• Journal of the Earthquake Engineering Society of Korea
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• v.14 no.3
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• pp.11-22
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• 2010

An analysis method is proposed for the transient linear or nonlinear analysis of dynamic interactions between a flexible dam body and reservoir impounding compressible water under earthquake loadings. The coupled dam-reservoir system consists of three substructures: (1) a dam body with linear or nonlinear behavior; (2) a semi-infinite fluid region with constant depth; and (3) an irregular fluid region between the dam body and far field. The dam body is modeled with linear and/or nonlinear finite elements. The far field is formulated as a displacement-based transmitting boundary in the frequency domain that can radiate energy into infinity. Then the transmitting boundary is transformed for the direct coupling in the time domain. The near field region is modeled as a compressible fluid contained between two substructures. The developed method is verified and applied to various earthquake response analyses of dam-reservoir systems. Also, the method is applied to a nonlinear analysis of a concrete gravity dam. The results show the location and severity of damage demonstrating the applicability to the seismic evaluation of existing and new dams.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2011.05a
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• pp.107-107
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• 2011

인류가 수렵생활에서 농경문화로 정착됨에 따라, 물을 손쉽게 이용할 수 있는 하천이나 호소의 수변공간을 활용하여 고대문명이 형성되어 왔다. 이와 같은 고대문명이 근대 산업화에 의한 새로 운 문명으로 이어지면서, 종래의 하천이나 호소의 수변공간을 이용한 생활과 문화로부터 대외지향적인 해안공간을 중심으로, 그것이 확장되기에 이르렀다. 특히, 최근의 세계화에 수반되어 많은 국가들이 대외지향의 편리성 도모를 위하여, 일종의 제2의 도시국가형태의 문화가 이루어지면서, 새로운 형태의 문명이 태동하고 있는 듯하다. 이와 같은 배경에서, 우리나라는 저 출산 고령화 사회라고 하는 새로운 조류가 긴박하게 진전되고, 도시화율이 90%, GDP의 대외 의존도가 80%에 육박하고 있는 등으로, 고도의 수변공간을 활용하는 세계 유수의 도시국가의 형태로 이행되고 있는 듯하다. 그러므로 종래의 하천 호소 해안 등의 수변공간의 이용을 위하여 발전시켜온 하천공학이나 해안 항만공학만으로서는 이러한 변화에 대응하가가 미흡하고, 더욱이, 20세기후반으로부터 시작된 환경적요인의 도입에는 아직까지 혼란이 야기되고 있어, 새로이 형성시켜가야 할 수변문화의 효율성제고의 도구로서의 새로운 공학의 발전이 모색되어야한다. 이는 수변공간의 이용 안전 환경이라고 하는 큰 틀로서의 문화 문명을 만들어 갈수 있는 공학이어야 할 것이다. 기존의 수공학 위주의 공학개념에서 종합공학 또는 공학종합의 학문으로서 인문사회, 첨단과학기술까지의 대융합을 고려한, 장소나 공간이라고 하는 "것(물(物))"의 디자인뿐만 아니라 장면, 상황, 규칙 만들기라고 하는 "일(사(事))"의 디자인까지도 포함되는 공학의 새로운 모델을 제시한다. 주요내용으로서는, 새로운 수면문화조성을 촉진하여, 지속가능한 인류문명이 유지 될 수 있도록 지금까지의 터 무늬 또는 자취를 최대한 살리면서, 최근의 하천 해안을 중심으로 한 외부의존형 대도시권형의 국토이용에서, 지식산업단지 생산녹지 등을 최대한 아우를 수 있는 소위 글로발형의 국토이용을 촉진할 수 있는 수변문화공학의 모델을 제안한다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2022.05a
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• pp.43-43
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• 2022

