• Title/Summary/Keyword: 수치적 분석

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Comparison of ELLAM and LEZOOMPC for Developing an Efficient Modeling Technique (효율적인 수치 모델링 기법 개발을 위한 ELLAM과 LEZOOMPC의 비교분석)

  • Suk Hee-Jun
    • Journal of Soil and Groundwater Environment
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    • v.11 no.1
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    • pp.37-44
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    • 2006
  • This study summarizes advantages and disadvantages of numerical methods and compares ELLAM and LEZOOMPC to develop an efficient numerical modeling technique on contaminant transport. Eulerian-Lagrangian method and Eulerian method are commonly used numerical techniques. However Eulerian-Lagrangian method does not conserve mass globally and fails to treat boundary in a straightforward manner. Also, Eulerian method has restrictions on the size of Courant number and mesh Peclet number because of time truncation error. ELLAM (Eulerian Lagrangian Localized Adjoint Method) which has been popularly used for past 10 years in numerical modeling, is known for overcoming these numerical problems of Eulerian-Lagrangian method and Eulerian method. However, this study investigates advantages and disadvantages of ELLAM and suggests a change for the better. To figure out the disadvantages of ELLAM, the results of ELLAM, LEZOOMPC (Lagrangian-Eulerian ZOOMing Peak and valley Capturing), and visual MODFLOW are compared for four examples having different mesh Peclet numbers. The result of ELLAM generates numerical oscillation at infinite of mesh Peclet number, but that of LEZOOMPC yields accurate simulations. The simulation results suggest that the numerical error of ELLAM could be alleviated by adopting some schemes in LEZOOMPC. In other words, the numerical model which combines ELLAM with backward particle tracking, forward particle tracking, adaptively local zooming, and peak/valley capturing of LEZOOMPC can be developed for not only overcoming the numerical error of ELLAM, but also keeping the numerical advantage of ELLAM.

Precision Digital Data Capture and Spatial Analysis for Preserving Cultural Properties (문화재 보존을 위한 수치자료 구축과 공간분석)

  • Kang, Joon-Mook;Suh, Man-Cheol;Bae, Sang-Ho;Lee, Sung-Soon
    • Journal of Korean Society for Geospatial Information Science
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    • v.5 no.2 s.10
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    • pp.55-63
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    • 1997
  • Precision digital data capture and spatial analysis system to cultural properties play important roles in preserving the existing properties. This study presents the acquisition oi digital data in geometrical context and spatial analysis for more effective management to cultural properties. Established in the same coordinates system, Precision 3D measurements and image analysis were peformed. In addition, geometrical analysis, and 3D monitoring to Songsanri Royals Tombs in Gongju were carried out in generating basedata for conservation plan.

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Numerical Analysis of Effect of Porous Underground dam for Mitigating Saltwater Intrusion in Coastal Areas (해안지역에서 염수침입 저감을 위한 다공성 지하댐의 효과에 대한 수치적 분석)

  • Jeong, Woo Chang;Kim, Ju Hyuk
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2021.06a
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    • pp.272-272
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    • 2021
  • 해안지역에서 염수침입을 저감하기 위한 지하댐은 전세계적으로 많이 사용되고 있으며, 일반적으로 염수를 포함하고 있는 지하수의 이동을 차단하는 역할을 한다. 이러한 차단으로 인해 지하댐 내 바다 방향으로 향해있는 영역과 해안 내륙에서의 오염물질과 염분의 축적이 발생될 수 있다. 기존의 염수칩입을 저감하기 위해 이용되는 지하댐의 연구는 대부분 불투수성으로 고려하여 수행되었으나 본 연구에서는 투수성 다공성 지하댐에 대한 효과를 수치적 기법을 이용하여 분석하였다. 이러한 투수성 다공성 지하댐은 해수위의 변화에 따라 염수와 담수의 흐름을 원활하게 할 수 있으며, 이로 인해 오염물질과 염분의 축적이 최소화 될 수 있을 것으로 기대할 수 있다. 본 연구에서는 상용 유동모의 및 해석 소프트웨인 ANSYS CFX 모형을 이용하여 투수성 다공성 지하댐의 유효높이와 유효폭 그리고 단일 그리고 다중 양수에 따른 염수침입의 특성을 분석하였으며, 이에 대한 지하댐의 최적 위치에 대한 분석을 수행하였다.

