• 한국환경보건학회지
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• 제31권6호
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• pp.489-497
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• 2005

A numerical method for the mathematical water modeling in 2-dimensional flow has been developed. The model based on a split operator technique, in which, the advection term is calculated using the upwind scheme. The diffusion term is one- dimensionalized and calculated using Crank-Nicholson's implicit finite difference scheme to reduce the numerical errors from large time steps and variable spacings. It also provides a relatively simple and economic method for more accurate simulation of pollutant dispersion. Water depths and flow velocities in the Boreyong reservoir during the normal water periods were predicted by numerical experiments with a 2-dimensional flow model so as to provide current field data for the study of advection and diffusion of pollutants. Developed 2-dimensional water quality model is applied to Boreyong reservoir to simulate a spatial and periodical changes of water quality.

• 해양환경안전학회:학술대회논문집
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• 해양환경안전학회 2001년도 추계학술발표회
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• pp.137-144
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• 2001

A Plankton ecosystem model was developed to investigate effects of hydrodynamic processes including advection and diffusion on size-structured phytoplankton dynamics in the mesohaline zone of the York River estuarine system, Virginia, USA. The model included 12 state variables representing the distribution of carbon and nutrients in the surface mixed layer. Groupings of autotrophs and heterotrophs were based on cell site and ecological hierarchy Forcing functions included incident radiation, temperature, wind stress, mean How and tide which includes advective transport and turbulent mixing. The ecosystem model was developed in FORTRAN using differential equations that were solved using the 4th order Runge-Kutta technique. The model showed that microphytoplankton blooms during winter-spring resulted from a combination of vertical advection and diffusion of phytoplankton cells rather than in-situ production in the lower York River estuary.

• 한국대기환경학회:학술대회논문집
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• 한국대기환경학회 2006년도 추계학술대회 논문집
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• pp.156-157
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• 2006

• 한국수자원학회논문집
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• 제30권2호
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• pp.143-154
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• 1997

이송항에는 5차 보간다항식을 사용하는 Holly-Pressmann 기법을, 확산항에는 Hobson 등이 제안한 양해법을 사용하는 연산자 분리기법을 사용하여 1차원 이송-확산방정식의 수치모형을 제안하였다. 제안된 모형을 검정하기 위하여 일정한 유속과 종확산계수를 갖는 순간적으로 부하된 오염원의 경우와 상류단에 연속적인 오염원을 갖는 경우에 대하여 본 모형의 해를 해석해와 기존의 모형으로부터 구한 해를 비교검토하였다. Courant 수와 Peclet 수를 가진 경우에 대한 수치해석을 통하여, 본 모형이 Courant 수가 1보다 큰 경우에 대해서도 안정된 해를 제공함을 알 수 있었으며, 해석해가 존재하는 경우에 본 모형을 적용하여 얻은 수치해와 비교한 바 전반적으로 잘 일치하였다. 본 모형의 확산항에 사용된 양해법에서는 일반적인 양해법의 단점인 계산시간간격의 제약이 상당히 완화되어 상대적으로 큰 계산시간간격에 대해서도 양호한 결과를 보였다.

• 한국습지학회지
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• 제15권1호
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• pp.59-69
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• 2013

본 연구에서는 충남 서산에 위치한 부남호에서 준설시 발생하는 탁도플륨의 이송 및 확산과정을 2차원 수치모형인 RMA2 모형과 RMA4 모형을 이용하여 예측하였으며, 다항목수질모니터링시스템(YSI6600EDS)을 이용해 측정한 탁도분포와 비교하였다. 현장조사에서는 부남호에서 준설작업이 진행됨에 따라 인근지점에서의 연직방향 탁도 분포를 측정하였으며 표층에서 거리에 따른 수평방향 탁도 분포를 측정하였다. 부남호 전 구간에 대해서 2차원 흐름해석 모형인 RMA2 모형을 적용하였고, 실제 준설작업이 이루어지는 2호지에 대해서 RMA2 모형과 RMA4 모형을 적용하였다. 준설지점의 초기 농도값에 대한 저수지 내 각 지점에서의 거리에 따른 농도비를 현장측정 결과와 비교한 결과, 수치해석에 의한 탁도플륨의 이송확산 모의 결과는 준설작업에 대한 환경영향 범위를 예측하는 데에 적용될 수 있는 것으로 나타났다.

