• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2012.05a
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• pp.537-537
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• 2012

천수방정식의 수치모형은 하천의 유량예측, 홍수범람해석, 해일 모의 등에 널리 사용되고 있고, 그 결과는 수자원 관리, 재난 대책 등 정책적인 의사결정에 있어 유용한 자료로 활용되고 있다. 이처럼 천수방정식의 수치모형은 연구목적뿐만 아니라 실생활에 있어서도 큰 영향을 미치고 있으며, 이에 보다 정확하고 효율적인 수치모형의 구축이 수리/수자원/방재분야에서 중요한 영역이 되고 있다. 본 연구는 정확하고 안정적인 수치모의를 위해 천수방정식의 수치모형에 MLP(Multi dimensional Limiting Process)기법을 적용한 후 다차원 모의 시 MLP의 수치 진동 제어 성능을 검증하고자 하였다. MLP기법은 다차원에서 수치진동을 억제할 수 있도록 개발된 기법으로, 기존 TVD 제어자(limiter)과 MLP의 차이점은 기존 제어자들이 흐름이 발생하는 셀 경계면에서 재구성된 값이 Maximum Principle을 만족시키도록 제어자를 유도하는데 반해, MLP는 셀 절점에서 Maximum Principle을 만족시키도록 제어자를 유도한다는데 있다. MLP기법은 압축성 유체를 표현하는 2, 3차원 오일러 방정식에 적용되어 기존의 제어자들에 비해 안정적이며 정확한 수치모의를 가능하게 하는 것이 검증되었다. 하지만 천수방정식에 적용된 예는 없으며, 이에 본 연구는 천수방정식에 MLP를 적용하고 천수방정식 수치모형 검증에 주로 사용되는 수치모의를 통해 MLP의 수치 진동 제어 성능을 검증하였다. 모의 결과, MLP는 2차원 천수방정식에 있어서도 기존의 제어자들과 비교하여 수치진동을 보다 잘 제어하는 것으로 판단된다. MLP의 사용으로 인해 불연속면 근처에서 정확도가 향상되었고 수치진동이 발생하지 않아 보다 안정적인 모의가 가능하였다.

• Proceedings of the Korean Nuclear Society Conference
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• 1998.05a
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• pp.431-436
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• 1998

표면장력이 운동량 방정식에 고려되어 완전한 방곡형으로 변환된 이상유동 방정식에 그동안 적용이 까다로왔던 고차의 Upwind 수치 방법을 처음으로 적용하였다. 이로인하여 기존의 유한 차분 수치 해석방법에서 필연적으로 나타나는 인위적인 감쇄 및 수치적 확산 문제를 개선할 수 있는 방법이 본 연구에 의해서 개발되었다 개발된 수치스킴은 MUSCL기법을 이용한 Flux of extrapolation방법을 사용하였고 시간에 대해서는 Fractional time step방법을 이용하여 공간 및 시간에 대하여 이차의 정확도를 가지게 하였다. 개발된 방범의 수치실험 결과 기존의 유한 차분법에서 발생하는 제반의 문제점들을 보완하고 보다 개선된 해를 얻을 수 있는 가능성을 확인하였다.

• Proceedings of the Korean Operations and Management Science Society Conference
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• 1993.10a
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• pp.49-49
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• 1993

선형계획 프로그램의 개발에 있어서 속도의 제고와 수치적안정을 고려한 방법에 대한 접근들이 이루어지고 있다. 본 연구에서는 단체법 수행 이전에 입력자료의 사전처리를 통해 속도 및 수치적 안정을 도모하고자 하는 방법과 이에 대한 전산실험 결과를 제시하고자 한다. 입력자료의 사전처리는 첫째, 수치적 안정을 향상시키는 입력자료의 Scaling에 대한 내용과 둘째, 문제의 크기를 줄이거나 단체법에서 다루기 쉬운 형태로 변형하여 속도를 제고하고 수치적 안정을 도모하는 입력자료의 재구조화에 대한 내용으로 구성된다. 본 연구에서 다루는 주요 내용은 다음과 같다. 첫째, Scaling 부분에서는 여러 가지 Scaling 방법과 이에 대한 비교를 전산실험결과로 제시한다. 둘째, 입력자료의 재구조화 방법과 이에 대한 실험적 결과를 제시한다. 본 연구결과 기대효과로는 선형계획 프로그램의 개발에 있어서의 Scaling 방법과 재구조화 방법들의 선택기준으로 사용될 수 있을 것이다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2007.05a
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• pp.1229-1233
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• 2007

