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사용자로부터 데이터를 입력받는 입력수단과, 연산처리 동작이 수행되는 계산수단과, 연산처리 결과를 출력하는 출력수단을 포함하여 이루어지는 연산처리수단의 계산수단 상에 설치된 소프트웨어 형태로 구현되는 메인 프로그램(1)에 의하여 작동되며,
상기 메인 프로그램(1)은, 분석하고자 하는 대상 시스템 선택 값 및 매개변수 값을 입력받는 자료입력부(2), 흐름장의 지질 기하학적 구조를 결정하고 상기 자료입력부(2)로부터 입력받은 자료를 사용하여 지하수 유동 및 물질 이동을 계산하는 계산부(3), 상기 계산부(3)에 의하여 계산된 결과를 흐름장의 압력 분포, 시간에 따른 오염 물질 이동 양태, 시간에 따른 유출 곡선, 오염 물질의 이동 궤적을 포함하는 형태로 출력하는 결과출력부(4)를 포함하여 이루어져, 입자추적법을 이용하여 복잡흐름장에서의 오염 물질 이동을 수치모사하되,
상기 입력수단에 의하여 상기 자료입력부(2)로 데이터가 입력되고, 상기 계산수단에 설치된 상기 메인프로그램(1)의 상기 계산부(3)에 의하여 데이터의 연산처리가 수행되고, 상기 출력수단에 의하여 상기 결과출력부(4)로부터 데이터가 출력되는 것을 특징으로 하는 입자추적법을 이용한 복잡흐름장에서의 오염 물질 이동 수치모사 방법
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제 1항에 있어서,
a) 상기 자료입력부(2)에 의하여, 오염 물질 이동 경로 추적(NW=1), 시간에 따른 오염물 이동 양태(NW=2), 유출 농도(NW=3) 및 누적 유출 곡선(NW=4)를 포함하는 계산 방법 및 결과물 형태의 선택 값(NW)을 입력받는 단계(12);
b) 상기 계산부(3)에 의하여, 흐름장 전체 영역에 대한 단위격자 설정을 포함하는 시스템 특성 정의가 이루어지고, 상기 자료입력부(2)에 의하여 계산에 필요한 매개변수 값들이 입력되는 단계(14);
c) 상기 계산부(3)에 의하여, 총 이동 시간(tn), 계산 단위 시간(△t), 이동을 추적할 입자 개수(NP) 및 원점 위치가 설정되는 단계(20, 22, 30, 32, 40);
d) 상기 계산부(3)에 의하여, 각 단위격자에서의 각 방향 유량(Qij), 총 유량(Qi), 각 방향 유출 확률(pij)이 계산되는 단계(42);
e) 상기 계산부(3)에 의하여, 오염 물질의 이동 메커니즘에 따른 한 단위격자 내에서의 이류 시간(tw), 분산 시간(tDL), 수착 지연 시간(tR), 확산 지연 시간(tDe)을 포함하는 이동 지연 시간이 계산되는 단계(44);
f) 상기 계산부(3)에 의하여, 이동 메커니즘 별 총 체류 시간(tc)이 계산되는 단계(46);
g) 상기 계산부(3)에 의하여, 상기 a) 단계에서 선택된 결과물 형태가 시간에 따른 오염물 이동 양태(NW=2)이고 총 체류 시간(tc)이 최초 설정된 이동 체류 시간 구간 이내(tc≥tn)인지 판단되어, 설정된 이동 체류 시간 구간 이상인 경우 입자 위치(i, j) 및 이동 시간(tn)이 저장된 후 상기 c) 단계로 돌아가 다음 시간대 계산이 수행(100-Yes, 22로 이동)되고 그렇지 않은 경우 다음 단계로 이동하는 단계(50);
h) 상기 계산부(3)에 의하여, 다음 격자로의 이동 방향을 결정하도록 각 방향의 유량에 비례하는 확률 pij가 계산되고, 임의의 난수가 발생(53)되어 이 수에 대응하는 확률함수 방향이 결정되어 그 방향의 다음 단위격자(i', j')로 이동하는 단계(52);
i) 상기 계산부(3)에 의하여, 이동한 다음 단위격자(i', j')가 출구(in, jn)인지 확인((i', j')=(in, jn))된 후, 출구가 아닌 경우 상기 d) 단계로 돌아가 다음 입자에 대해 출발점에서부터 다시 계산을 시작하고(300-No, 42로 이동), 출구일 경우 다음 단계로 이동하는 단계(54);
j) 상기 계산부(3)에 의하여, 입자 개수가 확인된 후, 설정 개수가 아닌 경우 상기 c) 단계로 돌아가 다음 입자에 대한 계산이 수행되고(200-No, 32로 이동), 설정 개수에 도달했을 경우 다음 단계로 이동하는 단계(60);
