• Title/Summary/Keyword: 경계효과

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서안경계류 발생역학을 이해하기 위한 실험 장치 및 방법 개발

  • Jang, Seung-Hwan;Sin, Jeong-Seon;Mun, Byeong-Gwon
    • 한국지구과학회:학술대회논문집
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    • 2010.04a
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    • pp.48-50
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    • 2010
  • Stommel(1948)은 서안경계류의 원인이 베타효과($\beta$-effect)라 일컫는 코리올리 파라미터(f)의 위도 변화 때문인 것을 밝혔다. 서안경계류는 고등학교나 대학 교양에서 중요하게 다뤄지고 있다. 학생들은 보통 이론 수업만으로 서안경계류의 발생 과정, 이에 관련된 코리올리 힘, 베타효과 등을 이해해야 한다. 때문에 서안경계류와 관련된 실험이 있다면 이를 이해하는 데 큰 도움이 될 것이다. 또한 연구에서 검토한 6종의 고등학교 지구과학 2 교과서는 서안경계류를 본문과 더불어 삽화로 설명하고 있다. 그러나 이 중 3종의 교과서 삽화에서는 서안경계류의 발생 원인을 코리올리 힘만으로 지적하고 있다. 따라서 일부 학생은 서안경계류의 원인을 코리올리 힘으로 오해 할 수 있다. 위와 같은 이유로 우리는 서안경계류가 코리올리 힘의 작용과 베타효과에 의해 나타나는 것을 쉽게 확인 할 수 있는 실험 장치와 다양한 실험 방법을 개발하였다. 개발한 실험 장치는 직육면체의 수조와 회전 속도를 조절할 수 있는 테이블로 구성된다. (Fig. 1) 이와 같은 회전수조는 대기와 해양의 움직임을 실험실에서 모사하기 위해 자주 사용되었다(Beardsely 1969, 소선섭 등 1995; 1997). 우리의 수조는 경사진 바닥과 평평한 바닥으로 두종류를 제작하였다. 바닥이 경사진 수조는 베타효과를 구현하기 위한 것이다. 반시계 방향으로 회전하는 테이블은 중위도 어떤 위도에 접하는 가상의 평면이 지구 자전에 의해 회전하는 것을 나타낸다. 그리고 수조 상부에는 회전원판을 물에 접하여 시계방향으로 회전시킨다. 회전원판은 북반구 중위도 해양에 작용하는 바람 응력을 나타낸다. 우리는 테이블의 회전유무와 바닥의 경사유무에 따라 4개 실험을 수행하였다(Table. 1). 각 실험에서 물을 채운 수조를 원판에 올려놓고, 회전원판을 작동시킨 후 20분 동안 그대로 두어 수조안의 미세규모의 운동을 최소화 시킨 후 잉크를 떨어뜨리고 관찰하였다. 그 결과 실험 SB_f1은 베타효과와 코리올리 힘이 존재하여 서쪽 경계에서 좁고 빠른 흐름을 만들고 수조의 중간 부근에서 경계를 벗어나 동쪽으로 향하고 있다. 이 모습은 실제 해양의 서안경계류의 분리 현상과 비슷하다. FB_f1은 코리올리 힘만 존재하여 서쪽 경계에서 좁고 빠른 순환과 경계를 벗어나 동쪽으로 분리되는 흐름이 나타나지 않으며 전반적으로 크게 회전하는 모습을 보인다. SB_f0은 바람의 응력만 존재하는 경우로 잉크가 확산하는 모습을 보이며 나선팔의 모양으로 회전하면서 넓게 퍼져나간다. FB_f0의 모양도 이와 비슷하게 나타난다. 실험 SB_f1과 FB_f1을 비교하여 서안경계류는 코리올리 힘의 위도변화 효과인 베타효과가 있을 때 발생한다는 것을 알 수 있다(Fig. 2). 이 결과는 "단순히 코리올리 효과에 의해 서안경계류가 발생한다"는 생각을 바꾸게 할 것이다. 덧붙여 서안경계류 분리와 수조 바닥의 경사의 관계를 살펴보기 위한 실험을 실시하였다. 경사가 더 급하면 ($\alpha=20^{\circ}$) 서쪽 경계를 벗어나는 지점이 좀 더 북쪽에 나타났다. 현재 서안경계류는 개발한 실험 장치와 방법을 학교 현장에 적용하여 그 교육적 활용 가치를 평가하는 연구를 진행하고 있다.

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A Study for Analyzing Operations Effectiveness of Joint Coastal Security System (합동 해안경계시스템 작전효과 분석에 관한 연구)

  • Kim, Taeho;Han, Hyun Jin;Lee, Byeong-Ho;Shin, Young-Tae
    • Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
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    • 2021.11a
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    • pp.379-382
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    • 2021
  • 합동 해안경계시스템은 해상경계시스템과 해안대침투경계시스템으로 구성되며 주로 해군이 해상경계를, 육군이 해안경계를 책임지고 있는 시스템이다. 해군 및 육군의 다양한 무기체계가 복합적으로 운용되는 해안경계시스템의 작전효과를 시뮬레이션 기법을 이용하여 분석하였다. 작전효과 분석을 통해 현재 운용중인 해안경계시스템의 기상상태별 작전성공률 계량화가 가능하였다. 연구결과는 효과적인 합동 해안경계시스템을 구축하고 체계적인 경계작전을 수행하는데 활용될 수 있다.

