• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2010년도 학술발표회
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• pp.749-753
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• 2010

본 논문에서는 하천에 유입되는 오염물질 중 대부분을 차지하는 비보존성 오염물질의 확산거동을 분석하기 위해 2차원 수심 평균된 이송분산방정식에 유한요소법을 적용하였다. 수치모형 구성을 위해 SUPG(Streamline-upwind Petrov-Galerkin)법을 이용한 가중잔차법을 사용하였다. 모의대상 수질인자는 BOD와 DO이며, BOD 농도 결과가 DO 농도 계산에서의 입력 자료로 이용되도록 상호 연계를 형성하였다. 모형의 검증을 위하여 직사각형 수로에 선원으로 연속주입하여 얻은 수치해와 해석해를 비교하였다. 비교결과 수치해와 해석해의 결과가 서로 일치하는 것을 볼 수 있었다.

• 한국해안해양공학회지
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• 제4권3호
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• pp.146-155
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• 1992

지금까지 연안조류를 예측하는 대부분의 유한요소 수치모형은 육지경계를 고정하여 사용하여 왔으나, 조간대가 넓게 발달한 우리나라 서해연안에서의 적용은 현실적이지 못하였다. 본 연구에서는 이동경계(조간대)를 고려한 유한요소법에 관한 평면 2차원 해수류동 수치모형을 수립하였다. 유한요소의 형태로는 3각형을 사용하였으며, 시간적분방법으로는 양해법을 사용하였다. 수립된 수치모형은 한쪽이 열린 경계와 다른 한쪽에 조간대를 갖는 장방형 수노에서 모형의 조간대 처리에 대한 특성이 분석 되었으며, 전나남도 해남군과 진도군사이에 위치한 마노해, 특히 울돌목의 조류계산에 적용되었다. 모형의 현장 적용으로부터 이동경계 처리를 포함한 수치모형의 타당성을 입증하였으며, 고천암적제의 건설에 따라 조간대 영역의 큰 변화를 갖는 마로해에서 조류분포의 변화와 최대 약 12노트에 달하는 유속을 갖는 울돌목부근에서의 조류 분포특성을 재현하였다. 본 모형은 신한요소법을 사용함으로써 서, 남해와 같이 해안선이 복잡한 해역에서 해안선을 보다 정확하게 표현할 수 있으며, 조간대의 변화를 이동경계를 사용함으로써 해안선부근의 조류예측의 정확도를 높일 수 있는 장점이 있다.

• 한국습지학회지
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• 제13권3호
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• pp.395-409
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• 2011

본 연구의 목적은 개수로에서 난류모의를 위한 2차원 모형을 개발하는데 있다. 연구모델은 Streamline Upwind / Petrov-Galerkin 유한요소법과 Boussinesq의 와점성이론을 기초로 하였는데, 수심적분을 취한 혼합거리 모형과 난류의 이방성과 국부평형의 조건을 적용하였다. 모형의 보정과 검증을 위해서 해석해와 관측자료를 활용하였다. 몇 가지 수치모의를 수행함으로써 난류모형의 민감도와 계산수행 능력을 확인할 수 있었다. 본 연구모형은 자연하천에서의 모형 적용성 확인을 위해서 한강유역에 적용하였고 모의치는 실측자료와 비교하였다. 개발된 모형은 자연하천에서의 관측자료와 비교적 잘 일치하는 것으로 나타났다. 결론적으로 본 연구의 2차원 유한요소모형은 개수로에서의 난류모의에 기초한 흐름분포에 있어 신뢰할만한 결과를 제공하는 것으로 나타났다.

• 한국농공학회지
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• 제37권1호
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• pp.37-48
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• 1995

The TIDE, nonlinear finite element model for the simulation of tidal analysis in a shal- low ooastal area was tested for its applicability at the Saemankeum day. Calibration of the TIDE model has been carried out using the six observed field data collected at five locations within the region for tidal velocity. Verification tests have been done using the six observed field data and four data o- tained from the hydraulic model test for the tidal velocity and elevation. Since the simula- tion results for the tidal elevation at Kunsan outer port by the TIDE model are well agreed with the results from the tidal table for one month, it is proved that the TIDE model may be used effectively to predict the tidal movement in the Saemankeum bay for a longer period.

