• Title/Summary/Keyword: 모의분석(M&S)

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Modeling reservoir water balance for generating quasi realtime operation data (준 실시간 저수지 운영자료 생산을 위한 물수지 모형)

  • Noh, Jaekyoung;Lee, Jaenam
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2022.05a
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    • pp.125-125
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    • 2022
  • 저수지 운영자료는 다목적 댐 경우와 마찬가지로, 유입량, 저수량, 방류량 자료로 구성된다. 여기에 강우량을 포함하여, 실시간으로 관리돼야 한다. 그러나 우리나라 저수지는 저수율 자료만 관리하고 있다. 유입량, 방류량이 없는 것이 아니고 관리를 하지 않는다. 강우량은 전혀 없다. 큰 문제인데, 아직도 그 심각성을 모르고, 대충하면 되는 줄 알고 있다. 가장 기초가 되는 일을 무시하고 물관리를 하고 있는 상황이고, 누구도 그 신뢰성을 믿지 않고 있다. 여기서는 이를 해결하는 방안으로 준 실시간 물수지 모형을 구축하여, 10분 단위, 30분 단위, 1시간 단위로 저수위, 저수량, 유입량, 방류량, 강우량을 연속하여 생산하고 검증하는 체제를 제시한다. 준 실시간의 뜻은 계산에 의하지 않고 유입량을 모의에 의해 적용하고 검증하는 과정이 필요하여, 실시간 보다 하루 이틀 늦게 자료를 생산한다는 의미다. 대상 저수지는 유역 내 강우량 수집이 가능한 유역면적 218.80km2, 유효저수량 3,494만m3, 수혜면적 5,117 ha인 탑정지를 선정했다. 탑정지 방류량은 탑정1(폭 7.5m×높이 1.5m), 탑정2(4m×1.6m), 양수장(3m×1.6m) 수로로 관개용수 공급량과, 9연의 수문(9m×7.5m)으로 홍수기 방류량으로 구성된다. 분석기간은 1월1일부터 1시간 단위로 연속하여 기간은 자유롭게 설정하여 검정하는 체제를 갖추고 검증된 결과를 제시토록 했다. 2021년 9월의 1시간 단위의 탑정지 저수지 물수지 모의 결과를 요약하면 다음과 같다. 첫째, 탑정지 유역의 환경부 관리 장선, 양촌, 연산 관측소의 면적우량은 최대 15.3mm, 총 160.4mm(3,510만m3)였고, ONE 모형에 의해 연속유량을 모의한 결과, 유입량은 최대 35.6m3/s, 총 1,464만m3로 유출률 41.7%였다. 둘째, 탑정1, 탑정2, 양수장 수로의 수위자료에 수위-유량 관계식을 적용해 수로유량을 산정한 결과 합하여 최대 16.8m3/s였고, 총 548만m3였으며, 수문 방류량은 최대 20.0m3/s였고, 총 108만m3였다. 셋째, 저수지 수위는 관측수위는 EL.28.21~29.38m, 평균 EL.28.87m, 모의수위는 EL.28.08~29.62m, 평균 EL.28.80m로 나타났고, R2는 0.910로 만족한 결과를 얻었다. 정리하면 저수지 운영자료가 없는데도, 10분, 1시간 단위로 연속으로 유입량, 저수량을 모의하여 관측저수량과 비교한 결과가 괄목할 신뢰도를 나타냈다. 이를 바탕으로 저수량, 유입량, 방류량, 강우량 등 준 실시간 저수지 운영자료 생산체제를 마련한 것으로 결론을 내렸다.

