• Title/Summary/Keyword: 수치적 모델

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Storm Surge Inundation Modelling Considering Interactions among Surge-Tide-Riverine Flow (해일-조석-하천 상호작용을 고려한 폭풍해일범람 모델링)

  • Lee, Chilwoo;Son, Sangyoung
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2017.05a
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    • pp.147-147
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    • 2017
  • 본 연구에서는 2003년 태풍 'MAEMI'에 의해 피해를 가장 많이 입은 경남 마산시를 중심으로 폭풍해일 범람도를 작성하였다. 해양과 하천 하류부가 만나는 마산시에서는 해일, 조석, 하천을 동시에 고려해야 하므로 이에 대한 단계적 적용을 통해 범람 중첩효과를 검토하였다. 본 연구에 사용된 수치모델은 네덜란드 Deltares사에서 개발한 준3차원 해수유동 모델 Delft3D이다. Delft3D는 폭풍해일 이외 지진해일, 부유물 이송, 오염물 확산 등 다양한 분야에 적용 가능하며, 파랑, 조석력, 바람에 의한 전단력, 온도, 염도에 의한 밀도류, 대기압 변화, 조간대 모의 등 다양한 영향을 고려할 수 있다. 수치모의시 모델의 안정성과 효율성을 높이기 위해 다중격자기법을 사용(최소 25m 격자)하였으며, 수심 자료는 국토지리정보원 수치지도와 국립해양조사원 수치해도의 수평 수직적 통합을 통해 구성하였다. 태풍 'MAEMI'의 Best Track은 기상청에서 제공하는 3시간 간격의 중심기압, 풍속, 중심위치를 Holland's Model에 적용하여 계산하였다. 조석효과를 고려하기 위해 개방경계에서 TPXO 7.2를 사용한 분조값을 입력하였다. 또한 하천의 흐름을 효과적으로 구현하기 위해 하천 단면에서의 동적 수위경계조건(또는 유량경계조건)을 추가적으로 부여하였다. 수치해석결과, 마산 수위 관측소에서 관측된 태풍 'MAEMI'의 해일고와 유사한 결과가 산출되었다. 범람역 해석결과는 해일, 조석, 하천을 동시적으로 고려하였을 경우에 실제 침수흔적도인 마산시재해침수지도와 가장 유사한 결과를 보였다.

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저궤도 상에서의 Ashen light 관측을 통한 통합적 광선 추적 수치 모사

  • Yu, Jin-Hui;Ryu, Dong-Ok;Kim, Seok-Hwan
    • Bulletin of the Korean Space Science Society
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    • 2010.04a
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    • pp.26.2-26.2
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    • 2010
  • 이 연구는 Ashen light 측정을 통해 전 지구 반사율을 구하는 통합적 광선 추적 모델을 구성하고 그 수치모사 성능을 검증하는데 목적을 두고 있다. 통합적 광선 추적 모델은 태양-지구-달 시스템에 대하여 태양 복사에너지의 광경로를 추적함으로써 최종적으로 저궤도 상에 존재하는 광학계에 도달하는 Ashen light과 moonshine의 조도를 수치 모사하는 기법이다. Ashen light은 구형의 태양에서 출발한 $1.626\times10^{26}W$의 에너지를 가지는 400nm에서 700nm 파장대역의 빛이 램버시안 특성을 지니는 구형의 지구에서 반사된 후 램버시안 특성을 가지는 구형의 달에서 재 반사되어 저궤도상의 광학계로 입사하는 빛이고, moonshine은 달에서 직접 반사되어 저궤도상의 광학계로 입사하는 빛이다. 통합적 광선 추적 수치 모사를 이용하여 구한 Ashen light과 moonshine의 조도는 1차 근사 해석적 방법을 이용한 계산 결과와 측정 오차 범위 이내의 오차를 보였다. 최종 연구 결과 Ashen light과 moonshine의 조도를 이용하여 구한 지구 반사율과 1차 근사 해석적 방법을 이용한 지구 반사율 계산의 결과가 유사함을 증명하였다.

