농업용 둑높임저수지의 다중 용수공급을 위한 이수운영기준곡선 개발

박종윤,정인균,이광야,김성준,Park, Jong-Yoon,Jung, In-Kyun,Lee, Kwang-Ya,Kim, Seong-Joon 대한토목학회 2013 대한토목학회논문집 Vol.33 No.4

This study developed an operating rule curve (ORC) for multipurpose water supply (irrigation and environmental water) in heightened agricultural reservoir. Among the 20 reservoirs in improvement project of agricultural reservoir dam heightening, the 4 representative reservoirs (Ungyang, Gungchon, Yongam and Unam) were selected for the study according to the analysis of statistical characteristics. Available environmental water supply amounts during irrigation and non-irrigation periods, which is the range from release restricted water level to high water level were estimated by water balance analysis using reservoir operation model. Reliability, resiliency and vulnerability criteria for water system performance were used to assess the multiple water supply capacity. The ORC was presented as the percentile rank for the daily reservoir water level from the results of reservoir operation using the past couple of decades weather data. The water levels for each percentile were divided into 3 buffer sections representing drought (5~25%), normal (25~75%), and flood (75~95%) year to operate the heightened agricultural reservoir with ORC. 본 연구에서는 농업용 둑높임저수지의 다중용수공급능력(관개 및 하천유지용수) 평가에 따른 이수운영기준곡선을 개발하였다. 20개 둑높이기 사업지구를 대상으로 특성분석에 따른 4개(웅양, 궁촌, 용암, 운암)의 대표 저수지를 선정하고, 이수운영모형을 이용한 물수지분석을 통해 하천유지용수 공급 가능량을 산정하였다. 이수운영기준은 관개기와 비관개기에 대해 방류제한수위(사업전 만수위)에서 상시만수위까지의 저수위구간을 하천유지용수공급 가능 수위로 설정하고 신뢰도, 회복도 및 취약도 지수를 이용하여 각 둑높임저수지 특성별 물공급 능력을 평가하였다. 이수운영기준 적용에 따른 둑높임저수지의 이수운영기준곡선은 과거 이수운영모의결과로부터 일별 저수위를 백분위(Percentile Rank)로 표현하였다. 각 분위별 저수위 구간을 3개의 완충구간(Buffer)으로 나누어 갈수년(5~25%), 평수년(25~75%) 및 풍수년(75~95%)에 해당하는 저수지 운영이 가능하도록 하였다.

농업용 소규모 저수지의 붕괴에 따른 하류부 피해예측 모델링

박종윤,조형경,정인균,정관수,이주헌,강부식,윤창진,김성준,Park, Jong-Yoon,Joh, Hyung-Kyung,Jung, In-Kyun,Jung, Kwan-Soo,Lee, Joo-Heon,Kang, Bu-Sik,Yoon, Chang-Jin,Kim, Seong-Joon 한국농공학회 2010 한국농공학회논문집 Vol.52 No.6

This study is to develop a downstream flood damage prediction model for efficient confrontation in case of extreme and flash flood by future probable small agricultural dam break situation. For a Changri reservoir (0.419 million $m^3$) located in Yongin city of Gyeonggi province, a dam break scenario was prepared. With the probable maximum flood (PMF) condition calculated from the probable maximum precipitation (PMP), the flood condition by dam break was generated by using the HEC-HMS (Hydrologic Engineering Center - Hydrologic Modeling System) model. The flood propagation to the 1.12 km section of Hwagok downstream was simulated using HEC-RAS (Hydrologic Engineering Center - River Analysis System) model. The flood damaged areas were generated by overtopping from the levees and the boundaries were extracted for flood damage prediction, and the degree of flood damage was evaluated using IDEM (Inundation Damage Estimation Method) by modifying MD-FDA (Multi-Dimensional Flood Damage Analysis) and regression analysis simple method. The result of flood analysis by dam-break was predicted to occurred flood depth of 0.4m in interior floodplain by overtopping under PMF scenario, and maximum flood depth was predicted up to 1.1 m. Moreover, for the downstream of the Changri reservoir, the total amount of the maximum flood damage by dam-break was calculated nearly 1.2 billion won by IDEM.

