• Journal of the Society of Naval Architects of Korea
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• v.37 no.4
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• pp.19-30
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• 2000

A finite-volume method is developed to solve turbulent flows around modern commercial hull forms with bow and stern bulbs. The RANS equations are solved. The cell-centered finite-volume method employs QUICK and central difference scheme for convective and diffusive flux discretization, respectively. The SIMPLEC method is adopted for the velocity-pressure coupling. The developed numerical methods are applied to calculate turbulent flow around KRISO 3600TEU container ship. Surface meshes are generated into five blocks: bow and stern bulbs, overhang, fore and afterbody. 3-D field grid system with O-H topology is generated using elliptic grid generation method. Surface friction lines and wake distribution at propeller plane is compared with experiment. The calculated results show that the present method can be used to predict flow around a modern commercial hull forms with bulbs.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2016.05a
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• pp.64-64
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• 2016

하천은 인간에게 용수의 이용 및 하천호안의 휴식처로써의 이용을 통해 직접적인 영향을 주고, 하천구조물의 심미적 영향, 랜드마크로써의 역할을 통해 간접적인 영향을 준다. 또한, 하천은 하천생태계에 서식하는 동 식물에게 영향을 준다. 그러나 하천유사로 인해 통수능이 감소하고, 하천구조물 주변에 침식을 야기할 뿐만 아니라, 댐과 저수지에 유사의 퇴적으로 저수용량의 감소시킨다. 그러므로 이를 예측하는 것은 경제적, 환경적으로 중요하다. 하상변동의 모의를 위해 기존의 2차원 모형은 만곡흐름에서 유동의 helical flow를 고려하지 않아 예측이 부정확하였다. 본 연구에서는 천수방정식을 이용한 하상변동 수치모의에 helical flow의 영향을 고려하였다. 하천과 같은 천수영역에서의 흐름 및 하상변동을 해석하기 위하여 수심평균 된 Navier-Stokes equations인 천수방정식을 이용하였다. 지배방정식은 곡선 좌표계에서 유한체적법으로 차분하였고, 비엇갈림격자를 사용하였다. 지배방정식의 닫힘 문제를 해결하기위해 0-방정식 난류모형을 사용하였고, "time marching" 기법의 적용을 위해 계산단계분할 방법을 이용하였다. 비엇갈림격자의 사용으로 인해 검사체적의 면에서의 유속이 필요하여 pressure-velocity coupling을 사용하여 유속의 진동을 줄였다. 또한, 만곡부의 helical flow를 모의하기위해 helical flow intensity model을 도입하였다. 앞에서 계산한 흐름을 바탕으로 유사량 산정공식과 Exner 방정식을 이용하여 하상변동을 모의하였다. 흐름의 검증, helical flow의 영향에 대한 확인, 하상변동의 적용을 위해 선행연구의 실험이 사용되었다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2006.05a
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• pp.1671-1676
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• 2006

홍수범람은 무제부에서의 하천수위 상승으로 인해 제내로 서서히 침수해가는 것과 월류로 인한 제방의 파괴를 동반하는 급격한 범람의 두 가지 형태가 있다. 기존연구들은 대부분이 월류에 의한 제방붕괴를 고려할 경우, 제방붕괴가 점진적으로 발생함에도 불구하고 이를 수치모형에 적용할 경우 갑작스럽게 지형을 낮추거나 초기지형으로써 제방붕괴를 가정하여 이를 고려해왔다. 본 연구에서는 제방붕괴를 시간의존적인 함수로 가정하고 이를 고려할 수 있는 서브프로그램의 개발을 통해 기존의 방법과 비교하여 그 영향을 검토하였다. 본 연구에 사용된 수치모형은 비선형의 2차원 천수방정식을 비구조적 격자계가 적용된 유한체적법을 이용하였으며, Riemann 해를 계산하기 위하여 approximate HLLC Riemann solver를 이용하였다. 기연구된 제방붕괴 고려방법과 본 연구의 시간의존적인 제방붕괴 고려방법을 통해 월류량을 비교하였을 때, 기존연구들의 홍수범람 해석결과가 과다예측 되었음을 알 수 있었다. 추후의 이루어질 연구들에서는 시간의존적인 제방붕괴를 반드시 고려해야됨과 동시에 이를 자연현상과 좀더 가깝고 효과적으로 고려할 수 있도록 연구가 필요하다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2009.05a
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• pp.457-463
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• 2009