국내에서의 수제는 하안 및 제방의 보호, 유로제어 및 주운 등의 목적에 의해 설치되기 보다는 수제로 인해 발생되는 수제역(recirculation zone)의 다양한 흐름이 수중생물의 다양한 서식처 및 홍수 시 어류의 피난처 제공한다는 환경적인 목적이 지배적이다. 따라서 홍수시 하천의 통수능 감소영향이 상대적으로 작고 국부세굴에 대해 안정적인 경사형 수제에 대한 관심이 크며 몇몇 곳에서는 시공되어 졌다. 하지만 경사수제에 대한 설계기법은 현재 미미한 상태이며 선행되어져야할 구조물 주변의 흐름해석에 관한 연구도 미미하다. 이에 본 연구에서는 3차원 수치모형을 적용하여 주수로와 수제역의 흐름해석을 수행하였다. 연구내용은 수리모형변화와 수치모형실험을 병행하여 수행하여 수치모형결과를 검증하였으며 그 결과를 적용하여 경사형 수제주변의 흐름을 해석하였다. 수치모형은 Flow 3D모형을 이용하여 경사형 수제조건에 따른 흐름해석을 수행하였고 수리모형실험은 수치모형과 동일한 2가지 조건에 대해 수행하여 수치모형결과와 비교 분석 하였다. 본 연구의 목적은 경사형 수제설치로 변화되는 수제역 흐름을 3D 수치해석으로 분석하여 수제역의 환경적 효과(수중생물의 서식처 등)에 대한 기초자료를 제공하는 것이다. 연구결과, 수치모형실험은 수리모형결과와 일치하였으며 경사형 수제특성에 따라 수심별 흐름변화를 분석할 수 있었으며 기존 불투과 및 투과수제와 다른 결과를 도출하였다.

• Proceedings of the Korean Society of Coastal and Ocean Engineers Conference
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• 1998.09a
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• pp.24-30
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• 1998

고도의 산업발달은 인간환경과 밀접한 하구와 해안의 오염을 심화시켜 최근 사회적 문제로 대두되고 있으며, 이에 오염물질의 이동을 예측하고 제어하려는 노력이 꾸준이 진행되어 왔다. 이 같은 노력은 수치모형을 이용한 수질관리 연구에도 많은 진전을 가지고 왔으며, 오일러적 모형, 라그랑쥐적 모형, 오일러-라그랑쥐 적 모형이 대표적이다. 오일러-라그랑쥐적 모형은 이류에 대해 라그랑쥐적 방법, 확산에 대해 오일러적 방법으로 해석함으로서 각 방법들의 장점을 취하여 수치적 진동, 수치적 확산이 적고 효율성이 뛰어나 최근 많이 연구되고 있다. (중략)

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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• v.6 no.2
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• pp.160-168
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• 1982

수평으로 놓여진 2개의 동심타원 사이의 환상공간에서의 자연대류현상이 수치계산 및 실험적으로 연구되었다. 수치적 연구는 정상 2차원 층류유동영역에서 수행되었으며 유선 및 등온선이 구하여 졌다. 또한 특수한 경우로서 수평동심원 사이의 환상공간에 관한 기존연구와 비교하여 좋은 일치 를 보았다. 실험적 연구에서는 3개의 실험모델을 제작하였으며 마하젠더 간섭계에 의한 간섭사진 으로부터 등온선 분포를 얻었으며 아울러 유동에 관한 정보도 얻을 수 있었다. 실험과 수치계산 결과는 상당히 좋은 일치를 보였으며 기존 동심원환상공간에 편심율이 추가된 이론전개 및 수치 계산방법의 적합성을 알 수 있었고 이로서 환상공간에서의 자연대류에 관한 연구를 확장시켰다.