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Application of Fluent Model for Surface Drainage Analysis on Bridge (교면에서 표면배수 해석을 위한 Fluent 모형 적용)

  • Kim, Jung Soo;Lee, Sung Ho;Cho, Hyun Ho;Han, Chung Such
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2018.05a
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    • pp.251-251
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    • 2018
  • 도로설계기준(2012)에 따르면 노면 배수시설은 측구, 집수정, 배수관, 배수구(빗물받이, 맨홀) 등으로 구성되며 중앙분리대 배수에서 구조가 방호벽일 경우 원칙적으로 집수정과 종배수관, 횡배수관을 설치하여 노면수를 배수한다. 최근 기후변화에 따른 국지성 집중호우로 교량 배수시설의 배수능력 부족으로 교량의 노후화, 노면의 체수와 수막현상을 야기한다. 교량 설계 시, 교량의 외관은 점배수에 의한 배수불량으로 막힘부에서의 식물생육, 부식, 배수구의 오염 등으로 심미성에 악영향을 미치고 있다. 따라서 국토교통부 도로 배수시설 설계 및 관리지침에서는 기존의 집수정으로 유도하여 배수하는 점배수 형태에서 우수의 지체시간을 저감하기 위해 배수구로 즉시 배수되어 배수 효율을 증가시켜주는 선배수시설을 권장하고 있다. 그러나 선배수 구조의 일반적인 내용만을 기술하고 있으므로 보다 상세한 설계기준이 필요하다. 또한 국내에서는 교면 배수를 위한 횡배수구의 배수능력에 관한 설계 개념은 미국의 빗물받이 설계 개념을 그대로 적용하고 있어서 교량 배수시설의 배수능력 증대를 위한 수치 및 수리실험에 관한 기술적인 자료가 부족한 실정이다. 따라서 도로의 흐름해석 및 선배수를 위한 측구 횡배수관의 흐름개선에 관한 구체적인 연구가 필요한 실정이다. 본 연구에서는 배수로 전반의 유향 분석 및 횡유입관 유입부에서의 상세한 흐름해석과 통수능력을 분석하기 위해서는 수리실험을 통한 연구가 필요한 실정이다. 그러나 최적 횡배수관의 형상 및 간격 설정에 대한 수리실험의 물리적 및 시간적 한계를 극복하기 위해 Fluent 모형(Ansys Workbench 13.0)을 활용한 수치모의를 수행하여 모형의 적용성을 검토하였다. 다상유동 해석을 위해 VOF(Volume of Fluid)방법을 적용하였고, 수치해석 방법으로는 비정상류, 난류 모형으로는 standard ${\kappa}-{\varepsilon}$모형을 적용했다. 도로 형상에 따른 우수유출량을 비교 분석하기 위하여 횡경사는 2%로 고정하고 종경사를 2%로 선정하여 수치모의를 통한 배수능력을 분석하고 설계에 직접적인 적용성을 검토하였다. 횡배수관의 간격변화 및 배수공의 위치 변화 등에 따른 차집량을 분석하였으며, 개략적인 수리실험 결과와 수치모의의 차집율을 비교 및 분석하여 Fluent 모형의 적용성을 확인하였다. 또한, 횡배수관의 유입부에서의 유속 변화 및 유출부에서의 유속이 모의가 가능하므로 배수시설에서 보다 정확한 흐름 해석이 가능하여 보다 적정한 배수능력 분석이 가능할 것으로 판단된다.

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A Study on Modeling Security Attributes of S/W System (S/W 시스템의 보안속성 모델링 사례연구)

  • 박범주;김성수
    • Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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    • 2004.04a
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    • pp.451-453
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    • 2004
  • S/W 시스템의 보안속성에 대한 QoS 요구조건을 적용하기 위해서는 침입에 대한 객관적 모델 및 정량적 분석이 가능해야 한다. 즉, 특정 침입에 대응하는 보안기능의 존재여부를 중심으로 시스템의 성능을 평가하는 정성적 방식이 아닌 보안시스템의 분석적 모델에 의해 침입 형태별로 어떤 성능을 나타내는지를 수치적으로 제시할 필요가 있다. 본 논문에서는 Intrusion Tolerant System(이하 ITS라 함) 모델링에 대한 관련연구를 바탕으로 DoS 공격 등 침입양태별 모델링 사례를 시뮬레이션을 통해 분석하고 모델링의 방향을 제시하고자 한다.

