• 제목/요약/키워드: 흐름연계분석시스템

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MPT-Q3D를 이용한 팔당호 내 미세플라스틱 거동 분석 (Analysis of Microplastic Transport in the Paldang Reservoir Using MPT-Q3D)

  • 이선미;박인환
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2023년도 학술발표회
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    • pp.475-475
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    • 2023
  • 직경 5 mm 이하의 미세플라스틱은 인류 활동에 의해 생산되어 하수처리장 처리수, 우수토구, 도로 분진 등 다양한 경로를 통해 하천에 유입되고 있다. 하천에 유입된 미세플라스틱은 하천흐름을 따라 하류로 이동하여 해양환경에까지 이른다. 미세플라스틱은 수체를 따라 이동할 뿐 아니라 수생생물에 의해 섭식되기도 하여 인체 위해성이 우려되는 상황이다. 특히 서울과 경기도의 주요 상수원인 팔당호는 북한강, 남한강, 경안천이 유입되어 형성되기 때문에 미세플라스틱의 유입에 따른 이송-분산 거동 평가가 중요한 영역이다. 본 연구에서는 준3차원 입자추적기법을 이용한 미세플라스틱 거동해석 모형, MPT-Q3D를 개발하였으며 팔당호 내 미세플라스틱의 거동 특성을 분석하였다. MPT-Q3D 모형은 2차원 흐름해석모형과 연계한 입자의 준3차원 거동해석을 위해 step-by-step computation method를 적용하였으며, 전단류에 의한 입자의 수평거동과 난류확산에 및 침강속도에 의한 연직거동 두 단계 계산과정에 따라 입자의 거동을 해석했다. 전단류는 2차원 흐름해석결과로부터 유속의 연직분포식을 적용하여 생성하였으며, 생성된 전단류에 의해 각 연직층 별 유속이 계산되고 𝚫t 이후 입자의 종, 횡 방향 이동거리를 계산한다. 또한 난류확산에 의한 무작위적 거동 계산을 위해 Gaussian 분포를 따른 난수 생성을 통해 무작위적 거동을 계산했다. 각 연직층에 위치한 미세플라스틱 입자의 종, 횡 방향 거동을 계산한 후 입자의 연직거동을 계산한다. 입자의 연직 위치는 난류확산과 침강속도에 따라 계산되며 침강속도는 미세플라스틱의 밀도 및 직경에 따라 결정된다. 현장 샘플링 결과에 따라 팔당호로 유입되는 미세플라스틱은 폴리스틸렌(PS), 폴리에틸렌(PE), 폴리에스테르(Polyester)가 있으므로, 세 종류의 미세플라스틱을 동시에 주입하여 팔당호 내 거동을 분석했다. 남한강, 북한강, 경안천의 유량 차이로 인해 팔당호로 유입되는 미세플라스틱은 대체로 남한강과 북한강의 흐름특성에 영향을 받았다. 경안천의 경우 유량이 낮아 팔당호로 유입되지 못하고 좌안을 따라 하류로 이동됐다. 남한강과 북한강에서 유입된 미세플라스틱은 주로 팔당호 내 소내섬을 거쳐 팔당댐 쪽으로 이동했다. 또한 팔당댐 인근에서는 PP, PE, Polyester 순으로 많은 양이 유입되는 결과가 나타났다.

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Dual-Drainage 도시침수해석 (Dual-Drainage Urban Inundation Analysis Model)

