• 제목/요약/키워드: 시간단계해석

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2차원 부유체 강제동요문제의 수치해석에 관하여 (On Numerical Method for Radiation Problem of a 2-D Floating Body)

  • 신영섭;이기표
    • 대한조선학회논문집
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    • 제30권2호
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    • pp.43-53
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    • 1993
  • 부유체 강제동요문제를 수치해석하는 데에는 두가지 어려움이 따른다. 첫째는 교차점주위의 급격한 유동이고 둘째는 무한원방처리이다. 본 논문에서는 무한원방처리에 주안점을 두어, 자유표면의 Taylor 전개 및 F.F.T. 적용으로 계산시간을 단축시켜 수치해석하였다. 즉 Green 정리를 이용하여 해를 표현한 후, 축차방법에 의하여 해를 구한다. 축차단계에서는 계산식을 자유표면 기울기에 대하여 Taylor 전개하여 Convolution 형태로 변형한 후 F.F.T. 를 적용함으로써 계산시간을 O(Nlog N)으로 유지할 수 있었다. 수치검증을 위하여 부유체 선형문제와 압력장의 비선형 문제를 수치해석하여 비교하였고, 이를 확장하여 부유체의 강제동요문제를 수치해석하였는데, 계산시간을 O(Nlog N)으로 유지하면서 수치해석할 수 있었다.

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저수지 홍수분석 모듈 개발 및 평가 (Development and Evaluation of Module for Agricultural Reservoir Flood Simulation)

  • 이재남;신형진;이재주;강문성
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2019년도 학술발표회
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    • pp.382-382
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    • 2019
  • 홍수시 홍수관리체계는 기상청 등 관련기관으로부터 수위, 강우 등 수문자료를 취득하고, 저수지의 실시간 저수지 수위자료와 강우예측정보를 이용하여 홍수 유입량 및 방류량을 계산하고 홍수 단계별로 홍수분석을 실시한 후 조기에 상황을 전파하고 선제적으로 대응할 수 있는 운영체계가 필요하다. 본 연구에서는 기상청 레이다 및 위성자료 기반의 실시간 강우예측 자료를 적용한 저수지 홍수예측 및 하류부 침수 안전성 분석에 활용하기 위한 저수지 홍수분석 모듈을 개발하였다. 홍수량 산정은 Clark 방법과 NRCS 단위도법을 적용하고, 하류하천 수리해석을 위해 미환경청의 SWMM EXTRAN 블록을 수리해석 모형을 적용하였다. 홍수 실시간분석은 기상청 발표 예측 강우량을 이용하여 유역의 유출량을 분석하고 저수지 유입량을 산정할 수 있도록 하였으며, 이때 유입량에 의하여 저수지 홍수관리 수위를 상회하게 되면 여수토를 통하여 하류 하천으로 방류하도록 설계하였다. 방류된 홍수량은 하천을 따라 홍수추적을 수행하고 하천의 주요 지점에서 하천기본계획에서 수립된 홍수위의 상회 여부를 판단하여 관리자가 침수여부를 판단할 수 있도록 모듈을 개발하였다. 개발모듈의 검증을 위해 ${{\bigcirc}{\bigcirc}}$용수구역에 적용하여 백곡지구 농업용저수지 둑 높이기사업 기본계획(2011)에서 산정한 가능최대강수량에 대한 6시간, 12시간, 18시간, 24시간 홍수량을 HEC-HMS, HEC-1 모형으로 산정한 결과 비교하였다. 본 모듈은 농촌지역 홍수관리체계를 구축하는데 활용될 것으로 기대된다.

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LSPIV를 적용시 오차발생 요인 분석 (Analysys on Factors Affecting Velocity Errors On the Application of LSPIV)

