KIPS Transactions on Computer and Communication Systems
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v.8
no.9
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pp.209-216
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2019
Publish-subscribe communication model is popular for various type of distributed applications because of its loosely coupled style connections. Among the various architecture style for publish-subscribe system, peer-to-peer architecture has been used for the mission critical application domain since it provides high scalability and real-timeness. On the other hand, to utilize the bandwidth of given networks, message filtering is frequently used to reduce the number of messages on the system. Even if P2P provides superior scalability, it is hard to apply filtering to the its messaging system because the filtering process should be done on the peer-side in P2P architecture that are usually done on the broker server in conventional pub/sub architecture. In this paper, we propose a hierarchical subscription management structure as well as message forwarding scheme for efficient data dissemination. Our proposed scheme reduces the number of received messages by filter-out un-wanted messages and offloading the message dissemination work to other subscribers to enhance the messaging throughput.
The various external forces can cause inundation in coastal areas. This study is to analyze regional characteristics caused by single or compound external forces that can occur in coastal areas. Storm surge (tide level and wave overtopping) and rainfall were considered as the external forces in this study. The inundation analysis were applied to four coastal areas, located on the west and south coast in Republic of Korea. XP-SWMM was used to simulate rainfall-runoff phenomena and 2D ground surface inundation for watershed. A coupled model of ADCIRC and SWAN (ADCSWAN) was used to analyze tide level by storm surge and the FLOW-3D model was used to estimate wave overtopping. As a result of using a single external force, the inundation influence due to storm surge in most of the coastal areas was greater than rainfall. The results of using compound external forces were quite similar to those combined using one external force independently. However, a case of considering compound external forces sometimes created new inundation areas that didn't appear when considering only a single external force. The analysis considering compound external forces was required to reduce inundation damage in these areas.
Park, Jung-Wook;Guglielmi, Yves;Graupner, Bastian;Rutqvist, Jonny;Park, Eui-Seob
Tunnel and Underground Space
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v.29
no.3
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pp.197-213
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2019
We simulated the fault reactivation experiment conducted at 'Main Fault' intersecting the low permeability clay formations of Mont Terri Underground Research Laboratory in Switzerland using TOUGH-FLAC simulator. The fluid flow along a fault was modelled with solid elements and governed by Darcy's law with the cubic law in TOUGH2, whereas the mechanical behavior of a single fault was represented by creating interface elements between two separating rock blocks in FLAC3D. We formulate the hydro-mechanical coupling relation of hydraulic aperture to consider the elastic fracture opening and failure-induced dilation for reproducing the abrupt changes in injection flow rate and monitoring pressure at fracture opening pressure. A parametric study was conducted to examine the effects of in-situ stress condition and fault deformation and strength parameters and to find the optimal parameter set to reproduce the field observations. In the best matching simulation, the fracture opening pressure and variations of injection flow rate and monitoring pressure showed good agreement with field experiment results, which suggests the capability of the numerical model to reasonably capture the fracture opening and propagation process. The model overestimated the fault displacement in shear direction and the range of reactivated zone, which was attributed to the progressive shear failures along the fault at high injection pressure. In the field experiment results, however, fracture tensile opening seems the dominant mechanism affecting the hydraulic aperture increase.
Despite the decreasing trend of anthropogenic emissions in East Asia in recent years, haze days still frequently occur in spring. Atmospheric blocking, which occurs frequently in the northeastern Pacific, leads to persistent changes in large-scale circulation and blocks westerly flow in the East Asian region. During March 2019, frequent warm and stagnant synoptic meteorological conditions over East Asia were accompanied 6-7 days later by the Alaskan atmospheric blocking. The Alaskan atmospheric blocking over the period of March 18-24, 2019 led to high particulate matter (PM10) severe haze days exceeding a daily average of 50 ㎍ m-3 over the period of March 25-28, 2019 in South Korea. Although the high-PM10 severe haze days were caused by warm and stagnant meteorological conditions, the regional contribution of anthropogenic emissions in eastern China was calculated to be 30-40% using the Weather Research and Forecasting model coupled with Chemistry (WRF-Chem). The major regional contributions of PM10 aerosols in the period of high-PM10 severe haze days were as follows: nitrates, 20-25%; sulphates, 10-15%; ammonium, 5-10%; and other inorganics, 15-20%. Ammonium nitrate generated via gas-to-aerosol conversion in a warm and stagnant atmosphere largely contributed to the regional transport of PM10 aerosols in the high-PM10 severe haze days in South Korea.
