• Title/Summary/Keyword: 수치

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Numerical Simulation for Determining Scale of Parshall Flume (파샬플룸의 규모 결정을 위한 수치모의에 대한 연구)

  • Kim, Soo-Young;Lee, Ji-Hun;Hong, Nyung-Kyo;Lee, Seung-Oh
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2010.05a
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    • pp.719-723
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    • 2010
  • 일반적으로 유량측정방법 중에서 파샬플룸은 유속이 매우 느리거나 토사유입이 많은 지점에서 위어에 비해 상대적으로 유리한 유량 계측기이다. 국제표준화기구(ISO : International Organization for Standardization)에서 파샬플룸의 규모별 규격화된 경험식을 제안하고 있으나 수리모형실험이나 수치모의를 통한 체계적인 연구는 다소 부족한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 ISO 규격 파샬플룸에 대하여 경험식과 수치모의를 비교하여 파샬플룸에 대한 수치모의의 적정성을 검토하였고 ISO 규격을 따르지 않는 임의규격의 파샬플룸에 대하여 동일 조건의 수리모형실험 및 수치모의 결과로 비교 검토하였다. 수리모형실험에서는 다양한 유량 유입조건 및 수심조건에 따른 파샬 플룸 내 상 하류 수심을 측정하였으며, 수치모의를 통해 측정된 값과 비교한 결과 오차는 평균 4% 내외로 나타났다. 수치모의결과를 이용하여 유량산정공식을 도출한 후, 실험값과 비교하였다. 그 결과 오차는 최대 2.3%로 나타났으며 이에 따라 파샬플룸의 규모를 결정하기 위한 수치모의는 타당한 것으로 판단된다. 파샬플룸의 규모결정시 실제 지형과 유입부 형상 등을 고려한 수치모의를 수행하고 본 연구에서 배제했던 잠수월류에 대해서도 추후 연구를 수행한다면 1차원적인 경험식이나 측정시 오차가 발생하기 쉽고 수행 과정이 까다로운 수리모형실험을 보완할 수 있을 것으로 판단된다.

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Numerical model for infiltration in riverbank and its foundation (하부투수층을 고려한 제방침투 수치모델링)

  • Lee, Nam-Joo;Kim, Ji-Hyun;Yu, Kwon-Kyu
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2012.05a
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    • pp.541-545
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    • 2012
  • 이 연구에서는 SEEP2D 모형을 사용하여 하부에 투수지반을 갖는 제방 내부의 침투흐름에 대한 수치모의를 수행하였다. 제방의 재료는 4대강사업 낙동강 제2하구둑 건설 현장에서 채취한 시료를 사용하였으며, 입도분석과 들밀도시험을 통해 구한 제방의 건조단위중량과 다짐도 및 제방의 투수계수는 각각 $1.372g/cm^3$, 93%, 1.35 m/day이다. 투수지반층과 1:3 비탈경사를 가지는 제방모형을 제작하여 연직 이차원 정상류 침투해석 모형을 해석하는 SEEP2D 프로그램을 사용하여 나온 결과 값을 수리모형 실험 결과 값과 비교하였다. 모의조건은 0.45 m, 0.50 m, 0.55 m, 0.60 m의 4가지 수위(각각 Case1~4)조건에 대하여 수리모형실험과 동일한 조건을 수치모형에 적용하였다. 수치모형의 결과는 실험결과와 비교적 일치하였지만 제방의 비탈사면이 시작하는 부분에서는 수치모형의 결과 값보다 실험결과 값이 작은 것으로 확인되었다. 각각의 조건별로 수치해와 실험 결과값을 비교해본 결과 대체적으로 비슷한 양상을 보였지만 제방의 비탈사면이 시작하는 지점부터 수치모형의 결과 값보다 실험결과 값이 작은 것으로 확인되었다. Case3의 경우 4.35 m 지점부터 6.00 m 지점까지 유출이 발생하였으며 수치모형의 결과값과 실험결과 값의 차이가 가장 작게 나타났다. 사면유출 길이는 Case4에서 가장 길게 나타났으며 최대 4.10 cm로 발생하였다.

