Dispersion coefficient preprocessing schemes have been examined to improve plume dispersion model performance in complex coastal areas. The performances of various schemes for constructing the sigma correction order were evaluated through estimations of statistical measures, such as bias, gross error, R, FB, NMSE, within FAC2, MG, VG, IOA, UAPC and MRE. This was undertaken for the results of dispersion modeling, which applied each scheme. Environmental factors such as sampling time, surface roughness, plume rising, plume height and terrain rolling were considered in this study. Gaussian plume dispersion model was used to calculate 1 hr $SO_2$ concentration 4 km downwind from a power plant in Boryeung coastal area. Here, measured data for January to December of 2002 were obtained so that modelling results could be compared. To compare the performances between various schemes, integrated scores of statistical measures were obtained by giving weights for each measure and then summing each score. This was done because each statistical measure has its own function and criteria; as a result, no measure can be taken as a sole index indicative of the performance level for each modeling scheme. The best preprocessing scheme was discerned using the step-wise method. The most significant factor influencing the magnitude of real dispersion coefficients appeared to be sampling time. A second significant factor appeared to be surface roughness, with the rolling terrain being the least significant for elevated sources in a gently rolling terrain. The best sequence of correcting the sigma from P-G scheme was found to be the combination of (1) sampling time, (2) surface roughness, (3) plume rising, (4) plume height, and (5) terrain rolling.
We experimentally investigated the transmission characteristics of 400 Gbit/s (10 Gbit/s ${\times}$ 40 channels) WDM signals with 100 GHz channel spacing over 323 km of installed NZ_DSF. The installed fiber has optical properties of 0.28 dB/km attenuation, 4.3 ps/nm/km dispersion, $0.083ps/nm^2/km$ dispersion slope and less than $0.05ps/km^{1/2}$ PMD coefficient. In this experiment, two cases of dispersion compensation schemes, the lumped type and the distributed type, were compared. The results implied that the distributed type dispersion compensation in which dispersion compensation devices are inserted at the end of the each span showed better transmission performance than the lumped one in which dispersion compensation devices are located at the transmitter and receiver sites. From the analysis of the experimental results, we verified that different transmission performance comes from the power penalty induced by XPM in the distributed scheme is lower than the lumped scheme case.
강섬유의 분포 특성을 평가하는 방법으로는 X-ray 투과 방법, AC-impedance 분광기법 등이 효과적으로 적용되고 있는데, 이 방법들은 고가의 장비가 필요한 단점이 있다. 이 연구에서는 보편화되어 있는 디지털 카메라로 섬유보강 콘크리트의 절단면을 촬영하여 정량적으로 평가할 수 있는 기법을 제시하였다. 평가 방법은 섬유의 검출 과정과 검출된 섬유의 위치 정보 및 단면에서의 형상을 바탕으로 분포 특성을 나타내는 계수를 구하는 과정으로 구성된다. 제안한 평가기법의 실효성과 섬 유보강 콘크리트의 타설 방법에 따른 유동방향에 따라 섬유의 분포 특성을 파악하기 위하여 두가지 타설 방법으로 제조한 섬유보강 콘크리트의 분포특성을 섬유분산성 계수, 단위 면적당 섬유 개수, 그리고 절단면에서 섬유의 기울어진 각도의 분포를 통하여 파악하였다. 또한 섬유의 분포 특성이 섬유보강 콘크리트의 역학적 성능에 미치는 영향을 파악하였다. 실험 결과 섬유의 방향은 유동흐름이 큰 방향으로 배열하게 되어 단위 면적당 섬유의 개수가 제일 많아지게 되고, 분산성 또한 좋은 것으로 나타났다. 또한 타설방향에 따라 휨인장 강도가 50%정도 차이가 발생하는 것으로 나타났다.
