• 제목/요약/키워드: 발산정리

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증발산 모형의 발전 및 국내 연구 (Development of Evapotranspiration Models and Domestic Research)

  • 윤성신;유철상
    • 한국습지학회지
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    • 제25권1호
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    • pp.48-63
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    • 2023
  • 증발산 산정 및 추정방법에 관한 연구는 꾸준히 수행되어왔다. 다양한 배경에 따라 여러 가지 모형이 개발되어왔으며, 이러한 모형들은 각각 요구하는 입력자료 등의 특징이 다르다. 이에 본 연구는 증발산 모형들의 이론적 배경 및 특징과 국내 증발산 관련 연구의 시대별 발전과정을 소개한다. 먼저, 잠재증발산 산정방법을 요구하는 입력자료별로 구분함과 더불어 산정방법들의 유래 및 이론적 배경을 정리한다. 다음으로 실제증발산 추정방법의 특징을 정리한다. 아울러, 관측에 근거한 방법 및 강우-유출모형을 이용한 방법에 대하여 정리한다. 마지막으로, 주제별로 관련 국내 연구의 시대별 발전과정 및 연구동향을 살펴본다.

헤링본 공기 저널 베어링의 강성 및 감쇠 특성에 관한 연구 (Stiffness and Damping Characteristics of Herringbone Grooved Air Journal Bearings)

  • 박상신
    • Tribology and Lubricants
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    • 제26권5호
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    • pp.283-290
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    • 2010
  • In this study, the stiffness and damping coefficients of herringbone grooved air journal bearings are studied. A generalized coordinate transformation method to handle the complex geometry of incompressible fluid bearing is modified for compressible fluid. The modified equations are discretized by the base of finite difference method. A new computer program using Visual C++ language is developed. The load carrying capacity and stiffness and damping coefficients are calculated according to the design parameters like groove depth or the number of grooves and compared to that of plain air journal bearings.

자연하천에 적용 가능한 2차원 유한체적 모형의 개발 (Development of 2D Finite Volume Model for Applying Natural Channels)

  • 김병현;한건연;김태형;김영주
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2009년도 학술발표회 초록집
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    • pp.575-578
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    • 2009
  • 자연하천에 적용가능한 수치모형은 지형의 변화를 합리적으로 계산할 뿐 아니라, 하도의 초기상태가 마름상태이거나 혹은 계산과정 중에 마름상태가 나타나더라도 충분히 계산할 수 있을 만큼 안정적이어야 한다. 본 연구에서는 비정형 및 비구조적 격자를 사용하여 지형변화를 고려한 흐름해석의 정확성과 효율성을 높이기 위해 보존변수의 재구성을 수면경사법과 MUSCL 기법을 연계하였으며, 하상경사항은 발산정리를 이용하여 이산화 하였다. 개발 모형의 정확성, 적용성 그리고 보존특성 등을 검증하기 위하여 해석해가 존재하는 불규칙 하상이 존재하는 하도 및 실험자료가 존재하는 실험하도에서의 댐 및 제방 붕괴와 같은 다양한 조건의 흐름에 적용하였다. 그리고 자연하천에 대한 적용 및 검증을 위해 Malpasset 댐 붕괴 모의를 수행하여 계산결과를 관측자료와 비교하였다.

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수치해석 방법에 의한 2차원적인 MOS Transistor의 시뮬레이션에 관한 연구 (Two-Dimensional Simulation of MOS Transistors Using Numerical Method)

  • 정태성;경종민
    • 대한전자공학회논문지
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    • 제22권5호
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    • pp.93-101
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    • 1985
  • 다양한 채널 길이와 임의의 인가전압하의 MOS 트랜지스터를 2차원적으로 시뮬레이션 하기 위한 프로그램(SOMOS)을 제작하였다. Poisson의 방정식에 대하여는 Newton방법을, 연속방정식에 대하여는 발산정리를 이용하여 기본 수식들에 대한 유한차등법(FDM)에 따른 수식을 전개하였으며, 선형화된 수식의 해는 SOR 방법과 Cummel의 알고리즘을 이용하여 구했다. 하난의 동작상태의 소자를 시뮬레이션 하기 위한 시간은 VAX 11/780 컴퓨터를 사용했을때 인가전압 상태에 따라 30초 내지 4분 정도가 소요되었다. 인가전압과 전위분포에 따라 자동적으로 생성되는 그리드는 비균일한 간격을 가지며 필요에 따라 자동적으로 개선된다.

