• 국제초고층학회논문집
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• 제8권4호
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• pp.291-302
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• 2019

We performed calculations combining optimization technologies and Computational Fluid Dynamics (CFD) aimed at reducing wind forces and mitigating wind environments (local strong winds) around buildings. However, the Reynolds Averaged Navier-stokes Simulation (RANS), which seems somewhat inaccurate, needs to be used to create a realistic CFD optimization tool. Therefore, in this study we explored the possibilities of optimizing calculations using RANS. We were able to demonstrate that building configurations advantageous to wind forces could be predicted even with RANS. We also demonstrated that building layouts was more effective than building configurations in mitigating local strong winds around tall buildings. Additionally, we used the Convolutional Neural Network (CNN) as an airflow prediction method alternative to CFD in order to increase the speed of optimization calculations, and validated its prediction accuracy.

• 국제초고층학회논문집
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• 제11권3호
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• pp.145-156
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• 2022

Application examples of computational fluid dynamics (CFD) in the planning stage of high-rise buildings are introduced. First, we introduce examples of applications in the environmental field. The pedestrian wind environment was one of the earliest practical examples of CFD. CFD was also employed to validate the heat island mitigation measures proposed as part of the new construction plan. Second, application examples of wind-force evaluations are introduced. Prediction examples are presented for the peak wind pressure around a complex-shaped building and the wind force evaluation for a base-isolated building. The results prove that the results of the proper execution of CFD are equivalent to those of the wind tunnel experiment. As examples of CFD applications of other issues related to high-rise building planning, we introduce snow accretion on outer walls and high-temperature exhaust from emergency generators. Finally, the future prospects for the use of CFD are discussed.

• 국제초고층학회논문집
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• 제11권3호
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• pp.227-240
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• 2022

Under the Korean Enforcement Decree of the Building Act, all high story apartment houses more than 5 stories high are mandated to install a fire evacuation system to ensure safe evacuation from fire accidents and providing quick and easy bidirectional escape route when main entrance is blocked by flame or toxic smoke. However, the current fire evacuation system shows a lack of understanding from residents and thus is widely ignored for having insufficient safety functions, especially vis-à-vis fire emergencies. Studies have found that an alternative evacuation method, the escapable fire evacuation system, has been analyzed for safety evaluation compared with the conventional passive fire escape system and can bring efficient and safer solutions, providing high rise residents escape from fire accidents. Evaluation for safety evacuation has been performed by the Fire Dynamics Simulation and applying Pathfinder simulation. This resulted in providing appropriate escape routes within the safety escape time and allowed for people in high rise building fires to get to safety.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2023년도 학술발표회
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• pp.29-29
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• 2023

To mitigate the damaging impacts of floods, accurate prediction of runoff, streamflow and flood inundation is needed. Conventional approach of simulating hydrology and hydraulics using loosely coupled models cannot capture the complex dynamics of surface and sub-surface processes. Additionally, the scarcity of data in ungauged basins and quality of data in gauged basins add uncertainty to model predictions, which need to be quantified. In this presentation, first the role of integrated modeling on creating accurate flood simulations and inundation maps will be presented with specific focus on urban environments. Next, the use of machine learning in producing streamflow predictions will be presented with specific focus on incorporating covariate shift and the application of theory guided machine learning. Finally, a framework to quantify the uncertainty in flood models using Hierarchical Bayesian Modeling Averaging will be presented. Overall, this presentation will highlight that creating accurate information on flood magnitude and extent requires innovation and advancement in different aspects related to hydrologic predictions.

• 한국농림기상학회지
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• 제9권1호
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• pp.61-70
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• 2007

본 연구는 우리나라에 분포하고 있는 참나무 천연림을 대상으로 강우의 이동에 따른 임내우(수관통과우 및 수간류)의 수량변화 및 양분동태를 분석하였다. 임외우량에 대한 임내우량의 비율은 지역에 따라 차이를 보였는데 이는 수종특성 치에 입지조건이나 기상조건 등의 복합적인 요인에 크게 영향을 받고 있다고 판단된다. 따라서, 앞으로 참나무 천연림의 보육사업을 실시하는데 있어서 지역별 수자원 관리 체계를 수립할 필요가 있다고 생각된다. 지역에 따른 수관통과우의 양분 유입량을 비교한 결과, $Ca^{2+},\;Mg^{2+}$ 및 $K^+$'는 수체로부터의 용탈과 황사발생에 의한 집적, $Na^+$와 $Cl^-$은 해염성 기원물질, $NO_3^-$ 와 $SO_4^{2-}$는 대기오염물질의 건성침착 등의 영향에 의한 지역적 특성을 크게 반영하고 있었다. 수간류의 양분물질량은 임내우(수관통과우+수간류) 물질량의 10% 전후의 작은 값을 나타내었다. 그러나 도시지역 참나무 천연림에 있어서는 수간류의 pH가 $3{\sim}5$의 범위에 분포하고 있어 이러한 수간류의 토양유입은 장기적으로는 근계 주변 토양 및 토양수의 pH와 양분동태에 크게 영향을 미칠 것이라 생각된다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제32권6호
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• pp.603-616
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• 2016

