• 대한수학회보
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• 제49권5호
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• pp.961-987
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• 2012

A compartment model of the flow driven by pumping without valves (valveless pumping) in an open tank system is proposed. By the open tank system, we mean that two rigid cylindrical tanks are connected with an elastic tube. An incompressible fluid fills this system up to a certain level in tanks under the gravity. The compartment model for analyzing such open system is derived from the energy principle which will be called the energy conserving compartment model or shortly the ECCM. Based on this ECCM of valveless pumping, we explore the occurrence of directional net flow or directional net power by a specific excitation at an asymmetric part of the elastic tube. The interaction between deformable elastic tube and the fluid inside is considered in the ECCM. The reliability of the ECCMis investigated through some physical examples. The ECCM shows the existence of directional net power of the valveless pump system with open tanks and confirms that the direction and magnitude of the net power depend on the pumping frequency as well. Furthermore, the phase synchronization in time between the fluid pressure difference and the external pinching force over the pumping region is highly related to the direction of energy storing or net power.

• 디지털융복합연구
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• 제16권7호
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• pp.259-265
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• 2018

수학모형의 한 유형인 구획모형은 전염병의 확산처럼 순차적인 이벤트나 프로세스로 구성된 동적 시스템의 변화를 분석하는 데 폭넓게 활용되어 왔다. 구획모형은 상자와 화살표로 표현되는 구획과 구획 간 관계로 구성된다. 이러한 원리는 stock과 flow로 구성되는 시스템다이내믹스(SD)의 모델링 원리와 비슷하다. 두 모형 모두 미분방정식을 이용하여 구조화된다. 이와 같은 두 모형 간 변환 가능성을 이용하여 국내 MERS 전염의 특징을 분석한 최근 연구의 SEIR 참조모형을 SD 관점에서 해석 변환한다. 변환된 SEIR 모형(Model 2)은 참조모형(Model 1)의 재현 결과와 비교하여 동일한 시뮬레이션 결과를 나타내었다. 본 연구는 전염병 구획모형의 구축에 도식과 미분방정식을 이용한 SD 방법론의 활용에 대한 인사이트를 제공하며, 변환된 SD 모형은 다른 전염병을 위한 참조모형으로 활용 가능하다.

• 한국대기환경학회지
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• 제18권4호
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• pp.327-334
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• 2002

The work presents sensitivity and uncertainty analysis of 2-compartment model for the evaluation of indoor radon pollution in a house. Effort on the development of such model is directed towards the prediction of the generation and transfer of radon in indoor air released from groundwater. The model is used to estimate a quantitative daily human exposure through inhalation of such radon based on exposure scenarios. However, prediction from the model has uncertainty propagated from uncertainties in model parameters. In order to assess how model predictions are affected by the uncertainties of model inputs, the study performs a quantitative uncertainty analysis in conjunction with the developed model. An importance analysis is performed to rank input parameters with respect to their contribution to model prediction based on the uncertainty analysis. The results obtained from this study would be used to the evaluation of human risk by inhalation associated with the indoor pollution by radon released from groundwater.

• 한국원자력학회:학술대회논문집
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• 한국원자력학회 1996년도 춘계학술발표회논문집(2)
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• pp.663-668
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• 1996

A two-dimensional continuum model for the prediction of the hydrogen mixing phenomena in the containment compartment under the severe accident conditions is developed. The model could predict well the distribution of time-dependent hydrogen concentration for selected HEDL Experiment. For a simulation of these experiments, the hydrogen is mixed uniform over the test compartment. To predict the extent of non-uniform distribution, the dominant factors such as the geometrical shape of obstacle and velocity of source injection in mixing phenomena are investigated. If the obstacle disturbing the flow of gas mixture exists in the compartment, the uniform distribution of hydrogen may be not guaranteed. The convective circulation of gas flow is separately formed up and down of the obstacle position, which makes a difference of hydrogen concentration between the upper and lower region of the compartment. The recirculation flow must have a considerable mass flow rate relative to velocity of the source injection to sustain the well-mixed conditions of hydrogen.

• 설비공학논문집
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• 제18권4호
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• pp.344-350
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• 2006

The present study investigates the characteristics of fire-driven heat flows and gas concentration in a compartment fire by using the modified VHS model (MVHS). The main idea of this model is to add some source terms for combustion products and oxygen consumption to the original VHS model for providing more accurate and useful information on gas concentration distributions as well as thermal fields. It is found that the present MVHS model shows fairly good agreement with the experimental data and the eddy breakup combustion model. The tilting angle of fire plume calculated by MVHS is larger than that of EBU model because the fire source of VHS is affected by ventilating flow less than EBU. However, this discrepancy is apparently reduced in the downstream region of fire source.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제37권4호
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• pp.385-390
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• 2005

The effect of the Wolsong Tritium Removal Facility on the change of tritium concentration in the soil water was assessed by introducing a dynamic compartment model. For the mathematical modeling, the tritium in the environment was thought to come from two different sources. Three global tritium cycling models were compared with the natural background concentration. The dynamic compartment model was used to model the behavior of the tritium from the nuclear power plants at the Wolsong site. The source term for the dynamic compartment model was calculated with the dry and wet deposition rates. The area around the Wolsong nuclear power plants was represented by the compartments. The mechanisms considered in deriving the transfer coefficients between the compartments were evaporation, runoff, infiltration, hydrodynamic dispersion, and groundwater flow. We predicted what the change of the tritium concentration around the Wolsong nuclear power plants would be after future operation of the tritium removal facility to show the applicability of the model. The results showed that the operation of the tritium removal facility would reduce the tritium concentration in topsoil water quickly.