식생만으로 제방을 보호하는 식생호안이 충분한 수리적 안정성을 확보할 수 있으면 생태적 건전성을 확보할 수 있음은 물론 호안을 건설하는 비용을 절감할 수 있을 것이다. 본 연구는 이러한 필요성에 따라 식생의 뿌리가 호안의 수리적 안정에 미치는 영향을 분석하였다. 이를 위해 하천의 수변부에 서식하는 초본식생에 대하여 식생이 외력에 저항하는 저항특성을 파악하고자 인발시험을 실시하였다. 식생의 뿌리는 외력으로 작용하는 하천수의 흐름에 대해 저항하고, 하천사면의 토양을 조정시켜 사면을 안정화시키는 역할을 하고 있다. 현장인발시험은 광주광역시 황룡강 및 광주천 일대의 4개 지역에서 총 6종 27개 개체에 대해 수행하였으며, 휴대용 Pushpull-Gauge를 이용하여 식생의 뿌리가 뽑힐 때까지의 최대인발력을 측정하였다. 측정된 최대인발력에서 토양의 무게를 제거한 뿌리만의 순수인발력을 산출하였으며, 이를 이용하여 인발강도를 계산하였다. 인발강도에 영향을 미치는 요소로서 식생뿌리체적을 선정하여 체적과 인발강도의 관계를 분석하였다. 분석결과 뿌리의 체적이 증가할수록 인발강도가 비례적으로 증가하는 것으로 나타났다.

• Proceedings of the Korean Geotechical Society Conference
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• 1989.10a
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• pp.1.1-10
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• 1989

본 연구에서는 유효응력 개념에 기초를 둔 응력-변형을 관계식을 이용하여 비배수 지하굴착 거등을 모댈하기 위한 수치해석적 방법이 개발된다. 비배수 조건 시 적용되는 체적불변형 조건은 조건방정식(Penalty formulation)의 혁태로 공극수압 변수를 이용하여 주어지며 결과되는 유한요소 방정식에 상닻히 른 물외 체적변형 개수를 부여함으로서 이루어진다. 이러한 형태와 조건식은 지하굴착 과정에서 발생되는 비배수 공극수압의 계산을 가능케 한다. 체적불변형 조건 부여 시 발생되는 mesh locking은 그 결과에 상당한 영향을 미치므로 이러한 mesh locking 문제는 T-방법에 근거를 둔 salective 적분방법월 적용함으로서 해결될 수 있다. 또한 흙의 거등을 모델하기 위하여 사용 된 Cam-Clay모텔과 Drucker-prager모텔에 새로운 implicit 웅력적분 방법을 적용함으로서 효율적인 방법으로 비선형거동을 해석할 수 있다. 개발된 지하 굴착 해석방법의 적용성을 검증하기 위하여 실재 현장에서 측정된 지하굴착 거동을 예제로 이용하였다.

• Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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• 2002.10d
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• pp.526-528
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• 2002

본 논문은 CT 영상을 이용하여 체지방과 근육의 체적 및 비율을 분석하는 알고리즘 개발에 대하여 기술한다. CT 영상에는 체지방, 근육, 공기, 뼈등의 구성성분들이 서로 다른 명암값을 가지고 분포한다. 이 논문에서는 히스토그램을 통하여 각 구성성분에 대한 명암값을 찾아내었다. 찾아낸 명암값에 따라 체지방과 근육 그리고 뼈, 공기에 각각 색을 입혀 시각적으로 표현하여 체지방과 근육의 분포와 비율을 볼 수 있는 환경을 만들고 수치적으로 체적 및 비율의 결과 값을 출력하는 알고리즘을 개발하였다. 또한 단계적인 체지방 측정 프로그램을 위해 DB 환경을 구축하여 모든 자료를 저장하고 불러올 수 있는 환경을 만들어 체지방 측정 알고리즘을 완성하였다. 알고리즘은 돼지 실험에서 측정된 체지방과 비교하여 정확성을 검증한 결과 약 92.86%의 정확도를 보였다.

• Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
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• 2003.05a
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• pp.413-416
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• 2003

본 논문에서는 3 차원 형태로 체적 데이터를 효율적으로 랜더링 하기 위해서, 체적 데이터의 특징점을 추출하고 이를 이용하여 3차원 형태로 복원하기 위해 3D Points 추출을 위한 PEF 과정과 정적 변환 파이프라인 과정 [6,7] 을 통한 랜더링 방법을 제안한다. 기존의 광선 추적에 비해 저화질의 영상을 나타내지만, 추출된 데이터만 고려하기 때문에 계산량이 줄어들어 그만큼의 랜더링 속도가 빨라짐을 볼 수가 있다. 또한, 기존의 광선 추적 기법에서 표현하는 회전, 절단, 축소/확대의 기능을 OpenGL을 이용하여 3 차원 랜더링 프로그램으로 제작하였다.

