Simulating Bacterial Dispersion from Coastal Sewage Outfalls Using the QUICKEST Scheme

강윤호,이문옥,Kang Yun Ho,Lee Moon Ock 한국해양환경·에너지학회 1999 한국해양환경·에너지학회지 Vol.2 No.2

영국의 북서 Fylde 연안역에서, 수영객들을 위한 수질을 개선하기 위해, 방류구에서 흘러나온 오수를 수치모의실험을 통하여 연구하였다. 수질모델의이류확산방정식에서 확산항과 이류항은 양해법 이차정밀도의 중앙차분법과 삼차정밀도의 QUICKEST 법을 사용하여 표현하였다. 수리역학모델은 광역과 세부역으로 나누어지며, 이때 격자는 각기 1km와 200m를 사용하였고, 모의실험의 (유속과조위)결과는 관측값과 잘 일치하였다. 그 다음 단계로서 수질모델을 사용하여 faecal coliform 의 농도분포를 예측하였다. 이 때 4가지의 시나리오가 사용되었다:-(i) Fleetwood outfall,(ii) River Ribble for summer condition,(iii)River Ribble for winter condition 그리고 (iv) Combined Sewer Overflows. 모의 실험의 주요 결과는 다음과 같다:- (i) Fleetwood 방류구에서 방류된 coliform은 Fylde 연안에 거의 미치지 않는다:(ii)여름과 겨울, Ribble에서 유입된 coliform은 Lytham St.Annes에서 10-500(counts/100ml)농도분포를 보였다;(iii)CSO에서 방류된 오수는 해안에서 벗어나 offshore로 이동되지 못하는 것으로 예측되었다. To improve water quality particularly for sea bathers along the Fylde coastal zone near Blackpool, North West England, waste water from a sewage outfall is studied using a mathematical model. The explicit second order accurate central scheme and the third order accurate QUICKEST scheme are used to represent the diffusion terms and the advection terms of the advective-diffusion equation, respectively. Hydrodynamic model is run for a coarse and fine grid, of 1km and 200m, respectively, obtaining good agreement with measured data. Water quality model is then used to predict faecal coliform levels in the region for four different scenarios, including discharges from: - (i) Fleetwood outfall, (ii)River Ribble for summer condition, (iii)River Ribble for winter condition, and (iv)combined sewer overflows for the Blackpool and Fleetwood communities. Main findings from the simulations are:- (i) Fleetwood outfall has a negligible impact on the beaches with respect to pathogen levels; (ii) Discharge from River Ribble for both summer and winter conditions is predicted in the range of coliform levels 10 -500 counts/100ml along the beach at Lytham St. Annes; and (iii) The CSO effluent discharges are predicted not to advect out into offshore by stronger tidal currents.