Dong-Hoon Yoo;Young-Chan Lee;Do-Sam Kim;Kwang-Ho Lee
Journal of Navigation and Port Research
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v.48
no.3
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pp.192-199
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2024
Wave overtopping is a significant natural hazard that occurs in coastal areas, primarily driven by high waves, particularly those generated during typhoons, which can cause coastal flooding. The development of residential and commercial areas along the coast, driven by increasing social and economic demands, has led to a concentration of people and assets in these vulnerable areas. This, coupled with long-term sea level rise and an increase in typhoon frequency, has heightened the risk of coastal hazards. Traditionally, the evaluation of wave overtopping volumes has relied on directly measuring the collected volume of water that exceeds the crest height of structures through hydraulic model experiments. These experiments are averaged over a specific measurement period. However, in this study, we propose a new method for estimating individual wave overtopping volumes. We utilize the temporal variation of wave overtopping heights to develop an observation system that can quantitatively assess wave overtopping volumes in actual coastal areas. To test our method, we conducted hydraulic model experiments on rubble mound breakwaters, which are commonly installed along the Korean coast. We introduce wave overtopping discharge coefficients, assuming that the inundation velocity from the structure's crest is the long-wave velocity. We then predict overtopping volumes based on wave overtopping heights and compare and review the results with experimental data. The findings of our study confirm the feasibility of estimating wave overtopping volumes by applying the overtopping discharge coefficients derived in this study to wave overtopping heights.
The global seasonal forecasting system version 6 (GloSea6) operated by the Korea Meteorological Administration for 1- and 3-month prediction products does not include complex atmospheric chemistry-aerosol physical processes (UKCA). In this study, low-resolution GloSea6 and GloSea6 coupled with UKCA (GloSea6-UKCA) were installed in a CentOS-based Linux cluster system, and preliminary prediction results for the spring of 2000 were examined. Low-resolution versions of GloSea6 and GloSea6-UKCA are highly needed to examine the effects of atmospheric chemistry-aerosol owing to the huge computational demand of the current high resolution GloSea6. The spatial distributions of the surface temperature and daily precipitation for April 2000 (obtained from the two model runs for the next 75 days, starting from March 1, 2000, 00Z) were compared with the ERA5 reanalysis data. The GloSea6-UKCA results were more similar to the ERA5 reanalysis data than the GloSea6 results. The surface air temperature and daily precipitation prediction results of GloSea6-UKCA for spring, particularly over East Asia, were improved by the inclusion of UKCA. Furthermore, compared with GloSea6, GloSea6-UKCA simulated improved temporal variations in the temperature and precipitation intensity during the model integration period that were more similar to the reanalysis data. This indicates that the coupling of atmospheric chemistry-aerosol processes in GloSea6 is crucial for improving the spring predictions over East Asia.
A new method of numerical simulating prediction and decontamination effect evaluation for abrasive jet decontamination to radioactively contaminated metal is proposed. Based on the Computational Fluid Dynamics and Discrete Element Model (CFD-DEM) coupled simulation model, the motion patterns and distribution of abrasives can be predicted, and the decontamination effect can be evaluated by image processing and recognition technology. The impact of three key parameters (impact distance, inlet pressure, abrasive mass flow rate) on the decontamination effect is revealed. Moreover, here are experiments of reliability verification to decontamination effect and numerical simulation methods that has been conducted. The results show that: 60Co and other homogeneous solid solution radioactive pollutants can be removed by abrasive jet, and the average removal rate of Co exceeds 80%. It is reliable for the proposed numerical simulation and evaluation method because of the well goodness of fit between predicted value and actual values: The predicted values and actual values of the abrasive distribution diameter are Ф57 and Ф55; the total coverage rate is 26.42% and 23.50%; the average impact velocity is 81.73 m/s and 78.00 m/s. Further analysis shows that the impact distance has a significant impact on the distribution of abrasive particles on the target surface, the coverage rate of the core area increases at first, and then decreases with the increase of the impact distance of the nozzle, which reach a maximum of 14.44% at 300 mm. It is recommended to set the impact distance around 300 mm, because at this time the core area coverage of the abrasive is the largest and the impact velocity is stable at the highest speed of 81.94 m/s. The impact of the nozzle inlet pressure on the decontamination effect mainly affects the impact kinetic energy of the abrasive and has little impact on the distribution. The greater the inlet pressure, the greater the impact kinetic energy, and the stronger the decontamination ability of the abrasive. But in return, the energy consumption is higher, too. For the decontamination of radioactively contaminated metals, it is recommended to set the inlet pressure of the nozzle at around 0.6 MPa. Because most of the Co elements can be removed under this pressure. Increasing the mass and flow of abrasives appropriately can enhance the decontamination effectiveness. The total mass of abrasives per unit decontamination area is suggested to be 50 g because the core area coverage rate of the abrasive is relatively large under this condition; and the nozzle wear extent is acceptable.
