• 제목/요약/키워드: 직교격자

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경험적 직교함수를 이용한 북서태평양 열대저기압의 이동빈도 특성에 관한 연구 (A Study on the Characteristics of Tropical Cyclone Passage Frequency over the Western North Pacific using Empirical Orthogonal Function)

  • 최기선;강기룡;김도우;황호성;이상룡
    • 한국지구과학회지
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    • 제30권6호
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    • pp.721-733
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    • 2009
  • 북서태평양에서 발생하는 열대 저기압의 이동경로에 대한 변화패턴을 1951-2007년의 열대 저기압 경로 자료에 경험적 직교함수(Empirical Orthogonal Function, EOF)법을 적용하여 분석하였다. 북서태평양을 $5^{\circ}\times5^{\circ}$의 격자간격으로 나뉘어 연별 열대 저기압의 이동빈도를 각 격자에서의 변수로 정의하였다. 첫번째 모드는 동서성분(동경125도 기준)을, 두번째 모드는 남북성분(필리핀 동쪽해상에서 남지나해를 가로지르는 축 중심)을, 그리고 세번째 모드는 대각성분(타이완 동쪽 해상을 중심으로 동북방향과 동남방향을 축으로 하는)으로 나누어짐을 알 수 있었다. 첫번째와 두번째 모드의 주성분 시계열에서 각각 1997년과 1991년 부근을 기점으로 해서 주성분들의 부호가 교차되는 데, 이는 1990년대 이전 약 20년 동안에 남중국해 부근지역에서의 열대 저기압 이동 빈도가 동아시아 중위도 지역에서는 최근 20년 동안에 더 높았던 것과 관련성이 있는 것으로 보였다. 열대 저기압 발생의 경우, 첫번째와 두번째 모드에서 고유벡터 값이 음이고 진로가 북서태평양으로 주로 이동했던 열대 저기압은 고유벡터가 양의 값을 보였던 열대 저기압보다 더 동쪽에서 발생했던 것으로 나타났다. 이동특성에 있어 첫번째 모드는 바이칼호 남쪽에서 형성되는 기압 패턴에, 두번째 모드는 $30^{\circ}N$ 부근을 중심으로 남과 북 사이에 형성된 진동패턴에, 세번째 모드는 일본 부근에 위치한 기압패턴에 의해 열대 저기압의 이동경향이 많은 영향을 받는 것을 알 수 있었다. 또한, 해수면 온도 아노말리 값과 상관분석결과 첫번째 모드는 $Ni\tilde{n}o$-3.4 지수와 높은 음의 상관관계를 보여 ENSO의 영향을 받고 있음을 알 수 있었다.

경상누층군 퇴적암의 절리 특성 연구 (Joint Characteristics in Sedimentary Rocks of Gyeongsang Supergroup)

  • 장태우;손병국
    • 지질공학
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    • 제19권3호
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    • pp.351-363
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    • 2009
  • 경상분지 내 구미노두와 다사노두 지역에서 신동층군의 사암층을 대상으로 절리 연구가 집중적으로 이루어졌다. 사암-이암 시퀀스의 양 지역 노두에서 똑같이 두 조의 직교 절리가 사암층에 전형적으로 발달하고 있다. 여러 가지 절리 자료들을 양 지역의 동일한 두께의 층에서 비교하여보면 상당히 유사한데 이는 절리 조들이 동일한 응력장에서 신장 변형 작용으로 균질하게 생성되었음을 이야기 한다. 대부분의 절리들은 퇴적물이 매몰되어 고화되는 과정에서 수압단열작용에 의해 생성된 것으로 생각되며, 사암층의 층 경계에 수직이고 층 경계에 이르러 중지한다. 두 조의 직교하는 절리들은 단열 격자차단 양상으로 해석되는 상호 접경하는 관계로 볼 때 ${\sigma}_1$은 수직으로 고정된 상태에서 ${\sigma}_2$${\sigma}_3$의 빠른 교환에 의해 거의 동시에 생성된 것으로 판단된다. 사암층에서의 절리조들은 인접한 절리 간에 평행한 배향을 가지며 규칙적인 간격을 가지고 절리면은 평탄하다. 절리간격은 층 두께에 비례하고 간격분포는 대부분의 층에서 대수-정규분포 내지 정규 분포를 나타낸다. 그러나 다중층에서는 간격의 분포범위가 크고 불규칙한 형태를 보여준다. 연구지역에서 두 조의 절리들은 최빈값/평균값의 비가 1 내외로 포화상태를, 또 다른 척도인 변동계수(Cv)도 1이하의 낮은 값으로 포화를 지시한다. 절리의 개구는 모든 사암충의 절리에서 균질하기보다는 절리의 길이가 증가함에 따라 증가하는 경향을 갖는다.