본 연구에서는 기상청 현업 국지기상모델(Local Data Assimilation and Prediction System, LDAPS)과 전산유체역학(Computational Fluid Dynamics, CFD) 모델을 접합하여, 서울 종로구 송월동에 위치한 지동기상관측소(서울 ASOS) 주변 지역의 기상 환경을 분석하였다. 토지 피복별 차등 가열이 도시 지역의 대기 흐름과 기온에 미치는 영향을 분석하기 위하여, 시간 변화에 따른 토지 피복별 지표면 온도와 그림자 영역에 대한 지표면 온도 감소 효과를 고려하였다. LDAPS 모델은 상세한 건물, 지형, 지표면 가열 효과를 고려하지 못하기 때문에, 풍속을 과대모의 하고 기온을 과소 모의하였다. 건물과 지형의 마찰 효과와 태양 복사에 의한 지표면 가열을 고려할 수 있는 LDAPS-CFD 접합 모델은 서울 ASOS 지점의 관측 풍속과 유사한 풍속을 모의하였고, 관측 기온을 잘 재현하였다. 주로 동풍이 부는 오전 시간대에는 LDAPS-CFD 접합 모델 또한 기온을 과소모의 하였는데, 이는 서울 ASOS 지점의 풍상측(동쪽)에 위치한 경희궁 주변 지역에 주로 수목이 분포하고 있고, 표면 온도가 상대적으로 낮기 때문인 것으로 판단된다. 그러나, 주로 남동풍 계열의 바람이 부는 오후 시간대에는 풍상측에 위치한 건물의 표면 가열의 효과로 인해 서울 ASOS 지점의 관측 기온을 상대적으로 잘 모의하였다.

• 한국환경복원기술학회지
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• 제20권4호
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• pp.43-61
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• 2017

The wetlands are facing environmental changes such as desiccation that occurs with the passage of time and reduced ecosystem services from wetlands in the city. In order to maintain the ecosystem services provided by wetlands in urban areas, a system thinking about the trade-off phenomenon of ecosystem services occurring as the wetlands undergo environmental changes is needed. Therefore, the purpose of this study is to develop strategies for wetland design using system thinking approach to enhance the resilience of ecosystem services degraded by the desiccation of wetlands and other disturbances. The objectives of this study include the system boundary and variables. Second, analyzing the dynamics of wetland design strategy. Third, it analyzes the trade-off phenomenon of ecosystem services in terms of the hydrology, hydric soil, and plants strategies to mitigate these effects. Fourth, wetland basic design to improve the resilience of ecosystem services. A wetland in Abuk-Mountain Neighborhood Park, Miryang-si, Gyeongsangnam-do, has been selected as a case study. Causal loop diagrams(CLDs) are used to analyze feedback in the wetland regime. In summary, hydrology, hydric soil, and plants is suggested as system boundaries to design plan. Design strategies for the wetland focused on robustness, redundancy, rapidity, and resourcefulness as a result of CLD analysis are first proposed in order to effectively maintain the wetland regime over the long term. Secondly, in a section related to hydrology, the CLD results show the trade-offs between provisioning-cultural services and regulating services. In order to control these services, a "water cycling system" has been implemented due to its strength in terms of robustness. The CLDs for hydric soil showed the trade-offs between regulating services and supporting services. An "installation of storm drainage for maintaining water levels" was selected due to the strength offered in terms of redundancy and rapidity. The CLDs for plants showed the trade-offs between provisioning - cultural services and regulating services. In order to control the strategic points, the "planting of indigenous vegetation" was suggested given the strength in terms of redundancy. In this study, a wetland design method is proposed that can improve the resilience of wetland ecosystem services by analyzing the dynamics overtime. The results of this research can theoretically be applied to help restore ecosystem services in wetlands using ecological landscape design. In addition, this study will contribute to reducing maintenance costs by improving wetland resilience.