This study presents multi-variable sequence model for a broader application of sequence concept proposed by Exxon group. The concept of the multi-variable model is based on the fact that internal organization and boundary type of the sequences are determined by three varying factors including 3rd-order cycles of eustasy, and tectonic movement and sediment influx with 2nd-order changes. Instead of Exxon group's systems tracts, this model adopts parasequence sets as the fundamental building blocks of the sequence, because they are descriptive stratigraphic units simply defined by internal stacking pattern, reflecting interactions of accommodation and sediment influx. Seven sequence types which vary in number and type of internal parasequence sets are formulated as associations of four types of accommodation development and three grades of sediment influx. In the southwestern margin of Ulleung Basin, the multi-variable sequence analysis of shelf-slope sequence shows systematic changes in stratal patterns and the numbs, of constituent parasequence sets (i.e. sequence type). These changes are interpreted to reflect temporal and spatial changes in type and rate of tectonic movement and sediment influx, as a result of back-arc opening and closing. During the back-arc opening, rapid subsidence, continuous rise of relative sea level, and high sediment influx gave rise to sequences dominantly of single progradational parasequence set. In the early stage of back-arc closing accompanied by local contractional deformation, different types of sequences contemporaneously formed depending on the spatial changes in tectonically-controlled accommodation and influx rates. During the subsequent slow back-arc subsidence, rise-dominated relative sea-level cycle was coupled with moderate to high sedimentation rate to have resulted in sequences consisting of $2~3$ parasequence sets.
The engineered barrier system of high-level radioactive waste disposal must maintain its performance in the long term, because it must play a role in slowing the rate of leakage to the surrounding rock mass even if a radionuclide leak occurs from the canister. In particular, it is very important to clarify gas dilation flow phenomenon clearly, that occurs only in a medium containing a large amount of clay material such as a bentonite buffer, which can affect the long-term performance of the bentonite buffer. Accordingly, DECOVALEX-2019 Task A was conducted to identify the hydraulic-mechanical mechanism for the dilation flow, and to develop and verify a new numerical analysis technique for quantitative evaluation of gas migration phenomena. In this study, based on the conventional two-phase flow and mechanical behavior with effective stresses in the porous medium, the hydraulic-mechanical model was developed considering the concept of damage to simulate the formation of micro-cracks and expansion of the medium and the corresponding change in the hydraulic properties. Model verification and validation were conducted through comparison with the results of 1D and 3D gas injection tests. As a result of the numerical analysis, it was possible to model the sudden increase in pore water pressure, stress, gas inflow and outflow rate due to the dilation flow induced by gas pressure, however, the influence of the hydraulic-mechanical interaction was underestimated. Nevertheless, this study can provide a preliminary model for the dilation flow and a basis for developing an advanced model. It is believed that it can be used not only for analyzing data from laboratory and field tests, but also for long-term performance evaluation of the high-level radioactive waste disposal system.
Park Jong Soo;Kim Hyung Chul;Choi Woo Jeung;Lee Won Chan;Park Chung Kil
Korean Journal of Fisheries and Aquatic Sciences
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v.35
no.4
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pp.395-407
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2002
A 3D hydrodynamic-ecological coupled model was applied to estimate a food supply to oysters in Geoje-Hansan Bay where is one of the oyster culturing sites in Korea, In this study, the primary productivity (PP) was adopted as an index of food supply, and the spatial patterns of average chlorophyll a concentration during a culturing seasons from September to May of the following year were simulated by the model, The numerical result showed that PP was high in the inner part of the bay and the adjacent areas of Hwado island, but low in the outer. This result indicates that PP is essentially influenced by anthropogenic nutrient loadings in the system. The model was calibrated using the field data in May which is non culturing season of oysters and a simulated phytoplankton biomass agreed fairly well with the observed data ($R^{2}=0.70$, $RE=10.3\%$). The computed food supply varied from 0.19 to $1.27\;gC/m^{2}/day$ with a mean value of $0.62 gC/m^{2}/day$ from September to May. The highest value was showed in May ($1.27 gC/m^{2}/day$) and the lowest was in February ($0.19 gC/m^{2}/day$).
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[게시일 2004년 10월 1일]
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