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Modeling of Control Circuit by Overvoltage in Transmission Lines (발전기 및 주변압기 연계계통의 송전선로 과전압 발생시 제어회로 모델링 및 분석)

  • Yeo, S.M.;Seo, H.C.;Kim, C.H.;Yoo, Y.S.;Cho, B.S.
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • 2007.07a
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    • pp.588-589
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    • 2007
  • 전력계통은 송전선로, 발전기, 변압기 등의 다양한 요소들로 구성된다. 이러한 전력계통 내에서 스위칭 또는 낙뢰 등에 의해 과도현상이 발생할 경우, 고려해야 할 정도의 과전압이 발생하며, 이의 분석은 매우 중요하다. 본 논문에서는 전력계통 과도해석 프로그램인 EMTP-RV를 사용하여 발전기와 주변압기 연계 계통을 모델링하고, 계통 내에서 발생하는 과전압을 모의하였다. 또한 발생한 과전압이 제어회로에 미치는 영향을 모의하고, 분석하였다.

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Rainfall Runoff Simulation Using Grid-Based Distributed Model for a Small Agricultural Reservoir Watershed (격자기반 분포형모형을 활용한 농업용 저수지유역의 홍수유출모의)

  • Jung, In-Kyun;Park, Jong-Yoon;Kim, Seong-Joon
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2009.05a
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    • pp.953-956
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    • 2009
  • 본 연구는 농업용저수지유역을 대상으로 분포형 강우-유출모형을 적용해 봄으로서 차후 본 연구대상유역의 분포형 강우유출모형을 이용한 설계홍수량 산정에 활용해 보기 위한 사전연구이다. 농업용저수지유역을 대상으로 모의하기 위하여 자동수위계를 통하여 저수지 수위자료가 주기적으로 기록되고 있는 계룡저수지 유역($15.4km^2$)을 선정하였으며, 주요 공간매개변수는 30m 격자해상도로 구축하였다. 관측유량자료는 수위-내용적-방류량 관계곡선에 의하여 수위변화에 따른 내용적 변화량을 유입량으로 가정하여 환산토록 하였으며, 곡선의 진동이 다소 작고 상태가 양호한 3개 강우사상을 대상으로 분석하였다. 대상유역의 2개 강우관측소(복룡, 반포)의 강우량을 IDW 방법에 의해 공간분포시켜 적용하였으며, 모형의 분석결과, 결정계수($R^2$)는 평균0.88, 용적보존지수(VCI)는 평균 0.14, 첨두유량의 상대오차 ($EQ_p$)는 평균 $0.11m^3/s$로 분석되었다.

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Estimation of Ecological Flow and Habitat Suitability Index at Jeonju-Cheon Upstream (전주천 상류부의 서식처 적합도 지수 및 생태유량 산정)

  • Kim, Kyeoung-Oh;Park, Young-Ki;Kang, Jae-Il;Lee, Byung-Suk
    • Journal of Korean Society of Environmental Engineers
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    • v.38 no.2
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    • pp.47-55
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    • 2016
  • In this study, WUA (Weighted Usable Area) based on the Instream Flow Incremental Methodology (IFIM) was calculated to determine ecological flow at JeonJu-Cheon by using River2D model. To calibrate River2D, simulation results for low flow conditions of River2D were compared with calibrated HEC-RAS simulation results and the optimum parameters were determined. The results were RMSE (0.18), NSE (0.71) and coefficient of determination (0.78) for velocity and RMSE (0.02), NSE (0.71), coefficient of determination (0.73) for water depth. The result shows that the model successfully simulates the water flows. A selected target fish species to build the habitat suitability index were composed of Zaccoplatypus and Coreoleuciscus splendidus. These species showed the highest occurrences over the past decade in f ish monitoring. Also, The WUA-Discharge curve was calculated with the suitability index in a medium flow conditions. From the result, WUA is changed according to flowrate. In the flowrate-WUA/A graph, ecological flow can be determined at $1.8{\sim}2.0m^3/s$ for Zaccoplatypus $2.0m^3/s$ and Coreoleuciscus splendidus $1.8m^3/s$ at JeonJu-Cheon upstream. When compared with flow-duration analysis, it is demonstrative that simulation results fitted ecological flow considering quantity of available habitat for each fish species.

