• Journal of Korea Water Resources Association
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• v.46 no.4
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• pp.389-400
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• 2013

In this study, a conventional pipeline unsteady friction model has been integrated into Levenberg Marquardt method to calibrate friction coefficient in a pipeline system. The method of characteristics has been employed as the modeling platform for the frequency dependant model of unsteady friction. In order to obtain Hessian and Jacobian matrix for optimization, the direct differentiation of pressure to friction factor was calculated and sensitivities to friction for heads and discharges were formulated for implementation to the integration constant in the characteristic method. Using a hypothetical simple pipeline system, time series of pressure, introduced by a sudden valve closure, were obtained for various Reynolds numbers. Convergency in fiction factors were evaluated both in steady and unsteady friction models. The comparison of calibration performance between the proposed method and genetic algorithm indicates that faster and stabler behaviour of Levenberg Marquardt method than those of evolutionary calibration.

• Journal of Korea Water Resources Association
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• v.45 no.5
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• pp.455-464
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• 2012

In this study, a combined unsteady friction model has been developed to simulate the waterhammer phenomenon for the pipeline system. The method of characteristics has been employed as the modeling platform for the integration of the acceleration based model and the frequency dependant model for unsteady friction. Both Zielke's model and Ramos model were also compared with pressure measurements of a pilot plant pipeline system. In order to validate the modeling approach, a pipeline system equipped with the high frequency pressure data acquisition system was fabricated. The time series of pressure, introduced by a sudden valve closure, were obtained for two Reynolds numbers. A trial and error method was used to calibrate parameters for unsteady friction model. The comparison between different unsteady friction contributions in pressure variation provided the comprehensive understanding in the pressure damping mechanism of waterhammer. The proper evaluation of unsteady friction impact is a critical factor for accurate simulation of hydraulic transient.

• Water for future
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• v.29 no.1
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• pp.163-179
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• 1996

Flood flow characteristics of the Han River (from Goan to Indo Bridge) are analyzed using 1-dimensional St. Venant equations. NETWORK, a finite difference model, is used to calculate each term (local acceleration term, convective acceleration term, pressure force term, gravity force term, and friction force term) of the momentum equation and to analyze the flow characteristics. By the result of the study, as the general characteristics of flow in a channel that acceleration terms are very small and the other three terms are much greater is presented, three terms(pressure force term, gravity force term, friction force term) are to be main terms which decide the characteristics of flow. Specially in this region the acceleration term is noted so large that it cannot be ignored according to the shape of hydrograph and the region.

• Proceedings of the Korean Institute of Navigation and Port Research Conference
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• 2018.11a
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• pp.57-58
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• 2018

원해역에서 내습되는 파랑변형 및 근해역에서 그 응답은 국내 항만의 확장 및 보수를 위한 설계단계에서 정밀한 검토가 필수적이다. 항만의 설계검토는 비용 및 시간상 제약으로 평면 파랑모형을 통해 파악하고 있으며, 실제해상의 파랑형태와 유사한 불규칙파랑의 해석이 요구되고 있다. 파랑변형에 영향을 미치는 저면형상 및 마찰은 검토 대상해역의 해안선이나 근해의 순환적 패턴에 있어 중요한 요인이 된다. 다방향 불규칙파 모형에서 저면마찰은 사용자 지정의 상수로 적용되며, 적절한 적용으로 파랑의 특성을 재현할 필요가 있다. 본 연구에서는 불규칙 파랑 모형을 대상으로 저면마찰 상수 변화에 따른 기존수리실험과의 특성을 고찰하고 다방향 불규칙파의 정온도 해석시 저면마찰적용에 대한 기초자료를 제공하고자 한다.

• Journal of Korean Society of Water and Wastewater
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• v.22 no.6
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• pp.657-664
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• 2008

This research compared several unsteady friction models for transient analysis of pipeline system. Unsteady friction is an important factor for accurate simulation of hydraulic transient. Steady friction, quasi-steady friction, Zielke's model and two versions of Brunone model were compared with measurement data of identical pipeline conditions. This study showed that the existing simple steady friction model can be useful for the safer design of pipeline system due to its overestimation of waterhammer, but introduction of more elaborate models are required for advanced analysis such as inverse transient analysis of friction or leakage and the preliminary analysis of water quality prediction of water distribution system.

• Proceedings of the Korean Society of Coastal and Ocean Engineers Conference
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• 1998.09a
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• pp.36-39
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• 1998

불규칙파를 스펙트럼파로 파악하여 조석 조건하 천해역에서 천수, 굴절, 회절, 마찰 및 쇄파 등에 의하여 불규칙파가 변이하는 현상을 해석하였다. 지배방정식은 에너지보존식과 파수백타보존식인데 파수벡타보존식에 회절효과를 고려하는 항을 포함하였다. 스텍트럼형상을 재현하기 위하여는 선형누적법을 사용하였으며, 스펙트럼파에 대한 대표 마찰계수를 간단히 산정하는 약산식을 사용하여 마찰손실효과를 고려하였다. (중략)

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2016.05a
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• pp.469-469
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• 2016

