• 한국농공학회지
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• 제42권2호
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• pp.71-77
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• 2000

A multi-region model for solute transport through saturated soils has been developed to describe preferential flow. The model consists of numerous discrete pore groups, which are characterized by a discrete dispersion coefficient, flow velocity, and porosity . The hydraulic properties for each pore group are derived from a soil's hydraluic conductivity and soil water characteristic functions . Flow in pore group is described by the classical advection-disersion equation (ADE). An implict finite difference scheme was applied to the governing equation that results in a block-tridiagonal system of equations that is very efficient and allows the soil to be divided into any number of pore groups. The numerical technique is derived from methods used to solve coupled equations in fluid dynamics problems and can also be applied to the transport of interacting solutes. The results of the model are compared to the experimental data from published papers. This paper contributes on the characteristics of the method when applied to the parallel porosity model to describe preferential flow of solutes in soil.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제12권5호
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• pp.33-36
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• 2007

최근 들어 preferential flow같은 현장조건의 불균질한 매질을 이동하는 지하수 거동해석에 이류 분산 방정식을 적용하는데 많은 문제점들이 제기되어 왔다. 이에 따라 Kim 등(2005)은 최소한의 모형인자로 preferential flow 경로를 통한 토양지하수의 흐름을 예측할 수 있는 간단한 모형을 개발한 바 있다. Kim 등(2005)이 제시한 Generalized Preferential Flow Model(GPFM)은 토양을 표층주변의 분배 층(distribution layer)과 그 밑의 운반구역(conveyance zone)으로 나누어 거동을 예측하고 있다. 본 연구에서는 GPFM을 간단히 소개하고 기존의 다른 실험결과에 적용한 후 이류분산방정식(CDM)과의 비교를 통해 모형을 검증해 보고자 하였다. 기존에 발표된 두 개의 실험값에 GPFM을 적용해본 결과, GPFM은 세 가지 인자-유효함수비, 유속, 분산계수-를 입력하여 silty 및 sandy loam 토양 내 추적자의 파과곡선을 잘 예측하였다. CDM을 이용한 예측 값과 비교한 결과 GPFM과 CDM 모두 실제 관측된 파과곡선과 일치된 경향을 보였으나, GPFM에 의해 추측된 인자들이 더 현실적으로 가능한 값을 나타내었다. 인용된 두 실험값에 GPFM을 적용할 경우 예측 값에 가장 영향을 끼친 인자는 유효함수비로 나타났는데, 이는 Kim 등(2005)이 같은 종류의 토양에서 유속이 GPFM의 결과에 가장 영향을 끼쳤다고 보고한 것에 비해, 다른 성질의 토양에서는 유효 함수비가 가장 결정적인 인자임을 보여준다. 본 연구를 통해 GPFM이 이용하기가 쉽고 여러 가지 현장조건에 적용성이 높아 preferential flow 경로를 통한 토양지하수의 흐름을 예측할 수 있는 유용한 도구임을 확인하였다.

• 한국농공학회지
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• 제39권2호
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• pp.62-73
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• 1997

The application of nutrients and pesticides to agricultural lands has been reported to contribute to groundwater contamination, which can be explained by preferential flow in lieu of convective-dispersive flow. An one-dimensional numerical model depicting preferential water and solute movement was modified to describe multi-layer flows. The model is based on a piecewise linear conductivity function. By combining conservation of mass and Darcy's law and using the method of characteristics a solution is obtained for water flow in which water moves at distinct velocities in different flow regions instead of an average velocity for the whole profile. The model allows transfer ofqr solutes between pore groups. The transfer is characterized by assuming mixing coefficients. The model was applied to undisturbed soil columns and an experiment site with structured sandy clay loam soil. Chloride, bromide, and 2, 4-D were used as tracers. Simulated solutes concentrations were in good agreement with the soil column data and field data in which preferential flow of solute is significant. The proposed model is capable of describing preferential solute transport under laboratory and field conditions.

