• 제목/요약/키워드: dispersion simulation

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수치모의를 통한 지하 LPG 저장시설에 인접한 폐기물매립지에서의 침출수이동 예측 및 제어공법 검토 (Prediction of Leachate Migration from Waste Disposal Site to Underground LPG Storage Facility and Review of Contamination Control Method by Numerical Simulations)

  • 한일영;서일원;오경택
    • 대한지하수환경학회지
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    • 제3권2호
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    • pp.51-59
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    • 1996
  • 지하 LPG 저장시설과 같은 지하수에 의존하는 시설물 인접지역에 폐기물매립장이 설치될 경우, 침출수 누출로 인한 지하수오염 예측 및 오염방지 대책수립이 요구되고, 이를 위한 지하수유동 및 용질 이동(Mass Transport) 해석을 실시하게 된다. 본 연구에서는 현재 U 지역 석유화학공단내에서 발생된 상기 와 같은 내용의 문제점을 해결하기 위하여 해석학적 해석 및 수치해석에 의한 침출수이동 예측을 실시하였으며 침출수제어 공법을 검토하였다. 해석학적 해석은 입력요소를 이송(Advenction)요인과 분산 (Dispersion)요인으로 구분하여, Peclet 수로 부터 각 요인의 침출수이동에 미치는 영향을 분석 검토하였으며, 보존성용질 이송확산 방정식으로부터 입력요소 변화율과 침출수이동속도 변화율의 관계를 함수식으로 도출하여, 입력요소 변화에 따른 침출수 이동속도 변화를 간단히 예측할 수 있었다. 수치해석은 지하수유동 및 용질이동 해석용 FEM 프로그램인 AQUA2D를 이용하여 침출수이동 예측을 위한 수치모의를 실시하였다. 침출수제어공법 검토를 위해서 3D 불연속체모형을 모의하고 모의된 모형을 대상으로 지하수유동해석을 실시하여 암반내 열극(Fracture)의 상호 연결성 분석을 통한 수벽(Water Curtain) 시스템의 타당성을 분석하였다. 해석학적 해석 및 수치모의 결과, 폐기물매립장으로 부터 지하 LPG 저장기지로 침출수가 30년 이내로 유입되는 것으로 예측되었으며, 이를 방지하기 위한 침출수 제어공법으로는 수직수벽 시스템이 효율적인 것으로 예측되었다.

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3-D 전산유체를 이용한 급속혼화조 형상에 따른 난류 유동장 연구 (The Effects of Mixer Geometry on Hydraulic Turbulence : Computational Modeling)

  • 박노석;김성훈;박희경
    • 대한환경공학회지
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    • 제22권7호
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    • pp.1173-1182
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    • 2000
  • 지금까지 급속혼화는 정수처리 공정 중에서 매우 중요한 공정으로 인식되어 왔다. 특히, 응집제의 원수내 확산은 급속혼화 공정에 이어지는 flocculation이나 filtration 공정에 지대한 영향을 미치게 되므로 지금까지 많은 연구자들이 혼화장치의 개발이나 효율적인 혼화방식에 관해 연구를 해왔다. 그러나 선행 연구자들은 급속혼화에 있어서 중요한 변수로 응집제 주입량, pH, 임펠러의 회전속도, 그리고 G값만을 고려하였으나, 실제 응집제와 콜로이드입자와의 충돌기회에 지대한 영향을 미치는 급속혼화 공정상에서 발생되는 난류장을 간과하였다. 특히 급속혼화에서의 난류의 발생은 G값에 전적으로 의지하여 난류장의 평균값으로 혼화조내의 난류를 표현하여 왔으며, 혼화조의 형상에 따라 달라지는 난류장 해석은 연구가 미약한 실정이다. 이에 본 연구는 급속혼화에서 난류장 해석의 중요성을 인식하고 혼화조의 형상 변화에 따라 달라지는 난류장을 전산유체 프로그램을 통하여 해석하였다. 그리고 혼화조 형상을 달리하며 jar-test를 수행한 결과 배플이 없는 원형 jar의 경우가 배플이 장착된 원형 jar나 Hudson jar보다 응집제의 확산에 따른 탁도 제거효율이 좋은 것으로 나타났으며, 전산유체 프로그램을 이용하여 각각 모사한 결과 벽면효과나 사류지역의 발생 등으로 배플이 없는 원형 jar가 혼화에 효과적인 난류장이 분포되는 것으로 확인되었다. 이 결과를 통해 혼화조 형상이 응집제의 확산이나 난류장의 발생에 영향을 미치는 것으로 결론 내릴 수 있다.