  • 김영성
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2008년도 학술발표회 논문집
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    • pp.1779-1783
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    • 2008
  • 영상해석을 통한 흐름해석의 방법인 Large-Scale Particle Image Velocimetry (LSPIV)는 실험실내의 소규모 흐름해석에 이용하던 Particle Image Velocimetry (PIV)를 자연하천이나 실험실에서 넓은 영역($4m^2{\sim}45,000m^2$)에 적용할 수 있도록 확장시킨 것으로 지난 10여년전부터 세계적으로 널리 이에 대한 연구가 진행되고 있다. PIV는 seeding, illumination, recording 그리고 image processing으로 구성된다. LSPIV(Large Scale PIV)는 PIV의 기본원리를 근거로 하여 기존의 PIV에 비하여 실험실 내에서의 수리모형실험이나 일반 하천에서의 유속측정과 같은 큰 규모의 흐름해석을 할 수 있도록 seeding, illumination에 대한 조정이 필요 하고, 촬영된 image에 대한 왜곡을 없애는 작업이 필요하다. LSPIV는 PIV의 네 가지 단계를 포함하여 seeding, illumination, recording, image transformation, image processing 및 post-processing의 여섯 단계로 구성되어진다 (Li, 2002). LSPIV의 적용시 각 단계마다 유속계산시 오차를 발생시키는 27가지의 요인들이 존재하고 있는바 (Kim, 2006), 본 연구에서는 이들 중 실내의 실험실에서 파악이 가능한 인자들에 대해 그들 각각의 인자들이 유속 측정에 미치는 오차의 정도를 파악하고자 하였다. 본 연구에서는 LSPIV의 적용시 이용되는 이미지의 개수와 이미지 촬영시 적용된 이미지의 해상도에 따른 오차의 발생 정도를 조사하였다. 이미지 촬영에 있어서 비디오카메라를 이용할 경우 촬영시간에 따라 많은 수의 이미지를 취득할 수 있은바 이미지의 수에 따른 유속계산오차를 파악하고자 하였다. 또한 디지털 카메라를 이용할 경우 여러 가지 이미지 해상도를 이용할 수 있으므로 적용한 이미지 해상도에 따른 유속계산에 미치는 오차의 크기를 파악하고자 하였다. 이미지의 갯수가 유속계산시 미치는 오차의 영향의 정도를 조사하기 위해서 초당 30 frame을 촬영할 수 있는 비디오카메라를 이용하여 91초 동안 촬영된 이미지로부터 매 5번째의 이미지를 추출하여 455개의 이미지를 준비하였고 이로부터 이미지수를 10, 50, 100, 200, 300, 400의 순서로 증가시키면서 이미지 개수로부터 나타나는 유속계산 오차를 조사한 결과 이미지의 개수가 50매 이상인 경우는 이로 인한 오차가 1% 이하로 감소함을 파악하였다. 촬영된 이미지의 해상도가 유속계산시 미치는 영향을 조사하기 위해 디지털카메라를 적용하여 세가지 이미지 해상도(640*480, 1280*960, 2048*1536 pixel)로 변화시키면서 유속측정 오차를 분석한 결과 저해상도의 이미지를 이용한 경우 고해상도 이미지를 이용한 경우와 비교하여 3% 가량의 차이를 나타내었다.

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식품 동결현상의 수학적 모델 (Numerical Modeling for Freezing Phenomena in Food)

  • 공재열;김정한;김민용;김의웅
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제21권2호
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    • pp.207-212
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    • 1992
  • 식품의 동결장치 설계 및 최적조작조건의 설정을 위해 필요한 식품중의 온도분포, 동결시간, 동결계면의 이동속도의 측정을 위하여 기존의 모델과 3단계동결 모델(3단계 수치계산모델)을 식품에 적용한 결과는 대략 다음과 같다. 1. Neumann왜와 체적변화를 고려한 Neumann해는 물의 경우 거의 일치하여 동결에 따른 체적팽창은 큰 영향이 없으며, 중간상을 고려한 Weiner때가 Neumann해보다 빠른 냉각속도를 나타내었다. 2. 체적팽창을 고려한 Neumann해를 물, 2% 한천겔, 20% 젤라틴 겔, 돈육에 적용시킨 결과, 결합수의 영향을 무시할 수 있는 물과 2% 한천겔에 잘 적용되었다. 또한, 잠열분산형 모델인 Weiner 해에는 결합수가 각각 16%, 23%로 그 값이 상대적으로 높은 젤라틴 20%겔과 돈육에 잘 적용되었으며, 돈육의 경우 중간상은 $0^{\circ}C$~-7$^{\circ}C$로 고려 할 때 실측치와 잘 일치하였다. 3. 3단계동결모델을 이용한 수치 해석해를 물과 20% 제라틴겔에 적용시킨 결과, Neumann해가 Weiner해보다 양호한 적용성을 보였다. 4. 이상과 같은 3단계동결모델에 의한 수치해는 수분의 존재상태 및 과냉각현상등의 문제를 포함한 식품의 동결현상을 기술하기에 그 범용성과 정도가 높은 모델임이 판명되어 금후에 상기 연구를 바탕으로 초기온도와 동결매체온도의 변화에 따른 빙결정의 크기 및 동결시간과 최대빙결정생성대 통과시간의 상관관계를 추정할 수 있다면 식품의 동결중 동결장치의 설계 및 최적조작조건의 설정이 가능하리라 사료된다.