• 한국토양환경학회지
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• 제5권1호
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• pp.3-12
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• 2000

다영역 모델은 Preferential 흐름에 대한 해석을 위하여 토양을 여러개의 공극군으로 나누고 각 토양의 수리학적 특성을 이용하여 토양내의 흐름을 표현한 방정식이다. 이 모델을 유한차분법을 이용하여 수치적으로 풀이할 때 해의 정확도와 일관성을 분석하기위해 수정등가편미분방정식(MEPDE)을 구하고, 안정성을 분석하기위해 Von Neumann법을 이용한다. 수정등가편미분방정식을 이용하여 얻은 유한차분계에 대한 평가는 모델방정식에 대하여 일관성이 있는 것으로 나타났고 모델방정식에 대한 유한차분법은 2차의 정확도를 얻었다. 모델방정식의 안정성 해석은 Von Neumann방법을 이용하여 진폭도와 위상지연을 구하고 이를 분석하였다. 유한차분계의 진폭비는 Peclet수의 변화에 관계없이 비분산적이었으며 Peclet수가 1.0일때 가장 큰 값을 나타냈고, 위상지연은 참값에 대한 빈도요소보다 더 느리게 파동함을 나타냈다. 모델방정식의 안정성 해석 결과, 모델의 영역분해는 보다 정확한 결과를 얻기 위해서 Peclet수는 1.0보다 작고 Courant수는 3.0보다 작은 범위 안에서 분해하는 것이 좋은 것으로 분석된다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제22권5호
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• pp.595-608
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• 1998

A diffuser an important equipment to change kinetic energy into pressure energy has been studied for a long time. Though experimental and theoretical researches habe been done the understanding of energy transfer and detailed mechanism of energy dissipation is unclear. As far as numerical prediction of diffuser flows are concerned various numerical studies have also been done. On the contrary many turbulence models have constraint to the applicability of diffuser-like flows with expansion and streamline curvature. In order to obtain the reliability of k-$\varepsilon$ turbulence model modified combination turbulence models composed of the anisotropic k-$\varepsilon$model modified combination turbulence models composed of the anisotropic k-$\varepsilon$ model with Hanjalic-Launder's preferential normal strain and Pope's vortex stretching mechanism are proposed. The results of the present proposed models prove the fact that the coefficient of pressure and the shear stress are well predicted at the diffuser flow.

• 한국산업정보학회논문지
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• 제23권5호
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• pp.119-134
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• 2018

오늘날 기업은 기술의 급속한 발전, 고객의 다양한 요구로 인해 높은 불확실성과 경쟁 상황에 놓여 있다. 이러한 기업 환경 속에서 지속적인 경쟁우위와 미래 성장 동력을 확보하는 방안 중 가장 중요한 것이 NPD (신제품 개발)와 관련된 문제로, 이는 기업과 학계에 매우 중요한 이슈이다. 이에 본 연구는 NPD 분야의 기존 연구 흐름과 앞으로의 동향을 파악하여 NPD와 관련된 실무자와 연구자들에게 새로운 가치를 제공하고자 한다. 이를 위해 본 연구는 Scopus 데이터베이스를 활용하여 해외 저명한 저널에 게재된 논문의 키워드를 수집하여 키워드 네트워크 분석을 실시하였다. 이를 통해 NPD 분야의 기존 연구 흐름을 파악할 수 있었고, 각 키워드 간의 연결 관계와 시간의 흐름에 따른 변화를 바탕으로 구체적인 연구주제들의 변화 과정을 제시하였다. 또한, NPD 분야에서 선호되는 키워드를 바탕으로 앞으로의 연구 동향을 제시하였다. 본 연구를 통해 NPD 키워드 네트워크는 멱함수 법칙의 분포를 따르고 있는 좁은 세상 네트워크이고, 키워드의 선호에 의해서 링크가 형성되어 네트워크의 성장이 이루어졌음을 확인할 수 있었다. 또한, 컴포넌트 분석 및 중심성분석을 통해 NPD 키워드 네트워크에서는 주로 Innovation(혁신), New Product Innovation(신제품 혁신), Risk Management(리스크 관리), Concurrent engineering(동시공학), Research and Development(연구개발), Product Life Cycle Management(제품 수명주기 관리) 등과 같은 키워드들이 중심성이 높음을 확인하였다. 한편, 시간의 흐름에 따른 키워드의 선호적 연결의 변화를 살펴본 결과, Innovation(혁신), New Product Introduction(신제품 출시), Project Management(프로젝트 관리) 등의 주제를 중심으로 i) 공급업체와 NPD 협업, ii) 시장의 불확실성을 고려한 NPD, iii) 기술 경영 및 지식경영 분야와 통섭을 고려한 NPD, iv) 중소기업 관점의 NPD 등과 같은 주제의 연구가 요구됨을 확인하였다. 본 연구의 분석 결과는 NPD의 연구 동향, 다른 분야와의 학제간 연구를 위한 새로운 연구주제를 결정하는데 유용하게 쓰일 수 있다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제38권1호
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• pp.73-82
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• 2005

