• 한국수자원학회논문집
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• 제51권10호
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• pp.853-862
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• 2018

본 연구에서는 적응적 분할격자기반 2차원 침수해석모형 K-Flood를 개발하였다. 분할격자기법은 흐름 특성을 기반으로 격자를 분할하여 흐름영역과 비흐름영역으로 구분하는 격자생성기법이며, 분할격자기법과 격자세분화기법을 동시에 활용하면 매우 적은 수의 격자로 복잡한 형상의 흐름영역을 표현할 수 있어 효율적인 모의가 가능하다. 특히 최근 도시홍수에 대해 매우 정밀한 해상도의 자료와 격자를 이용하여 보다 정확한 침수해석 또는 예보를 하고자 하는 시도가 늘어나고 있으며, K-Flood는 이러한 복잡한 흐름영역의 계산 시 적응적 분할격자를 활용하여 효율적인 격자생성이 가능하다. 공간 및 시간에 대해 2차 정확도의 유한체적 수치해법이 적용되었다. K-Flood의 검증을 위해 2차원 침수해석모형의 검증에 널리 사용되고 있는 1) 원형 실린더에 의한 충격파 반사 모의, 2) 도시홍수실험 모의, 3) Malpasset 댐붕괴 모의를 수행하였다. 모든 모의에서 관측자료 및 과거의 모의결과와 비교하여 성공적으로 K-Flood의 성능을 검증하였다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제14권8호
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• pp.823-829
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• 2003

고주파용 마이크로스트립 선로의 모델링에 필수적인 인덕턴스의 빠른 추출을 위해서 고속화 알고리즘(fast mutilpole method)과 결합된 적응 PEEC 격자분할법(adaptive PEEC grid refinement algorithm)을 제안하였다. 격자의 세분화는 마이크로스트립 선로의 구조와 사용주파수에 따른 전류분포에 적합하도록 이루어졌는데, 이 적응 격자는 주로 전류분포가 높은 영역에서 더 세분화된다. 이 기법을 이용하여 마이크로스트립 선로의 인덕턴스를 구하였고, 계산결과는 빠르게 수렴하여 계산시간과 격자 수를 줄이는데 효율적임을 보였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제33권8호
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• pp.1-7
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• 2005

본 연구에서는 삼각격자 균질화를 위하여, 확장된 위상학적 개선과정과 국소 최적화 기반 평활화를 결합한 국소 개선기법을 제안하였다. 먼저 격자의 연결 구조를 확장된 위상학적 개선과정을 적용하여 최적의 연결구조로 개선한다. 다음으로 격자의 질을 나타내는 비틀림척도를 최대화하기 위해 국소 최적화 기반 평활화를 수행한다. 이 국소 개선기법을 이용하여, 두 가지 격자 예제에 대하여 삼각격자 균질화를 수행하였다. 이 예들을 통하여, 본 연구에서 제안한 국소 개선알고리듬이 삼각격자의 질을 크게 향상시켜주는 경제적이며 효과적인 방법임을 보여준다. 또한, 이 기법은 적응격자 세분화의 격자 재생성과정에도 용이하게 적용될 수 있다.

• 한국소성가공학회:학술대회논문집
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• 한국소성가공학회 2004년도 추계학술대회논문집
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• pp.79-82
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• 2004

In this study, a new refinement technique for 3-dimensional hexahedral element mesh is proposed, which is aimed at the control of mesh density. With the proposed scheme the mesh is refined adaptively to the elemental error which is estimated by 'a posteriori' error estimator based on the energy norm. A desired accuracy of an analysis i.e. a limit of error defines the new desired mesh density map on the current mesh. To obtain the desired mesh density, the refinement procedure is repeated iteratively until no more elements to be refined exist. In the algorithm, at first the regions of mesh to be refined are defined and, then, the zero-thickness element layers are inserted into the interfaces between the regions. All the meshes in the regions, in which the zero-thickness layers are inserted, are to be regularized in order to improve the shape of the slender elements on the interfaces. This algorithm is tested on a simple shape of 2-d quadrilateral element mesh and 3-d hexahedral element mesh. A numerical example of elastic deformation of a plate with a hole shows the effectiveness of the proposed refinement scheme.

