• 제목/요약/키워드: 직접 수치 계산

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하안림 영향 검토를 위한 수심평균 2차원 수치모형 적용 (Application of Depth-averaged 2-D Numerical Model for the Evaluation of Hydraulic Effects in River with the Riparian Forest)

  • 김지성;김원;김혜주
    • 대한토목학회논문집
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    • 제31권2B호
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    • pp.165-173
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    • 2011
  • 본 연구에서는 평수위면을 따라 하안림을 조성할 경우 발생할 수 있는 흐름특성의 변화를 검토하기 위하여 FESWMS FST2DH 모형을 이용하였다. FESWMS 모형은 개별 수목에 작용하는 항력을 직접 계산하여 수목으로 인한 흐름저항의 증가를 계산하고, 식재부와 비식재부 영역간의 운동량 교환을 포물선형 난류모형으로 비교적 정확히 해석할 수 있는 수심평균 2차원 수치모형이다. 모형의 적용성 검증을 위하여 홍수터 식재후 횡방향 유속변화 수리실험 결과와 비교하였고, 두 가지 수목밀도의 경우 모두 계산 유속은 실측 유속과 잘 일치하였다. 실제 하천내 수목 식재구역에 적절한 Manning 계수를 적용함으로써 식재후 수위 및 유속변화를 추정하는 기존 방법은 본 연구결과와 비교하여 홍수위 변화는 거의 유사한 결과를 나타내었으나, 식재부 유속 산정에는 다소 차이가 발생함을 확인하였다. 본 연구에서 수행된 수목영향 평가절차는 향후 하천내 수목식재를 계획할 경우 실무적으로 널리 활용될 것으로 기대된다.

굴절로 인한 파고변화계산 (Computation of Wave Height Variations Due to Refraction)

  • 김철;편종근;안수한
    • 대한토목학회논문집
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    • 제7권3호
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    • pp.165-173
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    • 1987
  • 점근근사법(漸近近似法)을 사용(使用)하여 유도(誘導)된 파수(波數) 보존방정식(保存方程式)과 에너지 보존방정식(保存方程式)을 사용(使用)하여 대상영역(對象領域)의 전격자점(全格子點)에 대한 파향(波向)과 파고(波高)를 직접 구(求)하는 수치모형(數値模型)을 제시(提示)한다. 수치해법(數値解法)은 유한차분법(有限差分法)을 사용(使用)하였으며 계산결과(計算結果)를 파향선법(波向線法)으로 구(求)한 결과(結果)와 비교(比較)하였다. 연안표사(沿岸漂砂)의 연구 또는 해안제방(海岸堤防)의 설계시 등에 이 방법을 적용할 수 있을 것이다.

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색변환과 영상개선기법을 이용한 SPOT P-mode와 XS-mode 영상합성 (Merging of SPOT P-mode and XS-mode Images using Color Transformation and Image Enhancement)

  • 손덕재;이종훈
    • 한국측량학회지
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    • 제9권2호
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    • pp.103-113
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    • 1991
  • SPOT 수치영상자료를 이용한 지상좌표 계산 과정에서 지상기준점 및 검사점 입럭좌표의 정확도는 계산 결과의 신빙성에 커다란 영향을 준다. CRT 모니터상에 직접 나타난 SPOT 원초 영상은 일반적으로 지상물체의 판별과 점위치 결정에 적합하지 않으므로 전체영상의 대비개선, 영상소보간, 경계선강조, 공간필터처리 등 적절한 영상처리 기병의 적용이 필요하다. 본 연구에서는 대상지역의 3차원 위치 결정과 파장대특성분석에 이용되는 SPOT 위성영상의 시각분석에 필요한 수치영상처리기법의 원리를 고찰하고, 그 적용을 위한 알고리즘을 개발하여 프로그래밍 하였으며, 실제 P-mode 및 XS-mode의 SPOT 영상을 이용하여 고해상도 천연색영상인 SPOT P+XS 영상으로 합성하였다.