본 연구에서는 과거 추적자실험결과를 이용하여 2차원 횡분산계수에 대한 새로운 추정식을 개발하고 추정식을 이용한 횡 분산계수 산정결과의 정확도를 검증했다. 다수의 추적자실험이 하폭 대 수심비가 50보다 작은 조건에서 수행되었기 때문에 기존 추적자실험결과만을 이용하여 개발한 추정식은 하폭 대 수심비가 50보다 큰 조건의 하천에 적용하는데 한계를 보인다. 따라서 특정 수리조건에 편중된 횡 분산계수 자료로부터 횡 분산계수 추정식을 개발하기 위해 SMOTE (Synthetic Minority Oversampling TEchnique)를 적용하여 기존 자료의 특성을 반영한 새로운 데이터를 생성했다. SMOTE 기법으로 하폭 대 수심비가 50보다 큰 조건에 대한 수리량과 횡 분산계수 데이터를 생성하였으며, ROC (Receiver Operating Characteristic) 곡선으로부터 생성된 데이터의 신뢰성을 검증했다. 새롭게 생성된 데이터를 포함하여 횡 분산계수 추정식을 개발했고, 추정식을 이용하여 계산한 횡 분산계수의 R2(결정계수)를 계산하여 기존 연구에서 제안한 추정식과의 정확도를 비교했다. 그 결과, 본 연구에서 개발한 추정식을 이용하여 계산한 횡 분산계수의 R2가 W/H < 50인 조건에서 0.81, 50 < W/H 인 조건에서 0.92를 나타내어 기존 추정식과 비교하여 향상된 정확도를 나타냈다.
To estimate the dispersion coefficients in a coastal area with complex topography, several schemes using empirical equations expressed with and in lateral and vertical directions, respectively have been examined. Estimation results using these equations and meteorological data obtained from SODAR system were compared' with previously measured dispersion coefficients in other coastal areas. Validations of estimation results have been performed by comparing the measured concentrations with predicted ones empolying in Boryung coastal area. Important conclusions were drawn as follows; (1) Variations of lateral and vertical wind direction revealed different height dependency in upper and lower mixed boundary layer. (2) Because of turbulent constraint effect by large water body in a coastal region, the lateral and the vertical dispersion coefficients were smaller than those of P-G system. (3) As a result of examining the performance measure of these schemes through checking of coincidence between measured and predicted concentrations, vertical dispersion coefficients were smaller than those of P-G system, and the Cramer scheme was found to be more appropriate rather than others in the coastal area surrounding Boryung power plant.
The build-up of the heat field in shallow coastal water due to a point source has been investigated using an analytical solution of a time-integral form derived by extending the solutions by Holley(1969) and also presented in Harleman (1971). The uniform water depth is assumed with non-isotropic turbulent dispersion. The alongshore-flow is assumed to be uni-directional, spatially uniform and oscillatory. Due to the presence of the oscillatory alongshore-flow, the heat build-up occurs in an oscillatory manner, and the excess temperature thereby fluctuates in that course and even in the quasi-steady state. A series of calculations reveal that proper choices of the decay coefficient as well as dispersion coefficients are critical to the reliable prediction of the excess temperature field. The dispersion coefficients determine the absolute values of the excess temperature and characterize the shoreline profile, particularly within the tidal excursion distance, while the decay coefficient determines the absolute value of the excess temperature and the convergence rate to that of the quasi-steady state. Within the e-folding time scale $1/k_d$ (where $k_d$ is the heat decay coefficient), heat build-up occurs more than 90% of the quasi-steady state values in a region within a tidal excursion distance (L), while occurs increasingly less the farther we go to the downstream direction (about 80% at 1.25L, and 70% at 1.5L). Calculations with onshore and offshore discharges indicate that thermal spreading in the direction of the shoreline is reduced as the shoreline constraint which controls the lateral mixing is reduced. The importance of collecting long-term records of in situ meteorological conditions and clarifying the definition of the heat loss coefficient is addressed. Interactive use of analytical and numerical modeling is recommended as a desirable way to obtain a reliable estimate of the far-field excess temperature along with extensive field measurements.