  • 한건연;이창희;김지성
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2006년도 학술발표회 논문집
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    • pp.237-241
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    • 2006
  • 최근에 들어 도시지역에서는 국지성 집중호우에 의한 홍수피해가 증가하는 경향이 있으며, 우수설비 시스템이 비교적 갖추어진 개발 지역에서도 기존의 우수설비시스템의 용량이 초과되어 큰 침수피해가 발생하고 있다. 홍수규모가 배수시스템의 용량을 초과할 경우 건물, 공공기반시설 등 재산 및 인명 등에 있어 많은 피해를 야기하고 있으며, 도로의 침수는 운송 시스템의 기능에 문제를 일으키게 되어 도시의 산업과 기능을 마비시킨다. 이러한 도시지역 홍수에 대비하여 도시지역의 복잡한 지형 형상과 인위적 배수시스템을 함께 고려하여 해석할 수 있는 침수해석모형의 개발이 필요하다. MOUSE와 SWMM(Storm Water Management Model) 계열 모형들(EPA SWMM, MIKE SWMM, XP SWMM, PC SWMM)(Huber and Dickinson, 1988)은 도시유출해석에 많이 이용되고 있다. 그러나, 이들 모형들은 과부하된 유입구에서의 범람되는 홍수유량곡선만을 제공하며 지표면 범람 지역, 수심, 및 침수기간에 대한 상세한 정보를 제공하지 못한다. 따라서, 도시배수체계모형과 도시침수모형에 대해 상호연계를 수행할 수 있는 새로운 도시범람 모형이 도시지역에서 홍수로 인한 침수해석을 모의하는데 필요하다. 배수시스템 해석 모형의 계산결과를 이용하여 침수해석을 수행하는 연계모형의 경우 침수초기 월류지점으로부터의 침수진행과정을 잘 모의할 수 있다. 그러나, 지형의 기복이 있는 유역에서 배수시스템을 통한 지표침수유량의 배수과정을 고려하지 못함으로 인하여, 월류발생이 끝난 후 일부지점이 계속 침수된 채 있게 된다. 이러한 연계모형의 한계로 인하여 두 모형의 통합모형이 필요하다. 즉, 강우 혹은 월류유량으로 발생한 지표유량 중 일부분이 과부하가 발생하지 않는 유입구 지점을 통과할 때 배수시스템으로 유입되는 것을 고려할 수 있고, 유입된 유량은 배수시스템 내의 흐름에 반영되도록 배수시스템과 침수해석모형을 통합한 모형 개발이 필요하다. 그러기 위해서는 지표면과 배수시스템에 대한 수리학적 관계를 정립하여야 한다. 본 연구에서는 배수시스템 해석 모형과 도시침수해석 모형을 통합하고, 두 모형간의 유량의 전송과정을 수리학적 관계를 고려한 dual-drainage 도시침수해석모형을 개발하였다. 이를 위해 도시지역 배수시스템 해석 모형으로 널리 이용되고 있는 SWMM모형을 이용하여 지표면으로의 월류량을 산정하고 유입된 지표유량에 대해서 배수시스템에서의 흐름해석을 수행하였다. 그리고, 침수해석을 위해서는 2차원 침수해석을 위한 DEM기반 침수해석모형을 개발하였고, 건물의 영향을 고려할 수 있도록 구성하였다. 본 연구결과 지표류 유출 해석의 물리적 특성을 잘 반영하며, 도시지역의 복잡한 배수시스템 해석모형과 지표범람 모형을 통합한 모형 개발로 인해 더욱 정교한 도시지역에서의 홍수 범람 해석을 실시할 수 있을 것으로 판단된다. 본 모형의 개발로 침수상황의 시간별 진행과정을 분석함으로써 도시홍수에 대한 침수위험 지점 파악 및 주민대피지도 구축 등에 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

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분산전원이 연계된 배전계통에 보호협조기기 평가시스템의 최적운용에 관한 연구 (A study on Optimal Operation of Protection Coordination Devices Evaluation System in Distribution System with Distributed Sources)

  • 지성호;송방운;김병기;노대석
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제14권6호
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    • pp.2971-2978
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    • 2013
  • 최근 배전계통은 정부의 녹색성장 정책으로 태양광, 풍력발전 등과 같은 분산전원의 보급률이 지속적으로 증가되고 있는 실정이다. 이러한 분산전원의 연계로 기존 배전계통의 조류흐름은 단방향(One-direction)에서 양방향(Bi-direction)으로 변화되고, 고장전류의 증 감이 발생하는 등, 다양한 변화가 생겨 배전계통의 운용상에 여러 가지 문제점들이 발생할 가능성이 커지고 있다. 따라서 본 논문에서는 분산전원의 배전계통 연계에 따른 보호기기의 정정 및 양방향 보호협조 검토가 가능한 보호협조 평가알고리즘과 실제의 사고전류 값을 이용한 개선된 T-C곡선 알고리즘을 제안하고, 이 알고리즘을 바탕으로 양방향 보호협조 평가시스템을 개선하였다. 또한 평가시스템을 이용하여 배전계통을 모델링하고, 분산전원 연계 시 보호기기들 간의 보호협조를 검토하여, 분산전원이 연계된 경우 배전계통에 발생할 수 있는 기술적인 문제점들을 분석하여 그 방안을 제시하였다.