본 연구에서는 지진해일 모의결과를 바탕으로 하여 지진해일모형 결과에 민감하게 작용할 수 있는 다양한 입력조건을 분석하였다. 우선 2004년 인도양 지진해일 모의를 위하여 다중격자체계를 갖추고 있는 COMCOT모형과 수심적분된 Boussinesq모형의 결합모형을 사용하였으며, 근해역에 지진해일 충격 및 피해산정 결과에 유효한 영향을 주는 입력인자를 파악하기 위하여 4가지의 시나리오를 설정하였다. 각 시나리오에서는 3개의 서로 다른 독립인자가 포함되었으며 이들은 배타적으로 결정되어 최소한의 시나리오로 다양한 분석이 가능하도록 하였다. 즉, 시나리오 1에서는 지진해일의 초기수면상태를 산정하기 위한 간략화된 단층모형을 적용하였고, 이 때 바닥마찰에 대한 고려는 배제되었다. 시나리오 2에서는 시나리오 1과 모든 조건은 동일하게 하였으나 유한단층 모형을 통해 초기수면상태를 산정하도록 하였다. 이처럼 유사하게 시나리오 3에서는 복잡한 지형 특성을 나타내는 몰디브 지역의 보다 정확한 해석을 위하여 몰디브 지역의 상세격자망을 추가적으로 다중격자체계에 포함시켰다. 마지막으로 바닥마찰항에 대한 민감도를 분석하기 위하여 시나리오 4에서는 바닥마찰항에 대한 고려를 포함시켰다. 또한, 4가지 시나리오 외에 결합모형의 성능을 평가하기 위하여, COMCOT모형만을 사용하는 시나리오를 추가적으로 설정하였다. 즉, 시나리오 1과 모든 조건은 동일하되 COMCOT모형만을 사용하도록 하였다. 설정된 조건에 따른 수치모의 결과, 지진해일 내습에 따른 해수위 변화는 각 시나리오별로 큰 차이를 보이지 않았으나, Boussinesq모형에 의한 지진해일의 동수역학적 거동은 COMCOT모형을 사용한 결과와 유의한 차이를 보였으며, 특히 파랑에 기인한 난류적 거동은 극명한 대조를 이루었다. 따라서, 본 연구결과를 통해 향후 파랑에 기인한 난류적 거동의 정확모의를 위해 수치해석에 따른 확산오차 및 바닥마찰항에 대한 면밀한 연구가 필요함을 시사하였다.

• Proceedings of the Korean Society of Coastal and Ocean Engineers Conference
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• 1996.10a
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• pp.184-187
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• 1996

기존의 항만 부진동현상 해석은 대부분 완전유체라는 가정하에 선형이론에 기초하여 개발된 수치 모델에 의해 수행되고 있다. 실제의 경우에는 해저면의 마찰, 고체경계면을 따른 에너지 손실, 단면의 급 축소 및 확대에 따른 에너지 손실 등이 존재하므로, 이와 같은 에너지의 손실을 고려하지 않고 선형해석을 수행하게 되면 실제와는 다른 과장된 결과를 얻게 된다. 특히, 항 입구의 폭이 좁은 경우에는 실제와는 다르게 증폭비가 대단히 크게 예측된다. (중략)

• Proceedings of the Korean Institute of Navigation and Port Research Conference
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• 2013.06a
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• pp.485-487
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• 2013

현재 건설 중인 제주 강정항에 15만톤급 크루즈 선박의 운항안전성 여부를 판별하기 위하여 3차례의 선박조종 시뮬레이션 평가를 실시하였다. 국내 초대형 크루즈 선박의 조종성능에 대한 연구가 미비했고, 크루즈 선박의 조종성능을 정확하게 선박조종 시뮬레이터에 반영할 수 없었던 시스템적인 한계로 인해 초대형 크루즈 선박의 운항 안전성 평가 결과는 사회적으로 많은 갈등과 마찰을 초래하였다. 본 연구에서는 세계적인 초대형 크루즈 선박의 조종특성을 바탕으로 제주 강정항 건설 과정에서는 논란이 되었던 수역시설의 적정성을 검토하고자 선회장, 항로 법선, 방파제 통과 선속 등에 대하여 국내외 각종 설계지침과 실측 자료, 항만 운영 사례 등을 심층 분석하였다. 초대형 크루즈 선박의 우수한 추진 및 조종성능을 감안하면 제주 강정항의 수역시설 규모는 적정하다고 판단되며, 초대형 크루즈 선박의 안전 입출항에도 별다른 문제는 없을 것으로 사료된다.

• Journal of Korean Society of Coastal and Ocean Engineers
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• v.23 no.5
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• pp.383-392
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• 2011

The basic research of the estuarine circulation at Gyeong-Gi bay has not been well studied up to now, although coastal development pressures have been continuously increased. To understand the oceanographic phenomena at the Han River estuary, it's essential to understand the propagation characteristic of tidal wave which is the strongest external forcing in this region. In this study, we investigate the tidal wave propagation characteristics along the 3 major channels using observation data and numerical model. It is found that 3 channels are all hyper-synchronous and the most important physical factor controlling the tidal wave propagation is topographical convergence of estuary shape and friction. The result of analytic solution at ideal channel considering the topographical convergence and friction show that the contribution of physical role of convergence and friction varies at 3 different channel. And the ratio of convergence and friction at Yeomha channel is four times larger than Seokmo channel. Because of this effect, the location of maximum amplitude at Yeomha channel is showed up downward than Seokmo channel. The ratio of decreasing amplitude and increasing phase per unit distance between stations is bigger than Seokmo channel. Although 3 major channel show a hyper-synchronous pattern, Yeomha shows more frictionally dominant channel and Seokmo channel is more dominantly affected by convergence effect.