• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제14권6호
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• pp.1-18
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• 2009

한국 부산광역시 수영구 지역 해안 대수층 내의 밀도 의존적 지하수 유동 및 염분 이동에 대한 도시화의 영향을 효과적으로 모사하고 정량적으로 평가하기 위하여 하나의 범용 다차원 수리동역학적 분산 수치 모델을 이용한 일련의 삼차원 수치 모델링이 수행되었다. 먼저 모든 도시화 요소들을 고려한 수치 모델링 보정을 통해 확립된 연구 지역해안 대수층의 지층 물성을 가지고, 도시화 요소들을 모두 고려하지 않은 도시화 이전의 지하수 유동과 염분 이동에 대한 정상 상태 수치 모델링을 수행하였다. 그 다음에 도시화 요소들을 개별적으로 그리고 통합적으로 고려한 도시화 이후의 지하수 유동 및 염분 이동에 대한 비정상 상태 수치 모델링을 수행하였다. 그리고 두 수치 모델링 결과를 서로 비교하고 분석하였다. 수치 모델링 결과는 해안 대수층 내의 밀도 의존적 지하수 유동 및 염분 이동 그리고 해수 침투가 이러한 도시화 요소들에 의해 크게 그리고 광범위하게 영향을 받음을 보여준다. 특히 이러한 도시화 요소들은 해안 대수층 내의 총지하수량 및 총염분량의 변화를 초래한다. 그러나 각 도시화 요소의 그러한 영향은 공간적으로 균일하지 않고 국부적으로 차별적이다.

• 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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• 한국전산구조공학회 2010년도 정기 학술대회
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• pp.187-190
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• 2010

기초세굴에 따른 교각에서의 1차 모드 고유진동수 변화를 이용하여 교량 세굴 건전성을 정량적으로 평가하기 위하여 공용중인 광탄1교의 T형 교각 1기에 대하여 충격진동실험을 수행하였으며, 교축직각방향의 1차 모드 고유진동수를 수치해석결과와 비교하였다. 교량 상부구조물의 모델링 방법에 따라 상부구조물을 전체 모델링한 방법과 교각만을 모델링하고 상부구조물의 영향범위를 가정하여 교량받침 위치에 질점질량으로 변환하여 적용한 방법으로 구분하여 수치해석을 수행하였다. 상부구조물을 전체 모델링한 경우와 집중하중 형태로 상부구조물을 모델링한 경우 모두 고유진동수는 충격진동실험결과와 큰 차이를 보였다. 충격진동실험을 통해 얻은 고유진동수는 교각의 국부적인 진동수로 사료되는 반면, 수치해석을 통해 구한 결과는 교량 상부와 하부의 Coupling 효과가 반영된 시스템 전체의 고유진동수이기 때문에 결과의 큰 편차가 생기는 것으로 판단된다. 따라서 충격진동실험에서 구한 고유치 양상을 올바로 구현하기 위한 모델링을 찾기 위해서는 새로운 접근 방법이 필요할 것으로 사료된다.

• 한국지리정보학회지
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• 제8권1호
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• pp.49-62
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• 2005

비행 시뮬레이션과 같은 가상현실 시스템은 실제 존재하는 도시의 가상환경을 필요로 하며, 항상 변화하고 있는 도시환경과 최대한 일치하는 도시모델을 유지하여야 한다. 따라서 주기적으로 갱신되는 지형공간정보를 활용할 수 있는 도시 모델링 방법이 필요하다. 또한 비행 시뮬레이션은 가까운 지역뿐만이 아니라 먼 거리의 건물을 효과적으로 표현할 수 있어야 한다. 이를 위하여 본 논문에서는 고해상도 항공사진과 수치지도로부터, 가상 도시환경을 비교적 적은 노력으로 모델링 할 수 있는 방법을 제시한다. 이미지 기반의 모델링 기법을 아파트처럼 단순한 구조의 건물이 많은 한국의 도시환경과 지형공간정보의 특성에 맞도록 적용하여, 수많은 건물을 폴리곤으로 모델링 하지 않고 효율적으로 표현할 수 있도록 한다. 제안하는 방법은 지형공간정보의 전처리 과정과 가상 도시환경 모델링 과정으로 구성되며, 건물의 높이 맵을 만드는 간단한 전처리 과정만으로 가상 도시환경을 모델링 할 수 있어, 기존의 폴리곤 기반의 모델링 방법이 대규모 도시 가상환경에서 멀리 있는 수많은 건물의 표현을 생략하였던 문제점을 개선하였다.