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Nonlinear PSE를 이용한 경계층의 비선형 안정성 해석 (Nonlinear Stability Analysis of Boundary Layers by using Nonlinear Parabolized Stabiltiy Equations)

  • 박동훈;박승오
    • 한국항공우주학회지
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    • 제39권9호
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    • pp.805-815
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    • 2011
  • 비선형 포물형 안정성 방정식(Nonlinear Parabolized Stability Equations, NPSE)은 보다 전체적인 천이 과정 연구에 효과적으로 사용될 수 있다. NPSE는 천이 과정에서 비선형 구간의 안정성을 직접 수치 모사(Direct Numerical Simulation, DNS)에 비해 적은 계산 비용을 사용하여 효율적으로 해석 할 수 있다. 본 연구에서는 일반 좌표계에서의 NPSE를 구성하고, 수치 계산을 위한 코드를 개발하였다. 코드의 검증을 위해 비압축성 및 압축성 평판 경계층에서의 벤치마크 문제들을 해석하였다. 본 연구의 NSPE 해석 기법이 비선형 안정성 연구에 효율적이고 효과적인 방법임을 확인하였다.

전파흡수체 설계에 있어서 전송선로 근사방법의 적용 한계 (Application Limits of Transmission Line Approximations for Design of Electromagnetic Absorbers)

  • 정연춘;김병욱;박동철
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제10권3호
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    • pp.449-459
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    • 1999
  • 전파흡수체의 전자파산란 문제는 전송선로 근사방법과 유효매질 이론을 적용하여 매우 간단하게 표현할 수 있다. 이러한 방법은 전자장 수치해석 방법이 엄청난 계산이 필요한 것에 비해 매우 직관적이고, 간단하므로 전파흡수체 설계에 널리 사용되어져 왔다. 이 논문에서는 이러한 방법 자체가 가지는 근사의 한계 때문에 발생하는 적용한계를 유한요소법을 이용하여 검토하였다. 전송선로 근사방법은 λ 2p인 영역(여기에서, p는 전파흡수체의 배열주기, λ는 관심주파수 상한에서의 파장)에서 유효하다. 따라서 높은 물성을 갖거나 물리적 크기가 큰 구조의 전파흡수체는 흔히 이러한 조건을 만족치 않으며, 전자파 산란을 직접 수치해석적으로 계산해야 한다.

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m-분포 페이딩 환경하에서의 DS/QPSK 신호의 오율특성 (Error Rate Performance of DS/QPSK Signal in m-distribution Fading Environment)

  • 강희조;김상범;조성준
    • 한국통신학회논문지
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    • 제16권12호
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    • pp.1366-1381
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    • 1991
  • 톤간섭과 잡음 환경하에서 m-분포 페이딩 채널을 통해 수신되는 DS/QPSK 신호의 오율식을 유도한 후 이를 수치계산하여 그림으로 나타내어 검토했다. 오율식의 유도는 두 가지 경우에 대하여 행했다. 즉, 하나는 신호만 페이딩의 영향을 받는 경우이고 다른 하나는 신호와 간섭이 동시에 페이딩의 영향을 받는 경우이다. 수치 계산하여 얻어진 결과로부터 신호만 페이딩의 영향을 받는 경우보다 신호와 간섭이 동시에 페이딩의 영향을 받는 경웨 오율특성이 더 열화되는데 직접확산을 이용하면 큰 오율개선이 이루어진다는 것을 알수 있었다. 그러나 그 오율의 개선폭은 간섭과 페이딩의 영향이 약해지면 약해질수록 작아진다는 것을 확인할수 있었다.

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자중을 고려한 외팔보와 저널 베어링 덮개의 형상 최적설계 (Shape Optimum Design of Cantilever with Weight and Journal Bearing Cap)

  • 임오강;이진식;조헌;이병우
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제12권3호
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    • pp.427-435
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    • 1999
  • 형상 최적설계에서 절점의 재배치 및 형상 민감도 계산은 많은 노력이 필요하다. 본 연구에서는 구조물의 형상을 Bezier 곡선을 이용하여 표현하고, 민감도 계산을 위하여 개선된 직접미분법을 이용한다. 그리고, 절점의 재배치에는 변위장을 수정한 속도장을 이용한다. 또한, 본 연구에서는 자중을 고려한 외팔보와 3차원 저널베어링을 수치예제로 선택하여 본 연구의 기법들을 적용한 형상 최적설계를 해석한다.