축제식 양식장에서 수차에 의한 순환 모델링

강윤호,KANG Yun Ho 한국수산과학회 2001 한국수산과학회지 Vol.34 No.6

축제식 양식장에서 수차에 의한 순환효과를 재현하기 위해 수치모형을 개발하였다. 수치모형의 지배방정식으로는 2차원 수심적분 Reynolds 방정식을 사용하였고, 수차에 의한 가속도는 축력을 수차날개에 의해 밀려가는 유체의 질량으로 나눈 값으로 산정하였다. 수치모형을 적용하여 1대의 수차를 작동하고서 수차로부터 직선방향 loin 간격으로 관측된 유속자료와 비교하였다. 모형의 보정을 위해 유량보정계수와 무차원 와점성계수의 민감도를 실험하였다. 유량보정계수는 본 연구에서 처음 제시된 항으로 실험결과 15와 20에서 모형의 결과가 관측값과 가장 유사하였다. 유량보정 계수는 관측자료가 없거나 관측이 용이하지 않을 경우 효과적으로 사용할 수 있으며, 특히 수치실험에서 수차에 의해 발생하는 복잡한 수리특성을 비교적 단순하게 처리할 수 있다는 장점이 있다. Reynolds 응력을 Boussinesq 근사로 표현하는 녈 연구에 서 무차원 와점성계수는 6이 가장 적당한 것으로 계산되었다. 바람에 의한 전단효과를 파악하기 위해 유향 $0^{\circ}C,\;90^{\circ}C,\;180^{\circ}C$ 그리고 풍속 0, 2.5, 5와 7.5m/s 조건의 경우를 비교하였다. 풍향이 수차에 의한 제트류 방향과 평행하거나 정반대일 경우 유속변화는$1\%$ 이하이나, 제트류에 직각으로 향할 경우 제트류 좌우의 와류는 풍향에 따라 위치가 뚜렷이 바뀌며, 유속은 약 $4\%$까지 감소하는 것으로 나타났다. 유속변화 $4\%$는 바람응력 외에 호지의 기하학적 평면구조 혹은 변장비 등에 따른 효과도 포함하는 것으로 생각되었다. 호지에 미치는 바람에 의한 유속변화가 $4\%$ 이하인 것으로 보아, 바람웅력의 영향은 매우 미약한 것으로 나타났다. 그러나 호지의 기하학적 특성과 관련한 와류형성 기구에 대해서 바람이 미치는 효과는 무시할 수 없는 것으로 생각되었다. 모형은 또한 축제식 양식장 2곳에 적용하였다. 양식장 호지 A와B는 각기 변장비 1.05와 0.68, 면적 1.02ha와 0.66ha 그리고 평균수심 1.2m를 갖는다. 각각의 호지에 수차 4대를 작동하고서 관측된 유속과 수치모형을 적용한 계산결과를 회귀 해석하였다. 호지A에서 유향 및 유속의 상관계수는 각기 0.8928, 0.6782이며 호지 B의 경우 각기 0.8539, 0.7071인 것으로 나타났다 따라서 본 연구에서 사용된 모형은 호지의 순환특성을 비교적 잘 재현하였으며, 향후 수차운영과 양식호지의 수질관리에 관한 유용한 도구로 사용될 수 있을 것으로 생각하였다. Paddlewheel-driven circulation in a culture pond has been simulated based on the depth integrated 2 dimensional hydrodynamic model. Acceleration by paddlewheel is expressed as shaft force divided by water mass discharged by paddlewheel blades. The model has been calibrated and applied to culture ponds as following steps:- i) The model predicted velocities at every 10 m along longitudinal direction from the paddlewheel. The model was calibrated comparing the results with the measured values at mass correction factor $\alpha$ and dimensionless eddy viscosity constant $\gamma$, respectively, in a range $15\~20$ and 6. ii) Wind shear stress was simulated under conditions of direction $0^{\circ}C,\;90^{\circ}C\;and\;180^{\circ}C$ and speed 0.0, 2.5, 5.0 and 7.5 m/s. Change rate of current speed was <$1\%$ at wind in parallel or opposite direction to the paddlewheel-driven jet flow, while $4\%$ at orthogonal angle. iii) The model was then applied to 2 culture ponds located at the Western coast of Korea. The measured and predicted currents for the ponds were compared using the regression analysis. Analysis of flow direction and speed showed correlation coefficients 0.8928 and 0.6782 in pond A, 0.8539 and 0.7071 in pond B, respectively. Hence, the model is concluded to accurately predict circulation driven by paddlewheel such that it can be a useful tool to provide pond management strategy relating to paddlewheel operation and water quality.