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The Structural and Numerical Analysis of the Natural Color System (NCS 표색계 구조 및 수치적 변환 연구)

  • Park, Eun-Young;Park, Young-Ho
    • Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
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    • 2010.04a
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    • pp.572-573
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    • 2010
  • 최근 생활이 발전할수록 색에 관한 관심이 점점 높아지고 있다. 최근 이러한 색을 컴퓨터 도메일에서 표현하는 방법과 표현된 색을 재 사용하는 응용이 중요하게 되었다. 색을 표시하는 다양한 표색계들 가운데 NCS(Natural Color System)는 각 색상이 퍼센트 별로 수치화되어 있어서 이를 시스템화 하기 쉬운 장점을 가지고 있다. 본 연구에서는 NCS 표색계의 구조를 수치적으로 분석하여 향후 다양한 컬러 연구에 활용하고자 한다.

Forecasting Economic Impacts of Construction R&D Investment: A Quantitative System Dynamics Forecast Model Using Qualitative Data (건설 분야 정부 R&D 투자의 사업별 경제적 파급효과 분석 - 정성적 자료 기반의 시스템다이내믹스 예측모형 개발 -)

  • Hwang, Sungjoo;Park, Moonseo;Lee, Hyun-Soo;Jang, Youjin;Moon, Myung-Gi;Moon, Yeji
    • Korean Journal of Construction Engineering and Management
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    • v.14 no.2
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    • pp.131-140
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    • 2013
  • Econometric forecast models based on past time-series data have been applied to a wide variety of applications due to their advantages in short-term point estimating. These models are particularly used in predicting the impact of governmental research and development (R&D) programs because program managers should assert their feasibility due to R&D program's huge amount of budget. The construction governmental R&D programs, however, separately make an investment by dividing total budget into five sub-business area. It make R&D program managers difficult to understand how R&D programs affect the whole system including economy because they are restricted with regard to many dependent and dynamic variables. In this regard, system dynamics (SD) model provides an analytic solution for complex, nonlinear, and dynamic systems such as the impacts of R&D programs by focusing on interactions among variables and understanding their structures. This research, therefore, developed SD model to capture the different impacts of five construction R&D sub-business by considering different characteristics of sub-business area. To overcome the SD's disadvantages in point estimating, this research also proposed the method for constructing quantitative forecasting model using qualitative data. Understanding the different characteristics of each construction R&D sub-business can support R&D program managers to demonstrate their feasibility of capital investment.

Characteristics of River-Bed Fluctuation for Rapid Change Channel Width (하폭 급변 구간에서의 하상변동 특성에 관한 연구)

  • Kim, Jong-Woon;Kim, Byoung-Joo;Kim, Won-Il;Ahn, Won-Sik
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2009.05a
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    • pp.703-708
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    • 2009
  • 자연하천은 자연적 인위적인 환경의 변화에 대해서 하천 고유의 특성을 조절하는 능력을 가지고 있으며, 하상은 하천의 변화에 끊임없이 반응하며 그 응답의 특성에 의해 복잡한 형태의 안정화를 구현하고 있다. 하지만 하천 내에 하폭 급변구간 같은 특이하도 구간이 산재하게 되면 하폭 급변구간의 직 상류 구간에서는 배수영향으로 인해 홍수위가 증가하게 되며, 직 하류 구간에서는 소류력의 증가로 하상 및 하안 침식을 야기 시키고 있는 실정이다. 또한, 하류의 일정구간에서는 유사의 국지적인 퇴적이 발생하여 하천범람의 원인으로 작용하기도 한다. 따라서 본 연구에서는 하폭 급변구간 직 상 하류 및 하류구간에서 발생하는 하상변동 특성을 규명하고자 하도특성 조사 방법에 따라 하폭 급변구간에서의 하도특성을 조사 분석하였으며, 이를 2차원 수치모형인 SMS 모형을 이용하여 분석 및 검증 하고자 한다. 감천 및 낙동강선산지구의 하폭 급변구간을 대상유역으로 선정하였으며, 하상재료의 이동성에 대한 평가 지표로 입증된 무차원소류력(${\tau}{\ast}$)의 분석결과 감천 및 낙동강선산지구의 직 상류 및 직 하류 구간에서는 하상의 세굴현상, 하류 구간에서는 유사의 국지적인 퇴적현상이 일어나는 것으로 분석 되었다. 또한, 2차원 수치모형인 SMS 모형 모의결과 전체 구간에 대해서 세굴 지향적으로 모의 되었으며, 하폭 급변부 하류 구간에 퇴적이 발생하는 것으로 모의되었다. 하지만 하폭 급변구간 상류에서의 국지적인 유사 퇴적양상은 수치모의 결과 확인 할 수 없었다. 이는 수치모형의 한계로 판단된다. 하도특성 및 수치모의 결과 하폭 급변구간 하류에서 유사의 국지적인 퇴적이 발생하는 것으로 분석되었다. 이는 실제 하천에서의 하폭 급변부 하류구간에서의 하상미지형 변화에 의한 국지적 유사퇴적 현상을 입증된 거라 할 수 있다.