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창의력 사고기법을 적용한 수업이 지구과학 학습에 미치는 효과

  • 임영구;임성규;이효녕
    • 한국지구과학회:학술대회논문집
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    • 한국지구과학회 2006년도 춘계학술발표회 논문집
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    • pp.176-181
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    • 2006
  • 이 연구의 목적은 지구과학 교과에 창의력 사고기법을 적용한 수업이 학생들의 창의력의 변화와 과학 성취도의 변화에 미칠 영향을 알아보고자 하는 데에 있다. 지구과학의 지질 관련 단원에 학생들이 희망하는 발산적 사고기법을 수업의 도입부분에, 수렴적 사고기법을 수업의 정리 부분에서 선택하여 적용하였다. 지구과학의 수업에서 창의력에 미치는 효과를 알아보기 위해 Torrance 창의력 언어 검사와 도형 검사를 실시했고, 과학 성취도에 미치는 효과를 알아보기 위해 모의고사의 응시인원과 평균성적을 비교하였다. 그 결과, 창의력 사고기법을 적용한 지구과학 수업이 학생들의 흥미유발을 일으켜 사고의 기능을 향상시켜 주어 학생들이 많은 것을 만들어 내는 유창성과 다양한 사고기능을 형성해 주는 융통성을 길러 주었다. 그리고, 독특한 것을 만들어 낼 줄 아는 독창성과 자세하게 표현할 줄 아는 정교성을 기르는데 많은 도움이 되었다.

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집단지성 원리를 적용한 과학관련 사회·윤리적 쟁점 수업 모형의 개발 (Designing Collective Intelligence-based Instructional Models for Teaching Socioscientific Issues)

  • 이현주;최윤희;고연주
    • 한국과학교육학회지
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    • 제34권6호
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    • pp.523-534
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    • 2014
  • 본 연구에서는 과학관련 사회 윤리적 쟁점(SSI)과 집단지성과의 연관성을 고려하여, 집단지성 촉진 전략을 활용한 SSI 수업모형(CI기반 SSI 수업모형)을 현장 과학교사들과 협력적으로 개발하였다. 그리고, 수업모형 개발과정에서 참여 교사들이 SSI 수업에서 집단지성의 효과에 대해 어떻게 인식하는지를 살펴보고자 하였다. 본 연구에서 개발된 CI기반 SSI 수업모형은 SSI 수업에서 교사들이 추구하는 목적에 따라 크게 3개의 유형(발산적 모형, 탐색적 모형, 의사결정 모형)으로 나뉘며, 각 유형 당 2개씩 총 6개가 개발되었다. 첫째, 발산적 모형은 학생들이 주어진 SSI에 대한 의견이나 해결방안을 다양하게 발산해 보도록 하는데 초점을 둔 수업모형으로, 아이디어 생성 수업모형과 미래 상황 예측 수업모형이 해당된다. 둘째, 탐색적 모형은 문제를 둘러싸고 있는 다양한 입장들에 대해 탐색하여 SSI의 복잡성을 이해하는 데 초점을 둔 수업모형으로, 쟁점 탐색 수업모형과 실제 사례 탐색수업모형이 이 유형에 속한다. 셋째, 의사결정 모형은 주어진 SSI에 대해 다양한 입장을 이해하고 가장 합리적으로 집단의 의사결정을 하도록 의견을 수렴하고 조정하는데 초점을 둔 수업모형으로, 집단적 합의 수업모형과 대안 결정 수업모형이 해당된다. 참여교사들은 각 수업모형을 적용해본 결과 SSI 수업에서 집단지성의 원리를 강조한 것이 학생들의 참여도와 협력, 토론과 근거의 질을 높이는 데 기여했다고 보았다. 이를 위해서는 SSI 수업 도입 부분에서 문제해결을 위해 공유된 가치를 형성하는 과정, 개별적으로 자료를 수집할 수 있는 시간을 충분히 갖고 난 후 공유하는 과정, 개인적으로 자료를 수집하여 정리하고 공유할 수 있는 공간의 마련이 중요하다고 응답하였다.