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승용차 기어 화인 소음 저감법 : 기어 제원 최적화 설계 (A Method of Reducing Gear Whine Noise in Passenger Car Through Optimizing Gear Design)

  • 권영일
    • 한국음향학회:학술대회논문집
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    • 한국음향학회 2001년도 추계학술발표대회 논문집 제20권 2호
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    • pp.383-386
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    • 2001
  • 최근 선진 자동차 회사에서는 변속기 개발 단계에서 기어 소음 문제를 해결하고 차량의 소음 품질을 향상시키기 위하여 많은 연구가 수행되고 있다. 그러나, 설계 단계에서 기어 소음을 고려한 기어 제원 결정이 불가능하여, 설계 완료 후 개발 단계에서 기어 소음 문제를 해결하는 것이 매우 어려운 일이었고, 설사 가능하여도 시간적, 성능적인 한계가 있었다. 기어 소음은 크게 Source 와 전달경로의 문제로 나누어지고, 본 연구는 주로 전자에 중점을 둘 것이며, 기어 화인 소음의 주 요인으로 알려져 있는 기어의 전달 오차를 최소화하는 것이다. 그 방법으로 기어 설계의 선진 핵심 기술인 기어 해석을 통한 기어 화인 소음을 최소화하는 최적 기어 설계 제원 결정이다.

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피로한계를 고려한 IPM타입 영구자석 전동기 Bridge부 구조 해석 방법 (A method to analyze the strength of bridge in IPM type permanent magnet motor considering the effect of mechanical fatigue characteristic)

  • 강경호;유석진;안효철;김지현;정상용
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2011년도 제42회 하계학술대회
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    • pp.999-1000
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    • 2011
  • 영구자석을 삽입하는 IPM(Interior Permanent Magnet : 이하 IPM) 방식의 동기전동기 설계에서 브리지의 형상 결정은 기계적인 안정성을 확보하고 출력 요구사양을 만족시키기 위해 구조해석과 자기회로 해석을 병행하여 검토하는 것을 요구한다. 본 논문에서는 IPM타입 동기전동기를 대상으로 회전자 원심력이 정적상태로 인가되는 정하중 조건과 속도변화가 시간에 따라 변하는 동하중 조건일 경우를 구분하여 설계 여유를 분석하였으며, 영구자석의 접착여부에 따라 브리지에 발생하는 응력 분포의 차이를 해석하였다. 또한, 동하중 상태에서 재료의 응력-피로 특성을 통해 피로 한계 조건을 설계단계에서 예측하였다.

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구문형태소를 이용한 색인어 추출 (Index Extraction Using Syntactic Morpheme)

  • 황이규;이근용;김남수;이용석
    • 한국인지과학회:학술대회논문집
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    • 한국인지과학회 2000년도 한글 및 한국어 정보처리
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    • pp.26-30
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    • 2000
  • 문서를 대표하는 단어를 추출하는 색인어 추출은 정보검색 시스템의 질을 좌우한다. 대부분의 색인어 추출 시스템은 명사를 추출하고 있으며, 가능한 모든 명사를 추출하고 있다. 이러한 방법은 불필요한 단어가 그 문장을 대표하는 색인어로 추출될 가능성이 높으며, 이는 정보 검색 시스템의 효율을 저하시킨다. 이를 해결하기 위해 품사 태깅이나 구문 해석 단계 등을 통해 불필요한 후보를 제거할 수 있지만, 태거를 구축하거나 구문 해석을 위해서는 많은 비용과 시간이 필요하다. 본 논문에서는 구문 형태소 단위의 형태소 해석에 기반한 색인어 추출 방법을 제안한다. 구문 형태소는 통사적/의미적으로 강한 공기 관계를 가지면서 문장에서 하나의 통사적 단위나 자질의 단위로 표현되기 때문에 구문 형태소내에 포함된 단어열들은 대부분 색인어가 될 수 없다. 이러한 방법을 이용하여, 형태소 해석 결과를 이용한 색인어 추출에서 발생하는 색인 오류를 제거함으로써 색인기의 성능을 높이는 방법을 제안한다.