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Driving Simulation after Road Design by 3D-GIS in Digital Elevation Model from Digital Aerial Photogrammetry (수치항공사진에서 생성된 수치표고모형에서 3차원 GIS를 이용한 도로설계와 모의주행)

  • Choi, Hyun
    • Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering
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    • v.12 no.1
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    • pp.143-148
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    • 2008
  • This Study is about driving simulation after road design by 3D-GIS in digital elevation model from digital aerial photogrammetry. For designing roads efficiently it's very important to consider geographical features before design when analyze the view. Nevertheless, existing studies is mainly restricted in the mountainous, despite of using digital map or aerial photogrammetry and the study which used aerial photo in the area where the road designing is made really is not get executed. Therefore, this study will do 3D-road design and driving simulation by appling really road design data to topography, on the basis of digital elevation generated from aerial photogrammetry.

A Multiphase Flow Modeling of Gravity Currents in a Rectangular Channel (사각형 수로에서 중력류의 다상흐름 수치모델링)

  • Paik, Joongcheol;Kim, Byung Joo
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2019.05a
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    • pp.98-98
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    • 2019
  • 중력류 또는 밀도류는 주변 유체에 비해 상대적으로 밀도가 큰 유체가 밀도차에 의한 추진력으로 흐르는 것이다. 중력류의 수치모델링에는 두 가지 어려움이 있다. 즉, 적합한 지배방정식을 구성하여 적용하는 것 그리고 난류의 영향을 합리적으로 반영하는 것이다. 기존 중력류 해석을 위한 지배방정식들은 유체의 연속방정식과 운동량 방정식 그리고 밀도 또는 농도의 이송방정식을 조합하여 구성된다. 이들 지배방정식을 이용한 연구들은 대부분 두 유체 사이의 밀도차가 충분히 작아서 밀도 변동(variations)의 영향은 오로지 부력항에서만 유지된다는 Boussinesq 근사에 근거를 둔다. 그리고 이송방정식에서 밀도 또는 농도의 확산계수을 점성계수의 함수로 표현하기 위해서 Schmidt 수를 이용한다. 수치모델링에서 Schimdt 수는 상수값을 적용하지만, 이 값은 밀도의 연직방향 경사에 근거한 부력빈도(buoyancy frequency)와 난류량의 따라 큰 차이를 보이는 것으로 알려져있다. 한편, 표준 통계학적 난류모델과 벽함수를 적용한 수치모델링은 초기 중력에 의해서 무너지는(slumping) 단계를 넘어 관성력으로 추진되는 단계와 점성 효과가 지배적인 단계에서는 정확도에 현저히 낮아지기 때문에 대부분 큰와모의(large-eddy simulation, LES) 또는 DNS(direct numerical simulation)수준의 고해상도(high-resolution) 해석기법을 적용하여 공학적인 문제에 적용하는 데는 한계가 있다. 이 연구에서는 Boussinesq 근사와 Schmidt 수를 사용하지 않으며, LES 보다 적용이 용이한 DES (detached-eddy simulation)기법을 조합한 다상흐름 수치모델을 적용하여 중력류를 해석을 시도하였다. 수치해석결과를 실험값과 함께 기존 수치모델링 기법으로 구한 수치해와 비교분석하여 이 연구에서 개발 및 적용된 수치모델링 기법의 적용성을 평가한다.

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A Study of Static Bias Correction for Temperature of Aircraft based Observations in the Korean Integrated Model (한국형모델의 항공기 관측 온도의 정적 편차 보정 연구)

