• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2010.05a
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• pp.2038-2042
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• 2010

본 연구는 동해안 속초항에 정방형 직교격자체계(Regular Grid)와 직교-곡선 격자체계(Orthogonal Curvilinear Grid)를 이용하여 SWAN 모형에 적용시켜 각 격자체계에 따른 파랑변형의 특성을 비교하는데 목적이 있다. 본 연구결과 북방파제가 연장 중인 방파제 선단에서 회절현상이 관측 되었으며, 속초 해수욕장 인근에서의 해안선 형상에 따라 굴절 효과로 인하여 입사 파랑의 벡터들이 해안선에 수직하게 입사되는 현상이 관측 되었고, 특히, 조도 주변에서 파랑의 굴절 효과와 차단효과를 관찰할 수 있다. 정방형 직교 격자체계와 직교-곡선 격자체계의 계산결과는 유사하나 직교-곡선 격자체계가 해안선에서 보다 정밀한 계산 값을 얻을 수 있었다. 하지만 직교-곡선 격자체계는 계산시간이 최소 4배 이상 증가하는 단점을 가지고 있다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2006.05a
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• pp.402-407
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• 2006

본 연구는 곡선좌표계에서 유한차분기법(finite difference method)을 이용하여 2차원 흐름이 모의가능한 수치모형을 개발하는 것이다. 기존의 연구는 대부분 직교좌표계(cartesian coordinate system)에서의 격자망을 대상으로 개발되고 적용되었기 때문에 불규칙한 흐름의 경계 및 형상을 올바로 표현하기 어려웠다. 유한요소법이나 유한체적법같은 수치모의기법들이 개발되어 비구조격자체계를 구성하고 자연현상에 가까운 경계 표현할 수 있도록 개발되었다. 하지만 위의 기법들은 질량과 운동량과 같은 물리량을 보존하기 위해서 매우 조밀한 격자체계를 가져야만 한다. 이에 본 연구에서는 기존의 문제점들을 해결하기 위하여 곡선좌표계(curvilinear coordinate system)를 이용하여 지배방정식을 표현하고 2차원 흐름을 모의할 수 있는 모형을 구축한다. 수치모형은 leap-frog기법과 1차 정확도의 풍상차분기법(upwind scheme)을 사용하여 구성하였다. 본 연구에서 개발된 모형을 사각수조 및 만곡수로흐름에 적용하여 모의결과를 해석해 및 실험관측값과 비교하였다. 이로부터 본 수치모형이 해석해 및 실측치와 잘 일치하고 있음을 알 수 있었다.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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• v.12 no.3
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• pp.561-565
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• 1988

In the present study, a new method of generating a nearly orthogonal boundary-fitted coordinate systems with automatic grid spacing control is introduced. Applications of the method to a two dimensional simply-connected region is then demonstrated. The nearly orthogonal boundary-fitted method has the following features, (a) Strong grid control in the .eta.-direction can be made, (b) The generated boundary-fitted coordinates are nearly orthoronal, (c) Both the .xi.-and .eta.-direction control function are mathematically derived. Especially the .eta.-direction control function is derived under the assumption that the .eta.-direction grid spacing is by far smaller than the .xi.-direction grid spacing when the .eta.-direction grid line is strongly clustered. (d) The grid control functions are dynamically adjusted by the metric scale factors imposed on the boundary. The control function is fully automatic and eliminates the need of user manipulation of the control function.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2007.05a
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• pp.1368-1372
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• 2007

바닥이 언덕과 저면으로 이루어진 연속적인 횡방향 바닥형상을 갖는 개수로 흐름의 부유사 농도분포를 수치모의 하였다. 비선형 ${\kappa}-{\varepsilon}$ 모형을 이용하여 흐름의 지배방정식인 곡선 직교좌표계에 대한 Navier-Stokes 방정식을 해석하였으며, 와점성계수 개념을 이용하여 부유사 수송 방정식을 해석하였다. 기존의 실험결과와 비교하여 모형이 격자형 이차흐름을 비교적 잘 예측하는 것을 확인하였으며, 동일한 흐름에 대하여 부유사 농도 분포를 계산하였다. 부유사량의 계산 결과 언덕 위의 부유사 농도분포가 저면 위의 농도분포보다 크게 나타났다.

• Journal of Korean Society for Geospatial Information Science
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• v.20 no.1
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• pp.109-116
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• 2012

The effect of the grid resolution on the hydrodynamic simulation has been investigated by using CCHE2D and EFDC. Since a high resolution of the grid results in the increase of computation time, an appropriate grid resolution should be selected by considering the efficiency of simulation according to the objectives of projects. In order to understand the effect of grid resolution and determine the optimal grid resolution, several cases with different lateral grid resolutions have been simulated for the reach of Nakdong river at the confluence of Kumho river for the floods in 2006. Orthogonal curvilinear grids for the domain have been constructed from the survey products at the sections with the longitudinal interval of 20 m. Area-elevation curve and the comparison of simulated results with measured stage at the specific station have been used to check the effect of grid resolution. From the results, the existence of optimal grid resolution has been observed, which ensure both efficiency of computation and certainty of results.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2008.05a
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• pp.1757-1760
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• 2008

