해상공사에서 발생하는 부유사는 해수의 탁도를 증가시키고 광량을 감소시켜 해양생물에 악영향을 미치므로 해양환경영향평 가에서 중요한 요소이다. 하지만 평가에 적용되는 인자에 대한 공식적인 자료의 부족과 평가자의 능력에 따라 그 영향이 달리 평가되고 있다. 따라서 본 연구에서는 해역이용영향평가센터에서 검토한 3년간(2012–2014)의 매립, 준설, 외곽시설물 설치 등 총 58건 사업에 대한 부유사 확산 평가에 대한 실태를 진단하고 개선방안을 제시하였다. 개선방안 제시를 위해 4가지의 평가지표(격자체계의 적정성, 원단위의 적정성, 대표입경 및 침강속도의 적정성)를 적용하였다. 각 항목별 신뢰도에 평균점수 분석결과, 격자체계는 25점, 원단위는 60점, 대표입 경은 34점 그리고 침강속도는 17점으로 평가항목에 대한 개선방안이 필요한 것으로 나타났다. 본 연구에서는 부유사 확산 평가상태에 대 한 진단 및 신뢰도 평가 결과를 활용하여 부유사 확산예측에 대한 개선방안을 제안하였다. 먼저, 부유사 발생원단위 및 대표입경별 침강 속도에 대한 공신력 있는 값이 가이드라인을 통해 제공해야 한다. 그리고 실무에선 신뢰성 향상을 위해 격자체계의 적정성과 결과의 검 증을 철저히 해야 한다.

국내외로 태풍, 홍수, 화산, 지진, 해일 등의 자연재난에 의하여 인명, 재산 피해가 지속적으로 발생하고 있으며 특히 최근에 는 황사, 미세먼지와 같은 입자상 오염물질의 확산이 가속되고 있어 입자상 물질 확산의 예측 및 대응 기술 대한 요구가 높아지고 있는 실정이다. 이와 같은 입자상 물질 관련 재난에 대응하기 위하여 수치 모델을 사용하여 입자상 물질의 확산 경로 및 농도를 예측하는 연구들을 진행하고 있으며, 본 연구에서는 선행연구로 라그랑지안 모델 중 하나인 PUFF-UAF 모델을 개선하여 개발된 PUFFGaussian 모델을 이용하여 연구를 진행하였다. PUFF-Gaussian 모형을 이용하여 온타케 화산의 분화 결과와 검증을 수행하여 유사한 결과가 도출되는 것을 확인하고 백두산 분화에 대한 화산재 확산 예측을 수행하였다. 또한 국내 17개 시·도에 대하여 기존 PUFF-UAF 모델의 결과를 이용하여 계산한 화산재 발생 확률과 PUFF-Gaussian을 이용하여 계산한 발생 확률에 대한 비교를 수행하고 PUFFGaussian 모델을 이용한 결과가 발생 확률이 더 낮은 것을 확인하였다.

PURPOSES: The purpose of this study is to develop an epidemic model considering interregional trips. METHODS : We developed the SIR-T model, which is an epidemic model of infectious diseases based on a metapopulation model considering the interactions between population groups. This model can consider the characteristics of the modes. A simulation was performed using this model to analyze the progress of the Middle East Respiratory Syndrome (MERS) in Korea, in 2015. RESULTS: The simulation results show that the spread of infectious diseases through passenger cars was the fastest and had the largest spread range. In the case of public transportation systems such as intercity buses, public railways, and high-speed railways, infectious diseases spread primarily at major terminal facilities and traffic facilities. CONCLUSIONS: The epidemic model of infectious diseases considering the interregional trips proposed in this study can be used as the base data for prevention strategy planning. However, a significant limitation is the lack of discussion on simulation parameter settings in this study, and further discussions are required in future studies.

지속적으로 관찰되어 온 백두산 화산폭발 전조 현상들이 사회적 이슈가 되고 있으며 주변국인 일본의 화산활동 또한 활발한 추세이다. 국내와 500km 이상 떨어진 위 화산들은 국내에 직접적인 피해를 주기 어렵지만 화산 분화와 함께 분출되는 화산재의 경우 국내에 직간접적인 피해를 미칠 수 있다. 화산재 확산대응의 일환으로 수치해석 모델이 국내외로 사용되고 있으며 각 수치해석 모델 은 사용된 수치해석 방법에 따라 한계가 있다. 본 논문에서는 라그랑지안 방법을 기반으로 한 PUFF-UAF 모델을 분석하였으며, 초기 입자의 수에 대한 의존성의 문제점과 많은 입자개수를 사용함에도 불구하고 나타나는 화산재 농도 예측의 부정확성에 대한 문제점을 제기하였다. 이에 본 논문 연구를 통하여 라그랑지안 기법의 전산효용성을 이용하고 나타난 문제점을 해결하기 위하여 PUFF-UAF 모 델의 결과에 가우시안 확산 모델을 적용하여 결과를 보완하는 PUFF-Gaussian 모델을 개발하였다. 실제 화산분화로 부터 관측된 결과 와 본 연구로 예측된 결과를 비교한 결과 본 연구에서 제안한 방법의 효용성을 보였다.

