• 대한기계학회논문집B
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• 제32권10호
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• pp.754-760
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• 2008

Computation of moving interface by the level set method typically requires the reinitialization of level set function. An inaccurate estimation of level set function $\phi$ results in incorrect free-surface capturing and thus errors such as mass gain/loss. Therefore, an accurate and robust reinitialization process is essential to the simulation of free-surface flows. In the present paper, we pursue further development of the reinitialization process, which evaluates level set function directly using a normal vector on the interface without solving there-distancing equation of hyperbolic type. The Taylor-Galerkin approximation and P1P1 splitting/SUPG (Streamline Upwind Petrov-Galerkin) FEM are adopted to discretize advection equation of the level set function and the incompressible Navier-Stokes equation, respectively. Advection equation and re-initialization process of free surface capturing are validated with benchmark problems, i.e., a broken dam flow and timereversed single vortex flow. The simulation results are in good agreement with the existing results.

• 한국습지학회지
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• 제25권1호
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• pp.14-25
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• 2023

저수지 홍수터는 댐 저수지에 자연스럽게 형성되는 계획홍수위와 상시만수위 사이의 토지를 의미한다. 광범위하게 분포된 홍수터는 경작을 포함한 다양한 형태로 훼손되어 왔다. 훼손된 홍수터를 일거에 복원하는 것은 현실적으로 어려우며, 이에 따라 복원 우선순위를 결정하는 방법이 제시되고 있다. 이 과정에는 다양한 인자가 고려되며, 그 중 홍수터의 수문특성으로 침수일수(또는 침수빈도)가 있다. 하천 홍수터의 경우는 동일한 하천에서도 홍수터마다 다른 침수 빈도를 보이지만, 댐 저수지의 홍수터는 모두 동일한 침수빈도를 가져 차별성을 확보하기 어려운 문제가 있다. 이에 본 연구에서는 누가침수면적곡선을 이용하여 댐 홍수터의 수문특성을 차별화하는 방법을 제시하였다. 누가침수면적 곡선은 댐 저수지 수위 상승에 따라 침수되는 누가면적을 나타낸 곡선이며, 본 연구에서는 특히 누가침수면적의 비율이 30%, 50%, 70%가 되는 수위를 기준으로 침수빈도를 평가하였다. 본 연구에서는 낙동강 수계 안동, 임하, 영주, 남강 등 4개 댐에서 기 결정된 각 5개의 복원후보 홍수터를 적용사례로 고려하였다. 분석 결과, 누가침수면적곡선은 홍수터의 전반적인 형태(급경사-완경사 혹은 완경사-급경사)를 잘 반영해 줌을 확인할 수 있었다. 또한, 누가침수면적의 비율이 30%, 50%, 70%에 해당하는 침수빈도는 홍수터의 수문특성을 정량화하여 파악하는데 효율적임을 판단 할 수 있었다.

• 한국물환경학회지
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• 제28권6호
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• pp.851-858
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• 2012

This study conducted a result analysis on operation of 26 Rural Community Sewage Treatment Plant (RCSTP) newly constructed in Yeong-yang, Bong-hwa and An-dong areas which are located at the upper region of An-dong Dam and Im-ha Dam. Based on operation result, an analysis on characteristics of sewage in each area and the treatment efficiency of the installed treatment process was conducted. The result of analysis on characteristics of sewage has shown the difference in concentration of the sewage according to area characteristics. Sewage in areas with frequent occurrence of agricultural water and livestock wastewater had high concentration. It is important to select the most suitable treatment process when selecting a treatment process for RCSTP according to properties of sewage in each area. As a result of operation, the disposal efficiency for organic matter and suspended solids was stable with less fluctuation, but the disposal efficiency for nitrogen and phosphorus showed high fluctuation. This signifies that it is necessary to pay attention to operation condition management of nitrogen and phosphorus when operating RCSTP.