A Modeling & Simulation Engine for Analyzing Weapons Effectiveness : Architecture (무기체계 분석을 위한 모의엔진 아키텍처 연구)

  • Kim, Tae-Sup;Chang, Hee-Jung;Lee, Jae-Min;Lee, Kang-Sun
    • Journal of the Korea Society for Simulation
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    • v.19 no.2
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    • pp.51-62
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    • 2010
  • Modeling and Simulation techniques are useful to construct executable battlefields and forces on computers, and have been utilized to analyze effectiveness of weapon systems in the computerized war environment. However, most weapon simulations so far have exhibited low reusability and extensibility, since they have been developed for specific simulation objectives with different structures and simulation engines. In this paper, we identify requirements for defense modeling and simulation activities and propose a simulation engine to support the identified requirements. We define the software architecture of the proposed engine, in a way to efficiently provide usability, component-based reusability, interoperability, and reuse-based development.

특정 주파수 모의신호 발생을 통한 수중음파의 전달손실 측정

  • 나영남
    • Proceedings of the Acoustical Society of Korea Conference
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    • 1992.06a
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    • pp.112-120
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    • 1992
  • 수심 100m 이하 천해에서 저주파 대역 음파의 전달손실 양상을 규명하기 위해 한국 동해 남부해역 3개 정점에서 특정 주파수 모의신호 발생을 통한 전달손실을 측정하였다. 10개의 특정 주파수에 대해서 연속파(Continuous Wave)를 방생시킬 수 있는 저주파 음원기를 5 kts의 속도로 예인하고, 다시 육상으로 무선전송하여 각 센서에서의 수진준위를 정확하게 보정하였다. 음원으로부터 DIFAR 센서까지의 전달손실은 거리에 대한 Log 함수로 표시할 수 있었으며, 주파수별 전달손실을 비교, 분석한 결과 동해 남부해역에서의 최적 주파수는 800Hz 내외에서 존재하는 것으로 추정된다.

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Improvement and Applications of the Turbidity Flow Predictive Model in Extreme Rainfall Event (극한 사상의 탁수 예측 모델 개선 및 적용)

  • Park, Hyung Seok;Chung, Se Woong
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2016.05a
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    • pp.435-435
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    • 2016
  • 기후변화에 따라 강우 패턴이 변화하며, 집중호우 발생 빈도의 증가가 예상된다. 이로 인해 저수지 상류에서 유실된 토사는 저수지로 유입하여 정수 처리비용 증가, 1차생산성 감소, 어류폐사, 하천경관 악화 등 다양한 문제를 유발한다. 따라서 위와 같은 탁수 피해 저감을 위해 과학적인 모니터링과 예측, 저수지 운영과 관리기술 개발 등의 대응이 요구된다. 본 연구에서는 극한 탁수사상 발생시 대응 기술의 일환으로 저수지 탁수예측 모델의 신뢰도 향상을 위해, 기존 탁수예측 모형인 CE-QUAL-W2(이하 W2)의 탁수 예측 알고리즘을 개선하고 소양강댐 저수지에 적용하여 그 성능을 평가하였다. 최근 W2모델 3.72 버전까지 출시되었으나, 모델은 단순 침강속도만 고려하여 저수지 밀도 특성을 반영하지 못하고, TSS 모의시 독립침강을 가정하여 응집 침강 및 장기탁수 예측에 취약한 한계점을 가지고 있다. 따라서, 과거 연구내용을 바탕으로 수온에 따른 점성계수 변화(Stoke's), 다중 부유 입자별 침강속도 고려 기능을 추가하였으며, 새롭게 점착성유사의 응집 침강을 고려할 수 있는 기능을 추가하여 모델을 개선하였다. 모델에 점착성 유사 모의 전략은 입자 크기 $63{\mu}m$를 기준으로 비점착성유사(NCS)와 점착성유사(CS)로 구분하고, 비점착성유사는 독립침강, 점착성 유사는 응집침강을 가정하였다. 응집 후 중간 입경의 추정은 Gailani et al(1991)의 식을 사용하였으며, 침강속도 계산 공식은 Hwang and Mehta(1989)식을 적용하였다. 수정된 모델은 소양강댐 운영이후 최대 탁수사상이 발생했던 2006년을 대상으로 기존 탁수해석 결과와 수정된 모델의 모의결과를 실측값과 비교 분석 하였다. Stoke's 식 적용시 기존의 모의결과 대비 AME 평균 23%, RMSE 평균 18%가 개선되는 것으로 나타났으며, Hwang and Metha식 적용시에 SS 모의값이 전반적으로 과소평가되는 것으로 나타났다. 또한, 실측 방류 탁수 농도와 모의값을 비교하여 평가 하였으며, 모의기간인 Julian Day 173~365(192일) 동안 모의 결과의 총 TSS 부하량은 실측값의 약 80%수준을 보였으며, TSS 방류 부하기준 Stoke's 식 적용시 기존 모의대비 오차가 1.3% 개선되는 것으로 나타났다.