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Genetic Approach for Optimal Identification of IG-based Fuzzy Model (정보 입자 기반 퍼지 모멸의 최적 동정을 위한 유전론적 접근)

  • Park, Keon-Jun;Oh, Sung-Kwun;Lee, Dong-Yoon
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • 2006.07d
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    • pp.2095-2096
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    • 2006
  • 본 논문에서는 복잡하고 비선형적인 시스템에 대하여 구체적이고 체계적인 방법에 의한 퍼지 모델을 동정하기 위해 유전자알고리즘을 이용하여 전반부 및 후반부의 구조와 파라미터 동정하기 위한 유전론적 접근을 소개한다. 정보 입자 기반 퍼지 모델의 구조를 동정하기 위하여 유전자 알고리즘을 이용하여 입력 변수의 수, 선택될 입력 변수, 멤버쉽함수의 수, 그리고 후반부 형태를 결정하고, 파라미터를 동정하기 위하여 전반부 멤버쉽 파라미터를 동조하여 최적의 퍼지 모델을 설계한다. 또한 구조 동정 및 파라미터 동정에 있어서 개별적인 방법과 동시적인 방법으로 접근하여 정보 입자 기반 퍼지 모델의 최적 동정을 도모한다. 마지막으로 제안된 퍼지 모델은 표준 모델로서 널리 사용되는 수치적인 예를 통하여 평가한다.

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A Numerical Analysis on the Efficiency of the Resistive Vee Dipole (안테나 수치 해석 모델을 이용한 저항성 V 다이폴의 효율 분석)

  • Kim, Kang-Wook;Chun, Jong-Hoon
    • The Journal of Korean Institute of Electromagnetic Engineering and Science
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    • v.19 no.2
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    • pp.231-236
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    • 2008
  • A method of moments model for the resistive vee dipole has been established. In order to validate the numerical model, an experimental model is built and reflections from the antenna in the feed line are measured. The measured data and the numerical data agree closely validating the numerical model. Based on the numerical model, efficiency of the antenna and the power dissipated in the resistors are analyzed. The results show that the antenna has low radiation efficiency because of the loading resistors and that the resistors near the drive point of the antenna dissipate more power than do the resisters far from the drive point. The results can be used to determine the amount of power that can be accepted by the resistive vee dipole, to determine the power rating of the loading resistors for a desired application, or to estimate the operation range of the antenna.

GIS 공간분석기술을 이용한 산불취약지역 분석

  • 한종규;연영광;지광훈
    • Proceedings of the Korean Association of Geographic Inforamtion Studies Conference
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    • 2002.03b
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    • pp.49-59
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    • 2002
  • 이 연구에서는 강원도 삼척시를 대상으로 산불취약지역 분석모델을 개발하고, 개발된 분석모델을 기반으로 산불취약지역을 표출하였으며, 이를 위한 전산프로그램을 개발하였다. 산불취약지역 공간분석자료로는 NGIS 사업을 통해 구축된 1/25천 축척의 수치지형도, 수치임상도 그리고 과거 산불발화위치자료를 사용하였다. 산불발화위치에 대한 공간적 분포특성(지형, 임상, 접근성)을 기반으로 모델을 설정하였으며, 공간분석은 간단하면서도 일반인들이 이해하기 쉬운 Conditional probability, Likelihood ratio 방법을 사용하였다. 그리고 각각의 모델에 대한 검증(cross validation)을 실시하였다. 모델 검증방법으로는 과거 산불발화위치자료를 발생시기에 따라 두 개의 그룹으로 나누어 하나는 예측을 위한 자료로 사용하고, 다른 하나는 검증을 위한 자료로 사용하였다. 모델별 예측성능은 prediction rate curve를 비교·분석하여 판단하였다. 삼척시를 대상으로 한 예측성능에서 Likelihood ratio 모델이 Conditional probability 모델보다 더 낳은 결과를 보였다. 산불취약지역 분석기술로 작성된 상세 산불취약지역지도와 현재 산림청에서 예보하고 있는 전국단위의 산불발생위험지수와 함께 상호보완적으로 사용한다면 산불취약지역에 대한 산불감시인력 및 감시시설의 효율적인 배치를 통하여 일선 시군 또는 읍면 산불예방업무의 효율성이 한층 더 증대될 것으로 기대된다.