물의 상평형 그림에 대한 오해와 이해: 대기 중 물의 증발과 얼음의 승화

박종윤,Park, Jong-Yoon 대한화학회 2007 대한화학회지 Vol.51 No.6

본 연구에서는 대기 중에서 물의 증발이나 얼음의 승화와 같은 물의 상태 변화를 물의 상평형 그 림을 이용하여 어떻게 설명할 수 있는지를 제시하고자 하였다. 물의 상평형 그림은 1성분계의 상평형을 나타 낸 것이므로 원칙적으로 물만 존재하는 경우에 사용할 수 있는 것이다. 공기가 존재하는 경우에는 액체 물 또 는 고체 얼음이 있으면 항상 공기 중에 수증기가 공존하게 되며, 이 때 물 또는 얼음의 압력은 공기 중 수증 기의 부분 압력과 일치하지 않기 때문에 상평형 그림에 하나의 점으로 그 상태를 나타낼 수 없다. 그러나 공 기가 존재하는 경우에도 포화 수증기압은 물만 존재하는 경우와 거의 차이가 없으므로 상평형 그림의 증기 압 력 곡선과 승화 곡선을 이용하여 대기 중에서 물의 증발과 얼음의 승화를 설명할 수 있음을 논의하였다. The purpose of this study is to suggest how to use the phase diagram for water to explain the evaporation and sublimation in the atmospheric condition. In principle, the phase diagram for water represents a one component system so it cannot be applied to the water contact with the air. When the liquid or solid phase of water exists in the air, always water vapor also exists in the air. In this case, we cannot present this state as a single point on the phase diagram because the pressure of the liquid or solid is different from that of the vapor in the air. However, since the saturation vapor pressure of liquid or solid is altered by negligible amount due to the presence of air, the evaporation and sublimation in the atmospheric condition can be explained using the vapor pressure line and sublimation line on the phase diagram.

퍼텐셜 에너지 곡선에 대한 예비 화학 교사들의 이해 조사

박종윤,김은경,Park, Jong-Yoon,Kim, Eun-Kyoung 대한화학회 2015 대한화학회지 Vol.59 No.6

본 연구에서는 개념 질문지를 사용하여 퍼텐셜 에너지 곡선에 대한 예비 화학 교사들의 이해 정도를 조사하였다. 조사 대상은 화학교육을 전공하는 사범대학 3학년 학생 24명, 4학년 학생 26명으로 총 50명이었다. 개념 질문지는 구슬 두 개의 거리에 따른 퍼텐셜 에너지 변화 곡선을 주고 상상실험을 하는 것으로 구성하였다. 질문지의 응답을 분석한 결과 예비 화학 교사들은 퍼텐셜 에너지나 전체 역학적 에너지가 음의 값을 가지는 것을 받아들이기 어려워하였다. 또한 역학적 에너지 보존은 대부분 알고 있었으나 이를 상상실험의 조건에 제대로 적용하지 못하는 것으로 나타났다. 그리고 구슬에 작용하는 힘의 방향은 대체로 알고 있었으나, 초기 위치에서 구슬이 이동하여 퍼텐셜 에너지가 가장 낮은 우물 바닥에서 정지할 것이라는 응답이 상당히 많았다. 또한 퍼텐셜 에너지 곡선과 관련지어 화학 결합, 기체의 액화, 분자의 진동 운동에 대한 이해도가 매우 낮은 것으로 드러났다. In this study, the pre-service chemistry teachers’ understanding of potential energy curve was investigated. The subjects were 24 junior students and 26 senior students studying chemistry education in a college of education. A concept questionnaire consisted of thought experiments with different initial conditions was developed to survey the pre-service teachers’ conceptions of potential energy curve. The survey results showed that the pre-service chemistry teachers had difficulties to accept the negative values for potential energy and total energy. And they knew the mechanical energy conservation but they could not apply it properly to the thought experiment situations given in the questionnaire. Also they had the knowledge about the direction of force exerted between the two balls, but many of them believed that the balls would stop moving at the bottom of potential energy curve well. In addition, it was discovered that few pre-service teachers could relate the thought experiments to the chemical bonding, the liquefaction of gas, and the molecular vibration.

