• 제목/요약/키워드: 직교곡선

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SWAN 모형을 이용한 정방형 직교격자체계와 직교-곡선 격자체계의 비교 연구 (Comparison of Orthogonal Curvilinear Grid and Regular Grid Using SWAN Model)

  • 김효섭;장창환;김상택;김형남
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2010년도 학술발표회
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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.

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직교이방성 복합재료로 만든 두께가 얇은 압력용기의 변형에 관한 연구 (The Study on Axisymmetric Deformation of Thin Orthotropic Composite Pressure Vessel)

  • 김형원;최용규
    • 한국추진공학회지
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    • 제7권2호
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    • pp.36-43
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    • 2003
  • 탄소섬유 T700/Epoxy로 만든 직교이방성 구조로 된 두께가 얇은 압력용기의 반경방향의 변위에 관한 해를 곡선좌표계의 평형방정식을 사용하여 구하였다. 3차원 곡선좌표계의 변형율과 변위의 관계를 간단히 하면서 지배방정식을 유도하기 위해 변분이론과 가상일의 원리를 사용하였다. 다른 여러 종류의 직교이방성 압력용기에 대한 계산 결과를 제시했으며 수압시험을 한 결과와 비교 검토하였다. 계산결과와 시험결과는 비교적 잘 일치하였다.

하천 네트워크 기반 공간정보의 곡선좌표계 부여 방법 (An Application Method of Curvilinear Coordinate System for Spatial Information based on River Network)

  • 유호준;김동수
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2019년도 학술발표회
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    • pp.195-195
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    • 2019
  • 최근 센싱 기술과 정보화의 영향으로 하천에서 발생하는 다양한 정보들이 디지털화되어 저장되고 있으며, 이를 효율적으로 저장하고 관리하고자 하는 연구가 수행되고 있다. 특히, 과거에는 점, 선, 면으로 구성된 자료 위주로 구성되어 있어 수집된 자료를 주제별로 관리하는 레이어 형식으로 저장하여 자료를 표출하기 위한 목적으로 설계되었지만, 최근에는 영상자료, 시계열자료 등 기존의 자료와 다른 비구조적 형태의 자료가 발생함에 따라 하천 네트워크를 기반으로 한 하천공간정보를 관계형 구조로 설계하고 있다. 하천의 경우, 각 하천공간정보가 가지는 고유의 값을 활용하여 인접한 하천 네트워크를 구성하는 하천의 중심선 혹은 최심선을 기준으로 하천공간정보들을 관계성을 부여한다. 하지만 이러한 관계성은 자료의 저장, 관리, 제공에는 유리한 측면이 있지만 기하학적인 고려가 없기 때문에 공간정보로서 활용하기에는 한계가 존재한다. 쉽게 설명하면, 1차원 점에 해당하는 공간좌표는 가장 가까운 하천 네트워크를 대상으로 관계성 부여가 가능하지만, 2차원 선과 3차원 면에 해당하는 도형을 대표하는 위치가 공간적으로 많기 때문이다. 본 연구에서는 하천 네트워크 기반 공간정보가 관계성을 부여하되 하천공간정보가 가지는 기하하적 구조를 반영하기 위해 하천 네트워크를 중심으로 한 곡선좌표계 부여 방법을 제시하고자 한다. 하천은 실제로 연속적으로 변화하며, 곡선으로 이루어져 있기 때문에 공간적으로 직교좌표계를 활용하기 보다는 곡선좌표계를 활용하는 것이 더 적합한 것으로 알려져 있다. 실제로 많은 수치해석 모형에서는 곡선좌표계를 고려하여 수치해석을 수행하고 있으며, 도로나 교통 분야의 공간정보에서도 공간적 고려를 위해 곡선좌표계를 활용하는 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 하천 중심선 혹은 최심선을 기준으로 흐름방향 거리를 S, 횡방향 거리를 N으로 설정하여 곡선좌표계를 정의하였으며, 직교좌표계와 곡선좌표계간의 좌표변환을 위해 이차원 변환방법인 투영변환을 활용하였다. 본 연구에서 제시된 방법을 활용할 경우, 하천 네트워크 기반 공간정보가 자료 간의 관계성을 유지하며, 기하하적 고려가 될 것으로 사료된다.

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해수교환에 따른 영산강 하구역 염분 확산 영향 범위 수치 실험 (Simulation of salt intrusion and mixing influence for Yongsan estuary regarding Seawater exchange)

  • 박용우;조양기;신용식;이창희
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2006년도 학술발표회 논문집
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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.