영양흐름모형을 이용한 1994년 신지도 해양생태계 해석

강윤호,Kang, Yun-Ho 한국해양학회 2011 바다 Vol.16 No.4

1994년 신지도 해양생태계에서 관측된 자료를 이용 Ecopath 영양흐름 모델을 구축하였다. 모델은 생체량과 먹이 조성 자료를 이용하여 우점종의 개체군 역학, 주요 영양흐름의 경로, 생태적 특성을 해석하여 다른 해양 생태계와 비교하였다. 계를 구성하는 그룹은 17개로서 해조류, 식물플랑크톤, 동물플랑크톤, 복족류, 다모류, 이매패류, 극피동물, 갑각류, 두족류, 망둑어, 양태, 홍어, 보구치, 베도라치, 장어, 가자미 및 유기쇄설물을 포함한다. 실험결과 영양단계는 일차생산자와 유기쇄설물로부터 최고 소비자인 가자미 그룹에 이르기까지 1.0~4.0의 범위를 보였다. 계의 총생체량(B)은 0.1 $kgWW/m^2$, 총순일차생산량(PP)과 총통과흐름(TST)은 각기 1.6, 3.4 $kgWW/m^2/yr$이며, TST는 총소비 7%, 총이출 43%, 총호흡(TR) 4%, 총유기쇄설물전환 46%의 합으로 구성된다. PP/TR은 0.012, PP/B는 0.015, 잡식지수는 0.12, 핀순환지수는 0.7%, 평균경로거리는 2.15, 지배용량(A)과 발전용량(C)은 각기 4.1과 8.2 $kgWW/m^2/yr$ bits이며, 상대지배용량(A/C)은 51%를 보였다. 특히 본 연구는 영양상호영향 해석에서 간접적인 경로를 통한 영향을 4가지 형태로 구분하여 기술하였다. 총통과흐름 기운데 총이출이 높은 것은 계가 반폐쇄된 만과 다르게 물질 교환이 크다는 의미이며, 연구해역이 신지도, 조약도, 생일도로 둘러싸인 수로를 통해 강한 조류가 미치는 지역임을 보아 쉽게 알 수 있다. 생태계 이론 및 순환지수 가운데 총생체량, 총통과흐름, PP/TR, 핀순환지수, 평균경로 거리, 잡식지수는 비교적 낮게 산출되었는데, 이는 오덤의 이론에 따라 계가 충분히 성숙하지 못한 근거로 해석되었고, 정보지수인 상대지배용량이 크게 산출된 것은 계가 최대로 발전할 수 있는 용량이 작다는 것으로 해석되었다. 이상의 결과로 보아 연구해역은 영양물질의 외부 유출이 커 계가 발전할 수 있는 가능성은 한정되고 현재 발전하고 있는 단계인 것으로 판단되었다. 본 연구는 신지도 해양생태계의 영양흐름 구조와 생태계 특성을 해석한 시험연구로서 향후 생태계의 변화를 비교하거나 관리에 유용할 것으로 판단된다. A balanced trophic model for Sinjido marine ecosystem was constructed using ECOPATH model and data obtained 1994 in the region. The model integrates available information on biomass and food spectrum, and analyses ecosystem properties, dynamics of the main species populations and the key trophic pathways of the system, and then compares these results with those of other marine environments. The model comprises 17 groups of benthic algae, phytoplankton, zooplankton, gastropoda, polychaeta, bivalvia, echinodermata, crustacean, cephalopoda, goby, flatfish, rays and skates, croaker, blenny, conger, flatheads, and detritus. The model shows trophic levels of 1.0~4.0 from primary producers and detritus to top predator as flathead group. The model estimates total biomass(B) of 0.1 $kgWW/m^2$, total net primary production(PP) of 1.6 $kgWW/m^2/yr$, total system throughput(TST) of 3.4 $kgWW/m^2/yr$ and TST's components of consumption 7%, exports 43%, respiratory flows 4% and flows into detritus 46%. The model also calculates PP/TR of 0.012, PP/B of 0.015, omnivory index(OI) of 0.12, Fin's cycling index(FCI) of 0.7%, Fin's mean path length(MPL) of2.11, ascendancy(A) of 4.1 $kgWW/m^2/yr$ bits, development capacity(C) of 8.2 $kgWW/m^2/yr$ bits and A/C of 51%. In particular this study focuses the analysis of mixed trophic impacts and describes the indirect impact of a groupb upon another through mediating one based on 4 types. A large proportion of total export in TST means higher exchange rate in the study region than in semi enclosed basins, which seems by strong tidal currents along the channels between islands, called Sinjido, Choyakdo and Saengildo. Among ecosystem theory and cycling indices, B, TST, PP/TR, FCI, MPL and OI are shown low, indicating the system is not fully mature according to Odum's theory. Additionally, high A/C reveals the maximum capacity of the region is small. To sum up, the study region has high exports of trophic flow and low capacity to develop, and reaches a development stage in the moment. This is a pilot research applied to the Sinjido in terms of trophic flow and food web system such that it may be helpful for comparison and management of the ecosystem in the future.

머신러닝 회귀분석 유형에 따른 총 공사기간 예측 모델에 관한 연구

강윤호 ( Kang Yun-ho ),윤석헌 ( Yun Seok-heon ) 한국건축시공학회 2023 한국건축시공학회 학술발표대회 논문집 Vol.23 No.1

In construction work, there is often a difference between the estimated construction period and the actual construction period. Accordingly, the project may be delayed from the scheduled date, leading to huge losses due to problems such as increased costs during construction. In this way, it is important to calculate the appropriate construction period at the project planning stage in construction work. To solve this problem, we would like to study a model that will increase the accuracy of the scheduled construction period at the project planning stage. This study compared and analyzed linear regression, Lasso regression, Ridge regression among the types of regression analysis to select an appropriate construction period prediction model to secure an appropriate construction period at the project planning stage to reduce problems during construction.