소나무재선충병에 대한 방제 전략 측면에서 한정된 인력과 자원을 효과적으로 이용하려면 방제 대상 지역에서의 소나무재 선충병 피해 확대 방향과 발생 가능 지역을 예측하여 대비할 필요가 있다. 본 연구에서는 소나무재선충병 확산 예측을 위하여 솔수염하늘소(M. alternatus)와 환경조건을 이용한 CLIMEX, MB Index, Maxent 모형으로 분석하였다. CLIMEX 분석을 위하여 일기상 자료(최고기온, 최저기온, 강수량, 평균 상대습도)를 월별 10년 평균하여 68개 관측지점별로 구축하였다. 미래 예측 자료는 기상청 기후변화정보센터에서 제공하는 12.5km 격자의 월별 자료(RCP 8.5)를 10년 단위 평균값을 도출하고 68개 관측지점별로 추출하였다. MB Index와 Maxent 분석을 위한 입력자료는 소나무재선충병 발생 지점, 월평균기온과 지형(고도, 향, 경사)을 이용하였다. 소나무재선충병 확산과 관련한 3가지 모형에서 도출된 결과를 종합한 결과, 2020년대에는 전라남도와 경상남도, 충청남도 내륙지역과 수도권을 중심으로 확산할 것으로 나타났다. 2050년대에는 강원도 백두대간 지역을 제외한 우리나라 전역으로 소나무재선충병이 확대될 것으로 예측되었고, 2090년대에는 전국적으로 소나무재선충병 이 발생할 것으로 나타났다.

입자의 확산을 모사하는 Lagrangian 기반의 HYSPLIT과 PUFF 모형을 이용하여 화산재의 확산 해석을 수행하였다. 미국의 스퍼와 리다우트 화산은 각각 1992년과 2009년에 폭발성 분화가 발생하여 화산재가 광범위하게 확산되었다. 이 때 발생한 공기 중에 부유하는 미세입자와 퇴적되는 화산재로 인해 공항이 폐쇄되고 통신 교란이 발생하는 피해가 발생하였다. 또한, 인도네시아의 켈루트 화산은 최근까지 활발한 활동을 하고 있으며 1919년과 2014년의 대분화로 인해 인명피해가 속출하였다. 따라서 본 연구에서는 입자 확산 모형을 이용하여 이와 같이 화산재로 인해 피해가 발생하는 영향범위와 경로를 분석하였다. 수치 계산의 신뢰성을 평가하기 위해서 다중 수치 모형으로 예측된 화산재의 확산 범위와 실측치에 의한 확산 경로를 비교하여 검증하였다. 또한, 화산재가 영향을 미치는 범위를 평가한 결과 HYSPLIT과 PUFF 모형의 확산 분포는 70% 내외로 일치하는 것을 확인하였다.

PURPOSES : The objective of this study is to investigate the capability of the combined model of traffic simulation, emission and air dispersion models on the impact analysis of air quality of mobile sources such as vehicles. METHODS : The improvement of the quality of life brings about the increasing interest of the public environment. Many endeavors including the travel demand management, the application of the state-of-the-art ITS technologies, the promotion of eco-friendly vehicles have been tried in transportation area to reduce the modal emissions. Especially, it is expected that the increasing number of eco-friendly vehicles in the road network would be able to reduce the pipe-tail emissions tremendously. From this perspective, we have performed a study on the impact analysis of the popularization of the eco-friendly vehicle in the place of the fossil fuel energy powered vehicles on the surrounding air quality using the combined framework of microscopic traffic simulation, emission and air dispersion model. RESULTS : The combined model successfully captured the effect of moving to the eco-friendly vehicles on the air quality, and the results showed that the increasing usage of eco-friendly vehicles can improve the surrounding air quality tremendously and that the air dispersion model plays a crucial role in the investigation of the air quality change around the main corridor. CONCLUSIONS : This study demonstrated the capability of the combined model showing the spatio-tempral change of emission concentration.