화학 평형 이동시 반응 속도 변화에 대한 고등학생들의 이해 조사

박종윤,유현희,Park, Jong-Yoon,Yu, Hyun-Hee 대한화학회 2007 대한화학회지 Vol.51 No.4

본 연구에서는 고등학교 3학년 학생 100명을 대상으로 세트화 된 질문지를 사용하여 화학 평형 이 동시 반응 속도 변화에 대한 학생들의 이해 정도를 조사하고, 반응 속도의 기본 개념에 대한 질문이 화학 평 형 이동시의 반응 속도 변화를 이해하는데 도움이 되는지를 조사하였다. 질문지는 A, B, A' 세 개의 세트로 구 성하였으며, A, B, A' 순서대로 응답하도록 하였다. A세트는 화학 평형 이동시의 반응 속도 변화에 대한 문항, B세 트는 반응 속도의 기본 개념에 대한 문항으로 되어 있으며, A'세트는 A세트와 동일한 문항으로 되어 있다. 학 생들의 응답을 분석한 결과 화학 평형 이동시 반응 속도 변화에 대해 정반응 속도 변화보다 역반응 속도 변 화에 대한 이해가 낮았다. 그리고 평형에서 농도 변화에 따른 반응 속도 변화에 대한 이해는 어느 정도 되어 있으나 온도 변화에 따른 반응 속도 변화에 대한 이해도는 아주 낮았다. 그러나 반응 속도 기본 개념에 대한 정답률은 아주 높아 평형 이동시 반응 속도 변화에 대한 낮은 이해도는 반응 속도에 대한 기본 개념이 부족 한 것이 아니라 이를 화학 평형 이동에 제대로 연계시키지 못한 결과로 생각된다. A세트와 A'세트의 정답률 을 비교한 결과 A'세트의 정답률이 통계적으로 유의미하게 높게 나타나 B세트의 문항이 A'세트의 문항 해결 에 도움이 된 것으로 해석할 수 있다. 그러므로 이와 같은 세트화 된 질문지가 학생들의 개념 연결에 도움을 줄 수 있는 가능성을 확인하였다. The purpose of this study is to investigate the students' conceptions about the reaction rate changes during the chemical equilibrium shifts and also whether the questions about basic concepts of the reaction rate are helpful for the students' understanding of reaction rate changes during the chemical equilibrium shifts. The subjects were 100 students in the 12th grade. The questionnaires were composed of A, B, and A' set, which had to be answered sequentially. The A set consisted of questions asking the change of reaction rate when chemical equilibrium was shifted, the B set was to testify the basic concepts of the reaction rate, and the A' set was the same as the A set. The results showed that the students' understanding of the reverse reaction rate change was lower than that of the forward reaction rate change during the equilibrium shift. Also it was found that students' understanding of the reaction rate change caused by adding the reactant was fairly good while their understanding of the reaction rate change caused by temperature increment was very poor. Since the students marked very high scores in the B set questions, their poor understanding for the reaction rate changes during the equilibrium shifts was not seemed to be due to the lacks of the basic knowledge of reaction rate. Instead, it was due to the failure of applying the basic knowledge of reaction rate to the changes of reaction conditions. It was also found that the average scores of A' set were statistically higher than those of A set. It means the B set items were helpful for the students to solve the A' set items. These results evidenced the possibility of set questionnaires could help the students to connect the related concepts in solving the problems.

두 가지 염이 동시에 물에 녹을 때의 용해도

박종윤,Park, Jong-Yoon 대한화학회 2009 대한화학회지 Vol.53 No.4

본 연구에서는 한 가지 염으로 포화된 수용액에 다른 염을 녹이면 얼마나 녹을 것인가에 대한 초-중등 학생들과 교사들의 이해 정도가 낮은 이유를 알아보기 위하여 중등학교 교과서와 대학교 교재의 서술 내용을 조사하였다. 그 결과 중등학교 교과서와 대학교 일반화학 교재에서는 다른 염의 존재 여부와 상관없이 용해도는 일정함을 전제로 서술하고 있었으며, 대학교 물리화학 교재에서는 다른 염의 존재에 의해 용해도가 달라짐을 직접 언급하거나 이를 알 수 있는 내용이 서술되어 있었다. 그러나 물리화학을 이수한 사범대학 4학년 학생들을 대상으로 조사해본 결과 학생들의 대부분이 이러한 용해도 변화에 대한 설명을 하지 못하였다. 따라서 교사나 예비 교사들의 의문을 해소하기 위해 이온쌍 형성과 이온 세기 변화에 따른 용해도의 변화를 설명하고, 실제 실험 결과도 하나 제시하였다. 하지만 중등학교에서는 활동도 개념의 도입이 어려우므로 두 가지 염이 동시에 용해될 때의 용해도를 어떻게 가르칠지에 대한 논의가 필요한 것으로 생각된다. In this study, the descriptions of salt solubility in the textbooks of secondary school and college were reviewed to figure out the reason of low understanding of elementary and secondary school students and teachers about the solubility of a salt in the presence of other ions. The ionic strength dependence of salt solubility was not introduced in the secondary school textbooks and general chemistry textbooks. It appeared in the physical chemistry textbooks as a direct or an indirect explanation. However, most of college senior students who had learned the physical chemistry could not relate the salt solubility with the ionic strength change. The factors might affect salt solubility, such as the ion pair formation and the activity coefficient change by ionic strength, were mentioned and an experimental result was also shown to resolve the questions that college students and teachers might have. Because these explanations are beyond the secondary school level, we need to develope an easier and better explanation suitable for the secondary school students.