서베이를 활용한 행정연구 방법론에서 분석의 단위와 수준에 관한 분석 : 「지방정부연구」 게재논문을 대상으로

강윤호(Kang, Yun-Ho) 한국지방정부학회 2009 지방정부연구 Vol.13 No.3

본 연구는 「지방정부연구」에 게재된 서베이 조사연구 방법을 활용한 논문들을 대상으로 하여, 분석의 단위와 수준과 관련된 연구방법론상의 특성과 오류를 발견하는 것을 목적으로 하고 있다. 분석결과, 상당히 많은 논문에서 그러한 오류들이 발견되었으며, 오류가 발견된 논문들은 모두 설명적 연구에 해당되었으며, 특히 그 중에서도 환원을 한 설명적 연구에서 오류가 많이 발견되었다. 기술적 연구로부터는 어떤 오류도 발견되지 않았다. 분석결과는 많은 연구자들이 환원을 통해 자료수집 및 인과분석을 수행하는 과정에서 분석단위와 수준에 상당한 혼란을 겪고 있음을 말해준다. This paper tries to find the characteristics and fallacies of methodology for public administration in terms of the unit and level of analysis. Its focus is on the papers published in the Korean Journal of Local Government Studies and using the survey research method. The results of the analysis show that all fallacies come from the explanatory papers and no fallacies are found in the descriptive papers. Especially, most of the fallacies are found in the explanatory papers that use reduction. This indicates that many researches are confused at the unit and level of analysis in the process of conducting the reduction.

먹이망모델을 이용한 조석 우세 해역의 저서 및 부유기원 영양물질 순환 비교

강윤호(Yun-Ho Kang),강창근(Chang-Keun Kang),김종규(Jong Kyu Kim) 한국해양환경·에너지학회 2019 한국해양환경·에너지학회 학술대회논문집 Vol.2019 No.5

방류수에 오염된 해수욕장의 질병위험지도 모델링

강윤호(Yun Ho Kang),이우범(Woo Bum Lee) 한국물환경학회 2000 한국물환경학회지 Vol.16 No.2

The health effects of bathing in marine waters contaminated with domestic sewage have been an area of scientific controversy. In this study, an epidemiological model is incorporated into a water quality model, to predict distribution of faecal streptococci concentration. The risk of gastroenteritis via the production of risk map is then assessed along bathing beaches in Swansea, west of UK. Such quantification facilitates the assessment of health gain benefits for any specific scheme of urban wastewater treatment. The schemes are designed to effect water quality improvement; including primary, secondary and tertiary systems involving, respectively, settlement alone, biological treatment together and disinfection by UV light or micro filtration. The epidemiological model involves with the dose response relationship linking the probability (p) of gastroenteritis and exposure indexed by faecal streptococci density at chest depth. In the solute transport model, advection terms in the advective-diffusion equation are represented in the finite difference form using the third order accurate QUICKEST scheme and ULTIMATE algorithm. This study provides a basis for both health related water quality objectives and advice to the public on potential health risks from bathing at local recreational waters.