유해 조류 대발생은 전국 각지의 인공호소나 하천에서 다발적으로 발생하며, 경관을 해치고 수질을 오염시키는 등 수자원에 부정적인 영향을 미친다. 본 연구에서는 인공호소에서 발생하는 유해 조류 대발생을 예측하기 위해 심층학습 기법을 이용하여 예측 모델을 개발하고자 하였다. 대상 지점은 대청호의 추동 지점으로 선정하였다. 대청호는 금강유역 중류에 위치한 댐으로, 약 150만명에 달하는 급수 인구수를 유지 중이기에 유해 남조 대발생 관리가 매우 중요한 장소이다. 학습용 데이터 구축은 대청호의 2011년 1월부터 2019년 12월까지 측정된 수질, 기상, 수문 자료를 입력 자료를 이용하였다. 수질 예측 모델의 구조는 다중 레이어 퍼셉트론(Multiple Layer Perceptron; MLP)으로, 입력과 한 개 이상의 은닉층, 그리고 출력층으로 구성된 인공신경망이다. 본 연구에서는 인공신경망의 은닉층 개수(1~3개)와 각각의 레이어에 적용되는 은닉 노드 개수(11~30개), 활성함수 5종(Linear, sigmoid, hyperbolic tangent, Rectified Linear Unit, Exponential Linear Unit)을 각각 하이퍼파라미터로 정하고, 모델의 성능을 최대로 발휘할 수 있는 조건을 찾고자 하였다. 하이퍼파라미터 최적화 도구는 Tensorflow에서 배포하는 Keras Tuner를 사용하였다. 모델은 총 3000 학습 epoch 가 진행되는 동안 최적의 가중치를 계산하도록 설계하였고, 이 결과를 매 반복마다 저장장치에 기록하였다. 모델 성능의 타당성은 예측과 실측 데이터 간의 상관관계를 R2, NSE, RMSE를 통해 산출하여 검증하였다. 모델 최적화 결과, 적합한 하이퍼파라미터는 최적화 횟수 총 300회에서 256 번째 반복 결과인 은닉층 개수 3개, 은닉 노드 수 각각 25개, 22개, 14개가 가장 적합하였고, 이에 따른 활성함수는 ELU, ReLU, Hyperbolic tangent, Linear 순서대로 사용되었다. 최적화된 하이퍼파라미터를 이용하여 모델 학습 및 검증을 수행한 결과, R2는 학습 0.68, 검증 0.61이었고 NSE는 학습 0.85, 검증 0.81, RMSE는 학습 0.82, 검증 0.92로 나타났다.

• Korean Journal of Ecology and Environment
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• v.42 no.2
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• pp.242-252
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• 2009

The purpose of this study was to develop a Multi-metric Water Quality Assessment (MWQA) model and apply it to dataset sampled from Paldang and Daechung reservoir in 2008. The various water dataset used to this study included 5 year data sets (2003${\sim}$2007) in Korean reservoirs which were obtained from the Ministry of Environment, Korea. In this study, suggested MWQA model has 4 metrics that were composed of 4 parameters such as chemical, physical, biological, and hydrological variables. And, each of the variables attributed total phosphorus (TP) concentration in water, secchi depth (SD) measure in water, chlorophyll-${\alpha}$(Chl-${\alpha}$) concentration in water and the ratio of inflow of water into lakes and efflux of water from lakes, input/output (I/O). First, we established the criteria for trophic boundaries. The boundary between oligotrophic and mesotrophic categories was defined by the lower third of the cumulative distribution of the values. The mesotrophic-eutrophic boundary was defined by the upper third of the distribution. Second, each metric was given by a point-oligo=1, meso=3, eu=5. And then, obtained total score from each metric was divided 5 grade-Excellent, Good, Fair, Poor, and Very poor. As the results of applying the proposed MWQA model, the Paldang reservoir obtained "Fair" or "Poor" grade and Daechung reservoir obtained "Excellent" or "Good" grade. The suggested MWQA model through these procedures will enable to manage efficiently the reservoir. And, more studies such as metric numbers and attributes should be done for the accurate application of the new model.