콘크리트의 타설 직후, 상대적으로 콘크리트는 높은 증기압을 갖게 되며, 주위의 대기는 낮은 증기압을 갖게 된다. 콘크리트와 대기 간의 증기압의 평형을 유지하려는 작용 때문에 콘크리트의 표면에서 대기로 수분이 이동하는 증발이 발생한다. 표면에서 일어나는 증발로 인하여 콘크리트의 내부에서도 증기압의 차이가 발생하며, 이로 인하여 콘크리트 내부의 수분이 서서히 표면으로 이동하는 수분확산이 일어난다 이 수분확산의 속도는 콘크리트의 소성 균열, 수화도, 강도와 같은 요인으로 작용하여 콘크리트의 품질에 크게 영향을 미친다. 본 논문에서는 콘크리트 수분확산의 지배방정식과 실내에서 측정된 콘크리트의 온도와 상대습도를 이용하여 초기재령의 콘크리트의 수분확산도를 역계산하였다. 역계산된 콘크리트의 수분확산도를 이용하여 콘크리트의 수분확산도 모형을 개발하였으며, 이를 입력값으로 사용하여 유한요소법에 의해 콘크리트의 상대습도를 계산하였다. 그 결과로서 계산된 상대습도는 측정된 상대습도와 대체로 일치하였다.

Korean agricultural industry has weakened as demand for domestic agricultural products has declined due to accelerating market liberalization, aging and shrinking of rural population, and stagnating rural households’ incomes. On the other hand, as the forth industrial revolution unfolds in earnest, tremendous changes are expected, and those changes won’t be confined to certain industries but would shaken the world we know of entirely. Smart farm, which is one example of the fourth industrial revolution, is increasingly being recognized as a new growth engine for the future as smart farm and the science and technology behind it, not the size of arable land, will determine competitiveness of the agricultural industry and drive agricultural productivity and managerial efficiency. In consideration that John W. Kingdon’s Multiple Streams Framework has recently been presented as an important theoretical model in the policy field, this study analyzed problem stream, policy stream, and political stream in the process of forming the smart farm policy, and looked into what role the government played as policy entrepreneur in policy window. The smart farm policy was put on policy agenda by the government and was approved when the government announced the Smart Farm Plan together with relevant ministries at the 5th Economy-Related Ministers’ Meeting held in April 2018. This suggests that change of the government is the most critical factor in political stream, and explicitly indicates the importance of politics in formation of an agricultural policy. In addition, actual outcome of the policy and how policy alternatives that will enhance people’s understanding will support it seem to be the key to success. It also shows that it is important that policy alternatives be determined based on sufficient discussion amongst stakeholders.

An integrated hydrodynamic model was developed by dynamic coupling based on numerical grid applied global discretization scheme for 1D channel and 2D overland domain. Interface implementation was suggested to simulate hydrodynamic interaction considering the continuity of time dependent water level/flux between channel and overland regime. A hypothetical watershed example was used to demonstrate the applicability of a coupled 1D/2D model. The results verified that the model reproduced well return flows to channel as well as the diffusion of inundation flow.

고정확도를 보장할 수 있는 Compact Finite Volume Method를 이용하여 수심적분형 흐름 모형과 수심평균된 이송확산방정식을 해석하는 수치모형 개발과정을 기술하였다. 이차원의 흐름과 파랑의 상호작용에 대한 실험결과와 제시된 수치모형을 이용한 계산결과는 양호하게 일치하였다. 일차원과 이차원공간에서의 흐름에 의한 스칼라의 이송에 관한 수치모의에서도 수차확산이 거의 발견되지 않았고, 매우 정확히 일치하였다. 개수로에서의 난류혼합에 관한 수치모의 결과에서도 합리적인 스칼라의 혼합양상이 관찰되었다.

오염물질의 이동 현상을 모의하기 위하여, 감쇠항이 있는 3차원 이송-확산 방정식의 수치모형이 개발되었다. 개발된 모형은 유한차분 모형으로서 시간단계의 가중치 α를 포함하는 음해법(implicit finite difference method)과, 반복법인 Gauss-Seidel SOR(successive over relaxation)이 사용되었다. 모형은 보다 단순화된 가정 하에서 존재하는 두 가지의 해석적인 해와 비교되었다. 그 결과 Peclet number가 5～20 이하에서는 수치 분산의 영향이 크지 않았고 작은 오차 범위 내에서 해석적인 해와 동일하였다. 또한 가중치 α의 변화에 대한 모형의 거동은 Crank-Nicolson 모형(α=0.5)이 fully-implicit 모형(α= 1)보다 해석적인 해에 접근함을 보여주었다. 모형의 검증과 실효성 제고를 위하여, mass balance를 검토하였다. 즉, 이송, 확산 및 감쇠항 각각에 대한 질량 이동을 산출하였으며, 그 결과 질량 이동의 계산 오차는 약 3% 이내였다. 본 모형은 감쇠 과정이 수반되는 3차원 이송-확산의 농도분포와 질량이동을 산출할 수 있으며 다양한 경계 조건을 설정함으로서 현장조건을 반영할 수 있다. 그러나 본 모형은 고정 격자를 기반으로 하는 유한차분 모형이므로 Peclet number가 비교적 작게 나타날 수 있는 토양 및 지하수계의 오염물질 이동 등의 문제에서 유용하게 적용될 수 있을 것으로 사료된다.