본 연구에서는 유한요소 모델인 RMA-2를 이용하여 격자의 구성방법에 따른 만곡수로에서의 흐름특성분석을 비교하였다. 수치모의는 격자구성에 따라 균일격자망의 모형과 타원형 편미분 방정식을 이용한 모형에 대하여 실시하였다. 균일 격자망의 모형은 직선부에서는 가로세로비율에 따라 직사각형 격자를 구성하였고 곡선부에서는 곡률구간을 일정한 각도로 나누어 구성하였으며, 타원형 편미분 방정식을 이용한 모형은 격자간의 직교성을 만족하도록 구성하였다. 본 연구의 수치 모의는 Shukry(1950)의 $180^{\circ}$ 만곡수로실험과 동일한 조건으로 실시하였으며 각 지점에서의 합성 유속분포를 실험값과 비교하였다. 실험결과, 만곡부에서 타원형 편미분 방정식을 이용한 모형의 수치모의 결과는 균일격자를 이용한 모형에 비해 실험값과 잘 일치함을 알 수 있었다.

• Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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• v.33 no.10
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• pp.17-25
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• 2005

A grid adaptation method within systems of chimera and patched grids is presented. Problem domains are divided into near-body and off-body fields. Near-body field is filled with curvilinear body-fitted grids that extend only a short distance from body surfaces and connected to other grid systems via chimera domain connectivity method. Off-body field is filled with patched uniform cartesian grids of varying levels of refinement. This method gives flexibility in grid generation and efficient adaptation capability. Several numerical experiments including 2D store separation were performed to show the performance of the proposed adaptation method.

• Journal of the Society of Naval Architects of Korea
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• v.31 no.4
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• pp.58-65
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• 1994

It is very important to understand characteristics of solution due to the variation of computational grid sizes, especially when turbulence model not incorporating wall-function is used. The present paper performs numerical investigation on the grid dependency of numerical solution for three dimensional turbulent flow field around a ship. In the present study a finite volume method with a modified sub-grid scale turbulence model and a numerically constructed non-orthogonal curvilinear coordinate system capable of conforming complex ship geometries are used. Numerical studies are then performed for a mathematical Wigley hull and the Series 60, $C_B=0.8$ hull forms. The results for various grid sizes are compared with each other and with measured data to show grid dependencies of numerical solutions.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2006.05a
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• pp.557-561
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• 2006

매년 영산강 본류 수질이 악화되고 있는 영산강 유역주변은 최근 전남도청 이전에 따른 남악 신도시개발, J-Project 및 환경 문화 복원사업의 추진, 기업도시개발등과 관련하여 수질관리개선 및 주요환경현안으로 대두되고 있다. 따라서 영산강 하구역 관리방안 중 담수호 수질개선대책의 일환으로 수문개방을 통한 해수 유입에 의한 수질 개선을 효과를 도모하는 방안이 제시되고 있다. 이에 하구호 방조제의 수문 개통 및 완전 개방에 따른 수질개선 문제에 앞서 발생할 수 있는 환경변화 중 영산강 및 연안역 염분의 확산범위를 평가하기 위하여 수치모형 실험이 실시되었다. 담수 유입에 따른 염분 확산 범위 및 해수 유입에 따른 염분의 역상 범위를 평가 하기위해 수치 모델로는 EFDC를 적용하였고, 하천형상과 연안역을 동시에 고려하기 위해 수평좌표계는 직교곡선좌표로 격자 크기는 $120{\sim}1000m$, 연직방향으로 시그마좌표를 사용하였다. 담수 방류 및 염분역상 효과를 알아보기 위해 1997년부터 2005년까지의 하구 수문 방류량 및 하천 유입량으로부터 홍수기와 갈수기를 선택하여 현재 상황 및 수문의 부분 개통 하구둑 완전 개방에 시나리오를 설정하여 실시하였다. 수문의 부분개통과 하구둑 완전 개방에 따른 염분 확산 범위는 영산강 하구둑을 기준으로 홍수기에는 $13{\sim}17km$, 갈수기에는 36km 이상의 상류지역에서 해수와 담수의 분리 기준인 0.3 psu 범위가 계산됨을 알 수 있다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2006.05a
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• pp.1991-1995
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• 2006

본 연구에서는 제반 수문학적 문제 해결을 위하여 강우사상에 대해 최대평균우량깊이-유역면적-지속기간 관계곡선의 항목 중 최대평균우량깊이를 가뭄심도의 항으로 대체한 가뭄심도-영향면적-지속기간 관계 곡선의 작성방법을 제시하고자 한다. 제주도를 포함한 우리나라 전역의 기상청 월강수량을 이용하여 SPI 가뭄지수를 산정하고 EOF 기법을 적용하여 공간정보로 축약하였다. 이후 Kriging 기법으로 $6km{\times}6km$의 해상도를 가진 SPI값으로 할당함으로써 격자기반의 가뭄지수 자료의 시간 및 공간특성을 고려할 수 있다. 이에 근거하여 주요 가뭄사상을 식별 및 분석하여 영향면적별 가뭄지수를 산정하고 이에 따라 가뭄심도-가뭄면적-가뭄지속기간 관계곡선을 도시하였다. 관계곡선 작성 결과 각 지속기간에 대하여 특정한 면적 이상에서 가뭄심도가 완만하게 감소하는 형태를 보여 공간적 국지성 및 시간적 단속성이 강한 홍수와는 시 공간적으로 다르게 거동되고 있었으며 가뭄심도의 면적에 따른 감소율은 가뭄분석시의 강우깊이의 면적에 따른 감소율과 비교하였을 때 훨씬 작은 것으로 분석되었다.