  • Choi, Dayoung;Ha, Ji-Hyun;Hwang, Yoon-Jeong;Kang, Jeon-ho;Lee, Yong Hee
    • Atmosphere
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    • v.30 no.4
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    • pp.319-333
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    • 2020
  • Aircraft observations constitute one of the major sources of temperature observations which provide three-dimensional information. But it is well known that the aircraft temperature data have warm bias against sonde observation data, and therefore, the correction of aircraft temperature bias is important to improve the model performance. In this study, the algorithm of the bias correction modified from operational KMA (Korea Meteorological Administration) global model is adopted in the preprocessing of aircraft observations, and the effect of the bias correction of aircraft temperature is investigated by conducting the two experiments. The assimilation with the bias correction showed better consistency in the analysis-forecast cycle in terms of the differences between observations (radiosonde and GPSRO (Global Positioning System Radio Occultation)) and 6h forecast. This resulted in an improved forecasting skill level of the mid-level temperature and geopotential height in terms of the root-mean-square error. It was noted that the benefits of the correction of aircraft temperature bias was the upper-level temperature in the midlatitudes, and this affected various parameters (winds, geopotential height) via the model dynamics.

A Study on Feature Classification and Data Dictionary of Digital Map (수치지도 지형지물 분류체계 개선 및 자료사전에 관한 연구)

  • 조우석;이동구;윤영보
    • Spatial Information Research
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    • v.10 no.3
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    • pp.455-468
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    • 2002
  • Toward the systematic and efficient management of national land, National Geography Institute(NGI, National mapping agency) has been producing national basemap in automated process since middle of 1980's. Under the National Geographic Information System(NGIS) Development Plan, NGI began to produce digital maps in the scales of 1:1,000, 1:5,000, 1:25,000 since 1995. However, those of digital maps that have been generated under NGIS Development Plan need to be modified and corrected due to lack of technology and experience in making digital maps. In this context, those digital maps generated are currently in great need for improving the data dictionary. It is fully appreciated in previous research that data dictionary will be a key element far users and generators of digital maps to rectify the existing problems in digital maps as well as to maximize the application of digital maps. In this paper, we analyzed existing problems in digital maps based on previous researches and interviews with engineers in different fields of geospatial engineering. And then, the existing data dictionary has been redefined and modified. In the line of modification process, a relational matrix was established fur each topographic feature defined in the existing feature classification system. This paper presents newly proposed data dictionary which conforms to newly defined feature classification system from previous research performed by NGI.

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

  • 유재준;주인학;남광우;이종훈
    • Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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    • 2002.10c
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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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Development of the Combined Typhoon Surge-Tide-Wave Numerical Model Applicable to Shallow Water 1. Validation of the Hydrodynamic Part of the Model (천해에 적용가능한 태풍 해일-조석-파랑 수치모델 개발 1. 해수유동 모델의 정확성 검토)

  • Chun, Je-Ho;Ahn, Kyung-Mo;Yoon, Jong-Tae
    • Journal of Korean Society of Coastal and Ocean Engineers
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    • v.21 no.1
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    • pp.63-78
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    • 2009
  • This paper presents the development of dynamically combined Typhoon generated surge-tide-wave numerical model which is applicable to shallow water. The newly developed model is based on both POM (Princeton Ocean Model) for the surge and tide and WAM (WAve Model) for wind-generated waves, but is modified to be applicable to shallow water. In this paper which is the first paper of the two in a sequence, we verified the accuracy and numerical stability of the hydrodynamic part of the model which is responsible for the simulation of Typhoon generated surge and tide. In order to improve the accuracy and numerical stability of the combined model, we modified algorithms responsible for turbulent modeling as well as vertical velocity computation routine of POM. Verification of the model performance had been conducted by comparing numerical simulation results with analytic solutions as well as data obtained from field measurement. The modified POM is shown to be more accurate and numerically stable compare to the existing POM.

The Digital Orthophoto Production by the Automative Generation of DEM using Non-photogrammetric Scanner (비측정용 주사기를 사용한 수치표고모델의 자동생성에 의한 수치정사사진 제작)

  • Park, Woon-Yong;Yi, Gi-Chul;Lee, In-Soo;Kim, Jin-Su
    • Journal of the Korean Association of Geographic Information Studies
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    • v.3 no.2
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    • pp.24-36
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    • 2000
  • This study deals with the optimal method of orthophoto products using the non-photogrammetric scanners. we scanned positive film of aerial photographs at the different resolution and producted the orthophoto using the automatically generated DEM based on the Digital Photogrammetric Workstation, considering aerial image resolutions, DEM interval, resampling method and outpixel size. As a results, the acquired accuracy was worse in horizontal, but good in vertical. So It will be expected that orthophoto using non-photo grammetric scanner is good enough for the acquisition of GIS data and the calculation of soil volumes.