• 상하수도학회지
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• 제21권1호
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• pp.37-46
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• 2007

A feasibility test was conducted to evaluate the addition of turbidity substance in a coagulation process to remove natural organic matters (NOM), the precursor of disinfection by-products (DBPs). The experimental water sources were synthetic water containing 5 mg/L of humic acid and 50 mg/L of NaHCO3 and drinking water resource of Ulsan city (S Dam water, D Dam water and Nak-Dong raw water). The examined turbidity substances were kaolin, acid clay, and modified clay (0.38 meq $NH_4{^+}-N/g$ clay). In Jar tests at different concentrations of the turbidity substances (5, 10, 15, 20, 30 mg/L) using the synthetic water, the turbidity substances improved the removal of turbidity, UV-254 absorbance and dissolved organic carbon (DOC) by 23.8-38.1%, 17.0-24.5% and 2.5-44.5%, respectively. The modified clay showed higher removal efficiencies than other substances. In Jar tests using the drinking water, 10 and 20 mg/L of modified clay enhanced the removal efficiencies of turbidity, UV-254 absorbance, DOC, trihalomethane formation potential (THMFP), and haloacetic acid formation potential (HAAFP) by 3.0~4.3%, 19.1~29.0%, 12~34.9%, 4.9~36.7%, and 1.6~30.2%, respectively.

• 지질공학
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• 제23권4호
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• pp.381-387
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• 2013

홍수위험지도를 작성하기 위하여 수치모형을 이용한 잠재적 피해 대상 지역 파악이 선행되어야 한다. 댐 붕괴로 인하여 빚어지는 홍수위험지도 작성에서도 시나리오 별로 댐 붕괴를 모의하기 위한 댐 붕괴 수치 모의가 필요하다. 댐 붕괴 시 첨두 유량은 결정 인자인 댐 붕괴(breach)나 저수지의 수량과 댐 붕괴 형성 및 진행에 민감하므로 이런 요소를 포함하는 물리적 모형이 필요하다. 댐 붕괴 메커니즘과 수리학적 현상이 모든 댐 붕괴에 같다고 가정하고 하나의 물리적 댐 붕괴 수치 모형을 구축하였다. 댐 붕괴지점에서 수문곡선을 추정하는데 초점을 두어 댐 하류의 하도 추적 시 상류부의 경계조건 역할을 하도록 하는 것이며, 연구에서 하류부의 하도 추적은 다루지 않았다. 물리적 모형은 댐 붕괴 형성과정에 필요한 역할과 댐 붕괴를 통한 흐름의 수리학적 설명을 담고 있다. 2008년 중국의 장지산(Tangjishan) 댐 붕괴 시 관측된 현장 자료를 이용하여 모형의 수행능력을 검정하였다. 모의 결과는 만족할만한 수준의 정확도를 가지는 것으로 나타났으며 결정계수는 0.974, NSC는 0.94, RMSE는 $610m^3/sec$ 정도로 나타났다. 이로 미루어보아 연구에서 구축된 댐 붕괴 모형은 실제 댐 붕괴 관측 자료를 현실적으로 잘 재현해내는 것으로 확인되었으며, 댐 붕괴로 인한 홍수위험지도 구축 시 상류부 경계조건으로서 활용성이 높은 것으로 나타났다.

• 대한토목학회논문집
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• 제29권5B호
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• pp.429-439
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• 2009

댐 붕괴로 인한 극한홍수가 발생하였을 경우, 홍수경보에 대한 대응시간은 일반적인 홍수의 경우보다 훨씬 짧다. 수치모형은 홍수파의 전파양상을 예측하고, 범람지역, 홍수파 도달시간 그리고 침수심 등에 관한 정보를 제공하는데 있어 강력한 도구가 될 수 있다. 그러나 댐 붕괴로 인한 홍수파의 전파는 불연속 흐름이나 마른하도의 전파를 포함하고 있으므로, 수학적으로 표현하기 어려운 경우가 많다. 그럼에도 불구하고 최근에 유한체적기법을 이용하여 댐 붕괴로 인한 홍수범람을 모의하기 위한 수치모형의 개발이 많이 이루어졌다. 유한체적기법은 적분보존형 방정식을 기본으로 하고 있으므로, 불연속 흐름이나 충격파의 해석에 용이하다. 따라서, 본 연구에서는 2차원 보존형 천수방정식의 해석을 위해 유한체적기법과 Riemann 근사해법을 이용한 수치모형을 개발하였다. 그리고 예측단계와 수정단계에서 연속방정식과 운동량 방정식의 보존변수 재구성을 위해 수면경사법과 연계한 MUSCL 기법을 적용하여 시간과 공간에서 2차정확도를 얻었다. 개발한 유한체적모형을 2차원 부분적 댐 붕괴 해석 및 삼각형 융기를 가진 하도에 대한 댐 붕괴 해석에 적용하고, 적용결과를 실험자료 및 기존 연구자의 계산결과와 비교하여 개발모형을 검증하였다.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제47권1호
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• pp.1-25
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• 2013

