• Nuclear Engineering and Technology
• /
• 제49권6호
• /
• pp.1301-1309
• /
• 2017

The extinction probability of a branching process (a neutron chain in a multiplying medium) is calculated for a system randomly varying in time. The evolution of the first two moments of such a process was calculated previously by the authors in a system randomly shifting between two states of different multiplication properties. The same model is used here for the investigation of the extinction probability. It is seen that the determination of the extinction probability is significantly more complicated than that of the moments, and it can only be achieved by pure numerical methods. The numerical results indicate that for systems fluctuating between two subcritical or two supercritical states, the extinction probability behaves as expected, but for systems fluctuating between a supercritical and a subcritical state, there is a crucial and unexpected deviation from the predicted behaviour. The results bear some significance not only for neutron chains in a multiplying medium, but also for the evolution of biological populations in a time-varying environment.

• 한국연소학회:학술대회논문집
• /
• 한국연소학회 2002년도 제25회 KOSCI SYMPOSIUM 논문집
• /
• pp.11-17
• /
• 2002

The first-order conditional moment closure (CMC) model is applied to $CH_4$/Air turbulent jet diffusion flames(Sandia Flame D, E and F). The flow and mixing fields are calculated by fast chemistry assumption and a beta function pdf for mixture fraction. Reacting scalar fields are calculated by elliptic CMC formulation. The results for Flame D show reasonable agreement with the measured conditional mean temperature and mass fractions of major species, although with discrepancy on the fuel rich side. The discrepancy tends to increase as the level of local extinction increases. Second-order CMC may be needed for better prediction of these near-extinction flames.

• 환경생물
• /
• 제30권4호
• /
• pp.307-313
• /
• 2012

The Oriental White Stork (Ciconia boyciana) is a representative wetland species distributed across East Asia. The species has been declined to face the threat of species extinctions with estimation of at about 3000 individuals. In order to re-introduce the endangered storks in the field, we developed a baseline model using the program VORTEX, performed sensitivity test, and finally suggested an ideal model based on results of the sensitivity test. The baseline model predicted 12.5% extinction probability with mean time to first extinction of 82.0 year. Sensitivity test revealed that two demographic variables (first-year mortality and percent of adult female breeding) had the greatest impacts on population persistence. Thus, corrected model improved the population persistence, where the extinction probability decreased to 1.0% in 100 years by changing values of two variables within a range of applicable to the population. Our models for stork re-introduction suggest this population will be stable by improving first-year mortality and adult female fecundity.

• 한국연소학회:학술대회논문집
• /
• 한국연소학회 2004년도 제28회 KOSCO SYMPOSIUM 논문집
• /
• pp.102-111
• /
• 2004

Partial quenching structure of turbulent diffusion flames in a turbulent mixing layer is investigated by the method of flame hole dynamics to develope a prediction model for the turbulent lift off. The present study is specifically aimed to remedy the problem of the stiff transition of the conditioned partial burning probability across the crossover condition by adopting level-set method which describes propagating or retreating flame front with specified propagation speed. In light of the level-set simulations with two model problems for the propagation speed, the stabilizing conditions for a turbulent lifted flame are suggested. The flame hole dynamics combined with level-set method yields a temporally evolving turbulent extinction process and its partial quenching characteristics is compared with the results of the previous model employing the flame-hole random walk mapping. The probability to encounter reacting' state, conditioned with scalar dissipation rate, demonstrated that the conditional probability has a rather gradual transition across the crossover scalar dissipation rate in contrast to the stiff transition of resulted from the flame-hole random walk mapping and could be attributed to the finite response of the flame edge propagation.

• 한국연소학회지
• /
• 제9권2호
• /
• pp.18-29
• /
• 2004

Partial quenching structure of diffusion flames in a turbulent mixing layer has been investigated by the method of flame hole dynamics in oder to develope a prediction model for the phenomenon of turbulent flame lift off. The present study is specifically aimed to remedy the shortcoming of the stiff transition of the conditioned partial burning probability across the crossover condition by employing the level-set method which enables us to include the effect of finite flame edge propagation speed. In light of the level-set simulation results with two models for the edge propagation speed, the stabilizing conditions for turbulent lifted flame are suggested. The flame hole dynamics combined with the level-set method yields a temporally evolving turbulent extinction process and its partial quenching characteristics is compared with the results of the previous model employing the flame-hole random walk mapping based on three critical scalar dissipation rates. The probability to encounter reacting state, conditioned with scalar dissipation rate, demonstrated that the conditional probability has a rather gradual transition across the crossover scalar dissipation rate. Such a smooth transition is attributed to the finite response of the flame edge propagation.