• 지질학회지
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• 제54권6호
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• pp.683-694
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• 2018

섭입은 지구의 물질 및 에너지 순환에서 중요한 역할을 담당할 뿐만 아니라 우리의 삶에 밀접한 지질 현상인 지진과 호화산을 발생시키므로 많은 연구가 이루어져 왔다. 그 중에서 맨틀 내부의 섭입해양판처럼 우리가 직접 관찰할 수 없는 곳에서 발생하는 지질 현상에 대한 정량적 연구에 컴퓨터 수치모델링이 널리 이용되어 왔다. 이 연구에서는 다양한 연구진들에 의해 사용되고 있는 섭입대 수치모델링의 벤치마크를 수행하였다. 섭입대 수치모델링을 위하여 유한요소법 기반 상용 소프트웨어인 콤솔 멀티피직스를 사용하였으며 계산된 결과는 과거 수행된 벤치마크 결과와 잘 일치하였다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2012년도 추계학술대회
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• pp.377-379
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• 2012

본 연구에서는 항로표지(aids to navigation) 배치를 효율화하기 위한 정량적인 성능 지수(performance index)를 제시한다. 제안된 성능 지수는 항로표지에 대한 항해자(navigator)의 시각적 인식에 기반하였다. 인지 성능 지수는 시각적 인식의 구성요소로서 관찰자, 환경, 그리고 광원에 해당하는 선박 특성, 해상환경, 그리고 항로표지 특성을 반영하여 모델링되었다. 본 연구의 결과를 통하여 효과적으로 항로표지를 배치할 수 있는 수치적 지표를 획득할 수 있을 것으로 판단한다. 향후 항로배치에 대한 현실적 데이터를 바탕으로 제안된 모델링의 유효성을 검증할 계획이다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2020년도 학술발표회
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• pp.149-149
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• 2020

하천에서 물 흐름이 보와 댐과 같은 수공구조물을 지날 때 일반적으로 흐름상태에 다양하고 급진적인 변화가 발생한다. 특히 흐름이 구조물을 지나면서 사류(supercritical flow)로 변하고 다시 상류(subcritical flow)로 복원되면서 일어나는 도수(hydraulic jump) 현상은 수위의 급변화, 흐름 에너지 소산, 변동성이 강한 압력 분포 등이 특징이다. 이러한 흐름 특성들은 보나 여수로와 같은 수공구조물 자체의 성능뿐만 아니라 이들 수공구조물의 하류에서 발생하는 국부세굴로 인해 구조물의 안정성에 부정적인 영향을 줄 수 있다. 따라서 수공구조물을 설계할 때는 이들 구조물을 통과하는 흐름의 비정상 난류 흐름 특성을 정확하게 해석하여 반영하여야 한다. 이 연구에서는 k-omega SST 난류 모형과 자유수면의 급격한 변동을 해석하기 위한 하이브리드-VOF(hybrid volume of fluid)기법을 이용하여 도수현상을 수치적으로 재현하고자 한다. 기존 CFD(computational fluid Dynamics) 모델링에서는 자유수면 변동의 영향을 고려하기 위해 VOF 기법을 많이 사용하였다. 하지면 전통적인 VOF 기법은 다상흐름(multiphase flow)을 오직 부피분율(volume fraction)의 함수로만 고려하며 모의함으로써 강한 수면변동뿐만 아니라 공기연행(air entrainment)를 동반하는 난류 흐름을 모의하는데는 한계가 있다. 이 연구에서 이용하는 Eulerian 기법인 하이브리드 VOF 기법은 물과 공기의 각 상에 대하여 흐름 특성들을 개별적으로 계산하기 때문에 공기연행을 포함한 급변류 흐름에서 전통적인 VOF 기법보다 적용성이 우수하다. 이와 같은 난류모형과 자유수면 포착기법을 이용하여 3차원 비정상 난류 흐름 수치모형을 구축하여 수공구조물 주변에서 발생하는 강한 공기연행과 난류 특성를 보이는 급변류를 수치적으로 재현한다. 이 연구는 계산된 수치해석 결과를 기존 수리실험 결과와 비교하여 수치모형의 적용성을 평가하고 도수 현상에서 발생하는 독특한 흐름 특성을 제시한다.

