분수계 중에서, 고도가 100m 이상이 되는 지점들을 연결한 선을 1차 산줄기로 규정하였다. 그 다음 차수의 산줄기들은 기준 유역면적을 매 차수마다 반분하여 산줄기를 그릴 수 있도록 설계하였다. 이 과정에서 각 차수의 산줄기 가 표현할 수 있는 각종 지형학적 특성을 제시하는 경험공식들을 개발하였다. 이러한 과정을 통해 한반도 전체 산줄기 의 분포와 특성을 필요한 목적과 표현하려는 지도의 축적에 따라 계층적으로 표현할 수 있는 토대를 마련하였다. 이 지도는 유역분수계에 근거했다는 점에서 산경표의 산줄기 체계와 유사성을 지니고 있으나, 근대 지형학의 관점에서 산지의 규모와 연속성을 보다 체계적으로 해석한 것이다. 제시된 산줄기 체계는 산지의 형성작용과 그 과정을 설명하는 교육적인 모형인 산맥체계와 뚜렷이 구별된다는 점을 유념할 필요가 있다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2004년도 학술발표회
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• pp.731-736
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• 2004

강우-유출과정의 수문학적 현상을 보다 정확히 분석하고 예측하는 기법으로 강우에 의한 유출의 반응을 나타내는 지체시간, 도달시간 등 수문학적 반응시간을 유역의 지형형태학적 인자들과 연계하는 방법이 많이 이용되고 있다. 이에 본 연구에서는 Clark방법과 지형형태학적 순간단위도(GIUH)를 이용하여 계측유역의 강우-유출반응을 모의하였고, 이를 관측된 값과 비교하여 미계측유역의 적용성 여부를 검토해보았다. 대상 유역의 하상지형인자 및 지형형태학적 특성은 Arc-View를 이용하여 구하였으며, 이를 기존의 문헌자료와 비교해보았다. Clark방법의 매개변수의 결정에 있어서 시간-면적곡선은 HEC-1의 무차원 식을 이용하였고, 도달시간은 Kirpich 공식을 이용하여 구하였으며, 저류상수는 Clark방법에 의해 추정된 순간단위도의 첨두유량이 Horton의 차수비의 함수로 구한 철두유량과 같아지는 값으로 결정하였다. 본 연구는 전적비교를 출구점으로하는 유역면적 $8.5km^2$인 설마천을 대상유역으로 하였으며, 모의된 강우-유출반응과 비교하기 위해 사용된 강우사상은 2002년의 8월 4일과 2002년 10월 6일의 10분 단위 우량이다. Clark방법과 GIUH를 이용하여 모의한 유출곡선과 관측된 유출곡선을 비교해본 결과 첨두유량은 8월의 강우사상 때는 $21\%$크게, 10월의 강우사상 때는 $35\%$작게 나타났다. 첨두시간은 모의된 경우가 각각 10분, 20분 빨리 도달하였다. 또한 이러한 결과는 유역의 도달시긴에 가장 민감하게 반응함을 알 수 있었다. 따라서, 유역의 도달시간 산정에 주의를 요한다면 프랙탈 차원이 유사한 미계측유역의 수문곡선 산정에 있어서 Clark방법과 GIUH를 이용하는 방법도 유용하다고 사료된다. 주는 각 수문인자 중 강우시간분포와 유효우량 산정방법 그리고 유출모형에 대해 자자 검토하였으며, 최종적으로 면적에 따른 임계지속기간과 유출량의 변화를 검토해 보았다.이를 각각의 경우의 해석해 결과와 비교${\cdot}$분석하였다. 후방추적 퍼프모형은 전방추적 퍼프모형에 비하여 사용된 퍼프수와 관계없이 작은 오차를 발생하였으며, 전체적으로 퍼프 모형이 입자모형보다는 훨씬 적은 수의 계산을 통해서도 작은 오차를 나타낼 수 있다는 것을 알 수 있었다. 그러나 Gaussian 분포를 갖는 퍼프모형은 전단흐름에서의 긴 유선형 농도분포를 모의할 수 없었고, 이에 관한 오차는 전단계수가 증가함에 따라 비선형적으로 증가하였다. 향후, 보다 다양한 흐름영역에서 장${\cdot}$단점 분석 및 오차해석을 수행한 후에 각각의 Lagrangian 모형의 장점만을 갖는 모형결합 방법을 제시할 수 있을 것으로 판단된다.mm/$m^{2}$로 감소한 소견을 보였다. 승모판 성형술은 전 승모판엽 탈출증이 있는 두 환아에서 동시에 시행하였다. 수술 후 1년 내 시행한 심초음파에서 모든 환아에서 단지 경등도 이하의 승모판 폐쇄 부전 소견을 보였다. 수술 후 조기 사망은 없었으며, 합병증으로는 유미흉이 한 명에서 있었다. 술 후 10개월째 허혈성 확장성 심근증이 호전되지 않아 Dor 술식을 시행한 후 사망한 예를 제외한 나머지 6명은 특이 증상 없이 정상 생활 중이다 결론: 좌관상동맥 페동맥이상 기시증은 드물기는 하나, 영유아기에 심근경색 및 허혈성 심근증 또는 선천성 승모판 폐쇄 부전등을 초래하는 심각한 선천성 심질환이다. 그러나 진단 즉시 직접 좌관상동맥-대동맥 이식술로 수술적 교정을 해줌으로써 좋은 성적을 기대할 수 있음을 보여주었다.특히 교사들이 중요하

• 대한환경공학회지
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• 제28권3호
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• pp.337-344
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• 2006

응집플록은 그 특성에 따라 분리막 오염에 지대한 영향을 미친다. 기존의 연구결과에서 보면, 자연입자에 의해 형성된 플록함유수는 인공입자에 의한 플록함유수에 비하여 낮은 투과량을 보이는 것으로 나타났다. 따라서 본 연구에서는 응집플록의 특성을 정량적으로 분석하고, 분리막 오염과의 상관성을 알아보고자 하였다. 이를 위해 응집 플록에 대한 image analysis, specific cake resistance 및 cake compressibility 등을 측정하였다. Image 분석은 플록의 fractal dimension을 구하는데 이용되었으며, dimension은 플록의 다공성, 크기나 표면의 거칠기를 표현하는데 유용하게 사용된다. 또한 케익 압축능은 플록이 쌓여 만들어진 막표면층의 특성을 분석하는데 사용되었다. 두 가지의 다른 특성을 가지는 플록으로서 자연입자를 핵으로 하는 응집플록과 카올린 입자를 핵으로 하는 응집플록을 선택하여 실험하였다. 실험결과에 따르면 자연입자와 인공입자에 의해 형성된 플록의 fractal dimension($D_2$) 값은 $1.79{\pm}0.07,\;1.84{\pm}0.06$을 각각 나타내었으며, 이것은 자연입자에 의해 형성된 플록이 인공입자에 의한 것 보다 더 다공성의 느슨한 형태로 존재하고 있다는 것을 나타내는 것이다. 자연입자에 의해 형성된 다공성의 느슨한 플록이 분리막 표면에서 케익층을 형성 할 때에는 상대적으로 쉽게 압축되어 케익비저항이 커지는 것을 확인하였다.