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Analyzing Students' Works with Quantitative and Qualitative Graphs Using Two Frameworks of Covariational Reasoning (그래프 유형에 따른 두 공변 추론 수준 이론의 적용 및 비교)

  • Park, JongHee;Shin, Jaehong;Lee, Soo Jin;Ma, Minyoung
    • Journal of Educational Research in Mathematics
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    • v.27 no.1
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    • pp.23-49
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    • 2017
  • This study examined two current learning models for covariational reasoning(Carlson et al.(2002), Thompson, & Carlson(2017)), applied the models to teaching two $9^{th}$ grade students, and analyzed the results according to the types of graphs(a quantitative graph or qualitative graph). Results showed that the model of Thompson and Carlson(2017) was more useful than that of Carlson et al.(2002) in figuring out the students' levels in their quantitative graphing activities. Applying Carlson et al.(2002)'s model made it possible to classify levels of the students in their qualitative graphs. The results of this study suggest that not only quantitative understanding but also qualitative understanding is important in investigating students' covariational reasoning levels. The model of Thompson and Carlson(2017) reveals more various aspects in exploring students' levels of quantitative understanding, and the model of Carlson et al.(2002) revealing more of qualitative understanding.

Numerical and experimental investigations on the aerodynamic and aeroacoustic performance of the blade winglet tip shape of the axial-flow fan (축류팬 날개 끝 윙렛 형상의 적용 유무에 따른 공기역학적 성능 및 유동 소음에 관한 수치적/실험적 연구)

  • Seo-Yoon Ryu;Cheolung Cheong;Jong Wook Kim;Byeong Il Park
    • The Journal of the Acoustical Society of Korea
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    • v.43 no.1
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    • pp.103-111
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    • 2024
  • Axial-flow fans are used to transport fluids in relatively low-pressure flow regimes, and a variety of design variables are employed. The tip geometry of an axial fan plays a dominant role in its flow and noise performance, and two of the most prominent flow phenomena are the tip vortex and the tip leakage vortex that occur at the tip of the blade. Various studies have been conducted to control these three-dimensional flow structures, and winglet geometries have been developed in the aircraft field to suppress wingtip vortices and increase efficiency. In this study, a numerical and experimental study was conducted to analyze the effect of winglet geometry applied to an axial fan blade for an air conditioner outdoor unit. The unsteady Reynolds-Averaged Navier-Stokes (RANS) equation and the FfocwsWilliams and Hawkings (FW-H) equation were numerically solved based on computational fluid dynamics techniques to analyze the three-dimensional flow structure and flow noise numerically, and the validity of the numerical method was verified by comparison with experimental results. The differences in the formation of tip vortex and tip leakage vortex depending on the winglet geometry were compared through a three-dimensional flow field, and the resulting aerodynamic performance was quantitatively compared. In addition, the effect of winglet geometry on flow noise was evaluated by numerically simulating noise based on the predicted flow field. A prototype of the target fan model was built, and flow and noise experiments were conducted to evaluate the actual performance quantitatively.