• Journal of KSNVE
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• v.8 no.2
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• pp.227-231
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• 1998

지난 30여년간 무한 영역에 놓인 유한한 뮬체에 의한 산란을 해석하기 위하여 여러가지 수치적 해석기법이 개발되었다. 이것은 소나, 잠수함 등의 수중 음향을 비롯해서 지진학, 초음파 비파괴검사 그리고 초음파 의료진단 등의 광범위한 영역에서 응용되고 있기 때문에 많은 연구가 있었다. 본 글에서는 먼저 무한 영역에서의 산란문제에 대한 기본 원리를 설명하고 지금까지 연구된 수치적 해석 기법들을 정리해서 소개하여 소음진동 분야에 종사하는 분들에게 응용할 수 있는 기회를 제공하고자 한다.

• 전기의세계
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• v.39 no.3
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• pp.4-8
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• 1990

전자장의 거동은 Maxwell의 방정식으로 표현할 수 있다. 이 방정식을 풀때는 그 경계조건을 만족하여야 하므로 전자장의 해석은 경계치 문제로 귀착된다. Maxwell 방정식의 해법은 해석적인 해법과 수치적인 해법으로 크게 나누어지는데 전자의 경우는 경계의 형상이 간단하거나 매질의 특성이 선형일때만 가능하다. 따라서 공학적인 실제의 문제를 다룰때는 수치적인 해법이 필수불가결하다. 근래에 와서는 전기기기의 고효율화, 경량화, 고성능화등의 필요성에 의하여 전기기기 내에서의 전자장을 정확히 해석할 필요성이 증대되었다. 이를 위하여 효과적인 수치해석기법의 연구가 활발히 진행되어 왔는데 세계적으로 보면 1960년대 말부터 유한요소법이 전자장해석에 이용되었고 근래에 괄목할만한 발전을 이루었다. 국내에서는 선진외국보다는 10여년 늦게 1970년 후반부터 이에 대한 연구가 시작되어 지금은 대학, 산업체에서 전자장수치해석에 대한 연구와 응용이 활발하고 어떤 분야는 세계적인 수준에 달하고 있다. 본고에서는 주로 국내의 유한요소법 및 경계요소법의 연구와 응용현황을 기술하고 앞으로의 전망을 기술하기로 한다. 그리고 본고를 작성하는 과정에서 자료조사의 미흡으로 모든 분야가 충분히 기술되지 못한 점에 대하여 깊은 이해가 있기를 바란다.

• Journal of the Society of Naval Architects of Korea
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• v.34 no.3
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• pp.9-18
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• 1997

Experimental and numerical studies are carried out to investigate flow characteristics around an axisymmetric body with and without a compound propulsor. The effects of a compound propulsor are investigated as measuring the surface pressure distribution and the velocity profiles using LDV system in the cavitation tunnel of KRISO. The incompressible Reynolds-Averaged Navier-Stokes(RANS) equations are also solved using the finite volume method. The standard k-${\varepsilon}$ turbulence model is adopted for turbulence closure. In order to calculate propeller-hull interaction, the induced velocity calculated by lifting surface theory is considered as the boundary condition at the propeller plane. The experimental data obtained in this study can provide a useful database for development and validation of CFD code.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2005.05b
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• pp.424-428
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• 2005

본 연구에서는 임의로 변화하는 지형상에 적용시에 보존 특성이 성립하는 쌍곡선형 천수방정식 해석 기법을 개발하였다. 일반적으로 쌍곡선형의 천수방정식은 상류와 사류를 쉽고 정확하게 해석할 수 있고, 또한 Euler 방정식 해석기법을 이용한 다양한 해석기법이 개발되어 있다는 장점을 지니고 있다. 그러나 바닥지형이 변화하는 경우, 생성항과 플럭스항 사이에 수치적 해석기법 차이에서 발생하는 수치적 불균형이 발생하여 수치모형의 적용성이 현저하게 저하된다. 따라서 본 연구에서는 이와 같은 현상을 개선하기 위하여, 기존의 표면경사법을 개선한 기법을 제시하였다. MUSCL-Hancock 기법과 HLLC 근사 Riemann 기법을 이용하였으며, 플럭스항과 수치적 균형을 이루기 위한 이산화기법을 제안하였다. 모형의 검증을 위하여 정상류 상태의 상류와 사류 해석을 수행하였고, 마른바닥에서의 댐붕괴파와 수직한 지형 변화를 갖는 수로상의 서지의 진행 등과 같은 부정류에 대하여 적용하였다. 적용결과, 매우 정확하고 수치적으로 안정된 계산결과를 얻었다.