송신 전력이 비교적 높은 5 dBm인 광 펄스를 최적 펌프 전력 조건 하에서의 MSSI(Mid-Span Spectral Inversion) 보상 기법을 통해 전송할 때 다양한 주파수 첩(chirp)을 갖는 광 펄스의 전송 거리가 어느 정도 개선되는지를 다양한 전송 속도와 분산 계수에 따라 살펴보았고, 광 펄스의 주파수 첩과 Kerr효과에 의한 위상 변화의 상호 관계가 다양한 비트율에서의 광섬유 분산 계수 변화에 따라 MSSI 보상에 어떠한 영향을 주는 지를 시뮬레이션을 통해 분석해 보았다. 우선 광 펄스가 광섬유를 전파하면서 겪게 되는 자기 위상 변조에 의한 위상 변화가 광 변조 과정에서 인가된 광 펄스의 초기 첩에 의한 위상 변화와 어우러져 상쇄되는 정도가 광섬유의 분산 계수 값에 따라 달라지게 되어 MSSI 기법을 통해 광 펄스가 보상되는 정도에도 변화가 있는 것을 확인할 수 있었다. 또한 동일한 보상 특성을 얻을 수 있는 비트율에 따른 분산 천이 광섬유의 분산 계수 값은 전송비트율 증가 비율을 k라고 하면 2$^{k}$ 의 관계로 줄어들어야 하는 것을 알 수 있었다.
Handling the emergency problems such as Chemobyl accident require real time prediction of pollutants dispersion. One-point real time sounding at pollutant source and simple model including turbulent-radiation process are very important to predict dispersion at real time. The stability categories obtained by one-dimensional numerical model (including PBL dynamics and radiative process) are good agreement with observational data (Golder, 1972). Therefore, the meteorological parameters (thermal, moisture and momentum fluxes; sensible and latent heat; Monin-Obukhov length and bulk Richardson number; vertical diffusion coefficient and TKE; mixing height) calculated by this model will be useful to understand the structure of stable boundary layer and to handling the emergency problems such as dangerous gasses accident. Especially, this simple model has strong merit for practical dispersion models which require turbulence process but does not takes long time to real predictions. According to the results of this model, the urban area has stronger vertical dispersion and weaker horizontal dispersion than rural area during daytime in summer season. The maximum stability class of urban area and rural area are "A" and "B" at 14 LST, respectively. After 20 LST, both urban and rural area have weak vertical dispersion, but they have strong horizontal dispersion. Generally, the urban area have larger radius of horizontal dispersion than rural area. Considering the resolution and time consuming problems of three dimensional grid model, one-dimensional model with one-point real sounding have strong merit for practical dispersion model.al dispersion model.
중랑천 하류부에서 종확산계수를 추정하기 위하여 중량천 월릉교 부근의 구간을 1/20로 축소한 정상 수리모형을 이용하였다. 중랑천의 갈수시의 유량을 고려하여 실험을 실시하였으며, 염료는 Rhodamine B를 사용하였다. 염료의 농도-전도도 곡선을 구하였고, 수리모형에서의 전도도를 측정하여 이를 농도로 확산하였다. 종확산계수를 계산하기 위하여 최대농도와 최대농도의 도달시간 관계를 이용하였다. 수리모형 실험으로 측정된 종확산계수를 기존의 경험식들과 비교하였다. 중랑천과 비교적 유사한 수리량 조건을 갖는 하천에서 현장 실측한 종확산계수 값과 비교하였다. Parker(1961)의 식으로 산정된 값은 실측치에 비해 작게 산정되었고, Liu(1977) 및 Iwasa와 Aya(1991)의 식으로 산정된 값은 크게 산정되었으며, McQuivey와 Keefer(1974), Fischer(1975), Magazine 등(1988) 및 Seo와 Cheng(1988)의 식으로 산정된 값은 비교적 근사한 값을 보이고 있었다. 또한 실측치는 현장 실측값과도 비교적 근사한 값을 나타내고 이 . 중랑천의 종확산계수는 $10\textrm{m}^2/s$정도로 추정된다.로 추정된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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