• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제22권3호
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• pp.133-142
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• 2010

송도신도시 건설로 인한 인천항 주변 흐름과, 해저 지형변동등의 영향을 알기 위하여 siltation모형을 이용하여 수치모의 하였다. 이를 토대로 하여 이류 확산방정식등을 이용하여 송도신도시 건설후의 해저 silt이동량을 계산하여 제시하였다. 건설전의 상태와 비교 할 경우 유속과 조위는 다소 증가 되었으며, 퇴적부분은 영종도 동쪽 해안에서 주로 나타나고, 세굴은 북항 전면수로에서 호도 방향으로 증가 되었음을 알았다.

• 한국방재학회:학술대회논문집
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• 한국방재학회 2008년도 정기총회 및 학술발표대회
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• pp.199-202
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• 2008

It is well-known fact that tidal difference between the ebb and flow in Yellow Sea is about 9 m so that it has largest value in the world. This wide range of tide level enables Yellow Sea water to intrude into main stream of Han River. However, the study of the tidal reach of Han River has not been carried out thoroughly since North and South Koreas share this region so that topography data and physical measurement are lacking. In this study, to examine the reverse flow and dispersion behavior by tidal effect at the tidal reach of Han River, 2-D river analysis models were applied. RMA-2 was applied to calculate the horizontal velocities and water surface elevation. With the results of velocities and water depth, RAM4, which is 2-D advection-dispersion model based on FEM was simulated to analyze the horizontal transport behavior of BOD.

• 한국산업융합학회 논문집
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• 제5권4호
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• pp.347-351
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• 2002

유입되는 담수의 영향을 크게 받는 한 하구 (미국 버지니아주의 요크강)의 크기별 식물성플랑크통의 역학에 대한 수리역학적 조절에 대한 조사를 위해 플랑크톤 생태계모델이 계발되었다. 모델은 요크강 하류의 상부층에서의 탄소 및 영양염의 분포를 나타내는 12개의 구성체 변수로 이루어져 있다. 빛, 온도, 바람, 해류 그리고 조수와 같이 이송과 혼합을 일으키는 물리적 변수들로 포함하고 있다. 모델은 포트란으로 계발되었고 Runge- Kutta technique을 이용해 미분방정식을 풀었다. 모델분석 결과, 크기가 큰 마이크로 식물성플랑크톤의 수화는 수체내의 생산보다는 이송이나 확산 때문에 나타나는 것임을 알 수 있었다.

• 한국항만학회지
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• 제11권2호
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• pp.203-214
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• 1997

Hydraulic dredgers(Hopper dredger) are the most important piece of equipment in the entire harbor engineering field, and most suitable for the removal of sand and weakly consloidated sediment such as silt. In maintenance dredging, specially confined harbor or congested passage area, Hopper dredger is user most popularly because less obstruction and danger to navigation than other mostly stationary dredgers. Investigation of the physical behave of dredged material disposal in coastal water from the Hopper dredger includes estimations of pattern as well as thickness of material on the bottom. Calculation based on vertical settling and horizontal advection of single particles ignore the effects of bulk properties of the disposed marterial, vertical and horizontal diffusion. and material dilution due to the entrainment of ambient water during descent. This paper focuses on the analysis of dredging and dumping characteristics and the spatial and temporal changes in the dumping fields for the water column and bottom at a hypothetically confined coastal water. This model accounts the behavior of material after release from the hopper dredger. It is shown that the model describes the qualitative feature of prototype dumping process and its response.

• 대한토목학회논문집
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• 제32권6C호
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• pp.267-274
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• 2012

오염물질의 거동은 간극 배열과 연결망에 의해 결정되지만 흙에서 오염물질의 이동을 계산하는 전통적인 접근은 거시 스케일에서 적용된다. 나비에-스토크스 방정식을 풀기 위해 소요되는 컴퓨팅 비용 때문에 간극 스케일에서 이동과 결과를 관찰하기 쉽지 않다. 본 논문에서는 단일상 다성분 유체유동에서 국부적인 유속과 밀도를 효과적으로 평가할 수 있는 격자 볼츠만 방법에 대해 설명한다. 오염물질의 시공간적 거동은 유체 유동의 이송에 의해 명시적으로 결정된다. 두 가지 형태의 이상화된 간극은 유체의 경로를 제공한다. 또한 오염물질 이동, 유속장, 오염물질의 평균 농도는 정상상태의 유동에서 계산된다. 굴곡비와 같은 간극 형상은 오염물질 거동의 영향을 준다. 이는 흙이나 암반의 불연속면에서 동일한 간극률를 가져도 간극의 배열과 형상의 중요함을 강조한다.