국내산지사면의 토양수분 시공간적 분포상황을 파악하기 위한 토양수분 측정법을 개발하였다. 대상유역을 정밀 측량하여 수치고도모형을 구성한 다음 흐름분배 알고리즘을 적용하였고 역측랑을 통한 대상 유역의 흐름분배 알고리즘의 유의성을 판단하였다. 이를 통한 공간적 변화의 대표성을 최대화하기 위한 장기 모니터링 시스템을 구축하였으며, 토양수분의 정확한 측정을 위해 TDR(Time Domain Reflectometry)을 이용하였다. 측정은 설마천 유역의 범륜사 우측사면에서 수행되었다. 강우사상에 의한 시공간적 토양수분의 변화 자료를 성공적으로 획득하였다. 획득된 토양수분자료는 측정시스템의 효용성과 사면유출의 과정에 대한 물리적인 과정을 나타낸다. 불연속적인 토양수분의 연직분포 양상은 사면 수문과정에서 선행흐름이나 대공극 흐름의 중요성을 의미한다.

• 한국농공학회지
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• 제42권2호
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• pp.78-85
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• 2000

The moment equations of the concentration distribution for the multi-region model are derived using the method of moment. The method originally devised by Aris is to obtain the concentration moments satisfying a given PDE (Partial Differential Equation. The method of moment is used to obtain the first five moments (0th to 4to) that satisfy the model PDE. Each moment of the concentration distribution for the model equation is plotted for the dimensionless time and gave similar results except the skewness and the kurtosis. The results of the analysis show the physical meaning of each moment. The comparisons with the number of regions or the global interaction coefficient give a possibility to determine the parameters of the multi-region model with the analytical concepts.

• 한국농림기상학회지
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• 제17권1호
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• pp.45-57
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• 2015

사면스케일에서 토양수분의 시공간적 분포를 이해하기 위해서는 사면의 단면선(Transect line)에 따른 토양수분 분포 및 변동에 대해 기본적인 해석과 이해가 선행되어야 한다. 이에 단면선에 따라 설계된 여러 토양수분 측정지점으로부터 토양수분 자료에 대해 토양수분 특성인자를 고려하여 토양수분의 특성변동에 대해 이해하고자 하였다. 또한 사면의 위치 및 지형 그리고 토성의 공간적 분포의 토양수분 특성에 대한 영향도 분석하였다. 연구 사면에서 깊은 토양 층에서 평균적 토양수분의 공간적 분포는 지표 층에서의 공간적 분포 경향과는 많이 달랐으며, 사면의 지형 및 위치 그리고 토성의 공간적 분포는 토양수분의 시공간적 분포특징에 큰 영향을 주는 것으로 나타났다. 특히 상부흐름의 기여가 상당한 측정지점에서는 토양수분 변동의 안정화가 진행이 되는 것으로 나타나, 수문학적 경계(hydrologic Threshold)에 대한 추가 연구가 진행되어야 할 것으로 보인다. 또한 토양수분의 불균질한 공간적 경향은 우선적 흐름의 영향과 관련이 있다고 보여진다.

• 유기물자원화
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• 제16권1호
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• pp.46-52
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• 2008

자연계로 유출된 유류 및 유기용매 등 비수용성액체는 토양공극사이에 존재하며 서서히 용해되면서 지속적인 수질오염원으로 작용한다. 본 연구는 유리로 제작된 다공성매체 실험장치를 이용하여 토양 공극사이에 위치한 비수용성액체의 용해현상을 시각화하였고, 이미지 분석기술을 이용하여 용해속도를 정량화하였다. 다공성매체 공극사이 TCE는 물의 유량을 빠르게 할수록 용해속도가 증가하는 것으로 나타났다. 이는 TCE로 오염된 지역의 강우량이 많거나, 지하수 유속이 빠른 지역일 경우 토양내 TCE 제거는 용이하게 일어날 수 있지만, 용해된 TCE의 지하수 유입으로 증가한다는 점을 시사한다. 다공성매체 공극사이 TCE의 현미경 이미지 관측결과, 물의 유량이 빠른 경우 역시 TCE blob 수가 급격히 감소함을 확인하였다. 물의 흐름이 용이한 우선흐름경로에 존재하고 있는 TCE는 물과의 용이한 접촉으로 용해가 빠르게 진행되었다. 반면 정체구역에 존재하는 TCE의 용해속도는 매우 느리게 나타났다. 현장 토양에서도 동일한 현상이 일어날 것이므로 지하수 조사결과 TCE의 검출이 계속된다면, 토양 공극사이에 여전히 TCE가 존재하고 있음을 암시하므로 이에 대한 대책이 강구되어야 한다.