집합적 행동 이론의 관점에서 본 지방분권운동의 문제점과 전략적 방안

강윤호(Kang, Yun-Ho)(姜閏鎬) 한국지방정부학회 2011 지방정부연구 Vol.15 No.1

중앙집권적 전통이 강한 우리나라에서 지방분권 없이는 진정한 지방자치가 실현되기 어렵다. 본 연구는 지방분권을 촉진시킬 수 있는 한 방편으로써의 지방분권운동의 문제점과 전략적 방안에 관해 분석하였다. 적어도 지방분권을 희망하는 사람들(잠재집단)에게 지방분권이 초래하는 공통의 편익(집합재)은 공공재의 성격을 지니기 때문에, 무임승차자의 문제가 발생할 수 있고 그것이 결국 지방분권운동이 활성화되지 못하는 원인이 될 수 있을 것이다. 따라서 무임승차자 문제의 해결에 많은 시사점을 제공해 줄 수 있는 집합적 행동이론을 활용하여 지방분권운동의 문제점과 전략에 대한 분석이 수행되었다. 지방분권운동 활성화를 위한 전략적 방안으로 선거라는 기회의 활용, 지방분권운동 주체의 연합구조화(네트워크화), 기업가적 정치인 양성, 선택적 인센티브의 적극 활용, 적극적 재정자원 확보 등을 제안하였다. In Korea, which has strong centralized traditions, it is difficult to realize a real local autonomy without decentralization. This paper analyzes the movement for decentralization as a means to facilitate decentralization. Since with regard to at least the people (potential group) who desire decentralization, the common benefits (collective goods) that come from decentralization may have the characteristics of public goods. Thus, a free-rider problem may deter the decentralization movement. The analysis of the problems and strategies of the decentralization movement is conducted from the perspective of collective action theories. This paper suggests such strategic means for the activation of the decentralization movement as using the opportunity of elections, confederating or networking the organizations for the decentralization movement, cultivating political entrepreneurs, actively using selective incentives, and actively securing financial resources.

한국 ODA(공적개발원조) 제도의 문제점과 개선방안

강윤호(Yun Ho Kang) 한국정부학회 2014 한국행정논집 Vol.26 No.3

본 연구는 우리나라 ODA 관련 제도를 분석대상으로 하여, ODA 제도가 형성하고 있는 인센티브 구조와국가 간 상호작용 형태 및 이로부터 영향 받는 사업효과의 지속가능성의 문제를 분석하고, 이 문제의 해결을 통해 ODA 사업효과의 지속가능성을 확보 할 수 있도록 하는 제도개선 방안을 제시하였다. 신제도주의와게임이론의 관점에서 연구의 분석모형을 구성하였고, 사마리아인의 딜레마 게임 모형을 수정하여 반복게임을 전제로 하는 ODA의 게임이론 모형을 개발하여 분석을 수행하였다는 점에서, 연구의 의의를 찾을 수 있을 것으로 보인다. 분석결과를 통하여 우리나라의 ODA 제도는 사업 효과의 지속가능성 면에서 딜레마(문제)를 발생시키고 있다는 사실을 확인하였고, 이와 같은 문제해결을 위한 제도의 개선방안을 제시하였다. The paper analyzes the problems in the incentive structure, interactions between countries, and the resulting sustainability of projects` effects that are shaped by the ODA institutions in Korea. And it tries to suggest the improvements of those institutions that make the sustainability through solving the problems. The paper may have significance, in that it built the analytical model from both new-institutionalism and game theory, and also developed the repetitive ODA game model that is the transformation of Samaritan`s dilemma game, and was analyzed based on those models. The results of the analysis indicates that the ODA institutions of Korea are causing the dilemma in the sustainability. And the paper suggests the improvements of the institutions to solve it.

수종의 생약에 대한 항암효과의 실험적 연구(Ⅰ) : 백서의 자연살해세균활성에 미치는 영향

강윤호(Yun Ho Kang),김병운(Byung Woon Kim),하윤문(Youn Mun Ha),박재경(Jai Kyung Park),남상윤(Sang Yun Nam),최규철(Kyu Chul Choi),최용묵(Yong Mook Choi) 한국생약학회 1987 생약학회지 Vol.18 No.2

Natural Killer cells are considered to play an important role in antitumor immune surveillance mechanism. In this study, 21 putative anticancer drugs selected from reference were assessed by evaluating the effect on rat Natural Killer cell activity (NKCA). All 21 herb drugs were extracted in boiling water, lyophilized, autoclaved, and then used for experiment. Culture supernatant of concanavalin-A (Con-A)-stimulated rat spleen cells as a source of lymphokine was also used as a control of comparison. Rat spleen cells were used as effector and NKCA was measured in 4 hr ⁵¹Cr-release assay against Yac-1 mouse lymphoma cell line. In order to determine the optimal conditions for NKCA augmentation, effector cells were treated with 3 different concentrations of each drug for 24, or 48 hrs before testing of NKCA. In optimal conditions determined from previous results, the effect of herb drugs on NKCA were assessed in 3 to 5 experiments. NKCA was significantly enhanced by treatment with 4 herb drugs(Ponciri Fructus, Houttuyniae Herba, Aurantii Pericarpium, Nepetae Herba), Culture supernatant of Con-A-stimulated spleen cells also augmented the rat NKCA more significantly. The results show that 4 of the herb medicines supposed to display anticancer effect may have activity as a biological response modifier through augmentation of NKCA.