k) 상기 결과출력부(3)에 의하여, 상기 계산부(3)에 의해 계산된 결과가 정리되고 상기 a) 단계에서 상기 자료입력부(2)에 의하여 선택된 결과물 형태에 따라 계산 결과가 출력되는 단계(70);
를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 입자추적법을 이용한 복잡흐름장에서의 오염 물질 이동 수치모사 방법
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제 2항에 있어서, 상기 d) 단계에서
상기 각 단위격자에서의 각 방향 유량(Qij)은 하기의 식에 의하여 계산되는 것을 특징으로 하는 입자추적법을 이용한 복잡흐름장에서의 오염 물질 이동 수치모사 방법
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제 2항에 있어서, 상기 d) 단계에서
상기 각 방향 유출 확률(pij)은 하기의 식에 의하여 계산되는 것을 특징으로 하는 입자추적법을 이용한 복잡흐름장에서의 오염 물질 이동 수치모사 방법
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제 2항에 있어서, 상기 d) 단계에서
상기 총 유량(Qi)은 하기의 식에 의하여 계산되는 것을 특징으로 하는 입자추적법을 이용한 복잡흐름장에서의 오염 물질 이동 수치모사 방법
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제 2항에 있어서, 상기 e) 단계에서
상기 이류 시간(tw)은 하기의 식에 의하여 계산되는 것을 특징으로 하는 입자추적법을 이용한 복잡흐름장에서의 오염 물질 이동 수치모사 방법
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제 2항에 있어서, 상기 e) 단계에서
상기 분산 시간(tDL)은 하기의 식에 의하여 계산되는 것을 특징으로 하는 입자추적법을 이용한 복잡흐름장에서의 오염 물질 이동 수치모사 방법
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제 2항에 있어서, 상기 e) 단계에서
상기 수착 지연 시간(tR)은 하기의 식에 의하여 계산되는 것을 특징으로 하는 입자추적법을 이용한 복잡흐름장에서의 오염 물질 이동 수치모사 방법
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제 2항에 있어서, 상기 e) 단계에서
상기 확산 지연 시간(tDe)은 하기의 식에 의하여 계산되는 것을 특징으로 하는 입자추적법을 이용한 복잡흐름장에서의 오염 물질 이동 수치모사 방법
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10
제 2항에 있어서, 상기 e) 단계에서
상기 단위 격자별 총 체류 시간(ti)은 하기의 식에 의하여 계산되는 것을 특징으로 하는 입자추적법을 이용한 복잡흐름장에서의 오염 물질 이동 수치모사 방법
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제 10항에 있어서, 상기 단위 격자별 총 체류 시간(ti)은
오염 물질이 음이온류일 경우 이류 시간(tw) 및 분산 시간(tDL)만을 합하여 계산되고,
오염 물질이 유기 염료 또는 물 종류일 경우 이류 시간(tw), 분산 시간(tDL) 및 확산 지연 시간(tDe)만을 합하여 계산되고,
오염 물질이 지하 매질과 상호 작용이 있는 수착성일 경우 이류 시간(tw), 분산 시간(tDL), 수착 지연 시간(tR) 및 확산 지연 시간(tDe)을 모두 합하여 계산되는 것을 특징으로 하는 입자추적법을 이용한 복잡흐름장에서의 오염 물질 이동 수치모사 방법
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제 10항에 있어서, 상기 총 체류 시간(tc)은
하기의 식에 의하여 계산되는 것을 특징으로 하는 입자추적법을 이용한 복잡흐름장에서의 오염 물질 이동 수치모사 방법
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