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센서네트워크 데이터를 이용하여 독성물질 누출속도를 예측하기 위한 신경망 기반의 역추적방법 연구 (A Neural Network-Based Tracking Method for the Estimation of Hazardous Gas Release Rate Using Sensor Network Data)

  • 소원;신동일;이창준;한종훈;윤인섭
    • 한국가스학회지
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    • 제12권2호
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    • pp.38-41
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    • 2008
  • 본 연구에서는 독성가스 중 가장 널리 이용되는 염소와 암모니아 가스 누출에 대한 누출속도 추정 방법을 제안하고자 한다. 우선, 독성 가스 누출이 자주 발생하는 위험 지역 주변에 펜스 형태의 광센서 네트워크를 설치한다. 센서가 규정 농도 이상의 위험물질을 감지하게 되면, 자동적으로 물질을 분석하고 그 물질의 농도정보를 얻게 된다. 기존의 역추적 모델들은 3개 이상의 센서 정보로부터 결과물을 요구하기 때문에, 하나의 센서정보로 누출속도를 구해야 하는 이 시스템에는 적합하지 않다. 이 연구에서 제안한 신경망을 기반으로 한 역추적 알고리즘과 농도정보 및 기상정보를 이용하여 누출원에서 누출속도를 구하게 된다. 관련 위험물 저장 설비의 공정정보, 물질정보, 기상정보 그리고 센서로부터 얻은 농도데이터 등 14개의 입력 데이터를 넣어 출력값인 누출속도를 구하게 된다. 이는 독성가스 저장시설 주변에 사는 주민들에게 위험시설에 대한 신뢰감을 향상시키며, 독성 가스 누출시 주변 지역 주민들에게 긴급상황을 신속히 전달할 수 있는 비상대응의 일환으로 활용 할 수 있을 것이다.

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RAMS+를 이용한 하천에서 오염물질의 2차원 체류시간 분포 모델링 (Modeling 2D residence time distributions of pollutants in natural rivers using RAMS+)

  • 김준성;서일원;신재현;정성현;윤세훈
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제54권7호
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    • pp.495-507
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    • 2021
  • 최근 도시와 산업의 발달과 함께 하천, 호소 등 수환경에서의 수질 오염사고가 빈번하게 일어나고 있어 어류폐사, 취수중단, 친수활동 저해 등 심각한 수생태계 및 사회경제적 피해가 발생하고 있다. 따라서 이에 대한 대응책으로 수질모델링을 통한 오염물질의 이동 및 확산에 대한 사전 예측이 필요하다. 본 연구에서는 2차원 하천흐름/수질해석 프로그램인 RAMS+의 현장 적용성 및 예측 정확도를 검증하기 위해 만곡하천인 섬강에서 현장실험을 수행하였다. 모의결과 흐름해석모형 HDM-2Di와 수질해석모형 CTM-2D-TX는 현장실험에서 관측된 2차원 흐름 특성과 오염물질의 거동 및 혼합 양상을 정확하게 재현하였다. 특히 하천의 양안과 만곡부에서 국부적으로 발생하는 저유속 흐름에 의해 오염물질의 거동이 지체되는 저장대 효과를 정확하게 모의하였다. 나아가서 하천 만곡부에서 이차류가 야기하는 오염물질 3차원적 혼합 양상을 2차원 분산계수를 통해 효과적으로 재현하였다. 오염물질의 위험농도 체류시간은 취수중단 기간을 결정하는데 있어 매우 중요한 요소이다. 본 연구에서는 CTM-2D-TX 모의결과를 기반으로 오염물질 위험농도 체류시간을 계산하였고, 위험농도 체류시간의 공간적 분포가 하폭방향으로 큰 편차를 지니고 있음을 확인하였다. 이러한 오염물질의 2차원적 체류 특성은 1차원 수질모형을 통해서는 예측이 불가능하기 때문에 효율적이고 정확한 수질사고대응을 위해 2차원 수질모형의 활용이 필요함을 본 연구의 결과는 시사하고 있다.