• 대한원격탐사학회지
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• 제37권6_2호
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• pp.1837-1847
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• 2021

본 연구는 지리정보시스템과 전산유체역학 모델을 이용하여 수원시 전역을 대상으로 바람길을 조사하였다. 최근 10년간 수원 종관기상관측소(ASOS 119)에서 측정한 평균 풍속을 이용하여 16방위의 유입 풍향에 대한 수치 모의를 수행하였다. 수원시는 산악 지형으로 둘러싸인 분지에 위치하고, 수원시 서부와 남부에는 장애물이 적은 농경지와 호수 평지가 넓게 분포하고 있다. 수원시 중부에는 낮은 산과 언덕이 곳곳에 산재하고 있고, 넓은 도로들과 하천이 길게 형성되어 있다. 서풍(주풍)과 동풍(평균 풍속이 강한 풍향) 경우를 상세하게 분석하고 16방위 풍향 빈도수를 가중치로 사용하여 평균한 풍속 분포 특성을 분석하였다. 수원시의 상세 바람특징을 다음과 같이 요약할 수 있다. (1) 수원 북부 지역은 높은 산악 지형에 의해 복잡한 흐름이 형성되었고, 풍상측(풍하측) 산사면에서 강한(약한) 바람과 상승(하강)기류가 모의되었다. (2) 풍하측 산사면에서는 골짜기를 따라 바람길이 형성되어 주거지역으로 비교적 강한 기류가 유입되었다. (3) 강풍 지역이 수원 서부와 남부의 장애물이 없는 넓은 지역에서 모의되었다. (4) 도심지에서는 건물에 의한 마찰과 흐름 차단으로 인해 풍속이 감소하고 복잡한 흐름장이 형성되었다. 도심지 주거 지역의 바람길은 넓은 도로와 하천, 호수, 저수지 등 장애물이 적은 지역을 따라 형성되었다.

• 헤리티지:역사와 과학
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• 제48권2호
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• pp.96-109
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• 2015

2004년 세계유산으로 등재된 독일의 드레스덴 엘베계곡(Dresden Elbe Valley)은 드레스덴 시가 유산 지역 내에 다리를 건설하는 과정에서 이 계획이 세계유산 가치를 훼손한다고 해서 유네스코 및 세계유산위원회와 직접적으로 대립하여 2009년 세계유산목록에서 삭제됐다. 표면상으로 이 경우는 '보존'과 '개발'이 충돌하여 빚어진 결과라고 볼 수도 있다. 그러나 드레스덴의 역사적 경관과 별도로 도시 기능 유지에 필요한 다리의 필요성과 이에 대한 주민들의 생각을 살펴보면 이 건은 우리에게 익숙한 유산 지역의 '개발'과는 조금 다른 모습이었다는 것을 알 수 있다. 이 논문에서는 드레스덴 엘베계곡의 세계유산목록에서의 삭제에 이르는 과정을 면밀히 살펴보고, 유산 가치를 결정하는 주체와 보존관리의 주체 간의 충돌에서 온 문제점과 이에 대한 해결책을 모색하였다. 특히 유산 보존을 위해서는 지역 주민이 적극적으로 고려되는 유산 공동체의 역할이 어떻게 핵심적으로 작동할 수 있는지를 다시 한 번 확인하고 우리의 현실에 맞는 도심지역 유산의 보존을 위한 원칙과 문화재영향평가 지침 수립의 필요성을 제안한다.

• 대한토목학회논문집
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• 제38권4호
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• pp.579-586
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• 2018

단기 통행속도 예측을 위해 데이터 기반 비모수적 기법들을 활용한 다양한 연구들이 수행되고 있다. 그럼에도 교통신호 및 교차로로 인한 복잡한 동적 특성을 가지는 도시부의 예측 연구는 상대적으로 부족한 실정이다. 본 연구는 도시부 통행 속도를 예측하기 위해 앙상블 경험적 모드 분해법(EEMD)과 인공신경망(ANN)을 이용한 하이브리드 접근법을 제안하는 것을 목적으로 한다. EEMD는 통행속도의 시계열 자료를 고유모드함수(IMF)와 오차항으로 분해한다. 분해된 IMF는 시간단위의 국지적 특성을 반영하며, ANN을 통해 개별적으로 예측된다. IMF는 원본데이터가 가진 비선형성, 비정상성, 진동 등의 복잡성을 완화하기 때문에, 원래의 통행속도에 비하여 더 정확하게 예측될 수 있다. 예측된 IMF들은 합산되어 예측 통행속도를 표현한다. 본 연구에서 제시된 방법을 검증하기 위하여 대구시의 DSRC로부터 구득된 통행속도 데이터가 활용된다. 성능평가는 도시부 링크 중 특히 예측이 어려운 지점에 대해 수행되었으며, 분석 결과 제시된 모형은 15분 후 예측에 대해 각각 평상시 10.41%, 와해상태시 25.35%의 오차율을 가지며, 단순 ANN 기법에 비하여 우수한 성능을 보이는 것으로 확인된다. 본 연구에서 개발된 모형은 도시교통관리체계의 신뢰성 있는 교통정보를 제공하는 데에 기여할 수 있을 것으로 기대된다.