객관적 해석을 통한 속도 유선함수(streamfunction) 산출 1: 헬름홀쯔(Helmholtz) 정리의 응용 (Objective Estimation of Velocity Streamfunction Field with Discretely Sampled Oceanic Data 1: with Application of Helmholtz Theorem)

  • 조황우
    • 한국환경과학회지
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    • 제6권4호
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    • pp.323-333
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    • 1997
  • 본 연구는 해양에서 비규칙적으로 관측된 유속자료를 이용 속도유선함수를 객관적해석을 통하여 산출하였다. 이를 위하여 헬름흘쯔(Helmholtz)정리를 응용 2차원 유속장의 비발산 부분만 나타내는 유선함수와 와도와의 관계를 규정하는 포이송(Poisson)방정식을 도출하고, 혼합경계조건과 관측치로부터 산출된 와도장을 이용 유선함수를 구하였다. 위의 방법을 실현하기 위하여 텍사스-루이지아나 대륙붕 순환 및 수송 연구(LATEX측 일환으로 텍사스-루이지아나 대륙붕의 31개 정점에서 32개월(1992년 4월 SIM 1994년 11월)간 관측된 해류계자료를 이용하였다. 본 방법으로 산출된 텍사스-루이지아나 대륙붕의 속도유선함수는 관측치와 잘 일치하였다. 본 연구에서 산출된 유선함수는 특정 해역의 저주파 운동의 이해뿐만 아니라 기름유출, 영양염 및 플랑크톤 수송과 관련한 환경유동모델의 초기화 및 검증에 응용될 것으로 기대된다.

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Unsplit 기법을 적용한 흐름율과 생성항의 처리기법 (Handling Method for Flux and Source Terms using Unsplit Scheme)

  • 김병현;한건연;김지성
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제42권12호
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    • pp.1079-1089
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    • 2009
  • 본 연구에서는 마른하도 및 복잡한 지형에서의 파의 전파와 같은 수공학 분야에서 해결하기 어려운 문제를 해석하기 위한 고정확도 2차원 수치모형을 개발하기 위해, unsplit 유한체적기법과 HLLC Riemann 해법을 이용한 흐름율 계산으로 쌍곡선형 적분 보존형의 2차원 천수방정식을 해석하였다. Unsplit 기법의 적용을 위해 하상경사항은 발산정리를 이용하여 이산화한 형태를 적용하였으며, 흐름율과 생성항의 균형을 이루기 위해 수면경사법을 시간과 공간에 대해 2차정확도를 가지는 MUSCL 기법과 연계하였다. 그리고 적용한 생성항 처리기법과 흐름율과의 보존특성이 만족함을 보였다. 2차정확도의 사용으로 불연속 지점에서 발생할 수 있는 수치진동을 제거하기 위해서 경사제한자를 사용한 TVD 기법을 적용하였다. 개발모형을 정확해가 존재하는 생성항이 없는 1차원 댐 붕괴 흐름에 적용하여 흐름율 계산의 정확성을 검증하였고, 하상융기를 가진 하도의 정상류 및 천이류 모의를 통해 개발모형의 보존특성을 검증하였으며, 하상경사 및 단면의 확대/축소구간이 존재하는 2차원 댐 붕괴 흐름에 적용하여 개발모형의 적용성을 검증하였다.

물체력이 작용되는 반무한영역문제의 비선형유한요소-경계요소 조합해석 (Analysis of Semi-Infinite Problems Subjected to Body Forces Using Nonlinear Finite Elements and Boundary Elements)

  • 황학주;김문겸;허택녕;나경웅
    • 대한토목학회논문집
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    • 제11권1호
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    • pp.45-53
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    • 1991
  • 지하구조물은 물체력과 초기응력이 지배적인 하중조건이 되며, 무한 또는 반무한영역을 경계로 한다. 또한 굴착면 주위에는 응력집중에 의해 비선형 거동이 발생한다. 본 논문에서는 경계요소법으로 물체력과 초기응력을 해석하기 위하여 영역적분은 경계 적분화하였다. 물체력에 대한 영역적분은 Galerkin텐서와 발산정리를 사용한 방법과 극좌표를 이용한 직접적분 방법으로 경계적분화하였고, 초기응력에 대한 영역적분은 극좌표를 이용한 직접적분 방법을 응용하여 경계적분화하였다. 경계요소해석 결과는 유한요소해석 결과와 비교하여 검증하였고 검증된 경계요소 프로그램을 비선형 유한요소 프로그램과 조합하여 굴착면 주위에 발생하는 비선형 거동을 합리적으로 해석하도록 하였다. 경계요소법에서 고려하기 어려운 물체력과 초기응력에 대한 영역적분을 경계적분화하여 효율적으로 해석할 수 있었으며, 조합해석 방법으로 비선형 거동을 합리적으로 해석할 수 있었다. 본 연구의 결과는 지하구조물의 해석에 유용하게 사용될 수 있을 것으로 기대된다.

