• 제목/요약/키워드: 수치분석

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디지털 항공영상의 도화성과를 이용한 소축척 수치지도 제작 (Small Scale Digital Mapping using Airborne Digital Camera Image Map)

  • 최석근;오유진
    • 한국측량학회지
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    • 제29권2호
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    • pp.141-147
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    • 2011
  • 본 연구는 최근 많이 촬영되고 있는 고해상도 디지털 항공영상자료를 가지고 제작된 대축척 수치지도를 이용하여 소축척 수치지도를 제작하는데 있어서의 문제점 및 효용성을 분석하였다. 이를 위하여 수치지도지형 지물들의 상관성 분석을 수행하였고, 이들 자료를 기초로 축소편집 작업 공정에 따라 자료를 입력, 지형 지물항목정리 및 삭제, 자료편집 및 검수 등을 수행하였다. 그 결과 18개의 불필요한 지형지물을 삭제하였고, 1/5,000 수치지도 정확도에 만족하였으며, 자료크기와 지형지물 수는 증가하였으나, 이는 디지털 항공영상의 표현능력이 우수하여 나타난 것으로 분석되었다. 따라서 디지털 항공영상에 의한 대축척 수치지도를 가지고 소축척 수치지도를 제작하는 것은 표현능력이 우수하여 질 좋은 수치지도 정보 제공이 가능한 것으로 나타났다.

가상의 도시지역을 관통하는 댐 붕괴파의 전파특성에 관한 수치적 연구 (A Numerical Study on Characteristics of Dam-break Wave Propagation through an Idealized Urban Area)

  • 정우창;송재우
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2009년도 학술발표회 초록집
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    • pp.550-554
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    • 2009
  • 본 연구에서는 댐 붕괴시 발생하는 홍수파가 건물군으로 이루어진 가상의 도시지역을 관통하면서 이동될 경우 시간에 따라 변화되는 특성을 수치적으로 분석하였다. 분석에 적용된 수치모형은 2차원 유한체적법과 불연속 흐름을 모의하기 위해 시간과 공간상으로 1차 정확도를 가진 HLLC 기법을 적용한 모형이다. 본 연구에서 적용된 가상의 도시지역은 Soares-Frazao와 Zech(2008)에 의해 수행된 수리모형실험에 근거하여 세 가지 case에 대해 구성하였다. 첫 번째 case(Case 1)는 25개의 건물로 구성된 정방형의 도시지역이 흐름에 직각으로 배열되어 있는 경우이며, 두 번째와 세 번째 case는 각각 흐름에 대해 $22.5^{\circ}$(Case 2)와 $45^{\circ}$(Case 3)로 경사진 경우이다. 세 경우에 대해 시간에 따른 홍수파의 변화양상을 수치적으로 분석하였으며, 첫 번째와 두번째 case에 대해 모의된 수위변화결과를 수리모형실험결과와 비교하여 모형의 적용성을 검증하였다. 검증결과 수치모형을 통해 계산된 수위변화는 수리모형실험결과와 비교적 일치하는 결과를 얻었다. 또한 본 연구에서는 도시지역의 조도계수(Manning계수: 0.01,015,$0.025sm^{-1/3}$)와 비구조적 격자시스템을 구성하는 격자수(T1: 19759개 요소, T2: 193859)에 따른 홍수파의 변화양상을 분석하였다.

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발파공학의 국내.외 연구동향 및 기술적 수준 분석 (Trends of Research and Technology in Blasting Engineering)

  • 류창하
    • 화약ㆍ발파
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    • 제19권3호
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    • pp.7-25
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    • 2001
  • 최근 발파공학 분야는 정밀 계측기기의 발달, 수치해석 방법의 개발 및 컴퓨터의 보급과 함께 학문적, 기술적인 면에서 새로운 국면을 맞이하고 있다. 본 논고에서는 발파분야의 국내·외 연구동향을 분석하고 선도적인 연구를 해오고 있는 연구팀들을 중심으로 최근 관심의 대상이 되고 있는 연구분야와 향후 과제를 분석하였다.