Poloxamer 407 Hydrogels for Intravesical Instillation to Mouse Bladder: Gel-Forming Capacity and Retention Performance

  • Kim, Sang Hyun;Kim, Sung Rae;Yoon, Ho Yub;Chang, In Ho;Whang, Young Mi;Cho, Min Ji;Kim, Myeong Joo;Kim, Soo Yeon;Lee, Sang Jin;Choi, Young Wook
    • 대한비뇨기종양학회지
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    • 제15권3호
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    • pp.178-186
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    • 2017
  • Purpose: Poloxamer 407 (P407) thermo-sensitive hydrogel formulations were developed to enhance the retention time in the urinary bladder after intravesical instillation. Materials and Methods: P407 hydrogels (P407Gels) containing 0.2 w/w% fluorescein isothiocyanate dextran (FD, MW 4 kDa) as a fluorescent probe were prepared by the cold method with different concentrations of the polymer (20, 25, and 30 w/w%). The gel-forming capacities were characterized in terms of gelation temperature (G-Temp), gelation time (G-Time), and gel duration (G-Dur). Homogenous dispersion of the probe throughout the hydrogel was observed by using fluorescence microscopy. The in vitro bladder simulation model was established to evaluate the retention and drug release properties. P407Gels in the solution state were administered to nude mice via urinary instillation, and the in vivo retention behavior of P407Gels was visualized by using an in vivo imaging system (IVIS). Results: P407Gels showed a thermo-reversible phase transition at $4^{\circ}C$ (refrigerated; sol) and $37^{\circ}C$ (body temperature; gel). The G-Temp, G-Time, and G-Dur of FD-free P407Gels were approximately $10^{\circ}C-20^{\circ}C$, 12-30 seconds, and 12-35 hours, respectively, and were not altered by the addition of FD. Fluorescence imaging showed that FD was spread homogenously in the gelled P407 solution. In a bladder simulation model, even after repeated periodic filling-emptying cycles, the hydrogel formulation displayed excellent retention with continuous release of the probe over 8 hours. The FD release from P407Gels and the erosion of the gel, both of which followed zero-order kinetics, had a linear relationship ($r^2=0.988$). IVIS demonstrated that the intravesical retention time of P407Gels was over 4 hours, which was longer than that of the FD solution (<1 hour), even though periodic urination occurred in the mice. Conclusions: FD release from P407Gels was erosion-controlled. P407Gels represent a promising system to enhance intravesical retention with extended drug delivery.

Planar Waveguide 모델을 이용한 마이크로 스트립선로의 하이브리드 모드 분산특성 계산 (A Technique for Calculating the Hybrid Mode Despersion Characteristics of Microstrip Lines using a Planar Waveguide Model)

  • 윤현보;고성선;백낙준
    • 한국통신학회논문지
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    • 제12권1호
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    • pp.36-49
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    • 1987
  • 하이브리드 모드 마이크로 스트립 線路에서 周波數의 函數인 實效誘電率 및 實效幅에 따른 正規化 位相速度와 特性 임피던스의 分散特性을 計算하기 爲한 Planar Waveguide 모델이 提示되었으며. Eeff(f)와 Weff(f)는 周波數에 따른 實驗關係式과 CAD를 目的으로 設定된 計算式을 利用하여 Planar Waveguide모델 計算에 適用하였고, 多樣한 比誘電率과 스트립 幅/基板 두께(W/h)는 $0.5$\leq$W/h\leq2.5의$ 比를 使用하여, 그 結果를 稱的値, Spectral domain 解析 및 實驗關係 結果 等과 比較하였다. 컴퓨터 시뮬레이션 結果, Planar Waveguide 모델을 利用할 境遇가 이미 發表된 바 있는 다른 方法보다 周波數가 增加함에 따라 周波數 別 正規化 位相速度는 1/ 의 값에 가장 接近하였고 特性 임피던스는 더욱 增加하였다. 또한, CAD를 目的으로 設定된 Eeff(f)를 本 提案 모델이 適用한 境遇가 實驗關係式을 利用한 境遇보다 더 좋은 結果를 얻을 수 있었다.

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최극해파통계분석을 위한 Korteweg-de Vries식의 적용성 검토 (Applicability of the Korteweg-de Vries Equation for Description of the Statistics of Freak Waves)

  • Anna Kokorina;Efim Pelinovsky
    • 한국해안해양공학회지
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    • 제14권4호
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    • pp.308-318
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    • 2002
  • 본 논문에서는 Korteweg de Vries(이하 KdV)방정식의 골격내에서 천해의 풍파의 수치모형요구조건에 대한 토의를 수행하였다. KdV식을 실험자료를 포함하는 발달된 해상상태, 비정상적 풍파와 나블상황에 적용시의 비선형성과 분산성의 취약점을 논하였다. 최극해파통계의 충분한 평가를 위해서는 파고기록이 적어도 10.000개 정도의 해파를 다루어야 하는데 이는 숫적으로 다루기 힘들다. 따라서 유의파의 2-2.3배에 상응하는 최극해파의 통계적 특성을 효과적으로 평가할 수 있는 가능성을 제시하는 불규칙해파의 수치적 모형을 제시하였다.

