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Monte Carlo 모의 및 수치해석 모형을 활용한 하천 유량 추정기법의 개발
강한솔,안현욱,김연수,허영택,노준우,Kang, Hansol,An, Hyunuk,Kim, Yeonsu,Hur, Youngteck,Noh, Joonwoo 한국수자원학회 2022 한국수자원학회논문집 Vol.55 No.4
Since the frequency of heavy rainfall is increasing due to climate change, water levels in the river exceed past historical records. The rating-curve is to convert water level into flow dicscharge from the regression analysis of the water level and corresponding flow discharges. However, the rating-curve involves many uncertainties because of the limited data especially when observed water level exceed past historical water levels. In order to compensate for insufficient data and increase the accuracy of flow discharge data, this study estimates the flow discharge in the river computed mathematically using Monte Carlo simulation based on a 1D hydrodynamic numerical model. Based on the existing rating curve, a random combination of coefficients constituting the rating-curve creates a number of virtual rating curve. From the computed results of the hydrodynamic model, it is possible to estimate flow discharge which reproduces best fit to the observed water level. Based on the statistical evaluation of these samples, a method for mathematically estimating the water level and flow discharge of all cross sections is porposed. The proposed methodology is applied to the junction of Yochoen Stream in the Seomjin River. As a result, it is confirmed that the water level reproducibility was greatly improved. Also, the water level and flow discharge can be calculated mathematically when the proposed method is applied.
수리-수문 통합분석 모형을 활용한 낙동강 하굿둑 모의 분석
강한솔 ( Hansol Kang ),허영택 ( Youngtak Hue ),안현욱 ( Hyunuk An ) 한국농공학회 2023 한국농공학회 학술대회초록집 Vol.2023 No.0
환경에 대한 개선이 요구되면서 낙동강 기수역 조성을 위한 실증실험 등 많은 노력들이 대두되었다. 안정적인 기수역 조성은 낙동강과 연결된 서낙동강의 염해 피해와 밀접한 관계가 있기 때문에 운영에 따른 정확한 해수유입량 산정에 따른 염분 도달거리에 대한 자료가 필요하다. 현재 낙동강 하굿둑 운영은 3차원 모형인 EFDC(Environmental Fluid Dynamics Code) 모형을 활용하여 정확한 염분 도달 거리를 계산하고 있으나 분석시간에 대한 시간적인 문제점이 있다. 따라서 본 연구에서는 시간적 이점을 갖기 위한 1차원 수리모형과 지류 하천까지 고려를 위한 수문 모형의 통합분석 모형을 구축하고 이를 통해 낙동강 실증기간에 대한 모의 분석을 시행하였다. 본 연구의 분석대상 구역은 함안보부터 하굿둑까지 총 75km에 달하는 구간이다. 이 구간에는 밀양천, 양산천 외에 도 크고 작은 지류 하천들이 존재하며 취·양수장이 운영되고 있다. 또한, 홍수기에는 하천의 특성을 갈수기에는 저수지의 특성을 갖으며 함안보라는 수리구조물을 존재하기에 이러한 특징을 반영할 수 있는 격자형 수문모형(K-DRUM)을 구축 후 수문학적인 분석을 선행하였다. 또한 낙동강 하굿둑의 수리구조물은 개도고에 따른 월류(Overflow)와 저류(Underflow) 방식 두 가지를 채택하고 있다. 이러한 특징을 반영할 수 있고 시간적 이점을 갖을 수 있는 1차원 수리모형 K-RIVER를 통해 낙동강 실증 기간에 내수위 및 유량의 모의 분석을 실시하였다. 그 결과 낙동강 본류에 위치한 수위 관측소 청암리, 삼랑진교, 구포대교에 대한 수면 경사 및 수위 재현이 가능하였으며, 해수 유입에 대한 유량의 재현성 또한 확인할 수 있었다. 수리-수문 통합 분석 모형 구축을 통해 하굿둑 운영에 대한 사전 분석이 가능할 것으로 판단된다.