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토석류 피해 저감을 위한 사방댐 설계 모의분석 (Analysis of influence factors on the construction of the check dam to reduce damage caused by debris flow)

  • 이승준;안현욱;김민석;고희민;구현승;유승헌
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2022년도 학술발표회
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    • pp.92-92
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    • 2022
  • 산 사면의 지반이 붕괴되어 흙, 모래, 자갈 그리고 물 등이 혼합하여 유동하는 토석류는 예측과 대비가 어려운 자연재해 중 하나 이다. 특히, 강우로 인해 발생하는 토석류의 경우 매우 빠르게 유동하기 때문에 피해 예측이 제한적이다. 이러한 토석류가 도심지역 또는 마을주변에서 발생할 경우 많은 인명 및 재산 피해가 발생한다. 따라서 토석류의 유동을 최소화시키기 위해선 1차적으로 수치모형을 통한 전반적인 유동 및 피해 규모 예측이 이루어져야 하며, 이러한 분석을 바탕으로 사방댐과 같은 구조물의 효율적인 설계가 이루어져야 한다. 이에 수치모형을 통해 토석류의 유동을 분석하고자 하는 많은 연구가 진행된 바 있으며, 사방댐 설계 분석 또한 수치모형과 실험을 통해 연구된 바 있다. 선행연구들에 따르면, 1) 발생부로부터의 거리, 2) 토석류 에너지의 감소, 3) 침식-연행 작용, 4) 사방댐의 용량 등이 효율적인 사방댐 설계에 영향을 미친다고 분석된 바 있다. 하지만 위의 항목들에 대한 종합적인 비교분석은 미비한 실정이다. 따라서 본 연구에선 위에서 제시한 4가지의 항목들을 바탕으로 사방댐 설계에 중요한 요소를 평가하고 산정하고자 한다. 토석류의 유동과 사방댐을 모의분석하기 위해 Deb2D 수치모형을 활용하였으며, Voellmy 유변학적 모형과 침식-연행-퇴적 작용을 분석할 수 있는 알고리즘을 사용하여 토석류의 유동을 현실에 가깝게 모의하였다. 2011년 서울 우면산에서 발생한 산사태 유역들 중에서 래미안 아파트 유역과2019년 강원도 갈남리에서 발생한 산사태를 대상지구로 선정하였다. 연구 결과에 따르면 4가지 요소들 중에서 사방댐의 용량이 효율적인 사방댐 설계에 가장 주요한 요인으로 분석되었다.

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비디오 지리 정보 시스템의 설계 및 구현 (The Design and Implementation of A Video Geographic Information System)