동해의 Topex/Poseidon 고도계로부터 추정된 해면고도이상치의 수평구조와 변동성 (Variability and Horizontal Structure of Sea Surface Height Anomaly Estimated from Topex/poseidon Altimeter in the East (Japan) Sea)

  • 김응;노영재;김창식
    • 한국해양학회지:바다
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    • 제8권2호
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    • pp.94-110
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    • 2003
  • 본 연구는 Topex/Poseidon 고도계 자료(1992∼2000년, 286 cycles)를 사용하여 동해의 해면고도의 시공간적 변동 특성과 구조를 규명하였다. 분석을 위하여 객관적 적합보간법을 이용하여 격자구조의 해면이상치(SSHA)자료를 생성하였으며, 스펙트럼 분석과 경험직교함수 분석을 하였다. SSHA분포는 동해 극전선 해역을 중심으로 남쪽해역과 북쪽해역으로 구분이 되며, 남쪽해역은 쓰시마난류의 영향을 받아 SSHA의 변동폭이 크고, 북쪽해역은 상대적으로 작다. 동해에서의 시공간적 변동 특성은 5개의 경험직교함수로서 특징 지워지며 총분산의 85% 이상을 설명할 수 있었다 제 1모드는 동해의 전역의 SSHA의 계절 및 년간 변동을 지배하며 총분산의 72.3%로 우세하다. 제 2-5 모드들은 상대적으로 적은 분산을 설명하고 있으며(약 14%), 주로 쓰시마난류, 동한난류와 관련된 해류의 영향에 의한 연안해역의 변동과 극전선역의 사행과 관련된 변동 및 중규모 소용돌이와 관련된 변동으로 파악되었다. 유의한 스펙트럼을 보이는 주기는 0.5년 1년, 2.5년, 3.3년 등이었다.

2차원 침수해석을 위한 수리학적 건물 일반화 기법의 적용 (Application of Hydro-Cartographic Generalization on Buildings for 2-Dimensional Inundation Analysis)

  • 박인혁;진기호;전가영;하성룡
    • 한국지리정보학회지
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    • 제18권2호
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    • pp.1-15
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    • 2015
  • 인류의 문명의 시작된 이래 도시유역의 침수는 거주민과 해당지역의 시설에 화학적이고 물리적인 피해를 입혀왔다. 최근의 연구는 도시홍수와 침수를 해석을 위한 모델과 지형자료의 통합에 관한 연구가 주를 이뤄왔다. 그러나 2차원 모델의 구축과정에 많은 시간이 소요되고 높은 데이터 처리기술을 요구하는 경향이 있다. 게다가 건물의 격자화 과정에서 의도치 않는 격자가 발생하게 되어 해석결과의 신뢰도를 떨어뜨리기 때문에 고해상도의 데이터 구득과 모형을 구축하더라도 건물의 처리기법에 따라 해석결과가 달라진다. 따라서 2차원 침수해석모형의 건물의 자료를 입력 시에는 이러한 왜곡현상을 최소화 할 수 있도록 건물의 일반화 처리 혹은 건물의 직교성 확보 등의 전처리가 필요하다. 이에 본 연구의 목적은 2차원 침수해석결과의 신뢰도를 향상시킬 수 있는 건물의 일반화 기법을 개발하고 건물의 일반화에 따른 영향을 검토하는데 있다. 연구결과, 도시지역의 2차원 침수해석결과의 신뢰도를 향상시키기 위해서는 각종 수치지도로부터 DBM(Digital Building Model)을 생성하고 본 연구에서 제안한 방법 Aggregation-Simplification을 적용하여 건물의 일반화를 수행하는 것이 바람직하며 각 기법의 임계값은 대상지역의 건물의 공간적인 특성을 고려하여 설정하되 건물의 평균 간격과 건물 간격의 표준편차를 더한 값을 초과하지 않는 것이 바람직한 것으로 나타났다.