• Asian Journal of Atmospheric Environment
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• 제2권2호
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• pp.81-89
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• 2008

The numerical simulation of wind and ozone ($O_3$) transport in mountainous regions was performed with a computational fluid dynamics technique. A dry deposition model for $O_3$ was designed to estimate $O_3$ deposition in complex terrain, and the qualitative validity of the predicted $O_3$ concentration field was confirmed by comparison with observed data collected with passive samplers. The simulation revealed that wind velocity increases around ridge lines and peaks of mountains. The areas with strong wind corresponded well with the sites of tree decline at high altitudes, suggesting that it is an important factor in the localization of tree/forest decline. On the other hand, there is no direct relationship between forest decline and $O_3$ concentration. The $O_3$ concentration, however, tends to increase as wind velocity becomes higher, thus the $O_3$ concentration itself may be a potential secondary factor in the localized decline phenomena. While the diffusion flux of $O_3$ is not related to localized tree decline, the pattern of advection flux is related to those of high wind velocity and localized tree decline. These results suggest that strong wind with large advection flux of $O_3$ may play a key role in the promotion of tree/forest decline at high mountain ridges and peaks.

• 한국수자원학회논문집
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• 제30권6호
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• pp.621-628
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• 1997

하상 굴착 공사는 골재 채취, 토사준설, 교량 건설 또는 하천을 횡단하여 매설하는 관로 공사 등 여러 가지 경우에 이루어지고 있다. 이러한 하상 굴착 공사 과정에서 발생하는 다량의 부유물질(SS)은 수질을 오염시키며 환경에 악영향을 미치게 된다. 본 논문에서는 현장 여건상 정교한 수치해석모형을 적용할 수 없는 경우에, 2차원 이송-확산 모형을 단순화하여 유도한 Fick 확산 모형에 의하여 부유물질의 농도를 산정하고 오탁 방지 시설 설치에 따른 부유물질 농도의 저감 효과를 평가하는 방법을 검토하였다. 강원도 동해시에 위치한 전천의 송유관로 매설공사를 대상으로, Fick 확산 모형이 하상 굴착으로부터 발생하는 부유물질의 농도 산정과 오탁방지막의 설치에 따른 오염 저감 효과를 사전에 예비적으로 평가하는 실무적인 방법이 될 수 있음을 제시하였다.

• 방사성폐기물학회지
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• 제11권4호
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• pp.281-291
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• 2013

KURT(KAERI Underground Research Tunnel) 부지 부근에 가상의 처분장을 설정하고, 해당 부지의 세 지점에서 방사성폐기물로부터 누출된다고 가정한 방사성 핵종의 이동 시간을 계산하였다. 핵종의 이동 경로는 핵종 누출 지점에서 천부 지하수대까지로 설정하고 KURT 주변 지하수 유동계 모의를 통해 결정하였다. 세 지점은 지하수가 빠르게 유동하는 구조(highly water-conductive feature)를 지나가기 때문에 천부 지하수까지 도달하는데 상대적으로 적은 시간이 걸리는 지점으로 선정되었다. 핵종의 이동 시간은 TDRW(Time-Domain Random Walk) 기법을 통해 계산하였다. 지하수 내의 핵종의 이동 시간을 계산하기 위해, 이류(advection)와 분산(dispersion) 이외에 암반 기질(rock matrix)로의 확산(diffusion)과 기질 내부에서의 흡착(sorption)이 고려되었고, 핵종의 붕괴 및 변환에 의한 영향도 몇 개의 붕괴 사슬(decay chain)을 이용하여 계산에 반영하였다. 계산 결과를 보면, 지표 부근의 천부 지하수에 도달하는 핵종의 시간당 이동량(mass flux)은 복수의 이동 경로뿐만 아니라 핵종의 반감기와 암반 기질 내에서의 핵종의 흡착 분배 계수에 크게 영향을 받는 것으로 나타났다. 따라서 보다 안정적이고 불확실성이 감소된 심지층 처분장의 안전성 평가를 위해 우선적으로 필요한 사항으로는, 장반감기 핵종에 대한 평가가 이동 과정 이외에 저장 용기에 들어있는 상태에서부터 면밀하게 이루어져야 하고, 암반 기질에서 발생하는 핵종의 흡착 과정이 심부 현장 조건을 반영하여 평가되어야 할 것으로 생각된다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제42권10호
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• pp.891-896
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• 2009