• 한국콘텐츠학회:학술대회논문집
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• 한국콘텐츠학회 2012년도 춘계 종합학술대회 논문집
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• pp.429-430
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• 2012

3차원 유한요소 지하수 모형인 FEMWATER를 이용하여 실험실내에 축조된 모형 제방의 정상상태 침투흐름을 분석하였다. 수치 모형의 비교와 검증을 위해 실험실내에 모형 제방을 축조하였다. 홍수위 증가에 따른 비정상 상태의 침투수위 변화를 모의하였으며, 제외지 수위는 0.15 m, 0.20 m, 0.25 m, 0.30 m의 4가지 수심(각각 Case1~4) 조건으로 하였다. FEMWATER 모형의 매개변수는 투수계수, 수리전도도가 있으며, 각 매개변수에 대한 민감도 분석을 수행하였다. 수치모델링은 수리모형실험과 실험조건을 동일하게 하였으며, 수리모형실험에서 사용한 제방재료의 투수계수를 사용하였으며 제방의 투수계수는 1.35 m/day이다. 수치모형에 사용한 3차원 ?자의 층별 최대 높이는 0.05 m로 제한하였으며 3차원 유한요소망은 삼각형 요소를 사용하였다. 수치해석 결과는 수리모형실험 결과와 비교적 같은 양상을 보였으며, 침윤선의 상태를 확인할 수 있었다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제33권4호
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• pp.483-493
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• 2000

본 연구는 2차원 유한요소모형인 RMA를 이용하여 하도흐름의 홍수터로의 범람현상을 모의하였다. Marsh porosity 기능을 이용하여 계산요소가 젖은 하도에서 마른하도로 점진적으로 변화하는 현상을 가능하게 한다. 젖은/마른하도 계산기능에 대한 적용성을 확인하기 위해서 균일한 사다리꼴 하도구간에 적용하였고 사행하도에서 홍수터를 통한 홍수모의를 실시하였다. 사행하도에 대한 적용결과 홍수터에서의 흐름의 단축현상을 확인할 수 있었고 다양한 사행도와 홍수터 조도에 대한 영향을 평가하였다. 본 모형을 금강 본류부에 적용하였는데 wet/dry 계산은 동일한 유한요소망을 이용하여 다양한 유량조건에서의 모의를 실시하였다.

• 한국농공학회지
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• 제36권3호
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• pp.144-154
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• 1994

An efficient tidal model, TIDE which is an iterative type, nonlinear finite element model has developed for the analysis of the tidal movement in the coastal area which is characterized by irregular boundaries and bottom topography. Traditional time domain finite element models have been in difficulties with requirement for high eddy viscosity coefficients and small time steps to insure numerical instability. These problems are overcome by operating in the frequency domain with an elaborate grid system by combining the triangular and quadrilateral shape grids. Furthermore, in order to handle non-linearity which will be more significant in the shallow region, an iterative scheme with least square error minimization algorithm has been implemented in the model. The results of TIDE model are agreed with the analytical solutions in a rectangular channel under the condition of tidal waves entering the channel closed at one end.

• 대한토목학회논문집
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• 제30권2B호
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• pp.199-209
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• 2010

본 연구에서는 지표수 흐름 해석을 위한 2차원 유한요소모형을 개발하였다. 개발된 수치모형에서는 2차원 흐름 해석을 위한 천수방정식을 Galerkin법과 Newton-Raphson법에 의해 이산화하였으며 지형에 따라 삼각망과 사각망을 혼용하여 사용할 수 있도록 하였다. 구성된 대수방정식의 해는 유한요소법을 푸는데 매우 효율적인 프론탈 기법에 의해 구하였다. 개발된 모형을 두 개의 만곡부를 가지는 실험실 사행수로에 적용하여 만곡부에서의 횡방향 유속 및 수심 분포를 분석한 결과 만곡부에서 편수위 현상을 잘 재현함을 알 수 있었다. 또한 내측의 유속이 외측에 비해 빠르게 나타났고 유속분포는 두 만곡부의 중심을 기준으로 대칭적이었으며, 모의결과와 수리실험에 의한 실측값이 매우 잘 일치하였다. 본 모형을 완경사, 급경사, 역경사, 급격한 하상변화가 있는 수로와 위어를 포함한 수로에 적용하여 12개의 점변화류 수면곡선을 모의한 결과 수리학적으로 적합한 수면형상이 도출되었다.

• 한국소음진동공학회논문집
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• 제22권12호
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• pp.1243-1249
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• 2012

이 논문에서 유한요소 모형은 2단계로 개선된다. 첫 단계에서는 감쇠를 무시하고, 최적화 방법을 사용하여 유한요소 모형의 질량행렬과 강성행렬을 개선한다. 최적화를 위한 목적함수는 모드시험 데이터와 유한요소해석으로부터 구한 고유진동수와 진동형으로 이루어져 있다. 두 번째 단계에서는 첫 단계에서 구한 질량행렬과 강성행렬을 고정시키고, 감쇠를 고려한다. 먼저 비례감쇠를 가정하고 감쇠행렬을 추정한 다음, 해석적인 주파수응답함수와 측정한 주파수응답함수의 차가 최소가 되도록 최적화 과정을 이용하여 감쇠행렬을 조정한다. 이와 같은 모형개선 방법을 시뮬레이션 계와 실제 외팔보에 적용하였다.

• 한국관개배수논문집
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• 제2권2호
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• pp.10-19
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• 1995

In spite of their high availability in the field of water resources, finite element models generally require large amount of input data in which the preparation of them consists of complicated procedures and time consuming works. In addition, in case of a