HyGIS와 연계한 수리/수문통합 모형의 개발 (Development of Integrated Hydraulic/Hydrologic Model with HyGIS)

  • 한건연;안기홍;김경록;박홍성
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2006년도 학술발표회 논문집
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    • pp.840-845
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    • 2006
  • 본 연구는 수리.수문 모형화에서의 시공간 자료 분석기술 개발에 관한 연구로서, 국내 GIS엔진인 GeoMania를 기반으로 하여 개발된 HyGIS와 수리.수문 연계모형을 확립하였으며, 주요 연구 결과로, 현재 국내에서 가장 보편적이고 광범위하게 적용되고 있는 HEC-HMS 모형과 HEC-RAS 모형을 선정하여 사용자의 편의성을 도모하고, 모형의 입 출력 구조, GIS와의 연계방안 등을 분석하여 제시하였다. 또한 HyGIS-HMS 모형과 HEC-RAS 모형의 개발은 국내 GIS엔진인 GeoMania-Pro와 Add-ON 방식으로 연계되어 구동되며, 입력자료는 GeoMania-Pro 프로그램 상에서 GUI에 의한 대화식으로 구성되었다. 하나의 시스템 상에서 DEM의 구축과 종합적인 유역분석 및 체계적인 하천에 대한 지형학적 자료구축과정을 제시하였고, 국내 하천유역 및 하도망의 Geo DB와 연계되는 시스템으로 구성하였다. Thiessen 계수 계산 결과에 신뢰성을 제고하였고, CN값 구성과정은 국내 유역상황과 자료구축과정에 적합하도록 개발하였다. 또한, GRID를 이용한 하천에 대한 지형학적 자료구축 과정에 있어 보다 정확한 계산이 가능하도록 구성되었고, HyGIS-HMS 모형 및 HyGIS-RAS 모형에 대한 입력자료의 구성이 편리하도록 GUI를 이용한 입력자료 구성 모듈이 적용되었고, 이러한 입력자료가 파일로 구성이 되어 각 모형에 적용될 수 있는 형태로 구성되었다. 본 연구는 HEC-HMS 및 HEC-RAS를 이용한 HyGIS-HMS 모형과 HyGIS-RAS 모형을 개발함로써 국내유역에 대한 수리 수문 모델링시 사용자들이 하나의 GIS 엔진상에서 필요한 제반사항을 모두 구현할 수 있도록 구성되어, 엔지니어링 회사, 수자원기술자, 수자원관련 연구자들에 의해서 활용될 수 있을 것이다.이 보다 향상될 것이다.>에서 $0.0190m^3/s$로, 갈수량$(Q_{355})$$0.0176m^3/s$에서 $0.0189m^3/s$로 약 7%가 증가하는 것으로 분석되었다. 결과로부터 침투 트렌치는 저수량 및 갈수량을 증가시키는 보조수단이 될 수 있다.해 보았다. 뿐만 아니라 이와 관련된 수문요소기술을 확보할 수 있을 것이다.역의 물순환 과정을 보다 명확히 규명하고자 노력하였다.으로 추정되었다.면으로의 월류량을 산정하고 유입된 지표유량에 대해서 배수시스템에서의 흐름해석을 수행하였다. 그리고, 침수해석을 위해서는 2차원 침수해석을 위한 DEM기반 침수해석모형을 개발하였고, 건물의 영향을 고려할 수 있도록 구성하였다. 본 연구결과 지표류 유출 해석의 물리적 특성을 잘 반영하며, 도시지역의 복잡한 배수시스템 해석모형과 지표범람 모형을 통합한 모형 개발로 인해 더욱 정교한 도시지역에서의 홍수 범람 해석을 실시할 수 있을 것으로 판단된다. 본 모형의 개발로 침수상황의 시간별 진행과정을 분석함으로써 도시홍수에 대한 침수위험 지점 파악 및 주민대피지도 구축 등에 활용될 수 있을 것으로 판단된다. 있을 것으로 판단되었다.4일간의 기상변화가 자발성 기흉 발생에 영향을 미친다고 추론할 수 있었다. 향후 본 연구에서 추론된 기상변화와 기흉 발생과의 인과관계를 확인하고 좀 더 구체화하기 위한 연구가 필요할 것이다.게 이루어질 수 있을 것으로 기대된다.는 초과수익률이 상승하지만, 이후로는 감소하므로, 반전거래전략을 활용하는 경우 주식투자기간은 24개월이하의 중단기가 적합함을 발견하였다. 이상의 행태적 측면과 투자성과측면의 실증결과를 통하여 한국주식시장에 있어서 시장수익률을 평균적으로 초과할 수 있는 거래전략은 존재하므로 이러한 전략을