강한솔 ( Hansol Kang ),안현욱 ( Hyunuk An ) 한국농공학회 2019 한국농공학회 학술대회초록집 Vol.2019 No.-
물을 최적으로 관리하기 위해 개별적으로 관리되던 것을 통합적으로 관리하는 통합물관리(IWRM)가 시행됨에 따라 농업용 저수지의 실제 사용현황 파악의 중요성이 증가하고 있다. 직접적인 저수지 사용량 파악을 위해서는 수원공에 대한 관리 및 운영자료가 필요하지만, 실제 저수지는 관행에 의해 관리되고 운영에 대한 자료가 거의 없는 실정이다. 국내에서 널리 쓰이고 있는 DIROM(Daily Irrigation Reservoir Operation Model) 모형은 작물의 필요수량과 작부시기를 고려하여 농업용수 사용량을 산정할 수 있는 방법 중 하나이다. DIROM 모형에서 농업용수 사용량에 영향을 주는 작부시기는 지역별 공급 특성에 따라 변화한다. 하지만 작부시기는 그 지역의 특성에 따라 다르게 나타나지만 그 지역의 현장조사를 통해서가 아닌 작부시기 결정에는 어려움이 존재한다. 또한 손실수량 비율도 용수수요량 산정시 15%가 아닌 관행지구의 지역별 관리특성에 따라 다르게 산정된다. 이에 본 연구에서는 각 관행지구별 공급 특색에 맞는 작부시기를 결정하여 관행지구 특색과 손실수량이 반영된 농업용수 사용량을 제시하였다. 이를 위해 농업용수 사용량에 직접적 관련이 높으며 신뢰성이 높은 저수율 자료를 기반으로 작부시기를 개미 집단 알고리즘(Ant Colony Optimization)을 활용하여 최적화 시켰다. 최적화 시킨 결과의 검증을 위해 전국 저수지 중 10곳을 선정하여 최적화된 작부시기를 반영한 결과와 HOMWRS, AWRS의 작부시기가 적용된 모의결과 그리고 실제 결과를 가지고 비교해보았다.
강한솔 ( Hansol Kang ),안현욱 ( Hyunuk An ) 한국농공학회 2018 한국농공학회 학술대회초록집 Vol.2018 No.-
최근 들어 기후변화에 의한 가뭄과 같은 극한 수문사상의 영향으로 일부 농업용 저수지는 본연의 기능인 관개용수 공급에 어려움이 발생하여 안정적인 농업생산에 어려움을 초래하고 있다. 이에 따라 농업용 용수의 효율적인 물관리는 선택이 아닌 필수적 사항이 되어가고 있다. 효율적인 물관리를 위해서는 농업용수 공급량의 정량적인 파악이 선행되어야 하나, 이론을 바탕으로 산정한 논의 필요수량과 실제 농업용수 공급량과는 상당한 거리가 있는 것이 현실이다. 대다수의 중소저수지의 경우 수문관리원이 경험을 통한 수문관리를 해오고 있으며, 그 방법 또한 정확한 계측이 아닌 경험적으로 이루어지고 있다. 또한 농어촌공사가 관리하는 3000여개소의 농업용저수지 중 대부분의 저수지에서 정량적인 공급량 자료의 계측이 이루어지지 않고 있으며 향후로도 미계측 상황이 유지될 것으로 보인다. 본 연구에서는 이러한 중소 농업용 저수지의 공급량을 다년간의 저수율자료를 이용하여 추정해 보고자 하였다. 현재 대다수의 저수지에 대하여 확보할 수 있는 자료는 강우 및 기상자료와 저수율 자료이다. 이 자료들을 유출모형의 입력 자료로 활용하면 저수지 유입량 자료를 생성할 수 있다. 본 연구에서는 2002년∼2016년 총 15년간의 강우량 자료와 산정한 저수지 유입량을 순별로 정리하여 관행을 반영한 경험적인 농업용수 공급량 추정 강수-공급량 회귀식을 구축하였다. 구축한 방법론의 검증을 위해 만수, 용설, 대사저수지를 대상으로 농업용수 공급량을 추정하여 저수율을 추적하였으며 이를 실제 저수율 변동 곡선과 비교하였다.
정련폐액으로 부터 회수한 세리신을 이용한 세리신/PVA 블렌드 섬유의 제조 및 특성분석
윤해성,강한솔,양태웅,이기훈,Yun, Haesung,Kang, Hansol,Yang, Taewoong,Lee, Ki Hoon 한국섬유공학회 2014 한국섬유공학회지 Vol.51 No.3
Sericin/PVA blend fibers were prepared using sericin that had been recovered during conventional degumming. Pure recovered sericin (RS) fibers could not be formed because of their low molecular weights. By blending the RS with PVA, it could be spun into fibers. A maximum draw ratio of 7.5 was achieved when the PVA/RS blend ratio was 80:20. The morphologies of the PVA/RS fibers were equivalent to those of the blend fibers prepared with hot-water extracted sericin (HS). The elongations at failure and Young's moduli of the PVA/RS and PVA/HS blend fibers were not significantly different. However, the ultimate strengths of the PVA/RS blend fibers were lower than those of the PVA/HS blend fibers. XRD data revealed that the crystallinities of the blend fibers decreased in the presence of RS.