• 대한토목학회논문집
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• 제26권5B호
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• pp.557-562
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• 2006

준설작업으로 인해 재부유된 퇴적물로 구성된 탁도플륨의 이송확산 거동을 예측하기 위해 이(1998)가 제안한 수치 해석의 혼합방법(hybrid method)을 사용하여 3차원 수치모형을 개발하였다. 본 모형에서는 이송 및 확산식의 수치해석에 있어 이송 과정은 전방입자추적기법(forward particle-tracking method), 확산 과정은 유한차분기법을 사용하여 수치계산에 있어 무작위 행보(random walk) 방법에 비해 계산시간이 크게 단축되었으며, 수치모의 결과의 정확성도 크게 향상되었다. 본 모형을 검증하기 위하여 1, 2차원 해석해와의 비교, 그리고 Kuo 등(1985)의 3차원 수리해석모형의 계산결과와 비교하였다. 본 모형의 검증 결과는 비교적 해석해와 잘 일치하였다.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제8권1호
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• pp.35-41
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• 2003

캡이 설치된 준설퇴적토층에서 확산에 의한 오염물질이동을 측정할 수 있는 실내 실험방법들이 있지만, 확산에 의한 오염물질이동은 캡핑효과에 큰 영향을 미치지 않는다. 반면, 캡이 설치되는 동안이나 후에 퇴적층의 압밀에 의해 오염물질이 훨씬 더 많이 이동한다. 이것을 증명하기 위해, 원심모형시험기를 이용한 모형실험이 실시되었다. 본 연구에서 22.5시간 100 g에 대해 축소모형실험을 실시하였는데, 이것은 실제로 25년의 오염원이동시간과 축소모형의 100배 규모에 해당되는 모델링이라고 할 수 있다. 원심모형 실험결과 압밀에 의한 이류와 분산이 오염원 이동의 주 원인임을 알 수 있었다.

• 한국항만학회지
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• 제13권2호
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• pp.427-436
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• 1999

Simulation model for diffusion of oil spill is developed. The model can perform real time simulation in the case of oil spill accident in the ocean. The model consists of three dimensional ocean circulation model and model for diffusion of oil spill. Real time flow fields which are used in the calculation of advection of oil spill are obtained in the three dimensional ocean circulation model. The model for diffusion of oil spill includes the evaporation dissolution emulsification and downward diffusion. For the verification of the model it is applied to the oil spill from the accident of Sea Prince. The results shows good agreement.

• 한국해양공학회지
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• 제18권6호
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• pp.22-28
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• 2004

A mathematical model has been developed to evaluate the capability of sea water exchanges under tidal and diffusive environments and has been verified through comparison with numerical experiments. From the mathematical analysis, this study presents the rates of sea water exchanges due to the tidal inflow and diffusion process. The port characteristic length $L_p$ is the most significant evaluation index.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제7권1호
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• pp.41-53
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• 2006

본 연구에서는 아연 및 카드뮴을 대상으로 수행된 흡착실험과 칼럼확산실험 결과를 바탕으로 유전자 알고리즘을 이용한 최적화 과정을 통하여 비선형 흡착 모델 및 이류-확산 모델식의 파라미터들을 추정하여 보았다. 수행결과 비선형 흡착 식 (Langmuir 흡착모델과 Freundlich 흡착모델) 들의 모델파라미터 추정은 이들 흡착식 들의 선형화 과정을 거쳐 얻어진 파라미터들과 거의 일치하는 결과를 얻을 수 있었다. 오염물질의 이동 해석을 위해 수행된 이류-확산 모델의 유한요소해석과 모델 파라미터 추정을 위해 수행된 최적화 과정을 통해 얻은 아연과 카드뮴의 확산계수는 선형 분배계수를 이용할 경우 두 금속 모두에서 약 $10^{-7}cm^2/s$ 차원의 확산계수를 얻을 수 있었다. 또한 비선형 흡착 모델로부터 얻어진 지연인자를 이용할 경우 두 금속 모두에서 $10^{-6}{\sim}10^{-5}cm^2/s$ 범위의 확산계수 값을 얻을 수 있었다. 결론적으로 유전자 알고리즘을 이용한 최적화 과정을 통한 비선형 흡착식 및 이류-확산 모델의 파라미터 추정은 성공적으로 수행될 수 있었고, 실측값과 최적화 과정을 거쳐 예측된 값 사이의 상관계수는 0.9 이상으로 높은 상관성을 보이는 것으로 나타났다.