• 지질학회지
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• 제54권6호
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• pp.677-682
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• 2018

지구 자기장은 지구 내부 및 지표면 근처에서 일어나는 다양한 자화 특성 변화에 민감하게 반응하며, 이러한 지구물리적 특성은 현장에서 측정된 자기 이상치의 정량적 분석을 통하여 특정화된다. 이 연구에서는 자기 이상치 분석에 활용될 수 있는 유한요소법 기반 수치모델링을 콤솔 멀티피직스를 사용하여 구현하였다. 구현된 수치모델링 방법은 기존에 알려진 해석해와 비교하여 그 유효성을 검증하였으며, 중앙해령에서 지자기 역전과 단층 구조 사이의 상관관계를 모사하는 데 적용하였다. 이러한 유한요소 기반의 지자기 모델링 기법은 다중 물리적 현상 모사에 손쉽게 적용될 수 있다.

• 지질공학
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• 제26권4호
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• pp.461-471
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• 2016

수주지열정의 지하수 유동 및 지열 이동 현상을 모사할 수 있는 수치 모델링 기법을 제시하기 위하여 열-수리학적 모델인 TOUGH2를 기반으로 한 모듈을 개발하였고 두 유형의 수주지열정에서의 냉방 및 난방 운영을 수치 모의하였다. 수치 모델링 결과들은 수주지열정의 냉난방 운영이 주변 지층 및 지하수와의 열교환 및 유체 혼합에 크게 영향을 받으며, 특히 PVC 또는 PE 파이프 내부와 수주지열정 내부에서 서로 반대방향으로 유동하는 유입수와 유출수 간의 열교환이 중요한 요소임을 보여준다. 또한 본 연구에서 개발 및 제안된 수치 모델링 기법이 수주지열정의 내부 구조 및 유체 유동과 열 이동 현상을 합리적으로 모사할 수 있음을 보여준다. 이러한 수치 모델링 기법은 수주지열정의 설계, 시공 및 운영 단계에서 열교환 성능을 정량적으로 분석할 때 유용하게 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 터널과지하공간
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• 제16권6호
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• pp.476-485
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• 2006

발파에 의한 암반의 손상이나 파쇄는 폭약의 폭굉 과정에서 발생하는 충격파와 가스팽창의 영향에 의해 야기된다. 발파에 의한 파괴 메커니즘을 완전히 이해하기 위해서는 두 메커니즘을 같이 연구해야한다. 본 연구에서는 개별 요소법에 기초한 수치해석 프로그램인 PFC2D를 이용하여 발파공 벽면에 작용하는 폭굉압과 가스압을 동시에 모델링 할 수 있고 이에 따른 암반 내 균열 발생을 확인할 수 있는 알고리즘을 개발하였다. 또한 시멘트-모르타르 블록에서의 모형 발파시험을 수치해석을 수행함으로써, 개발된 알고리즘을 검증하였다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제30권6호
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• pp.753-759
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• 1997

밀도가 변하는 지하수의 흐름과 용질의 수송 현상을 정확히 모델링할 수 있는 수치모델을 개발하였다. 수치모델의 정확도는 이송이 지배적인 경우에 발생하는 수치진동을 피할 수 있어야 얻을 수 있다. 이를 위하여 변분법에 기초한 비선형 수치진동흡수 유한요소법을 적용하였다. 개발된 수치모델은 기존 수치모델들과 달리 확장성이 뛰어나다. 본 수치모델의 정확도를 해석해와 다른 수치모델 결과와 비교하여 평가하였다.