• 제목/요약/키워드: Environmental dynamics

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상수도 시스템 운영에 대한 대체 상수원 개발의 효과를 모의하기 위한 시스템다이내믹스 컴퓨터 모델의 개발 (Development of a system dynamics computer model to assess the effects of developing an alternate water source on the water supply systems management)

  • 박수완;정소연
    • 상하수도학회지
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    • 제28권6호
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    • pp.755-763
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    • 2014
  • In this paper, a System Dynamics(SD) computer simulation model has been developed to assess the effects of developing and providing an alternate water source. A water service index was also developed to estimate the level of overall customer satisfaction on water supply service. Data from the Busan water supply service and the Korea Development Institute regarding the Nak Dong river bank storage development were utilized during the modeling processes. Some important indicators of the system under study were analyzed by the simulations of development of the alternate water source for Busan. The developed SD model and the water service index can be further utilized as a tool that can assess the extent and timing of an additional service improvement project.

Prediction of greenhouse gas emission from municipal solid waste for South Korea

  • Popli, Kanchan;Lim, Jeejae;Kim, Hyeon Kyeong;Kim, Young Min;Tuu, Nguyen Thanh;Kim, Seungdo
    • Environmental Engineering Research
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    • 제25권4호
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    • pp.462-469
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    • 2020
  • This study is proposing a System Dynamics Model for estimating Greenhouse Gas (GHG) emission from treating Municipal Solid Waste (MSW) in South Korea for years 2000 to 2030. The government of country decided to decrease the total GHG emission from waste sector in 2030 as per Business-as-usual level. In context, four scenarios are generated to predict GHG emission from treating the MSW with three processes i.e., landfill, incineration and recycling. For prior step, MSW generation rate is projected for present and future case using population and waste generation per capita data. It is found that population and total MSW are directly correlated. The total population will increase to 56.27 million and total MSW will be 21.59 million tons in 2030. The methods for estimating GHG emission from landfill, incineration and recycling are adopted from IPCC, 2006 guidelines. The study indicates that Scenario 2 is best to adopt for decreasing the total GHG emission in future where recycling waste is increased to 75% and landfill waste is decreased to 7.6%. Lastly, it is concluded that choosing proper method for treating the MSW in country can result into savings of GHG emission.

시뮬레이션을 통한 인공지반 교목의 탄소저장량 변화 (Simulating Carbon Storage Dynamics of Trees on the Artificial Ground)

  • 유수진;송기환;박사무엘;김세영;전진형
    • 한국조경학회지
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    • 제45권2호
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    • pp.11-22
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    • 2017
  • 저탄소 도시 실현의 대안으로써 저탄소경관을 창출하기 위해서는 다중 스케일 차원에서 디자인 요소들의 동태성을 이해해야 하며, 탄소 저장효과를 정량적으로 평가할 수 있어야 한다. 본 연구의 목적은 시스템 다이내믹스를 활용하여 인공지반 교목의 탄소저장량 변화를 장기적인 측면에서 시뮬레이션하고 평가하는 것이다. 연구의 과정은 인과지도를 통해 다중 스케일 측면에서 탄소순환의 동태성을 분석하고, 강남구청 본관 옥상공원의 탄소저장량에 대하여 2008년, 2018년, 2028년, 2038년의 변화를 시뮬레이션하였다. 연구의 결과는 다음과 같다. 첫째, 인공지반 교목과 도시 탄소순환 탄소저장량의 관계에 대한 인과지도 분석결과, 다중 스케일간의 관계성이 확인되었다. 둘째, 시뮬레이션 모델의 주요변수는 '바이오매스', '탄소저장량', '고사유기물', '탄소흡수량'이 선정되어 모델에 활용되었으며, 적합도는 $R^2=0.725$(p<0.05)로 유의한 것으로 나타났다. 셋째, 시뮬레이션 모델 결과, 인공지반 교목의 탄소저장량은 시간의 흐름에 따라 수종의 순위가 다양하게 변하였다. 이에 따라 본 연구에서는 홍단풍, 소나무, 자작나무와 같은 수종을 강남구청 본관 옥상공원의 탄소저장량 향상을 위한 수종으로 제안하였다. 이러한 연구 결과는 저탄소경관 계획 시 식재계획의 기준안 또는 수종 선택에 기여할 수 있을 것이다.