Study on revise the border for subbasin considering urban drainage system (내배수시설을 고려한 유역 경계 재설정 기법 연구)

  • Song, Yang Ho;Park, Moo Jong;Lee, Jung Ho
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2016.05a
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    • pp.604-604
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    • 2016
  • 본 연구에서는 내배수시설 기준 배수구역 경계 재설정 기법을 제안하고자 한다. 내배수시설 경계 재설정 기법이란 경계 재설정에 따른 침수저감 효과를 보다 명확히 나타냄으로써 시스템의 유출량 분산을 통한 침수발생 저감을 목적으로 한다. 기존의 유역 경계 설정이 설계자의 임의성이 개입되어지는 것에 비하여 침수저감 이라는 구체적이고 객관적인 판단 근거에 유역 경계를 설정하는 판단기준을 제공하는 것을 목적으로 한다. 내수침수에 대한 피해 저감을 목표로 하며, 개선된 내배수시스템 구성을 바탕으로 경계 재설정 기법을 실유역에 적용하였다. 경계 재설정을 통한 침수 저감효과 검토는 지리적으로 연속된 인접한 내배수시설 유역을 대상으로 한 기법에 해당하며, 해당 유역간의 효율적인 내배수시설 운영을 포함한 분석을 통해 내수배제 능력을 확보하도록 하는데 의미가 있다. 즉, 빗물펌프장을 이용한 펌프 조기가동 효과를 토대로 침수저감 효과를 검토하고 소화하지 못하는 유출량에 따른 월류발생을 저감하기 위한 경계 재설정 기법에 해당한다. 향후 최적화 기법을 해당 기법에 적용하기 위한 다양한 분석 결과들을 바탕으로 내배수시설 경계 재설정 모형 개발을 위한 사전 검토단계에 해당한다.

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A Study on the Analysis Method of the Operations Effectiveness of the Joint Coastal Guard System Against Small Targets (소형표적에 대한 합동 해안경계시스템 작전효과 분석방법 연구)

  • Kim, Taeho;Han, Hyun Jin;Lee, Byeong-Ho;Shin, Young-Tae
    • KIPS Transactions on Computer and Communication Systems
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    • v.11 no.2
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    • pp.59-66
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    • 2022
  • The Joint Coastal Guard System is composed of a maritime surveillance system and a anti-coastal infiltration system, and is a system in which the Navy is mainly responsible for the maritime and the Army is responsible for the coast. We analyzed the operations effectiveness of the joint coastal guard system, in which various weapon systems of the army and navy are operated in a complex way, to the extent to which successful operation is possible against small targets. The operations effectiveness analysis was conducted by defining the operations effectiveness by operation type, configuring the simulation environment using METT-T elements, establishing the assumptions of the simulation scenario, conducting the simulation and analyzing the simulation results by weather condition. The simulation tools used were NORAM and EADSIM. As a result of the operations effectiveness analysis, the joint coastal guard system currently in operation showed a significant difference in operational success depending on the size of the target and weather conditions. This research can be used as useful data for establishing an effective joint coastal guard system and conducting systematic guard operations.

Analysis of the GOP Border security systems of the ROK Army by Using ABMS and NOLH design (ABMS와 NOLH을 이용한 한국군 GOP 경계시스템에 관한 분석)

  • Oh, Kyungtack
    • Journal of the Korea Society for Simulation
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    • v.23 no.2
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    • pp.25-33
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    • 2014
  • In this study, the border security problem of the ROK Army is examined by applying the agent-based modeling and simulation (ABMS) concept as well as its platform, MANA. Based on the approximately optimized behavior of the infiltrator obtained using genetic algorithm (GA), we evaluate the GOP border security system which consists of human resources, surveillance, as well as command and control (C2) systems. We use four measures of effectiveness (MOEs) to evaluate its performance, and we apply a near optimal latin hypercube (NOLH) design to deal with the large number of factors of interest in our model. By using a NOLH design, our simulation runs are implemented efficiently. We hope the results of this study provide valuable data for deciding the configuration of the border security system structure and the number of soldiers assigned in the platoon.