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건설공사의 자원 효용성 증대를 위한 조달 및 양중 작업흐름 개선에 관한 연구 (A Study on the Improving Life-up and Procurement Work Flow for Effectiveness of Resources increase in the Building Construction)

  • 이형수;윤유상;서상욱
    • 한국건설관리학회:학술대회논문집
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    • 한국건설관리학회 2003년도 학술대회지
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    • pp.442-445
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    • 2003
  • 최근 도심지 고층건축공사가 증가하면서 건설자원의 효율적인 관리가 중요시되고 있으나 현재 국내 건설현장에서 건설자재의 공급에 대한 많은 문제점을 가지고 있다. 공정과 연계되지 못한 자재의 조달 및 양중은 현장 내 재고 증가 및 작업지연을 유발하면, 복잡한 정보전달 체계는 관련 작업의 의사결정의 지연의 원인으로 작용하여 결과적으로 공사기간에 절대적인 영향을 미치고 있다. 따라서 공정진행을 고려한 조달 및 양중작업에서 각 공사담당자간의 효율적인 정좌전달 체계의 구축은 효과적인 공사수행을 위해 필수적이다. 본 연구에서는 사례조사를 통해 건설자재의 조달 및 양중작업의 문제점을 분석하여 가치흐름분석을 통해 구체적인 낭비요소를 추출한 뒤, 공사참여자간의 의사소통 체계를 구축 및 양중계획 업무흐름 개선방안을 제시하였다. 개선방안은 web을 기반으로 한 조달 및 양중시스템의 전반적인 체계로서 활용될 것이다.

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다운사이징 : 클라이언트 서버 시스템 구축에 관한 사례 연구 (A Case Study on Implementation of Client/Server System in Downsizing.)