본 연구에서는 SMS 모형을 이용하여 하천에 유입된 오염물질의 이송 및 확산 특성을 파악하기 위하여 실제 흐름에 적용하였다. 연구대상 수로구간은 한강하류부인 반포대교에서 가양대교까지를 실험하였으며, 수치모형으로는 RMA-2와 RMA-4를 사용하였다. RMA-2 모형을 통해 수치모의 결과와 실제 흐름에서의 확산범위 및 확산에 영향을 미치는 확산계수변화에 따른 농도 분포를 비교 분석하였고, RMA-4 모형을 통해 오염물질이 유입되었을 때 확산규모 및 이송특성을 분석하였다. 이 때의 경계조건으로 사용되는 유량 및 수위자료는 갈수기 기간을 선정하여, 한강 홍수통제소에서 제공하는 자료를 사용하였다. 수치모의 결과 갈수기 기간의 오염물질의 확산특성의 경우 확산계수의 영향을 거의 받지 않으며, 오염물의 도달속도는 오염물질이 유입된 지점에서 하류부로 갈수록 감소하였다.

분포형 유출모형에 대하여는 컴퓨터의 발달과 지리정보시스템의 구축 및 관련정보의 제공이 활성화되면서 최근 많은 연구가 진행되고 있다. 이러한 분포형 유출모형은 대상유역을 보다 세분 요소화하여 계산하는 이론적이고 물리적인 기반의 모형이다. 본 연구에서는 토지피복 상태에 따라 결정되는 매개변수와 2차원 확산파 방정식에 기초하여 지표면에서의 유출량을 계산하는 모형을 개발하였다. 기존에 연구되었거나 개발 중인 유출모형은 대부분 Manning-Strickler의

유류유출사고는 치명적인 해양 생태계파괴를 가져올 뿐만 아니라, 막대한 방제 및 피해보상비용이 발생하므로 일종의 재난으로 받아들여지고 있으며, 초기 방제대책으로써 유출유의 확산범위를 정확히 예측하는 것은 중요하다. 본 연구에서는 허베이 스피리트호 유출사고에 대하여 외력요소를 고려하여 유출유 확산모형을 구축한 후, 확산분포에 대한 수치계산을 수행하여 만리포 및 신두리 일대 해안에 유류가 유입되었던 유출사고 13시간 후인 2007년 12월 7일 오후 8시와 인공위성 사진이 존재하는 2007년 12월 11일 오전 11시의 확산분포를 관측상황과 비교하여 검증하였다.

Various Eulerian-Lagrangian models for the one-dimensional longitudinal dispersion equation in nonuniform flow were studied comparatively. In the models studied, the transport equation was decoupled into two component parts by the operator-splitting approach; one part is governing advection and the other is governing dispersion. The advection equation has been solved by using the method of characteristics following fluid particles along the characteristic line and the results were interpolated onto an Eulerian grid on which the dispersion equation was solved by Crank-Nicholson type finite difference method. In the solution of the advection equation, Lagrange fifth, cubic spline, Hermite third and fifth interpolating polynomials were tested by numerical experiment and theoretical error analysis. Among these, Hermite interpolating polynomials are generally superior to Lagrange and cubic spline interpolating polynomials in reducing both dissipation and dispersion errors.

자연하천에서의 이송-확산 과정의 모의를 위하여 입자위치의 이산확률분포에 기초한 2차원 수송 모형을 개발하였다. 제안된 모형에서는 단위 시간간격동안 격자간의 질량이송을 예측하기 위하여 평균과 분산의 함수로 나타내어진 확률분포를 사용하였다. 개발된 모형은 유속, 확산계수, 단면적이 일정한 단순영역에 대하여 수치확산이 없는 해를 구하였고, 양의 확률을 만족시키는 안정조건이 성립한다면, 해석해와 다른 유한차분법과 비교하였을 때, 좋은 결과를 나타내었다. 본 모

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 비교하였