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Numerical Calculations of Three-dimensional Viscous Flows over a stern by the Semi-Elliptic Equations (준타원형 방정식에 의한 선미에서의 3차원 점성유동의 수치계산)

  • Shin-Hyoung,Kang;Keon-Je,Oh
    • Bulletin of the Society of Naval Architects of Korea
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    • v.26 no.1
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    • pp.11-23
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    • 1989
  • A computer code has been developed to simulate three-dimensional viscous flows over a ship-stern. Semi-elliptic forms of Reynolds equations are adopted and numerically generated body-fitted coordinate systems are used to resolve complex geometries of the ship-hull. A standard form of $k-\varepsilon$ turbulence model is adopted for evaluation of the Reynolds stresses. Turbulent flows on a model with 3:1 elliptic sections and the SSPA-720 container ship model are predicted by using the code. Calculated pressure distributions of hull-surfaces and mean velocity distributions are generally in good agreements with measured values in wind-tunnels. But turbulent kinetic energies tend to be over-estimated near the stern in comparison with measured data.

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Numerical Analysis Method of Overlay Model for Material Nonlinearity Considering Strain Hardening (변형률 경화를 고려한 오버레이 모델의 재료비선형 수치해석기법)

  • Baek, Ki Youl
    • Journal of Korean Society of Steel Construction
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    • v.19 no.3
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    • pp.291-301
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    • 2007
  • The overlay model is a certain kinds of numerical analysis method to present the material non-lineariy which is represented the baushinger effect and the strain hardening. This model simulates the complex behavior of material by controlling the properties of the layers which like the hardening ratio, the section area and the yield stress. In this paper, the constitutive equation and plastic flow rule of each layer which are laid in the plane stress field are obtained by using the thermodynamics. Two numerical examples were tested for the validity of proposed method in uniaxial stress and plane stress field with comparable experimental results. The only parameter for the test is the yield stress distribution of each layers.

The Numerical Study on the Cavitation (Cavitation 현상에 관한 수치적 연구)

  • Chang Seonyong;Lee Changjin
    • Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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    • 2004.10a
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    • pp.126-131
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    • 2004
  • A numerical code for cavitation is developed based on pressure-based algorithm. The k-\varepsilon$ model (with wall function) is used for turbulence, and volume transport equation is used for cavitation model. The compressibility is not considered for the flow field is low speed.

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Development of a numerical modelling technique for evaluation of a long-term chemical deterioration of tunnel shotcrete lining (터널 숏크리트 라이닝의 장기 화학적 열화 손상 평가를 위한 수치 모델링 기법 개발)

  • Shin, Hyu-Soung;Kim, Dong-Gyou
    • Journal of Korean Tunnelling and Underground Space Association
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    • v.9 no.3
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    • pp.299-307
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    • 2007
  • In this study, a new concept for simulating a physical damage of tunnel shotcrete lining due to a long-term chemical deterioration has been proposed. It is known that the damage takes place mainly by internal cracks, reduction of stiffness and strength, which results mainly from volume expansion of the lining and corrosion of cement materials, respectively. This damage mechanism of shotcrete lining appears similar in most kinds of chemical reactions in tunnels. Therefore, the mechanical deterioration mechanism induced by a series of chemical reactions was generalized in this study and mathematically formulated in the framework of thermodynamics. The numerical model was implemented to a 3D finite element code, which can be used to simulate behaviour of tunnel structures undergoing external loads as well as chemical deterioration in time. A number of illustrative examples were given to show a feasibility of the model in tunnel designs.

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The Analysis of Basin Parameters Using Digital Map (수치지도를 이용한 유역특성분석)

  • Kang, In-Joon;Choi, Hyun;Lee, Byung-Gul
    • Journal of the Korean Society of Surveying, Geodesy, Photogrammetry and Cartography
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    • v.19 no.3
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    • pp.229-236
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    • 2001
  • One of the basic tasks in hydrological analysis is to delineate drainage basins and channel networks. Characteristics of channel networks and drainage basin parameters have been used widely in hydrologic calculation and modeling. DEMs(Digital Elevation Models) are generally used to automatically map the channel networks and to delineate drainage basins. This paper presents an effort to analyze basin characteristics using various DEMs. The quantitative analysis of channel networks begins with Horton's method of classifying stream according to Horton orders in hydro-geomorphy. HGSIS(Hydro-Geo-Spatial Information System) is possible to extract parameters. Usually, hydrologists. surveyors and GSIS researchers have some difficulties in accessing satellite images and in extracting DEMs from them. Therefore, the extracted DEMs from contours of digital map is widely used to have the basic works of hydrological analysis. This study presents proper DEMs to calculate Horton's orders, width function, drainage area, main channel length, total channel length, basin elevation and basin slope at digital map of 1:25,000 scale.

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