  • 이영재;홍광희
    • 정보기술과데이타베이스저널
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    • 제1권2호
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    • pp.37-52
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    • 1994
  • 오늘날의 정보시스템 구축 방향은 대형 컴퓨터를 중심으로 수많은 단말기를 연결한 수직형네트워크 시스템에서 다운사이징과 네트워크 기술이 결합하여 분산적으로 자료를 처리하는 클라이언트/서버 시스템 구축으로 변화하고 있다. 본 연구는 모든 단말기를 통제하는 대형 컴퓨터를 운영하는 전산망에서 클라이언트/서버 전산망으로 전환하는 하나의 사례연구를 통하여 구축환경변화, 시스템구성, 경영환경변화를 분석함으로써 클라이언트/서버 시스템의 성공적인 사례를 제시하는 것이다. 클라이언트/서버 시스템으로 변환하기전에 재개발할 시스템의 목표와 방향을 설정하기 위해서 벤치마킹을 실시하였고, 이의 결과를 바탕으로 경영업무의 프로세스를 재설계 하였다. 그리고 기업의 내부와 외부자료에 관한 표준화를 실시하였다. 정보기술 투자의 경제성과 경쟁우위 확보를 위하여 클라이언트/서버 시스템을 구현하게 되었으며 판매물류, 생산물류, 그리고 재무회계에 관한 경영지원시스템으로 구성되는 종합물류시스템 이외에 영업소에 관련된 영업정보시스템과 자동창고시스템이 컴퓨터 네트워크와 관련해서 시스템을 구성하였다. 구성 전략 촛점은 리엔지니어링, 다운사이징, 그리고 벤치마킹이었다. 시스템을 재개발한 후 업무의 계획, 진행, 분석, 감리등에 관한 체계적 업무흐름이 정착될 정도로 변화하였으며, 통신방식의 확대 및 다양화로 의사소통의 원활화와 타 관련업무와 연계처리, 그리고 부서들 상호간에 정보를 공유할 수 있었다. 또한 정보기술에 의한 업무처리를 기본으로 하는 기능적 태도로 인하여 관리자와 실무자의 업무운영에 관한 사고와 의식이 변화하였다. 따라서 매출액의 증가와 종업원수가 감소되었다.

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건설공사의 자재관리 효율화를 위한 조달 및 양중시스템 기반구축에 관한 연구 (A Study on Development Framework of Lift-up and Procurement System for Effective Resource Management in the Building Construction)

  • 이형수;윤유상;서상욱
    • 한국건설관리학회논문집
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    • 제5권1호
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    • pp.133-139
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    • 2004
  • 최근 도심지 고층건축공사가 증가하면서 건설자원의 효율적인 관리가 중요시되고 있으나 현재 국내 건설현장에서 건설자재의 공급에 대한 많은 문제점을 가지고 있다. 공정과 연계되지 못한 자재의 조달 및 양중은 현장 내 재고 증가 및 작업지연을 유발하며, 복잡한 정보전달 체계는 관련 작업의 의사결정의 지연의 원인으로 작용하여 결과적으로 공사기간에 절대적인 영향을 미치고 있다. 따라서 공정진행을 고려한 조달 및 양중작업에서 각 공사담당자간의 효율적인 정보전달 체계의 구축은 효과적인 공사수행을 위해 필수적이다. 본 연구에서는 사례조사를 통해 건설자재의 조달 및 양중작업의 문제점을 분석하여 가치흐름분석을 통해 구체적인 낭비요소를 추출한 뒤, 공사참여자간의 의사소통 체계를 구축 및 양중계획 업무흐름 개선방안을 제시하였다. 개선방안은 web을 기반으로 한 조달 및 양중시스템의 전반적인 체계로서 활용될 것이다.

환자 맞춤형 모바일 건강 관리 시스템 설계 (Design of patient-specific mobile health care system)

  • 윤성열;박석천
    • 한국정보처리학회:학술대회논문집
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    • 한국정보처리학회 2011년도 춘계학술발표대회
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    • pp.1101-1103
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    • 2011
  • 본 논문에서는 환자 맞춤형 모바일 건강 관리 시스템을 설계하기 위해 의료정보 표준과 XML을 조사 및 분석하고, 이를 토대로 병원과 연계되는 시스템을 고려하여 서비스 흐름도 도출 및 시스템 설계를 하였다. 특히, 병원에서 질환관련, 식이관련, 운동관련 데이터를 제공하고, EMR 통합 Gateway를 통해 환자 데이터를 전송 받는다. 개인건강정보 관리 모듈 과 임상정보 관리 모듈을 통해 HL7표준을 이용하여 환자 정보를 XML 형태로 교환 할 수 있으며, 이는 향후 다양한 응용 서비스에 유연하게 접목 시킬 수 있을 것이다.