• Proceedings of the Korea Inteligent Information System Society Conference
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• 2007.11a
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• pp.392-397
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• 2007

이 논문은 유비쿼터스 컴퓨팅 환경에서 디스플레이와 디스플레이를 시청하는 개인 단말을 가진 사용자간의 연결 완전성(Seamlessness)을 구현할 수 있는 디스플레이 모델을 제안한다. 기존의 디스플레이가 사람의 시청각에만 호소하는 것과는 달리, U-Display는 디스플레이에 컨텐트를 표시함과 동시에 해당 컨텐트의 링크를 개인 단말을 휴대한 사용자에게 제공함에 따라 디스플레이 및 디스플레이 사용자간의 seamless한 정보 전달이 가능해진다. 논문은 U-Display의 정의와 유비쿼터스 기술을 이용한 디스플레이 비즈니스 모델의 제안 및 분석을 담고 있다.

• Journal of Intelligence and Information Systems
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• v.14 no.3
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• pp.41-57
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• 2008

U-Publication, the Tag-Embedded publication, is one of U-Media. U-Media is defined as a media where human creates and consumes content through not only human cognitive and perceptual processes but also through the interactions between surrounding digital systems. U-Media provides information by generating, collecting, and attaching the content itself and the related information based on the interaction of the bio-systems incorporating digital information and devices embedded in humans, and surrounding objects including external digital devices. Using U-Publication, readers consume its content not only in offline but also online through a mobile RFID reader which touches and connects the URLs embedded in the RFID tags attached to it. Readers can consume the additional content though the hyperlinks attached to U-Publication and perform commercial activity as well as consumer the printed content. This paper defines the RFID-Tagged publication, proposes its related business models, and evaluates the alternative business models through a simulation study.

• Korean Journal of Environmental Biology
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• v.28 no.2
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• pp.86-94
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• 2010

This study compares and contrasts the dynamics of plankton in 31 temperate lakes and reservoirs, and considers particularly the biomass ratio of zooplankton to phytoplankton and ecological model application. A total of 89 species of zooplankton were identified (70 rotifers, 14 cladocerans and 5 copepods) and a total of 554 species of phytoplankton were identified (176 Bacillariophyceae, 237 Chlorophyceae, 68 Cyanophyceae, and 73 other algal taxa). The total plankton abundance and species diversity were showed distinctive spatial and seasonal variation. Annual average phytoplankton density was $7,350{\pm}15,592$ cells $mL^{-1}$ (n=124), and the lowest was $855{\pm}448$ cells $mL^{-1}$ (n=4), while the highest was $72,048{\pm}13,4631$ cells $mL^{-1}$ (n=4). For zooplankton, small rotifer groups dominated the study sites, and approximately 3~10 species appeared in the study sites. Statistical analysis and an ecological model application revealed that the size of reservoirs affected the structure size of plankton community, i.e. relatively large number of species were found in smaller reservoirs. From this result, we can conclude that management strategy for the reservoir environment has to be focused more on small-size reservoirs, in terms of plankton community ecology.

• Journal of the Korean GEO-environmental Society
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• v.7 no.6
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• pp.57-65
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• 2006

In this study, WASP6 was used to predict the water quality of the reservoir and the lake. This can help the managers make the right choice of water quality policy. The results through studying are below. Raw pollutant load caused by the tourists in pollutant load of the study area takes 91.66% and 92.75% in total amount T-N, T-P. It showed high value when compared to raw pollutant load by land and stock farm and it seems that the main contamination is the population of tourists. From the result of the prediction model, BOD will increase about 1.5 times, T-N and T-P will be 1.5 times in 2012. It means that some counter plan is needed to reduce pollutant load. Enviroment grade of Suokjeong reserver is in I~II grade which is in good condition comparatively. However, the water contamination will be in poor as the year passes. when considering T-N T-P, which are the nutrients to control eutrophication, the concentrated administration about contamination sources is in urgent.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2021.06a
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• pp.62-62
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• 2021