  • 유재준;주인학;남광우;이종훈
    • 한국정보과학회:학술대회논문집
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    • 한국정보과학회 2002년도 가을 학술발표논문집 Vol.29 No.2 (1)
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    • pp.274-276
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    • 2002
  • 최근에 지리 정보를 검색, 관리, 분석할 수 있는 지리 정보 시스템(Geographic information System)의 사용이 확대됨에 따라 단순한 수치지도 정보 이외에 좀 더 현실적이고. 사실적인 정보를 제공해 줄 수 있는 시스템에 대한 요구가 커지고 있다 이러한 요구에 부응하는 한 방향으로써 차량에 부착된 카메라 등등 사용하여 획득한 비디오 데이터와 수치지도 정보를 연계하여 특정 수치지도 객체의 영상을 제공함으로써 수치지도 객체에 대한 자세한 현장의 정보를 쉽게 파악할 수 있도록 하는 비디오 지리 정보 시스템이 등장하였다. 하지만 기존의 비디오 지리 정보 시스템은 획득한 비디오 데이터를 수치지도의 한 속성으로서 표현하거나, 수치지도에서 비디오 데이터로의 단순한 링크를 사용하여 수치지도와 연계함으로써 수치지도의 검색을 통한 영상 정보의 출력이라는 단방향 검색만을 지원한다. 즉, 비디오 데이터에 존재하는 수치지도 객체의 검색을 통한 수치지도의 검색 및 관리, 분석은 지원해 주지 못하고 있다. 본 논문에서는 비디오 데이터와 수치지도의 양방향 검색 및 관리를 지원하는 비디오 지리 정보 시스템을 설계하고 구현한다. 이를 위해 1) 비디오 데이터와 수치지도 정보를 효율적으로 연계하기 위한 데이터 모델을 제안하고, 2) 비디오 데이터와 수치지도 정보의 연계 정보를 추출 및 구축하는 과정을 제안하며, 3) 비디오 데이터의 출력 및 검색, 수치지도의 출력 및 검색, 연계 정보를 통한 비디오 데이터와 수치지도 정보의 연동 등을 효율적으로 지원하기 위한 시스템을 컴포넌트(Component) 구조를 사용하여 설계한다. 이해성 및 이를 기반으로 하는 교육용 애플리케이션 개발의 용이성의 증대를 기대할 수 있으며, 모델의 재사용성을 보장할 수 있다. 제안한다.수행하였다. 분석에서는 제품의 효율성뿐만 아니라 보안성을 중요하게 생각하였으며, 앞으로 보안 관련 소프트웨어 개발에 사용될 수 있는 도구들이 가이드 라인에 대한 정보를 제공한다.용할 수 있는지 세부 설계를 제시한다.다.으로서 hemicellulose구조가 polyuronic acid의 형태인 것으로 사료된다. 추출획분의 구성단당은 여러 곡물연구의 보고와 유사하게 glucose, arabinose, xylose 함량이 대체로 높게 나타났다. 점미가 수가용성분에서 goucose대비 용출함량이 고르게 나타나는 경향을 보였고 흑미는 알칼리가용분에서 glucose가 상당량(0.68%) 포함되고 있음을 보여주었고 arabinose(0.68%), xylose(0.05%)도 다른 종류에 비해서 다량 함유한 것으로 나타났다. 흑미는 총식이섬유 함량이 높고 pectic substances, hemicellulose, uronic acid 함량이 높아서 콜레스테롤 저하 등의 효과가 기대되며 고섬유식품으로서 조리 특성 연구가 필요한 것으로 사료된다.리하였다. 얻어진 소견(所見)은 다음과 같았다. 1. 모년령(母年齡), 임신회수(姙娠回數), 임신기간(姙娠其間), 출산시체중등(出産時體重等)의 제요인(諸要因)은 주산기사망(周産基死亡)에 대(對)하여 통계적(統計的)으로 유의(有意)한 영향을 미치고 있어 $25{\sim}29$세(歲)의 연령군에서, 2번째 임신과 2번째의 출산에서 그리고 만삭의

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일체형 식생호안블록 시스템 개발 및 수리특성 연구(II) -일체형 호안블록시스템 수치모의를 통한 효과 분석- (Development and Hydraulic Characteristics of Continuous Block System in River Bank Protection (II) - Comparison of Numerical Analysis with Physical Modeling -)

  • 장석환
    • 한국습지학회지
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    • 제10권3호
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    • pp.99-109
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    • 2008
  • 본 연구는 I편에서 개발된 일체형 블록시스템의 수리모형실험 결과를 검증하고 호안블록의 효과를 해석하기 위하여 수치해석을 통한 수리모형 실험을 수리특성을 모의하고자 하였다. 하도내 적용된 일체형 호안블록의 수치해석을 위하여 1차원 HEC-RAS 모형과 2차원 흐름 모의를 위하여 RMA-2 모형을 적용하여 식생전후의 수리현상을 수리모형 실험결과와 비교하여 홍수 시 유속 저감효과의 분석 및 대안으로 제시하는데 그 목적이 있다. 분석결과 2차원 수치해석 모형이 1차원 수치해석보다는 수위 유속 모두 수리모형실험결과와 근접한 결과를 나타내어 수치해석을 통한 자료구축 시 좀 더 신뢰성 있는 자료를 구축할 수 있는 것으로 판단되었다. 유속은 최저 0.21m/sec에서 최대 1.89m/sec의 저감효과를 나타내었으며, 이는 100m 당 4.89sec에서 7.33sec의 지체시간을 가져오는 것으로 분석되었다.