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근사직교 경계고정 곡선좌표계를 사용한 수치적 격자생성 (The numerical grid generation using the nearly orthogonal boundary-fitted curvilinear coordinate systems)

  • 맹주성;신종균
    • 대한기계학회논문집
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    • 제12권3호
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    • pp.561-565
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    • 1988
  • 본 연구에서는 제어함수를 수식으로부터 유도하여 자동적인 격자간격제어가 가능한 "근사직교 경계고정곡선좌표계"를 생성하는 새로운 방법을 제시하여 2차원영역 에 대한 그 적용을 논의하고자 한다. 논의하고자 한다.

직교이방성 판 내의 다중 곡선균열 해석 (Analysis of Multiple Curved Cracks in An Orthotropic Plate)

  • 김만원;박재학
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제27권6호
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    • pp.969-980
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    • 2003
  • The interactions between curved cracks are examined in an orthotropic plate and the effects of rectilinear anisotropy on the stress intensity factors are analyzed. The finite element alternating method (FEAM) is used in this study to get the stress intensity factors for the multiple curved cracks. To obtain analytical solutions, which is necessary in FEAM, the curved cracks are modeled as continuous distributions of dislocations, and integral equations are formulated for unknown dislocation density functions to satisfy the given resultant forces on the crack surfaces. Several basic problems are solved to verify the accuracy and efficiency of the proposed method and it can be found that present results show good agreements with the previously published results.

연속적인 횡방향 바닥형상을 갖는 폭이 넓은 개수로 흐름의 부유사 농도분포 수치모의 (Numerical Simulations of Suspended Sediment Concentration of Wide Open-Channel Flow with Longitudinal Bedforms)

  • 최성욱;박문형;강형식
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2007년도 학술발표회 논문집
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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.

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음향반향신호의 제거를 위한 개선된 직교투사법 (Improved Orthogonal Projection Method for Cancelling Acoustic Echo Signals)

  • 윤현민
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제9권4호
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    • pp.703-711
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    • 2005
  • 본 논문에서는 음향반향 제거기에서 음성에 대하여 반향제거를 위한 진보된 새로운 기술인 개선된 직교투사법을 제안하였다. 이 결과를 NLMS(normalized least mean square) 적응 알고리즘과 비교하여 보면 개선된 직교투사법은 큰 자기상관을 갖는 신호에 대하여 음향제거 과정이 개선되는 것을 보여준다. 본 논문에서 제안한 개선된 직교투사법의 과정을 검증하기 위하여 프로그램을 작성하여 컴퓨터 모의실험을 실행하여 잡음과 음성에 대해 두개의 적응 알고리즘을 사용하여 수렴곡선을 관찰하였다. 이 두개의 입력신호의 모의실험 결과로부터 본 논문에서 제안한 방법을 음성과 잡음에 적용시킨 결과 빠른 수렴과 ERLE(echo return loss enhancement)가 높음을 보여주었다.

의사등방성재료내 균열에 대한 코스틱스방법의 적용(I) (Application of Method of Caustics to Cracks in Pseudo-Isotropic Materials( I ))

  • 백명철;조상봉;최선호
    • 대한기계학회논문집
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    • 제15권3호
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    • pp.944-953
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    • 1991
  • 본 연구에서는 일반적인 이방성재료에 대한 코스틱방법의 적용을 검토하는 일 환으로서, 직교이방성재료중 특성방정식의 근이 동일함으로 인하여 균열의 응력장이 특이성을 갖게 되고, 따라서 지금까지는 코스틱법의 적용이 어려웠던 재료(의사등방성 재료)에 대하여, 코스틱상 및 초기곡선의 식을 이론적으로 구하였고, 이 식을 예상되 는 여러가지 경계조건 하에서 컴퓨터 그래픽(computer graphic)으로 가시화하여, 시편 제작의 어려움으로 인하여 실험이 곤란한 의사등방성재료의 코스틱상을 예시하였으며, 또 이들 재료에 대한 응력확대계수 산출법을 제시함과 동시에 이 산출법이 등방성 재 료 및 일반적 직교이방성재료에도 사용가능함을 밝혀 다음 제2부에서 실험을 통하여 검증되도록 하였다.

곡선좌표계에서의 2차원 흐름의 수치해석 (Numerical Analysis of Two-dimenstional Flow in Curvilinear Coordinate System)

  • 김형준;조용식;김수진
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2006년도 학술발표회 논문집
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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.

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