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in-situ 타원해석법의 응용

  • 김상열;이순일;오수기
    • 한국광학회:학술대회논문집
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    • 한국광학회 1995년도 광학 및 양자전자학 워크샵 논문집
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    • pp.75-83
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    • 1995
  • In-situ, 실시간 측정을 위해 상업화 모형의 He-Ne 타원해석기 및 고속 분광 타원해석기(SE, Spectoscopic Ellipsometer)를 제작하였다. 후자의 경우 1024개의 화소를 가진 광학 다채널분석기 (OMA, Optical Multichannel Analyzer)를 이용한 RP형 분광타원해석기로써 1.5∼5.0eV의 측정 파장대역을 가지며, 한 스펙트럼의 측정시간은 약 100msec이다. cos 와 tanΨ의 정확도는 각각 약0.01이하로 측정되었다. 이러한 in-situ 타원해석기들을 사용하여 Au, ZnS 박막들의 성장 초기단계에서의 박막구조의 변화, 성장속도 그리고 HF식각후의 Si 자연산화층(SiO2)의 초기 성장과정을 밝히고 SiO2/c-Si 시료의 온도를 비 접촉적, 비간석적으로 기존의 방법에 의한 결과와 비교하였다.

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구문형태소를 이용한 색인어 추출 (Index Extraction Using Syntactic Morpheme)

  • 황이규;이근용;김남수;이용석
    • 한국정보과학회 언어공학연구회:학술대회논문집(한글 및 한국어 정보처리)
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    • 한국정보과학회언어공학연구회 2000년도 제12회 한글 및 한국어 정보처리 학술대회
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    • pp.26-30
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    • 2000
  • 문서를 대표하는 단어를 추출하는 색인어 추출은 정보검색 시스템의 질을 좌우한다. 대부분의 색인어 추출 시스템은 명사를 추출하고 있으며, 가능한 모든 명사를 추출하고 있다. 이러한 방법은 불필요한 단어가 그 문장을 대표하는 색인어로 추출될 가능성이 높으며, 이는 정보 검색 시스템의 효율을 저하시킨다. 이를 해결하기 위해 품사 태깅이나 구문 해석 단계 등을 통해 불필요한 후보를 제거할 수 있지만, 태거를 구축하거나 구문 해석을 위해서는 많은 비용과 시간이 필요하다. 본 논문에서는 구문 형태소 단위의 형태소 해석에 기반한 색인어 추출 방법을 제안한다. 구문 형태소는 통사적/의미적으로 강한 공기 관계를 가지면서 문장에서 하나의 통사적 단위나 자질의 단위로 표현되기 때문에 구문 형태소내에 포함된 단어열들은 대부분 색인어가 될 수 없다. 이러한 방법을 이용하여, 형태소 해석 결과를 이용한 색인어 추출에서 발생하는 색인 오류를 제거함으로써 색인기의 성능을 높이는 방법을 제안한다.

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터널 사전보강영역의 경시효과를 고려한 수치해석 기법에 관한 연구 (Numerical analysis of pre-reinforced zones in tunnel considering the time-dependent grouting performance)

  • 송기일;김주원;조계춘
    • 한국터널지하공간학회 논문집
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    • 제9권2호
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    • pp.109-120
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    • 2007
  • 대형 대단면 터널의 시공시 지반 변형을 억제시키고 지반의 강성을 증가시키며 차수 및 지수를 확보하기 위해 다양한 사전 보강공법들이 굴착전 막장 천단부 전방에 적용되고 있으나 물성치 결정 및 시공단계 해석에 있어서 여러 오류를 안고 있다. 본 연구에서는 탄성파를 이용하여 사전보강영역의 시간 의존적 강도 및 강성 특성을 분석하는 기법을 제시하였다. 실내실험을 통해 획득한 탄성파속도와 전단강도는 경화시간에 따라 증가하며, 전단강도와 전단강도정수는 탄성파 속도와 일정한 관계를 갖는 것으로 분석된다. 재령에 따른 탄성계수와 점착력을 터널의 시공단계에 따른 시뮬레이션에 적용하여 경시효과가 터널 변위 거동에 미치는 영향을 분석하였다. 해석결과 $1{\sim}2$일 강도 및 강성을 적용한 결과가 경시효과를 고려한 경우와 갱구부에서 유사한 거동을 하며, 특히 초기 시공부분 및 갱구부에서 터널의 안정성에 큰 영향을 미치는 것으로 분석된다. 본 연구에서 제안된 기법을 통해 향후 사전보강영역의 경시효과를 고려한 터널 거동해석을 위해 실내실험과 수치해석을 병용하여 신뢰성 있는 터널 해석 및 설계를 수행하는 것이 바람직 할 것이다.

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