공장창호의 환기특성에 관한 연구 (A Study on Ventilation Characteristics of Industrial Windows)

  • 박승욱;김태형;하현철;허영빈
    • 한국환경과학회지
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    • 제20권5호
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    • pp.581-587
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    • 2011
  • Industrial natural ventilation systems consist of gravity ventilator, the high/low windows and doors. Especially, the high windows play an important role in the industrial natural ventilation systems. Generally speaking, industrial high windows are divided into 3 types; louver type, $45^{\circ}$ open type and $90^{\circ}$ open type. This study was numerically and experimentally conducted. Three types of windows were tested to know the ventilation characteristics and estimate the ventilation efficiencies. Numerically, computational fluid dynamics software (AIR PAK Ver. 2.0) was used to observe the flow characteristics inside the industrial building and the concentration contours generated by the tracer gas method. Experimentally, the flow visualization technique and the tracer gas method were applied with the model building to characterize the flow pattern inside the model building and to estimate the ventilation efficiencies with the different windows. It was found that $90^{\circ}$ open type window was most effective for the discharge of pollutants from the industrial building. On the other hand, the louver type window was found to be less effective than any other windows.

포식자-피식자 모델을 이용하여 기후변화가 논습지를 이용하는 조류 개체군 동태에 미치는 영향 예측 (Effects of Climate-Changes on Patterns of Seasonal Changes in Bird Population in Rice Fields using a Prey-Predator Model)

  • 이후승
    • 한국환경농학회지
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    • 제32권4호
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    • pp.294-303
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    • 2013
  • 본 연구는 수학적 모델(Lotka-Volterra 방정식)을 이용하여 기후변화가 논습지를 이용하는 조류 개체군의 크기와 구조에 미치는 영향에 대해 분석 및 예측하였다. 특히 논습지를 이용하는 조류 개체군 동태에 영향을 주는 기후변화에 대해, 1) 계절 내 최고 및 최저 기온의 변화와 2) 계절 길이의 변화를 조합하여 11가지 가능한 기후변화시나리오를 모델시뮬레이션에 이용하였다. 본 연구의 수학모델은 기온 변화, 즉 계절이 바뀜에 따라 월동, 이동, 그리고 번식조류가 일정한 시기에 그리고 일정한 분포패턴으로 논습지를 취식 및 서식지로 이용하고 있음을 보였다. 기후변화 시나리오의 결과, 기온변화의 폭이 커질 수록 조류 개체군 동태의 변이는 증가하였으며, 계절의 길이 변화, 특히 계절이 짧아진 경우에 논습지를 이용하는 기간도 크게 짧아져 전체적으로 개체군 동태를 감소시켰다. 전체적으로 한 계절 내의 기온변화가 발생하고, 다른 계절은 평년 기온을 유지할 경우에는, 해당 계절의 조류 개체군 동태만 기온변화에 영향을 받았다. 더욱이 계절의 길이 변화는 계절 내 기온 변화보다 더 뚜렷한 개체군 동태의 변화를 유도하였다.

On the continuum formulation for modeling DNA loop formation

  • Teng, Hailong;Lee, Chung-Hao;Chen, Jiun-Shyan
    • Interaction and multiscale mechanics
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    • 제4권3호
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    • pp.219-237
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    • 2011
  • Recent advances in scientific computing enable the full atomistic simulation of DNA molecules. However, there exists length and time scale limitations in molecular dynamics (MD) simulation for large DNA molecules. In this work, a two-level homogenization of DNA molecules is proposed. A wavelet projection method is first introduced to form a coarse-grained DNA molecule represented with superatoms. The coarsened MD model offers a simplified molecular structure for the continuum description of DNA molecules. The coarsened DNA molecular structure is then homogenized into a three-dimensional beam with embedded molecular properties. The methods to determine the elasticity constants in the continuum model are also presented. The proposed continuum model is adopted for the study of mechanical behavior of DNA loop.