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- 저자 : 강철형(C.H. Kang) (검색결과 6 건)
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이연명,강철형,한필수,박헌휘,이건재,Lee, Y.M.,Kang, C.H.,Hahn, P.S.,Park, H.H.,Lee, K.J. Korean Nuclear Society 1993 Nuclear Engineering and Technology Vol.25 No.1
A stochastic method using continuous time Markov process is presented to model the one-dimensional convective nuclide transport in geologic media, which have usually heterogeneous feature in physical/geochemical parameters such as velocity, dispersion coefficient, and retardation factor resulting poor description by conventional deterministic advection-dispersion model. The primary desired quantities from a stochastic model are the mean values and variance of the state variables as a function of time. The time-dependent probability distributions of nuclides are presented for each discretized compartment given the volumetric groundwater flux and the intensity of transition. Since this model is discrete in medium space, physical/geochemical parameters which affect nuclide transport can be easily incorporated for the heterogeneous media as well as remarkably layered media having spatially varied parameters. Even though the Markov process model developed in this study was shown to be sensitive to the number of discretized compartments showing numerical dispersion as the number of compartments are increased, this could be easily calibrated by comparing with the analytical deterministic model. 연속시간 마코프프로세스를 이용한 한 통계적 방법에 의한 일차원 지하 핵종이동 모델이 제시되었다. 지하매질은 보편적으로 지하수속도, 분산계수 또는 지연계수 등 물리화학적 변수 등의 비균질성을 보여 일반적인 결정론적 이류분산모델로는 잘 기술되지 않는다. 통계적 모델에서의 최종결과는 시간에 따른 함수로서의 기대값과 그 기대값의 분산도를 보여주는 분산치다. 매질이 균질하다고 생각될 정도로 나뉘어진 구획에 대한 핵종의 농도 분포를 구하여 결정론적인 해석해에 의한 농도분포와 비교하여 비균질 매질, 또는 현저하게 구분되는 다층매질의 경우에 대해서 유용 할 것이라는 결론을 얻었다. 매질을 나눈 구획수가 수치적 분산에 민감한 것으로 나타났지만 해석적 모델에 의해 분산계수가 보정될 수 있었다.
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A Nuclide Transport Model in the Fractured Rock Medium Using a Continuous Time Markov Process
이연명,강철형,한필수,박헌휘,이건재,Lee, Y.M.,Kang, C.H.,Hahn, P.S.,Park, H.H.,Lee, K.J. Korean Nuclear Society 1993 Nuclear Engineering and Technology Vol.25 No.4
A stochastic way using continuous time Markov process is presented to model the one-dimensional nuclide transport in fractured rock matrix as an extended study for previous work [1]. A nuclide migration model by the continuous time Markov process for single planar fractured rock matrix, which is considered as a transient system where a process by which the nuclide is diffused into the rock matrix from the fracture may be no more time homogeneous, is compared with a conventional deterministic analytical solution. The primary desired quantities from a stochastic model are the expected values and variance of the state variables as a function of time. The time-dependent probability distributions of nuclides are presented for each discretized compartment of the medium given intensities of transition. Since this model is discrete in medium space, parameters which affect nuclide transport could be easily incorporated for such heterogeneous media as the fractured rock matrix and the layered porous media. Even though the model developed in this study was shown to be sensitive to the number of discretized compartment showing numerical dispersion as the number of compartments are decreased, with small compensating of dispersion coefficient, the model agrees well to analytical solution. 이전에 제신된 시간 균일적인 경우의 모델[1]에 대한 확장으로 균열암반내 핵종이동에 관한 연속시간 마코프 프로세스를 이용한 통계적 방법에 의한 모델이 제시되었다. 단일 평판 균일을 갖는 암반매질에서 핵종이 균열로부터 알반조직내로 확산 이동하는 경우 더 이상 균열시간적인 마코프 모델을 적용할 수 없으므로 암반으로의 확산항을 시간에 따라 변화하는 과정으로 보아 모델을 제시한 후 기존의 결정론적 해석해와 비교하였다. 통계적모델의 최종 결과는 시간의 함수로서의 상태변수에 대한 기댓값과 그 분산치일 것이다. 핵종의 시간 종속적인 확률분포가 전이강도가 주어질 때 매질내의 특성이 균질하다고 볼 수 있도록 나누어진 암반매질의 각 구획에 대해 주어지게 된다. 이 모델은 매질공간에 대해 불연속적이므로 핵종이동에 영향을 주는 변수들이 쉽게 균열암반이나 다중매질 등과 같은 비균질한 매질에 적용되어 질수 있다. 매질을 나눈 구획수가 수치적 분산에 민감한 것으로 나타났지만 분산계수의 보정에 의해 해석해와 잘 일치되는 것을 알 수 있었다.
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Continuous Time Markov Process Model for Nuclide Decay Chain Transport in the Fractured Rock Medium
이연명,강철형,한필수,박헌휘,이건재,Lee, Y.M.,Kang, C.H.,Hahn, P.S.,Park, H.H.,Lee, K.J. Korean Nuclear Society 1993 Nuclear Engineering and Technology Vol.25 No.4
이전에 제시한 모델 1-3을 다시 확장하여 균열 암반에서의 일차원적 핵종이동에 관한 추계적인 모델을 제시하였다. 이 모델은 처분장 근처의 암반내의 균열을 통한 무한 길이를 갖는 핵종의 붕괴 사슬에 의한 이동을 연속시간 마코프 프로세스를 이용하여 모사한다. 이전의 결정론적 해석해에 의한 모델들이 균일한 다공성매질과 같은 단순성을 요구하고 핵종의 붕괴사슬의 수를 제한하며 균열암반매질내에서의 이동의 경우에는 균열에서 암반으로의 확산등이 고려되지 않거나 그 해의 형태가 복잡하다. 또다른 결정론적인 해를 제시하는 수치모델의 경우에도 해를 얻기 위한 과정이 상당히 복잡하고 정확한 해를 제공하지는 못한다. 이에 반해 이 모델은 매질에서의 핵종의 농도에 관한 기대값과 그 분산으로서 비교적 용이하게 해를 제시한다. 모델을 검증하고 그 효율성가 정착성을 예시하기 위하여 암반으로의 확산이 무시된 단순화된 매질에 대하여 3개의 붕괴 사슬을 갖는 가상의 핵종에 대하여 이동거리와 시간에 대한 농도에 대하여 정확한 해석해와의 비교가 행하여 졌다. 매질을 나눈 구획의 수에 종속 하는 수치분산을 보정하여 계산된 결과에서 이 모델이 해석해와 잘 일치하는 것을 알 수 있었다. A stochastic approach using continuous time Markov process is presented to model the one-dimensional nuclide transport in fractured rock media as a further extension for previous works[1-3]. Nuclide transport of decay chain of arbitrary length in the single planar fractured rock media in the vicinity of the radioactive waste repository is modeled using a continuous time Markov process. While most of analytical solutions for nuclide transport of decay chain deal with the limited length of decay chain, do not consider the case of having rock matrix diffusion, and have very complicated solution form, the present model offers rather a simplified solution in the form of expectance and its variance resulted from a stochastic modeling. As another deterministic way, even numerical models of decay chain transport, in most cases, show very complicated procedure to get the solution and large discrepancy for the exact solution as opposed to the stochastic model developed in this study. To demonstrate the use of the present model and to verify the model by comparing with the deterministic model, a specific illustration was made for the transport of a chain of three member in single fractured rock medium with constant groundwater flow rate in the fracture, which ignores the rock matrix diffusion and shows good capability to model the fractured media around the repository.
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