준설 시 발생하는 부유물의 이송 확산 과정을 해석하기 위하여 퍼프모형을 개발하였다. 본 연구에서 개발된 퍼프 모형은 추적방법에 따라 전방추적모형과 후방추적모형으로 나눌 수 있으며, 이 두 가지 추적방법은 계산효율과 수치 오차에 있어서 상이한 특성을 나타내었다. 경계처리에 있어서 입자추적모형과 상이한 방법을 사용하는 퍼프모형은 폐경계에서는 입자추적모형과 동일한 결과를 나타내지만 개경계에서는 다른 결과를 나타내었다. 또한 오염원이 임의의 공간적 분포를 갖는 경우, 퍼프모형은 입자추적모형보다는 적은 수의 퍼프를 사용할 수 있지만 이에 따른 경계면에서의 수치오차를 발생하였다. 흐름이 일정한 경우와 전단흐름의 경우에 대하여 이송 확산 수치모의를 수행하였으며, 이를 각각의 경우의 해석해 결과와 비교 분석하였다. 후방추적 퍼프모형은 전방추적 퍼프모형에 비하여 사용된 퍼프수와 관계없이 작은 오차를 발생하였으며, 전체적으로 퍼프모형이 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. 이와 같이 퍼프모형은 다양한 수환경에 적용할 경우, 뛰어난 효율성에 비해 정확도가 다소 감소하는 경향이 있지만, 입자추적모형과의 연계 모의 등을 통해 준설지점 인근의 근역에서의 오염원 해석에 사용될 수 있다.

• 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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• 제32권11_12호
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• pp.692-704
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• 2005

컴퓨터 하드웨어의 급속한 발전으로 그래픽 프로세서 유닛(Graphics Processor Units : GPUs)은 굉장한 메모리 대역폭과 산술 능역을 보유하게 되어 범용 계산에 많이 활용되고 있으며, 특히 계산 집약적인 물리 기반 시뮬레이션(physics based simulation)의 GPU 구현이 활발하게 연구되고 있다. 물리 기반 시뮬레이션의 기본이 되는 미분방정식 풀이 과정에서 삼중대각행렬(tridiagonal matrix) 시스템은 유한차분(finite-difference) 근사에 의해서 자주 나타나는 선형시스템으로 물리 기반 시뮬레이션 관점에서 삼중대각행렬 시스템의 빠른 풀이는 중요한 연구 분야이다. 본 논문에서는 GPU에서 삼중대각행렬 시스템 풀이를 빠르게 구현할 수 있는 방법을 제안한다. 벡터 프로세서(vector processor) 계산에서 삼중대각행렬 시스템 풀이 방법으로 널리 사용되는 cyclic reduction 또는 odd-even reduction 알고리즘을 GPU에서 구현하였다. 본 논문에서 제안한 방법을 삼중대각행렬 시스템 풀이 방법으로 잘 알려져 있는 Thomas 방법과 GPU를 이용한 선형시스템 풀이에서 좋은 성과를 보이고 있는 conjugate gradient 방법과 비교할 때 상당한 성능 향상을 얻을 수 있었다. 또한, 열전도(heat conduction) 방정식, 이류 확산(advection-diffusion) 방정식, 얕은 물(shallow water) 방정식에 의한 물리 기반 시뮬레이션의 GPU 구현에 본 논문에서 제안한 방법을 사용하여 1024x1024 격자의 계산 영역에서 초당 35프레임 이상의 놀라운 성능을 보여주었다.