수치모형과 수리분석을 활용한 도수터널 운영에 따른 수충격 영향 검토 (Water Hammer Impact of Diversion Tunnel with Operation Gate using the Numerical Model and Mathmatical Analysis)

  • 장석환;오경두;오지환;조준원
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2017년도 학술발표회
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    • pp.323-323
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    • 2017
  • 본 연구 대상인 주암댐-주암조절지댐간 도수터널은 저수지 간 연계운영을 통하여 서 남해안 일대의 용수 공급하기 위하여 건설되어 운영되었으나, 터널의 구조적 불안정성이 제기됨에 따라 향후 발생 가능성이 있는 용수공급 중단을 방지하기 위하여 신규 도수터널이 제안되었다. 계획된 신규 도수 터널의 주요 시설물은 크게 양방향 운영이 가능한 터널(D=3.3 m, L=11.23 km), 각 저수지 상황별 운영을 위한 취수문비 2개소, 도수가 이루어지는 상황에서 수문 돌발 폐쇄시 수충격을 감쇄하기 위한 배기구(air vents) 2개소가 계획되었다. 이에 따라 본 연구에서는 주암댐에서 주암조절지댐으로 최대 유량이 통수되는 상태에서, 수문폐쇄에 따른 수충격을 정량적으로 분석하고자 Joukowsky 공식에 적용하여 완폐쇄와 급폐쇄시 도수터널의 안정성을 검토하였으며, 수문 폐쇄로 인한 천이적인 흐름상태 등 수충격 모의가 가능한 1차원 ITM 모형을 적용하여, 수리분석과 수치모형과 결과 비교하고, 계획된 배기구의 유무에 따른 효과를 알아보고자 하였다. 분석 결과, 계획된 0.3 m/min으로 수문을 폐쇄할 경우, 도수터널의 안정성에는 문제가 없을 것으로 분석되었으나, 수문을 급 폐쇄 할 경우, 압력수두가 크게 증가하여 도수터널에 위험이 있을 것으로 분석되었으며 배기구 유무에 따른 수충격 검토 결과 도수터널 내의 수압상승을 적절히 조절하는 조압수조의 역할을 만족스럽게 수행할 것으로 분석되었다.

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셀룰러 오토마타 기반 물순환 및 침수 해석 기반 기술 개발 (Development of a cellular automata-based water cycle and inundation analysis technology)

  • 최현진;노성진;이은형;김상현
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2022년도 학술발표회
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    • pp.436-436
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    • 2022
  • 셀룰러 오토마타(Cellular Automata; CA)는 격자(cell)에 대해 사전 정의된 규칙을 바탕으로 이웃 격자 간 상호작용을 해석하여 복잡한 동력학적 현상을 효과적으로 재현할 수 있는 이산형(discrete) 모의 기법이다. CA 기법은 격자 구조에 수치표고 자료 및 토양수분 정보 등을 직접 매칭 후 상호관계를 해석하기 때문에 공간정보를 최대한 활용하여 불균질성을 나타내는 것이 가능하다. 따라서, 도시 유출해석에 있어서 높은 정확도와 빠른 계산속도를 기대할 수 있다. 본 연구에서는 CA 기반 고해상도 물순환·침수 연계 해석 framework 개발 방향 및 CA 기반 prototype 모형의 사면유출 적용 사례를 소개한다. 개발 중인 CA 모형에서는 격자별 침수 깊이, 침투, 토양수분 저류, 지표 유출 등의 물순환 요소를 모의할 수 있다. 기존의 집중형(lumped) 모형은 지표-지표하 유출에 대한 routing algorithm이 없고 각 셀의 물수지 모형 내 파라미터가 많은 단점이 있다. 따라서 개발 중인 CA 모형에서는 cell state 내 fast reservoir와 slow reservoir를 통해 지표-지표하 상태를 구현하고 단순화된 물수지 모형 및 흐름 방향 알고리즘을 적용함으로써 실제 현장에서 발생하는 다중 피크 형태의 지표 유출을 모사한다. 최적의 지표수 흐름 방향 알고리즘 선정을 위해 3개의 다중 흐름 방향 알고리즘(D4, D8, 4+4N)을 정량적으로 비교·분석한다. 이번 발표에서는 CA 모형을 소규모 산지 사면과 도심지 등 다양한 규모의 테스트베드에 적용하여 모형의 장단점을 평가한다.

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