• 방사성폐기물학회지
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• 제5권1호
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• pp.29-37
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• 2007

특정 구획으로 유입된 오염물질이 해당 구획 내부에 순간적으로 균일하게 분포한다는 구획모델에 대한 기본가정의 한계로 인해, 전통적인 단일구획모델로는 불포화대에서 오염물질의 이동현상을 적절하게 예측할 수 없다. 한편 물리적으로 동일한 불포화대를 여러 개의 구획으로 구분한 다중구획모델링 기법은 실제 불포화대에서의 오염물질 이동 지연효과를 적절하게 설명할 수 있으나, 지금까지 일반적인 해석해가 보고된 바 없으며 고려하는 구획의 개수가 증가할수록 모델링에 많은 시간이 소요되는 등의 한계가 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위하여, 이류가 지배적인 조건 하에서 불포화대의 오염물질 이동현상에 대한 다중구획모델을 수립하고 이를 해석적인 방법으로 계산할 수 있는 일반해를 유도한 후, 다중구획모델을 단일구획모델로 근사할 수 있는 수학적 제약조건을 도출하였다. 단순화된 근사방법론의 유효성은 가상적인 조건 하에서 간단한 수치해석적 방법을 통해 검증하였다. 물리적으로 동일한 특성을 갖는 불포화대를 단일 구획으로 가정할 경우, 불포화대로부터 포화대로 유입되는 오염물질의 전이율은 상수가 아닌 시간 종속적인 명목전이율로 표현할 수 있음을 증명하였다. 또한 명목전이율은 불포화대 구획간 전이율에 민감하며 오염층으로부터의 전이율에 대한 민감도는 미미한 것으로 나타났다. 이 연구에서 개발된 단순화된 근사방법론은 많은 시간이 요구되는 다중구획 모델링을 통하지 않고 불포화대 오염물질 이동현상을 신속하고 합리적으로 예측하기 위한 목적으로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제27권2호
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• pp.31-39
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• 2013

원자력발전소의 강제 환기가 적용된 밀폐된 다중구획에서 실규모 pool 화재를 모사하기 위하여 FDS가 적용되었다. FDS의예측성능은 수치결과와 OECD/NEA 화재실증실험 국제공동연구 프로젝트(PRISME)를통해 얻어진 실험결과의비교를 통해 평가되었다. 단순한 연소모델의 적용으로 발생되는 FDS의 본질적인 한계를 제외하고 FDS 수행과정에서 발생된 사용자 의존성에 따른 FDS의 예측결과 차이를 명확히 확인하기 위하여, 과환기 화재조건이 본 연구에서 검토되었다. 특히 강제 환기시스템에서 정확한 경계조건의 중요성이 상세하게 논의되었다. 급기 및 배기를 위한 환기구의 경계조건은 구획 내부의 열 및 화학적특성에 큰 영향을 주고 있음을 FDS 결과를 통해 알 수 있었으며, 정확한 경계조건이 부여된 FDS는 원전 타입의 다중 구획 내부의 온도, 열유속 및 화학종 농도를 정량적으로 잘 예측하고 있음을 확인하였다.

• Journal of Radiation Protection and Research
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• 제29권1호
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• pp.41-48
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• 2004

A safety assessment code, called SAGE (Safety Assessment Groundwater Evaluation), has been developed to describe post-closure radionuclide releases and potential radiological doses for low- and intermediate-level radioactive waste (LILW) disposal in an engineered vault facility in Korea. The conceptual model implemented in the code is focused on the release of radionuclide from a gradually degrading engineered barrier system to an underlying unsaturated zone, thence to a saturated groundwater zone. The radionuclide transport equations are solved by spatially discretizing the disposal system into a series of compartments. Mass transfer between compartments is by diffusion/dispersion and advection. In all compartments, radionuclides ate decayed either as a single-member chain or as multi-member chains. The biosphere is represented as a set of steady-state, radionuclide-specific pathway dose conversion factors that are multiplied by the appropriate release rate from the far field for each pathway. The code has the capability to treat input parameters either deterministically or probabilistically. Parameter input is achieved through a user-friendly Graphical User Interface. An application is presented, which is compared against safety assessment results from the other computer codes, to benchmark the reliability of system-level conceptual modeling of the code.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제27권2호
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• pp.80-88
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• 2013

원자력발전소의 밀폐된 다중 구획에서 환기부족화재에 대한 FDS 검증이 수행되었다. 수치결과는 OECD/NEA PRISME 프로젝트를 통해 얻어진 실험결과와 비교되었다. 환기시스템의 수치 경계조건 및 FDS에 적용된 소화모델이 구획 내부의 열적 및 화학적특성에 미치는 영향이 상세히 논의되었다. 점화 및 소화 단계에서 구획 내부의 급격한 압력변동에 의해 변화될 수 있는 환기 유량의 수치 경계조건은 다중 구획 내부의 온도, 열유속에는 큰 영향을 주지 않지만, 농도의 정확한 예측을 위하여 주위 깊게 고려되어야 한다. FDS에 적용된 소화모델의 기본값은 인위적인 소화 및 재점화 현상을 동반하며, 해당 연료에 대한 수정된 소화모델의 정보가 적용되었을 때 환기부족화재에 대한 FDS의 결과는 실험결과를 매우 잘 예측하고 있음을 확인하였다.

• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제10권12호
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• pp.1164-1171
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• 2004

A new multi-scale simulation model is proposed to analyze heart mechanics. Electrophysiology of a cardiac cell is numerically approximated using the previous model of human ventricular myocyte. The ion transports across cell membrane initiated by action potential induce an excitation-contraction mechanism in the cell via cross bridge dynamics. Negroni and Lascano model (NL model) is employed to calculate the tension of cross bridge which is closely related to the ion dynamics in cytoplasm. To convert the tension on cell level into contraction force of cardiac muscle, we introduce a simple geometric model of ventricle with a thin-walled hemispheric shape. It is assumed that cardiac tissue is composed of a set of cardiac myocytes and its orientation on the hemispheric surface of ventricle remains constant everywhere in the domain. Application of Laplace law to the ventricle model enables us to determine the ventricular pressure that induces blood circulation in a body. A lumped parameter model with 7 compartments is utilized to describe the systemic circulation interacting with the cardiac cell mechanism via NL model and Laplace law. Numerical simulation shows that the ion transports in cell level eventually generate blood hemodynamics on system level via cross bridge dynamics and Laplace law. Computational results using the present multi-scale model are well compared with the existing ones. Especially it is shown that the typical characteristics of heart mechanics, such as pressure volume relation, stroke volume and ejection fraction, can be generated by the present multi-scale cardiovascular model, covering from cardiac cells to circulation system.

• 한국시뮬레이션학회논문지
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• 제30권3호
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• pp.19-29
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• 2021

코로나바이러스감염증-19의 지역 간 감염확산을 설명하기 위해 단일 집단의 구획모델(compartmental model)인 SEIQRD 모델을 응용하여 다 집단(multi-group) 구획모델을 설계하였다. 이 모델은 구획을 세분화하여 잠복기 및 무증상자와 같은 숨은 감염자에 대한 설명이 가능하며 각 지역 간 감염지수와 검사율을 비교할 수 있다. 이를 통해 2020년 8월 2차 대유행과 11월 3차 대유행 시기에 어느 지역을 중심으로 전파가 이뤄졌는지 추정해보았다. 대한민국 국민 전체를 모집단으로 두었을 때 하위집단(subgroup)을 서울, 경기+인천, 비수도권으로 설정하였다. 데이터는 보건복지부의 '코로나 19국내발생 현황'을 참고하여 격리중인 인원, 누적 사망인원, 완치(격리해제)인원을 적합시켜 지역 간 감염지수와 지역별 감염자들의 평균 검사율, 지역별 평균 완치기간, 지역별 예상되는 숨은 감염자 수를 추정하였다.

• Advances in aircraft and spacecraft science
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• 제3권1호
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• pp.77-93
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• 2016

In this paper, a zero-dimensional mathematical formulation for rapid and explosive decompression analyses of pressurized aircraft is developed. Air flows between two compartments and between the damaged compartment and external ambient are modeled by assuming an adiabatic, reversible transformation. Both supercritical and subcritical decompressions are considered, and the attention focuses on intercompartment venting systems. In particular, passive and active vents are addressed, and mathematical models of both swinging and translational blowout panels are provided. A numerical procedure based on an explicit Euler integration scheme is also discussed for multi-compartment aircraft analysis. Various numerical solutions are presented, which highlight the importance of considering the opening dynamics of blowout panels. The comparisons with the results from the literature demonstrate the validity of the proposed methodology, which can be also applied, with no lack of accuracy, to the decompression analysis of spacecraft.

• 한국임상약학회지
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• 제31권2호
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• pp.125-135
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• 2021

Background: Generally, pharmacokinetics (PK) models could be stratified into two models. The compartment PK model uses the concept of simple compartmentalization to describe complex bodies, and the physiologically based pharmacokinetic (PBPK) model describes the body using multi-compartment networking. Notwithstanding sharing a theoretical background in both models, there was still a lack of knowledge to enhance compatibility in both models. Objective: This study aimed to evaluate the compatibility among PBPK, lumping model and compartment PK model with voriconazole PK case study. Methods: The number of compartments and blood flow on each tissue in the PBPK model were modified using the lumping method, considering physiological similarities. The concentration-time profiles and area under the concentration-time curve (AUC) parameters were simulated at each model, assuming taken voriconazole oral 400 mg single dose. After that, those mentioned PK parameters were compared. Results: The PK profiles and parameters of voriconazole in the three models were similar that proves their compatibility. The AUC of central compartment in the PBPK and lumping model was within a 2-fold range compared to those in the 2- compartment model. The AUC of non-eliminating tissues compartment in the PBPK model was similar to those in the lumping model. Conclusion: Regarding the compatibility of the three PK models, the utilization of the lumping method was confirmed by suggesting its reliable PK parameters with PBPK and compartment PK models. Further case studies are recommended to confirm our findings.