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Internal Wave Generation with the Mass Source Function (질량 원천항을 이용한 내부조파)

  • Ha, Taemin;Cho, Yong-Sik
    • 한국방재학회:학술대회논문집
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    • 2011.02a
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    • pp.59-59
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    • 2011
  • 파랑의 전파와 변형에 대한 연구에는 수심방향으로 적분한 2차원방정식인 완경사방정식과 Boussinesq 방정식을 기반으로 한 수치모형을 이용한 연구가 최근까지 가장 활발하게 진행되어 오고 있다. 그러나 실제 구조물의 설계에는 2차원 수치모형에서 고려할 수 없는 수심방향 유속에 기인한 정확도의 문제로 인해 구조물의 형상과 재원을 설계하기 위한 정교한 수치모형실험이 어려워 주로 수리모형실험에 의존해 왔다. 수리모형실험은 실제 현상을 가장 잘 재현해낼 수 있어 신뢰성이 매우 높지만 다양한 실험을 수행하기가 어렵고 많은 시간과 비용이 소요되는 단점이 있다. 이에 따라 최근 수심방향으로 완전한 운동방정식인 Navier-Stokes 방정식을 푸는 3차원 수치모형에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 이론적으로 매우 우수한 모형이긴 하나 정확도 높은 결과를 얻기 위해서는 매우 조밀한 격자를 필요로 하기 때문에 아직까지 막대한 계산시간이 필요하다는 단점이 있으나 컴퓨터 기술이 급격한 속도로 발전하고 있어 Navier-Stokes 방정식 모형의 적용 가능성은 계속 높아지고 있다. 파랑변형을 다루는 수치모형실험을 수행할 때 외부조파를 사용할 경우 구조물이나 지형에 의해 반사되어 나온 파랑이 조파지점에 도달할 때 실험영역으로 재 반사되는 문제가 발생한다. 이를 해결하기 위해 내부조파기법의 개발에 대한 연구가 필수적이었으며, 자유수면변위를 변수로 사용하는 모형의 경우 그 연구가 매우 활발하게 진행되어 왔다. 한편, Navier-Stokes 방정식 모형의 경우 자유수면변위를 변수로 사용하는 2차원 모형에 비해 상대적으로 연구가 미흡하였다. 본 연구에서는 기존의 연직 2차원 Navier-Stokes 방정식 모형에 사용된 연속방정식에 질량 원천항을 추가하는 내부조파기법을 도입하여 3차원 수치모형에서 고립파를 내부조파하고, 급경사에서의 고립파의 처오름 및 처내림 현상을 수리모형 실험결과와 비교 및 분석하였다. 수치모형은 Navier-Stokes 방정식을 엇갈림 격자체계에서 계산하는 동수압 모형으로서, Two-step projection 기법을 사용하는 유한차분모형을 사용하였다. 본 수치모형은 난류의 해석을 위해서 상대적으로 큰 에디(eddy)만을 고려하는 SANS(spatially averaged Navier-Stokes) 방정식을 계산하는 LES(large-eddy-simulation) 기반의 수치모형으로, 난류 모델링을 위해 Smagorinsky LES 모형을 사용한다. 또한, 압력장의 계산을 위해 Bi-CGSTAB 기법을 이용하여 Poisson 방정식의 해를 구하였으며, 자유수면 추적을 위하여 2차 정확도의 VOF(volume-of-fluid) 기법을 사용하였다. 수치모형실험이 전체적으로 수리모형실험에서 관측한 파랑의 처오름 및 처내림 현상을 잘 재현하고 있는 것으로 나타났으며, 정량적인 비교를 통해 수치모형의 성능을 검증하였다.

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