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EFDC 모형을 이용한 금강보 구간 하천수리해석 및 적용성 검토 (River Hydraulic Analysis and Application Using EFDC Model Focused on Geumgang Weir Section)

  • 서성호;허영택;정상만
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2011년도 학술발표회
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    • pp.39-39
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    • 2011
  • 하천에서 수공구조물을 설계시 구조물의 규모, 형식, 운영방식, 안정성 등을 검토하기 위하여 일반적으로 수리모형실험과 수치모형실험을 이용한다. 수리모형실험은 자연현상의 왜곡을 최소화하여 검토결과를 얻을 수 있다는 장점이 있지만, 많은 시간과 비용, 인력 및 공간이 필요하기 때문에 단기간에 다양한 검토가 필요한 경우에는 많은 제약이 따른다. 반면에 수치모형실험은 제한적인 조건에서 검토목적 및 용도에 따라 다양한 수치모의기법을 활용하여 상대적으로 낮은 비용과 신속하고 다양한 검토가 가능하다는 장점을 가지고 있다. 그러나 수치모형실험은 어디까지나 자연현상에 대한 수학적, 물리적 기법을 활용한 분석이기 때문에 결과에 대한 신뢰성 확보가 매우 중요하다. 최근에는 컴퓨터의 계산능력 향상과 유체의 복잡한 동수역학적 거동 해석 기법의 다양화, 그리고 많은 적용성 검토 연구결과로 인한 신뢰성 향상 등으로 인해 수치모형실험에 대한 관심이 높아지고 있다. 본 연구는 현재 금강에 건설 중인 금강보에 대하여 다차원 수치모형인 EFDC(Environmental Fluid Dynamics Code)를 이용하여 하천 구조물 및 물리적 환경변화에 대한 정밀수리분석을 실시하기 위한 사전절차로, EFDC 모형을 하천수리해석에 적용할 경우 모형에 포함되어 있는 다양한 변수설정 및 제약조건들에 대하여 적용한계를 검토하고자 한다. 검토방법은 금강보가 건설되기 이전의 하천지형 상황에서 EFDC 모형과 HEC-RAS 모형을 이용한 수리분석을 수행하고, 수리거동 결과 들을 상호 비교 분석 한다. 수치모의 대상구간은 금강보 건설구간을 포함하여 약 20km 구간이고, 대상구간에 대하여 3차원 정밀지형자료를 구축하였으며, 과거 호우사상에 대한 구간 내 관측 수위 및 모형별 계산수위결과를 비교 검토하였다.

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스월 인젝터의 동특성에 대한 수치해석 연구 (Dynamic Characteristics Simulation for a Simplex Swirl Injector)

  • 박홍복
    • 한국항공우주학회지
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    • 제34권9호
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    • pp.67-75
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    • 2006
  • 스월 인젝터의 비선형 동적특성을 모사할 수 있는 수치해석 모델을 개발하여 인젝터내의 정적/동적 특성을 분석하였다. Boundary Element Methods (BEMs)을 적용한 수치모델은 유체 경계면 산출에 매우 유리한 장점이 있어 표면의 불안정성 해석에 유용하게 적용되어 왔다. 이전의 연구 결과에서는 스월효과를 고려할 수 있도록 확장된 수치모델을 이용하여 인젝터의 형상을 고려한 정적특성을 보여주었다. 본 논문에서는 유입 흐름에 교란이 발생했을 때 인젝터의 각 구성요소에서의 동적응답을 분석하였고, 이론적 결과와 비교하여 수치모델에 대한 타당성을 검증하였다. 본 수치해석 결과는 입력류에서의 교란이 각 인젝터 구성품을 지나면서 감쇠/증폭되고 위상차를 만들게 되는 과정을 잘 모사하고 있다. 개발된 수치모델은 인젝터의 다양한 설계변수들이 유동특성에 미치는 효과 분석과 이론적 모델로는 예측이 어려운 비선형 영역에서의 동적 응답특성 분석에 유용하게 적용될 수 있을 것이다.

원형관의 흐름특성에 관한 실험적 및 수치모의 연구 (Experimental and numerical study on the flow characteristics of circular pipe)