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파랑하중을 받는 굴착치환 사석경사식 방파제의 침하량 산정과 설계 적용성에 관한 연구 (Study on Assessment of Displacement by Wave Force for Rubble Mound Breakwater and its Application to Design)

  • 안익성;박상길
    • 한국해안·해양공학회논문집
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    • 제20권4호
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    • pp.413-420
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    • 2008
  • 파랑하중은 연약지반을 굴착 치환시킨 후에 축조된 사석경사식 방파제의 안정에 직접적인 영향을 주는 요소이다. 특히 일부 침하를 허용하는 굴착치환 사석경사 방파제에서 침하를 유발하는 주요인으로 지목되었으나, 설계 시 파랑하중에 의한 방파제의 침하에 대한 영향을 검토하여 반영하는 사례가 전무한 상태이다. 따라서 본 연구에서는 파랑하중에 의한 방파제 침하의 영향을 설계에 직접 반영할 수 있도록 수치모형실험을 실시하여 방파제 침하량을 계산한 후 현장계측자료와 비교하였다. 계산값과 실측값은 양호한 일치를 보이는 것으로 나타났다.

공간영역에서의 2차원 분모분리형 디지틀 필터의 최적설계 (Optimal Design of 2-D Separable Denominator Digital Filters in Spatial Domain)

  • 정남채;문용선;박종안
    • 한국통신학회논문지
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    • 제17권4호
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    • pp.387-397
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    • 1992
  • 저차원분해을 이용한 분모분란형 디지틀 필터(SDDF)의 공간영역설계는 특이치분해(SVD)에 의하여 주어진 2차원 임펄스 응답설계명세조건이 한쌍의 1차원 설계명세조건으로 분해될 때 실현될 수 있는데, 1차원 설계 알고리즘으로서 평형형근사와 등가변환을 사용하기 때문에 알고리즘이 수치적으로 안정하며 양자화 오차를 최소화할 수 있다. 본 논문에서는 이들 오차를 분석하고 감소시키기 위하여 임펄스 응답 설계명세조건으로부터 직접 최소 계산양자화 실현을 유도하고 또한 최소계산양자화 오차와 최소 Round off 오차 실현 사이의 등가변환 관계로부터 SDDF를 최적실현한다. 이러한 알고리즘은 시뮬레이션에 의하여 분석되어지는데 양자화오차 문제에 있어서 직접형이나 평형형 실현보다 우수한 특성을 갖는다.

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직접해법 기반의 FETI 알고리즘의 개선 (Further Improvement of Direct Solution-based FETI Algorithm)

  • 강승훈;공두현;신상준
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제35권5호
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    • pp.249-257
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    • 2022
  • 본 논문은 직접해법 기반 FETI 알고리즘의 개선 방안을 제시하였다. 개선 대상은 FETI-local로, 해당 알고리즘은 국부 Lagrange 승수를 통해 부영역 간 경계 문제를 정의한다. 부영역 경계 강성 및 하중 계산 단계의 경우, 전체 역행렬 계산 등 과도한 비용을 요구했던 기존 알고리즘을 Boolean 행렬 특성을 활용한 선택적 역행렬 성분 계산으로 개선하였다. 전역 경계 행렬식 계산 단계의 경우, 기존 단일 프로세서 연산을 다중 프론탈 기법 기반 병렬 연산으로 대체하였다. 제시된 FETI-local 알고리즘의 성능 개선은 64만 자유도 수치 예제를 통해 검증되었으며, 기존 대비 최대 97.8%의 계산 시간 감소가 달성되었다. 또한, 기존 대비 안정적이고 개선된 확장성이 가속 지표를 통해 확인되었다. 추가로, 432만 자유도의 대용량 계산 성능 비교가 제시된 알고리즘과 상용 프로그램인 ANSYS 간에 수행되었다. 그 결과, 계산 시간 측면에선 ANSYS가 우수하였으나, 프로세서 수에 따른 가속 성능 증가율 측면에선 제시된 알고리즘이 우수한 것이 확인되었다.