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우리나라 지하공간 내수침수피해 원인 및 대책 (Cause and Countermeasure of Inundation Damage in Underground Space)

  • 조재웅;최우정
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2011년도 학술발표회
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    • pp.420-420
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    • 2011
  • 도시지역의 내수침수피해는 거의 매년 발생하고 있으며, 반지하와 같은 거주공간이 매우 취약한 상태이다. 특히 최근에는 지하철, 지하상가 등이 대규모 개발되고 복합네트워크화 되어 지하공간의 침수대책과 대피방안 마련이 시급한 상황이다. 일본의 경우 2000년 토카이 호우피해 후 통합유출해석 모형을 개발하였으며, 1999년 및 2003년 후쿠오카 침수피해 발생 후 특정도시하천침수피해대책법을 제정, 1999 후쿠오카, 2004년 하마마츠, 2008년 카누마 피해 후 일본 방재연구소에서는 실시간 1차원 지표범람모형과 모니터링을 통한 실시간 내수침수지도를 개발하였다. 특히 지하공간에 대해서는 "지하공간에 유입하는 범람수가 계단상 보행자게에 주는 위험성에 관한 연구" 등 실험을 바탕으로 각종 지하공간 침수대책 매뉴얼 및 지하시설의 침수시 피난확보계획 지침, 지하공간 침수대책 가이드라인 등 인명피해를 줄이고자하는 노력이 계속되어 오고 있다. 우리나라는 2006년 경기도 고양시 3호선 정발산역이 침수되었으며, 2010년 서울시 지하철 2호선 사당역 및 4호선이 침수되는 등의 지하철 침수피해와 2010년 서울시 광화문 지하상가, 인천시 부평구 우림라이온스 벨리, 우남플라자, 계양구 농협하나로마트, 서원아파트 등의 지하상가와 지하다층의 침수피해가 발생하였다. 특히 2006년 3호선 정발산역 침수는 17시간이나 지하철이 불통되었고 이로 인하여 심각한 교통 체증이 유발 되었다. 본 연구에서는 2010년 집중호우로 인한 서울, 인천지역의 지하공간 침수피해를 중심으로 최근 10년간 지하공간 침수피해사례로부터 대표적인 침수피해 원인 및 특성을 정리하였으며, 그 결과 지하공간 침수의 주요원인은 지상공간의 침수류가 지하공간으로 유입하고, 지하공간의 배수설비 용량부족, 지하공간으로의 유입을 방지하기위한 방지턱, 차수판, 침수시 비상전원 공급, 침수시 지하공간 대피 매뉴얼의 부재 등 다양한 원인이 있는 것으로 나타났다. 특히, 소방방재청에서 고시한 '지하공간 침수방지를 위한 수방기준'에 지하공간 침수 방지를 위한 각종 시설의 설치 및 대피 경로지정 등에 대한 기준이 마련되어 있으나, 지하공간 중 유동인구가 가장 많은 지하철역에서 조차 침수에 대한 행동매뉴얼이나 대피에 대한 가이드라인이 마련되지 않은 것으로 나타났다. 따라서, 지하공간 침수를 방지하기 위하여 센서를 이용한 자동 차수판과 경보기 설치, 지하공간의 사람들이 안전한 대피로를 찾을 수 있도록 지상공간 및 지하공간 출입구를 모니터링 할 수 있는 CCTV의 설치, Dry Area를 두어 비상대피 할 수 있는 공간의 마련 등 시설적인 부분에 대하여 '지하공간 침수방지를 위한 수방기준'을 더욱 강화할 필요가 있으며, 지상공간의 침수 상황을 고려한 지하공간의 대피매뉴얼 또는 가이드라인 등의 수립이 필요하다. 또한 이와 더불어 재산 및 인명피해를 더욱 효율적으로 줄일 수 있도록 실시간 예 경보를 위한 침수해석 모형의 개발이 시급하다.

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