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A Study on the Inundation Analysis of the Nam River Lowland Using GIS and FLUMAN (GIS와 FLUMAN을 이용한 남강 저지대 침수분석에 관한 연구)

  • Choi, Hyun
    • Journal of Korean Society for Geospatial Information Science
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    • v.25 no.2
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    • pp.49-56
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    • 2017
  • In this study, flood analysis was conducted to prepare for damage caused by typhoons and heavy rain due to abnormal climate and climate change. Two - dimensional flooding analysis using the FLUMEN model, which is widely used for national and international flood risk mapping, was conducted for the Nam River Basin, which is the tributary of the Nakdong River. This study divides the topography into $5m{\times}5m$ DEM by ArcView, so that the accuracy of river repair and hydrological characterization and flood area identification can be maximized. As a result of simulation of water flooding, 163.3ha in section 1, 227.7ha in section 2 and 59.9ha in section 3 were simulated.

Analysis of Hydraulic Characteristics Using SMS RMA2 and SED2D Model in the Downstream of Gyeongan-Cheon (SMS를 이용한 경안천 하류구간의 하천흐름 분석)

  • Hong, Seong-Min;Jung, In-Kyun;Lee, Joon-Woo;Kim, Seong-Joon
    • Journal of the Korean Association of Geographic Information Studies
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    • v.7 no.1
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    • pp.94-104
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    • 2004
  • The purpose of this study is to analyze various hydraulic characteristics using SMS (Surface Water Modeling System) RMA2 model. It is based on 2-D finite element method. River reaches (13.8km) from Gyeongan gauge station to the inlet of Paldang lake was selected. Finite element was made by RIMGIS Data, and the analysis of river-changes was operated by unsteady flow. The sediment concentration and bed change was simulated using SED2D model. This River's velocity was distributed that 0.05~3.85m/s and bed change was changed about 0.0003~0.0135m.

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A Study on the Application of FLO-2D Model for Analysis of Debris Flow Damage Area (토석류 피해지역 분석을 위한 FLO-2D 모형의 적용에 관한 연구)

  • Jo, Hang-Il;Jun, Kye-Won
    • Journal of Korean Society of Disaster and Security
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    • v.15 no.2
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    • pp.37-44
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    • 2022
  • As the frequency of torrential rains and typhoons increases due to climate change, the frequency of occurrence of debris flow is also increasing. In particular, in the case of Kangwon-do, the occurrence of damage caused by mountain disasters is increasing as it has a topographical characteristic where the mountains and the coast are in contact. In order to analyze the flow characteristics in the sedimentary part of the debris flow, input data were constructed through numerical maps and field data, and a two-dimensional model, FLO-2D, was simulated. The damaged area was divided into the inflow part of the debris flow, the village center, and the vicinity of the port, and the flow center and flow velocity of the debris flow were simulated and compared with field survey data. As a result, the maximum flow depth was found to be 2.4 m at the debris flow inlet, 2.7 m at the center of the village, and 1.4 m at the port adjacent to the port so the results were similar when compared to the field survey. And in the case of the maximum flow velocity, it was calculated as 3.6 m/s at the debris flow inlet, 4.9 m/s in the center of the village and 1.2 m/s in the vicinity of the port, so It was confirmed that the maximum flow center occurred in the section where the maximum flow rate appeared.