해안대수층에서 지하수-지표수 상호작용

  • 김구영;이철우;김용제;김태희;우남칠
    • Proceedings of the Korean Society of Soil and Groundwater Environment Conference
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    • 2004.04a
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    • pp.366-369
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    • 2004
  • 조석의 효과가 대수층에 미치는 해안대수층에서 지하수-기표수 상호작용에 관한 모사를 위해 수치모델링을 이용하였다 모사에 사용한 모델은 하천경계와 해안경계가 서로 직교하며 하천은 대수층을 부분 관통하고 있다. 해안경계와 하천경계에 의한 동시영향을 함께 모사한 결과, 해안경계에 의한 효과는 일정한 범위까지만 나타났으나, 하천경계에 의한 영향은 시간의 증가에 따라 영향범위가 넓어졌다. 하천경계와 해안경계조건이 만나는 부근에서는 해안경계에 의한 지하수위의 반복적인 상승과 하강으로 인해 두 경계조건에 의한 지하수위가 상호 상승작용을 일으키기도 하고 상호 상쇄되어 지하수위의 변화가 없는 엉역이 나타나기도 한다. 따라서 이러한 하천과 해안경계조건이 상호 교차하는 주변 대수층에서의 수위를 측정하여 해안대수층에서의 수리상수를 추정하면 수리확산계수를 과대 혹은 과소평가하는 오류를 범할 수 있으므로 주의를 요한다.

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Shear Thinning Effects on Engine Valve Train Contacts (엔진 밸브 트레인 접촉에서의 유막 감소 효과)

  • 장시열
    • Proceedings of the Korean Society of Tribologists and Lubrication Engineers Conference
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    • 1998.04a
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    • pp.342-346
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    • 1998
  • 최근의 자동차엔진에서 사용되는 윤활유에는 여러 가지 첨가물이 사용된다. 특히 고분자량 폴리머계의 점도 지수 향상제를 윤활유의 원유에 첨가함으로써 온도 증가에 따른 점도 불안정성을 방지하는 다등급 윤활유 성격을 얻을 수 있다. 그러나 이러한 고분자량 폴리머계의 첨가물은 고온의 엔진 운전 조건에서 윤활유의 점도 안정성을 보장해줌에도 불구하고 엔진 부품들의 정상적인 운동 속도에서도($1-^6 S^{-1}$) 고 전단 변형율 속도로 인하여 유막 감소 효과를 발생 시킨다. 또한 이 첨가제들은 엔진 부품의 마찰 표면에 큰 전단 응력을 지닌 끈끈한 형태의 경계막을 형성한다. 고분자량 폴리머계의 점도 지수 향상제에 대한 예기치 못한 영향은 유막 감소 효과로 인하여 엔진 부품간의 마모를 증가 시키고 점도의 감소로 마찰을 감소 시키는 반면 경계막으로 인하여 고체면이 보호를 받는데 있다. 이러한 유막 형성의 물리적인 개념에 대하여 고체면의 끈끈한 경계막의 존재 효과와 두 경계막 사이에서 일어나는 유막 감소 효과를 표현할 수 있는 현실적인 해석의 필요성이 제기된다. 본 연구는 최근에 많이 쓰이고 있는 점도 향상제가 첨가된 윤활유가 자동차 밸브 트레인 시스템에서 유막 형성에 미치는 영향을 마찰 효율과 마모 방지의 입장에서 고찰하였다.

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Efficacy analysis for the Radar-based Artificial Intelligence (AI) Scientific Guard System based on AHP (AHP를 활용한 레이더 기반 AI 과학화 경계시스템 효과 분석)

  • Minam Moon;Kyuyong Shin;Hochan Lee;Seunghyun Gwak
    • Convergence Security Journal
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    • v.22 no.5
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    • pp.135-143
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    • 2022
  • The defense environment is rapidly changing, such as nuclear and missile threats of North Korea, changes in war patterns, and a decrease in military service resources due to low birth rate. In order to actively respond to these changes, the Korean military is promoting Defense Innovation 4.0 and is trying to foster an army armed with high technology such as artificial intelligence (AI), big data analysis, etc. In this regard, we analyze the effectiveness of the radar-based AI scientific guard system applied by high technology for guard operations using Analytic Hierarchy Process (AHP). We first select evaluation factors that can assess the effectiveness of the scientific guard system, and analyze its relative importance. Each evaluation factor was selected by deriving a significant concept from operating principle and how they work, and by consulting experts on the correlation between each factor and effectiveness of the scientific guard system. We examine the relative effects of the radar-based AI scientific guard system and existing scientific guard system based on the importance of the evaluation factors.

Boundary Node Detection in Wireless Sensor Network (무선 센서 네트워크의 경계노드 검출)

  • Kim, Youngkyun
    • The Journal of the Convergence on Culture Technology
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    • v.4 no.4
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    • pp.367-372
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    • 2018
  • This paper proposed an algorithm that detects boundary nodes effectively in wireless sensor network. A boundary node is a sensor that lies on the border of network holes or the outer boundary of wireless sensor network. Proposed algorithm detects boundary nodes using only the position information of sensors. In addition, to improve detect performance, sensor computes the overlap area of nearest sensor first. Simulation is performed to validate the process of the proposed algorithm. In Simulation, several obstacles are placed and varying number of sensors in the range of 500~1500 are deployed in the area in order to reflect real world. The simulation results shows that proposed algorithm detects boundary nodes effectively that are located on the border of holes and the outer boundary of wireless sensor network.