대전시 녹지계획을 위한 연결성 분석에 대한 연구 (A Study on the Analysis of Connectivity for Green Space Planning in Daejeon Metropolitan City)

  • 정용문;김선태;김명수
    • 한국환경복원기술학회지
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    • 제5권6호
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    • pp.14-23
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    • 2002
  • Daejeon is a large city in Korea and very high-speedly developing city. Recently urban area is expanding and large forest patch is fragmenting into small habitats because of urban sprawl. The fragmentation of large forest patch decreases the size of habitats and increases the loss of biodiversity in urban area. This study is to analysis the connectivity of green space of Daejeon metropolitan city, and suggest the optimum location of greening site and corridor in order to increase the connectivity of green space of Daejeon metropolitan city. The findings of this study are as follows; (1) The result of this study showed that ${\alpha}$ and ${\gamma}$ index are -0.24 and 0.20. A ${\alpha}$ index is very low and a ${\gamma}$ index is relatively low. (2) The dispersion was very high, for urban forest patches were isolated through fragmentation. Therefore, it needed ecological corridors in order to connect the patches. (3) A urban streams were very important in connectivity of urban green space. Urban riparian corridor must be preserved and restored. (4) A urban green space policy and planning must be prepared to increase the connectivity and assessment of alternatives must be accomplished from perspective of connectivity. The results of this study show the practical implications in perspective of green space planning and policy in Daejeon metropolitan city. The suggestions by findings of this study are to connect green space between large forest patch in urban fringe and island green space in inner city. Also, It is required that urban stream is restored to natural feature for use of corridor by wildlife.

시차장벽식 무안경 다시점 입체디스플레이 시스템에서 수평방향의 시점 수 저하 없이 깊이방향의 자유도를 증가시키기 위한 혁신적 방법 (Innovative Method to Expand a Degree of Freedom of Observation in the Depth Direction without Losses of the Horizontal Number of Views in Autostereoscopic Multi-Views 3D Display System)

  • 이광훈;박민철
    • 한국통신학회논문지
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    • 제38C권10호
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    • pp.903-910
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    • 2013
  • 무안경방식 스테레오스코픽 3D 디스플레이 시스템은 수평, 깊이방향에 대한 관찰자유도가 안경방식에 비해 매우 좁다. 본 논문에서는 분할된 3중의 기울어진 시차장벽(TS-SPB)을 사용하여 무안경방식에서 수평방향의 시점수를 유지하면서도 깊이방향의 시역폭을 증가시키는 혁신적인 방법을 제안한다. 본 논의의 당위성은 실제와 유사한 환경에서의 전산모사를 통하여 검증되었다. 결과적으로 색분산이 없는 수평방향의 가용 최대 시점수는 $2^n$이며, 깊이방향의 시역폭은 단일 시차장벽(SPB)의 경우와 비교하여 3.36배 증가하였다.

QAM 시스템에서 오차 신호의 비선형 함수를 이용한 VSS-MMA 적응 등화 알고리즘의 성능 평가 (A Performance Evaluation of VSS-MMA Adaptive Equalization Algorithm using the Non-Linear Fuction of Error Signal for QAM System)

  • 임승각
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제15권1호
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    • pp.131-137
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    • 2015
  • 본 논문은 QAM 신호를 전송하는 시스템에서 시분산 채널에서 발생되는 진폭과 위상 찌그러짐에 의한 부호간 간섭을 경감시키기 위한 적응 등화 알고리즘인 MMA (Multiple Modulus Algorithm)에서 오차 신호의 비선형 함수를 이용하여 등화 성능을 개선할 수 있는 VSS-MMA (Variable Step Size - MMA) 알고리즘에 관한 것이다. 기존 MMA에서는 고정 스텝 크기를 이용하여 적응 등화기의 탭 계수를 얻지만, 제안 VSS-MMA에서는 오차 신호의 비선형성을 기본으로 가변 스텝 크기를 적용하여 탭 계수를 얻을 수 있다. 가변 스텝 크기을 이용하므로서 기존 MMA보다 개선된 등화 성능을 얻을 수 있음을 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 확인하였으며, 이를 위한 성능 지수로는 등화기 출력 신호 성상도, 잔류 isi양, 최대 찌그러짐과 MSE, SER을 사용하였다.