산업 고도화로 인하여 복잡하고 다양한 유기물의 사용량이 증가하였으며, 공공수역 내 새로운 오염물질이 유입됨에 따라 생화학적 산소요구량(BOD) 중심의 수질평가에 한계를 나타내었다. 이후 난분해성 물질을 고려한 유기물관리 정책과 총량관리의 필요성이 제기되었고 국내 하천과 호소에서는 총 유기탄소(TOC)를 유기물 관리지표로 설정하였다. 그러나 부영양 하천과 호소에서 TOC는 외부 부하뿐만아니라 식물플랑크톤의 과잉성장에 의해 증가할 수 있는 항목이므로 TOC 관리정책 추진을 위해서는 유기물의 기원에 대한 파악이 필요하다. 특히, 국내 하천에서 나타나고 있는 난분해성 유기물 오염도의 증가 추세에 대응한 실효성 있는 유기물 오염관리 정책을 수립하기 위해서는 다양한 유기물의 근원을 정확하게 파악하는 것이 매우 중요하다. 본 연구의 목적은 금강 수계 최대 상수원인 대청호를 대상으로 3차원 수리-수질 모델을 적용하여 유기탄소 성분 별 유입과 유출, 내부생성 및 소멸량을 평가하고 저수지시스템에서의 유기탄소 물질수지를 해석하는 데 있다. 유기탄소 물질수지 해석을 위해 AEM3D 모델을 사용하였으며 2017년을 대상으로 입력자료를 구축한 후 보정을 수행하였고 2018년을 대상으로 모델을 검정하였다. 모델은 유기탄소를 입자성, 용존성, 그리고 난분해성과 생분해성으로 구분하여 모의하며 유기물질 성상별 실험결과를 이용하여 입력자료를 구축하였다. 유기탄소 물질수지 해석을 위해 4가지의 탄소성분과 조류 세포 내 탄소의 질량 변화율을 계산하였다. 이를 위해 외부 유입·유출부하율, 수체 내 생성(일차생산, 재부상, 퇴적물과 수체 간 확산) 및 소멸률(POC 및 조류 침강, DOC 무기화, 탈질)을 고려하였다. 모델은 2017년과 2018년의 물수지를 적절히 재현하였으며 저수지의 성층구조를 잘 재현해내면서 전반적인 수온, 수질을 적절하게 모의하였다. 연간 TOC 부하량 중 내부기원 부하량은 2017년 68.4 %, 2018년은 높은 강우량의 영향으로 55.0%로 산정되었다. 내부 소멸 기작 중 침전으로 인한 손실이 가장 높은 것으로 나타났으며, 2017년과 2018년 각각 31.3%, 29.0%로 나타났다. TOC의 공간분포는 Chl-a 농도 분포와 유사하게 나타났으며, 댐 설치로 형성된 정체수역은 유역의 유기물 순환에 많은 영향을 미치는 것으로 평가되었다. TOC 관리 정책 기초자료 확보를 위해서는 향후 유역-저수지 시스템을 연계한 유기물 물질순환 심층 연구가 필요하다.

• Journal of the Institute of Convergence Signal Processing
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• v.24 no.4
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• pp.236-241
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• 2023

Water quality problems in rivers, lakes, and estuaries have become serious in Korea. In order to overcome eutrophication of freshwater lakes and river basins, systematic management of water quality is necessary. To manage water quality in freshwater lakes and basins, apply hydrological models suitable for the basin and water quality models such as rivers and lakes to reduce water pollution based on the prediction results of these models. Improvement measures must be presented. In order to apply appropriate water pollution improvement measures in the watershed, accurate pollution sources must be identified and pollution loads must be predicted and presented. Based on GIS, the connection between the pollutant database and the hydrological and water quality prediction model will be integrated based on spatial location, making it possible to provide systematic support to improve watershed water quality by comprehensively including the water quality modeling process. In this paper, in order to accurately predict water pollution in freshwater lakes and river basins, a water quality model system is established using GIS-based spatial information to present a comprehensive water quality management method for freshwater lake basins in the future, and to systematically manage pollution sources through water quality modeling. This study was conducted to easily and efficiently operate hydrological and water quality models using automated spatial information.