• 한국습지학회지
• /
• 제18권3호
• /
• pp.282-285
• /
• 2016

매(Falco peregrinus)는 천연기념물 323호이며 멸종위기종으로 등재되어 있다. 본 연구는 한강의 장항습지에 서식하는 매의 멸종확률을 개체군변이분석을 통하여 시도하고자 한다. 장항습지는 개체군이 1999-2005년 동안 모니터링되었으며 평균 10.8 개체가 서식하는 것으로 조사되었으며, 개체군을 이용하여 향후 5년간(2015-2020) 변이분석을 실시하였다. 초기개체군을 이용하여 기간 동안 20%의 멸종확률이 예측되었으며, 이 확률은 지역의 수질오염과 서식지 손실을 고려하면 적은 것으로 나타났다. PVA는 개체군이 적고 다른 정보가 부족한 종에 대해 실시한다. 또한 매의 개체군은 댐의 보 및 콘크리트 제방 등을 고려하면 멸종의 확률이 증가될 것으로 사료된다. 장기적인 생활사 등을 고려한 연구가 필요하다.

• 지적과 국토정보
• /
• 제48권2호
• /
• pp.65-77
• /
• 2018

빈집 연구에 있어 발생 영향 요인 파악은 매우 중요하다. 연구의 목적은 농촌 지역의 빈집 발생에 영향을 주는 요인을 분석하는 것이다. 121개 연구 대상 지역을 설정하고, 8개의 독립변수(노후 주택 비율, 주택 거래 비율, 주택 보급률, 지역 소멸 지수, 순 이동률, 지역 노령화 지수, 인구 대비 종사자수, 재정자립도)와 1개 종속변수(빈집 비율)를 선정하였다. 연구 결과, 첫째, 일반농산어촌 지역 전체를 대상으로 하는 모형 1과 군 지역을 대상으로 하는 모형 2는 모두 통계적으로 유의미하였으며, 잔차의 독립성에 문제가 없었다. 둘째, 지역 소멸 지수 및 노후 주택 비율의 경우 모형 1과 모형 2에서 모두 통계적으로 유의미한 정(+)의 관계가 있는 것으로 분석되었으며, 셋째, 주택 보급률의 경우, 모형 1에서만 통계적으로 유의미한 정(+)의 관계가 있는 것으로 분석되었고, 주택 거래 비율의 경우, 모형 2에서 통계적으로 유의미한 반(-)의 관계가 있는 것으로 분석되었다. 연구의 시사점가 도출되었다. 첫째, 가구 및 인구 증가가 없는 주택 보급률의 상승은 지역 내 빈집의 발생 확률을 높이는 것을 시사하고, 노후 주택 비율이 높을수록 빈집 발생 확률이 높아진다. 둘째, 주택 거래 활성화를 위해서는 지역의 중장기 발전을 위한 투자 유입이 필요하다. 셋째, 지역 소멸 지수는 빈집 비율과 유의미한 관계를 가지므로, 지역의 영속성을 위해 장기적인 시각에서 지역 활성화 정책이 도입되어야 한다.