A combined thermal and mechanical action in roller compacted concrete (RCC) dam analysis is carried out using a three-dimensional finite element method. In this work a numerical procedure for the simulation of construction process and service life of RCC dams is presented. It takes into account the more relevant features of the behavior of concrete such as hydration, ageing and creep. A viscoelastic model, including ageing effects and thermal dependent properties is adopted for the concrete. The different isothermal temperature influence on creep and elastic modulus is taken into account by the maturity concept, and the influence of the change of temperature on creep is considered by introducing a transient thermal creep term. Crack index is used to assess the risk of occurrence of crack either at short or long term. This study demonstrates that, the increase of the elastic modulus has been accelerated due to the high temperature of hydration at the initial stage, and consequently stresses are increased.

• Advances in concrete construction
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• 제1권3호
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• pp.227-237
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• 2013

Modal testing, widely accepted and applied method for determining the dynamic characteristics of structures for operational conditions, uses known or unknown vibrations in structures. The method's common applications includes estimation of dynamic characteristics and also damage detection and monitoring of structural performance. In this study, the structural identification of concrete arch dams is determined using ambient vibration tests which is one of the modal testing methods. For the purpose, several ambient vibration tests are conducted to an arch dam. Sensitive accelerometers were placed on the different points of the crest and a gallery of the dam, and signals are collected for the process. Enhanced Frequency Domain Decomposition technique is used for the extraction of natural frequencies, mode shapes and damping ratios. A total of eight natural frequencies are attained by experimentally for each test setup, which ranges between 0-12 Hz. The results obtained from each ambient vibration tests are presented and compared with each other in detail. There is a good agreement between the results for all measurements. However, the theoretical fundamental frequency of Berke Arch Dam is a little different from the experimental.

• 한국건설관리학회논문집
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• 제13권6호
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• pp.94-106
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• 2012

최근 국내외적으로 활발히 추진되고 있는 복합용도 도시재생사업의 경우, 사업초기 계획의 불확실성, 자금조달의 어려움, 사업비 증가 및 사업기간 지연 등으로 인하여 리스크 및 불확실성이 증가되고 있는 추세이다. 이처럼 급격한 사회 경제적 변화에 대응하고 리스크 감소를 통한 주체별 편익의 최적화를 유도하기 위해서는, 사업초기단계에서의 정확한 계획과 함께 사업의 생애주기를 고려한 리스크 기반의 변화관리 프로세스가 요구된다. 또한 변화관리 프로세스는 업무프로세스와 연계하여 변화요인 대한 측정 및 평가, 대응할 수 있는 방안이 마련되어야 한다. 하지만 건설분야에서의 변화관리에 관한 연구는 조직, 리더쉽, 사상 등의 인문/사회학적 측면에 국한되어 이루어지고 있다. 따라서 본 연구에서는 복합용도 도시재생사업에서의 체계적인 변화관리를 수행하기 위하여 리스크 기반의 변화요인을 추출할 수 있는 MECA(Metrix for Evaluation of Risk based Configuration factors Alternatives)방법론과 변화에 대한 사업비, 사업기간, 리스크를 통합하여 평가할 수 있는 3DAM(Three-Dimensional Area Measurement Method)과 CII(Configuration Innovation Index) 방법론을 개발하여, 변화에 유기적으로 대응할 수 있는 변화관리 프로세스를 제안하였다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제38권9호
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• pp.737-746
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• 2005

최적화란 목적함수가 최대 또는 최소가 되도록 하는 결정변수를 찾아가는 절차이다. 기존의 많은 연구자들은 최적해의 효율적인 탐색과정에 집중한 반면 최적화의 시작점이라 할 수 있는 목적함수 구성을 위한 연구는 상대적으로 미진한 것이 사실이다. 따라서 본 연구에서는 국내외에서 빈번히 사용되고 있는 가중평균법을 사용하여 tradeoff를 고려한 목적함수와 절대우선순위를 위한 가중값을 적용한 목적함수를 구성하여 표본추계학적 동적계획법을 통해 산정한 최적운영률을 비교하였다. 그 결과 절대우선순위를 위한 가중값을 적용한 경우가 보다 실제 저수지운영과 부합하는 결과를 나타내는 것을 확인할 수 있었다. 따라서 국내 다목적댐 운영계획에 보다 적합한 목적함수를 구성하기 위해서는 절대우선순위를 위한 가중값을 부여하여 목적함수를 구성하는 것이 타당한 것으로 판단된다.