비정수압 자유수면 모형의 3차원 점성 흐름에의 적용 (Application of Non-hydrostatic Free Surface Model for Three-Dimensional Viscous Flows)

  • 최두용
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제45권4호
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    • pp.349-360
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    • 2012
  • 본 연구에서는 3차원 점성 흐름에 적용될 수 있는 비정수압 자유수면 모형을 수평방향 직교 곡선좌표계에서 개발하였다. 개발된 수치모형은 엇갈린 격자를 사용함으로써 발생되는 자유수면에서의 경계조건 종결 문제를 수면층 방정식을 도입하여 해결하였으며, 난류의 유동 해석을 위한 폐합식으로 등방성의 k-${\varepsilon}$ 난류모형을 이용하였다. 본 연구에서 운동량방정식은 이송-확산항만으로 중간단계의 유속을 예측하고, 압력 및 중력을 포함하는 생성항과 연속방정식을 결합하여 다음 시간단계의 유동장을 결정하는 계산 단계 분리법을 이용하였다. 수치모형의 적용성 평가를 위하여 폐쇄된 2차원 수조에서의 취송류, 급경사를 가지는 2차원 수로에서의 흐름, 원심력에 의한 이차류 흐름특성 분석을 위한 3차원 급변 만곡류에 대한 모의를 실시하였다. 수치모의 예측치는 수리모형 실험값과 수위, 유속, 난류특성 등에서 일치하는 양상을 보이는 것이 확인되었다.

선박의 파랑 중 부가저항에 대한 실험과 수치계산의 비교 연구 (Systematic Experimental and Numerical Analyses on Added Resistance in Waves)

  • 박동민;서민국;이재훈;양경규;김용환
    • 대한조선학회논문집
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    • 제51권6호
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    • pp.459-479
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    • 2014
  • This paper considers experimental and numerical studies on added resistance in waves. As the numerical methods, three different methods, strip method, Rankine panel method and Cartesian-grid method, are applied. The computational results of vertical motion response and added resistance are compared with the experimental data of Series 60($C_B=0.8$) hull, S175 containership and KVLCC2 hull. To investigate the influence of above-still water hull form, a Rankine panel method is extended to two nonlinear methods: weakly-nonlinear and weak-scatterer approaches. As nonlinear computational models, three ships are considered: original KVLCC2 hull, 'Ax-bow' and 'Leadge-bow' hulls. Two of the three models are modified hull forms of original KVLCC2 hull, aiming the reduction of added resistance. The nonlinear computational results are compared with linear results, and the improvement of computational result is discussed. As experimental approach, a series of towing-tank experiment for ship motions and added resistance on the three models (original KVLCC2 hull, 'Ax-bow' and 'Leadge-bow') are carried out. For the original KVLCC2 hull, uncertainty analysis in the measurement of vertical motion response and added resistance is performed in three waves conditions: ${\lambda}/L=0.5$, 1.1, 2.0. From the experimental results, the effects of hull form on added resistance are discussed.

Seysen 알고리즘을 이용한 Lattice Reduction-aided 다중 안테나 검출기법 (Lattice Reduction Aided MIMO Detection using Seysen's Algorithm)

  • 안홍선;마나르모하이센;장경희
    • 한국통신학회논문지
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    • 제34권6C호
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    • pp.642-648
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    • 2009
  • 본 논문에서는 LRA (Lattice Reduction-Aided) 검출 기법에서 격자 감소를 위하여 주로 사용되어 오던 LLL(Lenstra-Lenstra-Lovasz)을 대신하여 SA (Seysen Algorithm)를 이용함으로써, 복잡도의 감소와 함께 성능 향상을 이루었다. 이러한 성능향상에도 불구하고 여전히 존재하는 SA-LRA 검출 기법과 ML 검출과의 성능 차이를 줄이기 위하여 list of candidates 기법을 SA-LRA 검출 기법에 적용하였다. List of candidates 기법은 송신 신호 벡터가 될 수 있는 후보들의 리스트를 구성하여, 이 중 최소의 유클리디안 거리 (Euclidean Distance)를 가지는 후보를 송신 신호 벡터로 추정하는 기법이다. 모의실험 결과는 이 기법을 통하여 SA-LRA 검출 기법이 ML 검출과 유사한 성능을 가질 수 있음을 보이고 또한, SA를 통하여 채널 행렬이 보다 더 직교성을 가지게 되는 것을 보인다.