• 환경생물
• /
• 제27권1호
• /
• pp.73-81
• /
• 2009

멸종위기종 금개구리 (Rana chosenica)개체군의 존속 가능성을 알아보고 효과적인 보전 대책의 마련과 야생복귀 방법을 개발하기 위하여 충북 청원군에 서식하는 개체군을 대상으로 개체군생존분석을 실시하였다. 해당 금개구리의 개체군은 30년간 1,000회의 시뮬레이션을 통해 0.113의 낮은 성장률을 가지고 존속해 나갈 것이라 예측이 되었으나 절멸가능성 또한 81.1%로 매우 높아 환경적으로 민감한 특징을 가지고 있었다. 금개구리 개체군의 개체군 성장률과 절멸가능성은 변태율의 변화에 대해 가장 민감하게 반응하는 것으로 나타났는데, 이는 금개구리의 야외 개체군을 안정적으로 유지하기 위해서는 무엇보다도 금개구리 유생이 변태할 때까지의 생존율을 높이는 것이 결정적이라는 것을 의미한다. 항아리곰팡이병이나 개구리바이러스와 같은 질병이 발병할 경우 개체군의 절멸확률이 100%로 예측되었다. 절멸 개체군의 야생개체군 복원의 방법으로는 수컷의 비율을 83%, 투여개체들의 나이구조가 정상분포를 보이는 100마리의 개체군을 200마리를 수용할 수 있는 지역에 복귀를 시키고, 4년 후 2년 단위로 10년 후까지 10%씩 보충하는 방법이 가장 안정된 개체군을 복원, 유지하는 방법으로 나타났으며, 이 복원된 개체군의 경우 지속적으로 금개구리의 유생이 변태할 때까지의 생존율을 높일 수 있는 보호대책이 마련된다면 성장률 0.297, 절멸가능성 0.290을 갖는 안정된 개체군을 30년 후 138마리까지 유지할 수 있을 것으로 분석되었다. 이러한 결과들은 금개구리 개체군의 보전과 재도입을 위한 효과적인 전략수립의 근거로 활용될 수 있을 것이다.

• 한국환경생태학회지
• /
• 제27권4호
• /
• pp.417-428
• /
• 2013

여우는 한국에서 1980년대 이후로 절멸된 것으로 취급하고 있으며, 현재는 환경부에서 멸종위기 1급 동물로 지정되어 소백산국립공원에서 복원사업이 이루어지고 있다. 본 연구에서는 여우복원사업에 필요한 적정 모델링과 방사 전략을 수립하기 위하여, VORTEX 프로그램을 이용한 개체군 생존력 분석(Population viability analysis: PVA)을 수행하였다. 초기 개체군 0에서 매년 10개체(암5, 수5)를 향후 10년간 지속적으로 방사할 경우, 개체군의 이입으로 50년간 개체군 성장률은 $0.018{\pm}0.204$였으며, 절멸확률은 0.354로 나타났다. 최초 방사 후 16년차에 116.34로 최대 개체군 크기를 보였으나, 17년차부터 매년 1.22의 감소율을 나타내었다. 방사된 여우의 지속적인 성장과 절멸을 방지하기 위해서는 최초 방사 17년 이후 추가적인 방사가 필요하며, 장기적인 여우 존속을 위해서는 매년 12개체 이상을 방사하는 것이 필요한 것으로 분석되었다. 반면 연간 6개체 이하일 경우 50년 후의 절멸 확률은 80% 이상으로 나타났으며, 최소한의 개체군 성장을 위해서는 8개체 이상의 추가 방사가 필요한 것으로 나타났다. 설정된 조건값에서 매년 10개체씩 암수의 성비를 변화하여 6:4 로 10년간 방사할 경우 1:1 비율보다 안정적인 개체군 성장률을 보였으나, 암컷의 비율이 7:3이상으로 높아질 경우 부정적인 결과를 보였다. 재난요인으로 설정된 road-kill과 밀렵은 여우복원사업의 성패에 중요한 요인으로 확인되었다. 초기 적용값을 기준으로 각각의 요인이 3% 감소할 경우에는 절멸 확률은 30%로 낮아졌으며, 3% 이상 증가할 경우 50년 후의 절멸 확률은 약 90%에 이르는 것으로 분석되었다.

• Journal of Astronomy and Space Sciences
• /
• 제37권4호
• /
• pp.219-228
• /
• 2020

A CubeSat platform has become a popular choice due to inexpensive commercial off-the-shelf (COTS) components and low launch cost. However, it requires more power-efficient and higher-data rate downlink capability for space applications related to remote sensing. In addition, the platform is limited by the size, weight and power (SWaP) constraints as well as the regulatory issue of licensing the radio frequency (RF) spectrum. The requirements and limitations have put optical communications on promising alternatives to RF communications for a CubeSat platform, owing to the power efficiency and high data rate as well as the license free spectrum. In this study, we analyzed the performance of optical downlink communications compatible with CubeSat platforms in terms of data rate, bit error rate (BER) and outage probability. Mathematical models of BER and outage probability were derived based on not only the log-normal model of atmospheric turbulence but also a transmitter with a finite extinction ratio. Given the fixed slot width, the optimal guard time and modulation orders were chosen to achieve the target data rate. And the two performance metrics, BER and outage data rate, were analyzed and discussed with respect to beam divergence angle, scintillation index and zenith angle.