• 대한설비공학회:학술대회논문집
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• 대한설비공학회 2009년도 하계학술발표대회 논문집
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• pp.398-403
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• 2009

The theoretical bases on characteristics of heat release rate in compartment of building for scenario of smoke management are introduced and the numerical applications to simple compartment model are carried out. The growth stage which is important for smoke management design is modelled as t-squared fire curve including fire growth coefficient with related to growth rate. The conditions for the happening of flashover is presented such as $600^{\circ}C$ of temperature or $20kW/m^2$ of radiation heat flux. After the flashover happen, the fire in compartment changes to fully developed fire having the characteristics of ventilation-controlled fire. As the result of numerical analysis to simple compartment model, the time to reach 900K under ceiling for condition of medium growth is twice for condition of fast growth.

• 대한환경공학회지
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• 제28권7호
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• pp.713-720
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• 2006

일본 관동지역을 대상으로 PCBs의 대기 중 거동을 해석하기 위해 단일 구획상자모델을 사용하였으며, 대기 중 기온과 PCBs의 각 동족체의 거동사이의 관계를 시뮬레이션하였다. 또한 모델을 이용하여 대상 지역에 있어서의 PCBs의 년간 배출량과 침적량을 추산하였으며, 년간 배출량은 3,320 kg, 년간 침적량은 1,480 kg으로 예측되었다. 대기 중 PCBs의 제거기작(이류, 건성-습성 침적 및 반응) 중 이류의 기여는 전체의 약 $20{\sim}38%$로 나타났으며, OH라디칼 반응에 의한 감소는 무시할 정도로 작았다. 본 연구에서 사용한 단일 구획상자모델이 대기 중 PCBs의 거동을 이해하는데 활용될 수 있을 것으로 생각된다.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제23권5호
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• pp.341-349
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• 2002

본 논문에서는 혈중 목표 농도 자동 조절기(Target-controlled infusion system. TCI)를 개발하는 것으로써, 마취의가 혈중 목표 농도를 설정하면 사용약제의 약동학적 모델링에 의해서 주입속도를 자동적으로 계산하여 마취의 깊이를 예측하는 약동학적 모델의 수립과 검증 방법을 설명한다. 정확한 약동학적 모델의 구축은 시스템의 성능에 큰 영향을 미치므로 먼저 PART 1에서는 약동학적 모델을 구축하되 3-콤파트먼트 모델과 4-콤파트먼트 모델로 해석하였다. 기존의 TCI에서 사용하고 있는 3-콤파트먼트 모델에 가상의 효과처 구획(Effect Site Compartment)을 만들고 이를 네 버내 구획으로 가정한 4-콤파트먼트 모델(Four-Compartment Model)을 수립하였고, matlab 5.0을 이용하여 비교 분석하였다. 모델은 혈중 목표 농도 주입(Plasma Targeting)과 효과처 목표 농도 주입(Effect Site Targeting), 혈중 농도 유지를 위한 주입율 계산과 기타 마취 상태를 추정하는 정보를 포함한다. 시뮬레이션의 결과를 바탕으로 4-콤파트먼트 모델을 디지털 z-변환을 거쳐 디지털시그널프로세서에 프로그램하고 TCI시스템의 적용가능성을 평가하였다. 정맥 마취용 TCI는 오동작에 대한 검증이 반드시 요구되므로 구축한 모델링에 대한 시뮬레이션의 평가 방법을 설정하였다. 기존의 TCI시스템과는 달리 약동학적 약물 전달 속도 상수(k-파라미터)를 독립적으로 조절할 수 있는 기능이 추가되어 다양한 약제의 사용이 가능할 뿐만 아니라 새로운 약동학적 모델의 개발과 평가에 기여하게 되고, 환자의 체형과 병명에 따른 약동학적 모델의 변화에 대응할 수 있게 하였다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제10권4호
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• pp.13-18
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• 1996

구획화재에서 스프링클러 작동순간의 연층온도와 연층높이를 구하는 모델링 방법을 기술하였다. 스프링클러 작동모델에서의 시정수는 실험으로부터 얻어진 RTI(Response time index)와 스프링클러 주위의 유속을 평가할 수 있는 실험식으로부터 구하였고, 시간에 따른 연층온도 변화는 기존의 2층 zone model을 이용하였다. 모델에 의한 계산결과를 검증하기 위하여 가솔린 pool 화재를 이용한 실험을 수행하여 계산결과와 실험결과를 비교하였다. 본 연구의 결과인 스프링클러 작동순간의 연층온도와 높이는 스프링클러 분무와 화재 Plume의 상호작용을 해석하기 위한 필요한 입력자료로 사용할 수 있다.