• Radiation Oncology Journal
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• v.24 no.4
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• pp.285-293
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• 2006

$\underline{Purpose}$: This study was to search the optimal slice thickness of computed tomography (CT) in an intensity modulated radiation therapy plan through changing the slice thickness and comparing the change of the calculated absorbed dose with measured absorbed dose. $\underline{Materials\;and\;Methods}$: An intensity modulated radiation therapy plan for a head and neck cancer patient was done, first of all. Then CT with various ranges of slice thickness ($0.125{\sim}1.0\;cm$) for a head and neck anthropomorphic phantom was done and the images were reconstructed. The plan parameters obtained from the plan of the head and neck cancer patient was applied into the reconstructed images of the phantom and then absorbed doses were calculated. Films were inserted into the phantom, and irradiated with 6 MV X-ray with the same beam data obtained from the head and neck cancer patient. Films were then scanned and isodoses were measured with the use of film measurement software and were compared with the calculated isodeses. $\underline{Results}$: As the slice thickness of CT decreased, the volume of the phantom and the maximum absorbed dose increased. As the slice thickness of CT changed from 0.125 to 1.0 cm, the maximum absorbed dose changed ${\sim}5%$. The difference between the measured and calculated volume of the phantom was small ($3.7{\sim}3.8%$) when the slice thickness of CT was 0.25 cm or less. The difference between the measured and calculated dose was small ($0.35{\sim}1.40%$) when the slice thickness of CT was 0.25 cm or less. $\underline{Conclusion}$: Because the difference between the measured and calculated dose in a head and neck phantom was small and the difference between the measured and calculated volume was small when the slice thickness of CT was 0.25 cm or less, we suggest that the slice thickness of CT should be 0.25 cm or less for an optimal intensity modulated radiation therapy plan.

• Progress in Medical Physics
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• v.23 no.2
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• pp.106-113
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• 2012

The purpose of this study is to evaluate the variation of radiation dose distribution for liver tumor located in liver dome and for the interest organs(normal liver, kidney, stomach) with the pencil beam convolution (PBC) algorithm versus anisotropic Analyticalal algorithm (AAA) of the Varian Eclipse treatment planning system, The target volumes from 20 liver cancer patients were used to create treatment plans. Treatment plans for 10 patients were performed in Stereotactic Body Radiation Therapy (SBRT) plan and others were performed in 3 Dimensional Conformal Radiation Therapy (3DCRT) plan. dose calculation was recalculated by AAA algorithm after dose calculation was performed by PBC algorithm for 20 patients. Plans were optimized to 100% of the PTV by the Prescription Isodose in Dose Calculation with the PBC algorithm. Plans were recalculated with the AAA, retaining identical beam arrangements, monitor units, field weighting and collimator condition. In this study, Total PTV was to be statistically significant (SRS: p=0.018, 3DCRT: p=0.006) between PBC and AAA algorithm. and in the case of PTV, ITV in liver dome, plans for 3DCRT were to be statistically significant respectively (p=0.013, p=0.024). normal liver and kidney were to be statistically significant (p=0.009, p=0.037). For the predictive index of dose variation, CVF ratio was to be statistically significant for PTV in the liver dome versus PTV (SRS r=0.684, 3DCRT r=0.732, p<0.01) and CVF ratio for Tumor size was to be statistically significant (SRS r=-0.193, p=0.017, 3DCRT r=0.237, p=0.023).

• Journal of the Korean Geotechnical Society
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• v.15 no.5
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• pp.217-228
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• 1999

The three methods of analysis (i) REV(representative elemental volume), (ii) non-REV and (iii) joint network analysis are introduced in this paper to analyze the groundwater flow in jointed rock mass and the inflow into underground excavations. The results from those methods are compared one another to reveal their characteristics by varying the number of joints and the diameter of the opening. The pre-processor, the so-called sequential analysis, is introduced to predict the equivalent hydraulic conductivity of a jointed rock mass having a number of intersecting joints. Using the finite element mesh, joint map and sequential analysis, the equivalent hydraulic conductivities are calculated for all 445 elements. The hydraulic inhomogeneity and the determination of the representative properties of jointed rock masses are discussed. In the REV analysis where the entire rock mass is homogenized through the representative properties, the inflow is increased regularly and consistently by increasing the joint density, the opening size and the conductivity contrast value. Though the non-REV analysis showed irregular variation of the inflow due to the local inhomogeneity allowed to individual elements, the inflow approached the REV results as the characteristic length increases. The joint network analysis showed the most sensitive reaction to the joint density, the opening size and the presence of the network crossing the opening. The reliability of the network analysis depends on the geometric data of individual joints. In view of the limited field data on joint geometry and possible uncertainty the REV and non-REV methods are considered more practical and rational than the joint network analysis.