고체와 기체의 용해에 대한 대학생들의 열역학적 이해 조사

박종윤,이윤희,Park, Jong-Yoon,Lee, Yun-Hee 대한화학회 2008 대한화학회지 Vol.52 No.2

연구에서는 고체와 기체의 용해에 대한 대학생들의 열역학적인 이해 정도를 조사하였다. 연구 대상은 서울 지역 대학교 3학년 학생 34명이며, 용해 개념 검사지를 사용하였다. 검사지는 고체 염화나트륨과 기체 이산화탄소가 물에 용해될 때 각각의 엔탈피 변화, 엔트로피 변화, 온도에 따른 용해도 변화를 물어보는 6개의 문항으로 구성하였다. 검사지 응답을 분석한 결과 용해시 엔탈피 변화에 대한 학생들의 이해 정도는 높지 않았으며 많은 학생들이 고체 용해에 대해 용질-용매간 인력이 용질-용질간 인력보다 커야 용해가 일어난다고 생각하여 발열 과정으로 응답하였고, 또 용해가 자발적으로 일어나기 위해서는 엔탈피가 감소해야 한다고 생각하여 변화의 자발성이 엔탈피 변화에만 의존하는 것으로 생각하고 있었다. 용해시 엔트로피 변화에 대해서는 엔탈피 변화보다는 이해 정도가 높았으며 대부분 무질서도의 개념으로 이를 설명하였다. 온도에 따른 용해도 변화에 대해서는 대부분 그 방향에 대해서는 옳은 응답을 하였으나 이를 엔탈피 변화와 관련지어 설명한 학생은 25%정도밖에 되지 않았는데, 용해시 엔탈피 변화의 부호를 잘못 인식한 학생들은 올바른 설명을 할 수 없었기 때문이다. purpose of this study was to investigate college students' understanding of the thermodynamic aspects of the dissolution of solids and gases. The subjects were 34 juniors from the Seoul area who answered questionnaires composed of six items which asked the directions and reasons for the changes in enthalpy, entropy, and the solubility by temperature for the dissolution of solid sodium chloride and gaseous carbon dioxide into water. The results showed that the students understanding of the enthalpy change of dissolution was poor: many students answered that the dissolution of solids is an exothermic process because the dissolution occurs when the solute-solvent interaction is greater than the solute-solute interaction; the students also thought that the enthalpy should be reduced for spontaneous dissolution because the spontaneity depends on the enthalpy change only. For the entropy change, the students understanding was better and they explained it according to the meaning of disorder. For the temperature dependence of solubility, most students answered correctly regarding the direction, but only 25% of them explained the reason accounting for the enthalpy change. Many students who answered incorrectly on the enthalpy change could not explain the reason why.

피트모쓰 혼합상토를 이용한 잎들깨의 플러그 육묘 시 용탈률 및 시비농도가 생육 및 무기원소 흡수에 미치는 영향

박종윤(Joung Yoon Park),최종명(Jong Myung Choi),윤화모(Wha Mo Yoon) 한국원예학회 2002 한국원예학회 학술발표요지 Vol.2002 No.3

잎들깨의 플러그 육묘 시 관비 개시기가 생육 및 무기원소 흡수에 미치는 영향

박종윤(Joung Yoon Park),최종명(Jong Myung Choi),윤화모(Jong Myung Choi) 한국원예학회 2002 한국원예학회 학술발표요지 Vol.2002 No.3

중학교 과학 실험수업에 적용한 심화,보충형, 심화형, 보충형 수업의 효과 비교

박종윤 ( Jong Yoon Park ),최정임 ( Jung Im Choi ) 한국과학교육학회 2006 한국과학교육학회지 Vol.26 No.7