  • 김병주;신홍준;백중철
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2023년도 학술발표회
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    • pp.294-294
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    • 2023
  • 보나 댐에 설치된 배수관이나 지하에 매설된 상하수도관과 같이 물을 운반하기 위한 관로 뿐만 아니라 유류를 운송하는 관, LPG와 같은 기체를 운송하는 관처럼 유체를 운송할 때 다양한 관로를 사용한다. 그 중 사용범위나 제작에 대한 용이성 등에 의해서 원형관이 주로 사용된다. 따라서 위와 같은 원형관 내의 관수로 흐름분포에 대한 연구는 아주 중요하며 필요하다. 원형관 내 흐름분포는 관에 연결된 펌프 혹은 수조나 저수지의 수위에 의한 관내 압력에 의해 지배되어지며, 관 내부 표면의 거칠기나 관의 꺾인 정도 등 다양한 요인에 영향을 받는다. 본 연구에서는 일반적인 실험결과를 도출하기 위하여 직선의 원형관을 대상으로 실험과 수치모의를 동시에 수행한다. 실험은 높이 3m, 길이 4.5m, 폭 1.5m 수조의 바닥에서부터 0.45m 위에 위치한 1.8m 길이의 아크릴 재질의 원형관이 설치된 수조에서 진행되었으며, 수치모의 또한 동일한 규모에서 수행되었다. 수조의 수위를 변화시켜 여러가지 레이놀즈 수에 따른 관 내 흐름의 변화에 대하여 분석하는 것이 목적이며, 실험결과와 수치모의 계산결과 간의 비교검증을 통해 분석한다. 이 연구에서는 난류의 영향을 RANS(Reynolds-averaged Navier-Stokes)와 LES(large eddy simulation)을 혼합한 형태인 Hybrid RANS/LES 모형 중 하나인 DES(detacged-eddy simulation)기법을 이용하여 해석함으로써, 빠른 유속으로 인한 관 내의 강한 와(eddy)에 대한 효과를 예측하는데 한계가 있는 RANS 모형과 벽면근처에서의 흐름 해석을 위해 굉장히 높은 격자해상도가 요구되어 계산적 비용 측면에서 효율이 떨어지는 LES 모형의 한계를 극복하고자 한다. DES 모형은 벽에서 떨어진 와에 대하여 LES로 직접해석하고, 벽 근처에서의 흐름에 대해선 난류모형을 통해 모델링함으로써 벽 근처 계산격자와 계산량을 줄이면서 LES와 비슷한 결과를 얻을 수 있다. 실험결과와 수치모의 계산결과 사이의 비교검증을 통하여 관 내 흐름에 대한 수치모의의 적용성을 평가하고 실험에서 측정하기 어려운 난류강도와 압력변동의 상세한 특성을 수치모의를 통해 분석함으로서 관 내 흐름특성에 대하여 자세히 분석하였다.

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고해상도 위성 영상을 이용한 경계검출에 대한 정확도 분석 (Accuracy on the Edge Detection Using High-Resolution Satellite Image)

  • 박운용;문두열;홍순헌;윤경철
    • 한국GIS학회:학술대회논문집
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    • 한국GIS학회 2004년도 GIS/RS 공동 춘계학술대회 논문집
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    • pp.529-534
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    • 2004
  • 고해상도 위성영상을 이용하여 수치지도를 제작함에 있어 가장 큰 문제점은 레스터 자료인 위성영상에서 경계검출을 통해 벡터자료의 형태로 제작하는 어려움이 있다. 본 연구에서는 경계검출을 통하여 위성영상에서 지형의 경계를 검출해내고, 이를 스크린 디지 타이징 기법을 적용하여 벡터라이징 한 후 나타난 결과를 국토지리정보원의 수치지도와 비교하여 정확도를 비교ㆍ평가하였다. 대상 범위는 대전광역시 유성구 가정동 일부지역을 IKONOS로 촬영된 공간해상도 1m의 위성영상을 사용하였다. 위성영상의 전처리는 기하보정과 정사보정을 거친 후 영상강조를 하였고, 여러 가지의 필터링을 적용하여 경계검출을 수행하였다. 경계검출 방법 중에 하나인 Sobel 연산자를 적용한 후 축척 1:5,000 수치지도와의 중첩을 통하여 표준편차(Root Mean Square Error : RMSE)를 산출하여 비교ㆍ분석하였다. 그리고 스크린 디지타이징 기법을 적용하여 추출한 벡터자료를 건물, 도로 및 임야로 분류하여 수치지도와 중첩하여 정확도를 분석하였다. 그 결과 건물과 도로의 경우에는 공공측량 작업규정에서 정하고 있는 축척 1:5,000의 평면위치 허용오차 기준을 만족하고 있지만, 임야의 경우는 축척 1:10,000 이상의 허용오차기준에 만족되고 있음을 알 수 있었다.

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