EFDC 모형의 낙동강 하류부 수리해석 적용성 평가 (Assessment of EFDC Model for Hydrodynamic Analysis in the Nakdong River)

  • 허영택;박진혁
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제42권4호
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    • pp.309-317
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    • 2009
  • 최근 지구온난화에 따른 해수면 상승과 태풍의 내습으로 인하여 발생되는 폭풍해일 및 집중호우에 대하여 낙동강 하류부의 수리거동을 수치모형(EFDC)을 이용하여 해석하였다. 낙동강 하구둑을 포함한 하류부 일대에 대해 수리거동을 해석하기 위하여 대상영역을 진동에서 가덕도를 포함한 외해부까지 확장하였다. 수치모형에 의한 수위의 재현성을 검토하기 위하여 2003년 및 2006년 발생한 태풍 호우사상을 대상으로 각 수위관측지점에서의 관측 수위와 계산수위를 비교 하였다. 금번 실시된 연구결과 수치해석에 사용된 수치모형(EFDC)은 높은 재현성을 가지고 있음을 알 수 있었고 차후 폭넓은 연구에 활용가능성이 높다고 판단되었다.

규칙파 중 해양구조물의 갑판침입수 충격하중에 관한 수치시뮬레이션 (Numerical Simulation on the Greenwater Impact Load of Offshore Structure in Regular Waves)

  • 강의하;이영길;양인준;김기용;주영석;박정호
    • 대한조선학회논문집
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    • 제54권6호
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    • pp.492-500
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    • 2017
  • In the study, numerical simulation on the greenwater impact load of free surface offshore structure in the regular waves using fixed cartesian grid system and Modified Marker-Density (MMD) method were carried out and the results were reviewed. In order to compare numerical simulation and experimental results, the FPSO with the scale ratio of 1/100 model ship with fixed rectangular deck was selected and turbulence characteristic of the flow was considered by applying the Sub-Grid Scale (SGS) in laminar flow. As a result, it is reviewed how the greenwater impact load inflowed from bow in regular headsea wave influence the flow on the deck and the flow characteristic by numerical simulation and the experiment results were compared and reviewed. Based on this study, it would be useful to numerically study the effect of greenwater on offshore structure.

간단한 신호 부공간 추정을 통한 MUSIC 기반의 효과적인 도래방향 탐지 (MUSIC-Based Direction Finding through Simple Signal Subspace Estimation)

  • 최양호
    • 대한전자공학회논문지SP
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    • 제48권4호
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    • pp.153-159
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    • 2011
  • MUSIC(MUltiple SIgnal Classification)은 신호부공간과 잡음부공간이 서로 직교한다는 사실에 기초하여 센서 어레이에 입사하는 신호의 도래방향을 추정한다. 잡음 부공간에 대한 기저(basis)를 구하기 위해 샘플행렬을 고유분해하며, 이에 따라 많은 계산량을 요구한다. 본 논문에서는 샘플행렬의 열벡터(column vectors)에서 잡음전력을 제거하여 신호 부공간에 대한 기저벡터를 구해 간단히 도래각을 추정하는 방법을 제시한다. 추정된 기저벡터를 이용하여 비용함수를 정의하고, 비용함수의 최소점을 찾아 도래각을 추정한다. 비용함수의 최소점은 격자 간격으로 나누어 계산하는 grid 방법이 아닌, 포물선 보간법(parabolic interpolation)에 기초한 Brent 방법을 적용하여 효과적으로 구해진다. 시뮬레이션 결과에 따르면, 제안방식은 샘플행렬 고유분해에 의존하는 기존방식과 실질적으로 같은 성능을 가짐을 보인다.