• 한국수자원학회논문집
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• 제44권7호
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• pp.511-522
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• 2011

적응적 메쉬세분화기법과 분할격자기법을 적용한 2차원 천수방정식모형을 활용하여 구조물을 고려한 극한 홍수 실험을 모의하였다. 본 연구에 사용된모형은 두 격자생성 기법을함께 사용함으로서 복잡한 경계를보다 적은 격자로 효율적으로 표현하는 것이 가능하며, 동적 적응 메쉬세분화기법을 사용하여 흐름이 빠르게 변하는 영역에서 정확도를 유지하면서도 효율적으로 계산하는 것이 가능하다. HLLC 리만근사해법과 MUSCL 기법을 적용하여 시공간상에서 2차정도를 유지하며, 댐붕괴파와 같은 불연속적인 흐름을 정확하게 모의할 수 있다. 모형의 검증을 위해 IMPACT 프로젝트에서 수행한 도시지역 극한홍수실험을 모의하였다. 실험결과와 모의결과가 양호하게 일치하는 것을 확인하였으며, 천이류 현상과 함께 구조물에 의한 홍수파 전달 양상이 의미있는 수준으로 모의된 것을 확인하였다. 또한 분할격자기법의 사용으로 모델의 격자 민감도가 향상되었다. 본 모델은 댐붕괴와 같이 내수침수현상이 지배적이지 않은 도시범람을 모의하는데 활용할 수 있을 것으로 기대된다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제29권5호
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• pp.568-576
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• 2005

A 3-D finite element model combined with a volume tracking method is presented in this work to simulate the mold filling for casting processes. Especially, the analysis involves an adaptive grid method that is created under a criterion of element categorization of filling states and locations in the total region at each time step. By using an adaptive grid wherein the elements, finer than those in internal and external regions, are distributed at the surface region through refinement and coarsening procedures, a more efficient analysis of transient fluid flow with free surface is achieved. Adaptive grid based on VOF method is developed in tetrahedral element system. Through a 3-D analysis of the benchmark test of the casting process, the efficiency of the proposed adaptive grid method is verified. Developed FE code is applied to a typical industrial part of the casting process such as aluminum road wheel.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제13권4호
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• pp.485-500
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• 2000

본 논문에서는 element-free Galerkin(EFG) 방법에 기반한 적응적 정적균열진전해석기법을 제시하였다. 균열진전 매단계마다 적응적해석을 수행함으로써 전체 해석의 일관성과 정밀성을 동시에 확보할 수 있었다. 균열진전과정에 있어서의 적응적해석은 산정된 오차지표에 따라 적분을 위한 격자구조에 따라 절점을 추가하고 소거하는 과정을 통해 구현되었다. 이 때 사용된 오차지표는 원 EFG해석결과 얻어진 응력과 절점응력을 다시 투영한 응력의 차에 의해 얻어졌다. 제안된 해석기법의 타당성과 효용성을 수치예제에 의해 검증하였다. 그 결과 제안된 해석기법이 균열진전해석시 효율적으로 적용될 수 있음을 보였다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제15권1호
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• pp.85-94
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• 2002

본 연구에서는 Bubble Mesh 기법을 이용한 적응적 최적 절점생성기법을 제안하고 이를 Element-free Galerkin 방법에 적용하였다. 무요소방법에서 제안된 일반적인 적응적 절점배치방법의 경우 적분격자를 이용하기 때문에 그 절점의 분포가 평가된 오차를 정확히 반영하지 못하고 불균등한 세분화로 인해 주변 절점분포와 급격한 절점밀도의 차이를 보이게 되어 추가적인 해석오차를 유발한다. 본 연구에서는 평가된 오차의 분포와 적분격자를 따라 구성된 불균등한 초기절점배치를 최적삼각격자 구성기법인 Bubble Mesh 기법을 이용하여 최적화 시키는 적응적 절점구성기법을 제안하였다. 절점의 불균등한 배치에 따른 추가적인 오차의 발생현상을 보이기 위해 1차원 문제를 해석하였고 본 연구에서 제안된 Bubble Mesh 기법을 이용한 적응적 무요소해석법의 적용성을 보이기 위해 2차원 문제를 해석하였다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제46권6호
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• pp.655-666
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• 2013

최근 이상기후로 인해 홍수 등 자연재해의 강도 및 빈도가 증가하고 있다. 2002년 태풍 루사, 2003년 태풍 매미 등 집중호우에 따른 대규모 홍수로 인해 인명 및 재산피해의 급격한 증가가 나타났으며, 이는 불규칙한 기상변화에 대한 기존의 방재대책과 홍수예측시스템의 한계를 보여주고 있다. 이러한 이상 홍수에 효율적으로 대응하기 위해서는 홍수범람 양상을 정확하게 모의할 수 있는 범람모형을 통해 효과적인 대응방안 마련하는 것이 중요하지만 기존의 홍수범람해석모형은 해석시간의 과다소요 및 해석결과의 정확성 등의 문제가 존재한다. 따라서 본 연구에서는 2002년 8월 집중호우로 인해 붕괴된 낙동강 유역의 백산제를 대상으로 쿼드트리격자를 사용하는 Gerris모형을 이용하여 홍수범람해석을 수행하였으며, 기존의 홍수범람모형 중 비구조격자를 사용하는 FLUMEN모형 및 실제 범람지역과의 비교를 통해 쿼드트리 격자기반 홍수범람모형의 적용성 및 효율성을 판단하였다.