• Journal of Korea Water Resources Association
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• v.32 no.2
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• pp.185-195
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• 1999

The finite difference method and the method of characteristics are frequently used for the numerical analysis of kinematic wave model. Truncation errors cause the peak discharge dissipated in the solution from the finite difference method. The peak discharge is conserved in the solution from the finite difference method. The peak discharge is conserved in the solution from the method of characteristics, however, the shock may deteriorates the numerical solution. In this paper, distinctive features of each scheme are investigated for the numerical analysis of kinematic wave model, and applicability of shock fitting algorithm such as Propagating Shock Fitting and Approximated Shock Fitting methods are studied. Propagating Shock Fitting method appears to treat shock properly, however, it failed to fit the shock appropriately when applied to a sudden inflow change in a long river. Approximate Shock Sitting method, which uses finer elements, is found to be more proper shock-fitting than the Propagating Shock Fitting method. Comparisons are made between two solution from the kinematic wave theory with shock fitting and full dynamic wave theory, and the results are discussed.

• Journal of KSNVE
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• v.8 no.4
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• pp.749-756
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• 1998

기어에서 충격성 진동 및 소음은 치차의 이상과 연관이 있다. 따라서 충격 진동 및 소리는 기어의 이상 진단에 사용되어 질 수 있다. 또한 이들 충격파를 조기에 정확하게 탐지하여 기어의 이상을 진단하면 완전 파손을 방지할 수 있다. 그러나 주변 소음 및 노이즈 신호 때문에 객관적이 충격파의 탐지가 어렵기 때문에, 본 논문은 이러한 숨겨진 충격 신호를 능동 신호 처리 기법을 이용하여 조기에 찾아내고 이것을 시간-주파수 영역에서 해석하였다.

• Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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• 2011.11a
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• pp.263-267
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• 2011

This paper presents a numerical investigation of the deflagration to detonation transition (DDT) of flame acceleration by a shock wave filled with an ethylene-air mixture in bent tube. A model consisting of the reactive compressible Navier-Stokes equations and the ghost fluid method (GFM) for complex boundary treatment is used. A various intensities of incident shock wave simulations show the generation of hot spots by shock-flame interaction and the accelerated flame propagation due to geometrical effect. Also the first detonation occurs nearly constant chemical heat release rate, 20 MJ/($g{\cdot}s$). Through our simulation's results, we concentrate the complex confinement effects in generating strong shock wave, shock-flame interaction, hot spot and DDT in pipe.

• 한국방재학회:학술대회논문집
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• 2011.02a
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• pp.162-162
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• 2011

표면파 속도 측정은 근래 토목분야에서는 비파괴 지반조사기법으로 활용되고 있다. 최근에는 디지털 신호처리기술의 발달과 함께, 더욱 정확해진 자료분석 알고리즘을 통하여 표면파 탐사관련 기술이 향상되어 3차원의 공간연속적인 시험이 가능해졌다. 본 연구는 표면파의 분산 특성을 이용하여 콘크리트 구조물의 깊이별 강성평가를 하는 SASW(Spectral Analysis of Surface Waves)기법과 STFT(Short time Fourier Transform)과 HWT(Harmonic Wavelet Transform)를 이용한 주파수영역에서의 공진주파수를 통한 부재평가 기법인 IE(Impact Echo)기법을 이용하여 대상부재의 강도평가를 수행하기 위한 시제품 개발을 수행하였다. 시제품은 메인프레임과 2개의 센서로 이루어져 측정을 수행하며 측정장치와 DAQ장치 및 S/W로 구성되어 있다. 메인프레임의 진동특성영향을 제거하기 위하여 2개의 센서는 프레임과 띄움구조로 설계하였고 센싱하는 위치는 대상 재료의 밀착되어 계측할 수 있도록 설계하였다. 탄성파를 계측하여 대상 재료의 깊이별 측정된 표면파의 속도를 계측하며 개발된 시제품의 구조물별 적용성 평가를 위한 실험을 수행하였고 평균 표면파 속도를 통해 추정한 콘크리트 두께와 결함 및 강도 추정의 적용성을 평가하였다. 시제품을 이용해 시험콘크리트 표면파를 측정한 결과 SASW기법을 이용하여 깊이에 대한 위상속도 분포와 IE기법의 결과로 개발된 시제품의 합리적 적용성이 평가되었다. 그러나 재료의 강도추정에 있어서는 각각 알고리즘의 주파수분석 요소들에 의해 변동되는 경향을 보여 추후 많은 테스트를 통해 속도-강도 추정의 회귀곡선식을 S/W에 탑재시키고 다양한 방법으로 조합하는 알고리즘으로 신뢰성있는 강도추정을 위한 알고리즘을 개발하여야 한다.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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• v.36 no.3
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• pp.315-324
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• 2012

This paper presents a numerical investigation of the deflagration-to-detonation transition (DDT) of flame acceleration by a shock wave filled with an ethylene/air mixture as the combustible gas, considering geometrical changes by using obstacles and bent tubes. The model used consists of the reactive compressible Navier-Stokes equations and the ghost fluid method (GFM) for complex boundary treatment. Simulations with a variety of bent tubes with obstacles show the generation of hot spots through flame and strong shock-wave interactions, and restrained or accelerated flame propagation due to geometrical effects. In addition, the simulation results show that the DDT occurs with a nearly constant chemical heat-release rate of 20 MJ/($g{\bullet}s$) in our numerical setup. Furthermore, the DDT triggering time can be delayed by the absence of unreacted material together with insufficient pressures and temperatures induced by different flame shapes, although hot spots are formed in the same positions.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2012.05a
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• pp.147-147
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• 2012

댐 및 제방 등의 수공구조물 붕괴에 의한 극한홍수 전파를 해석하기 위한 2차원 홍수 해석기법에는 현재까지 다양한 기법들이 개발되어 왔고 다양한 모형들이 상용화 또는 범용화 되고 있다. 그 중 흐름의 전파양상을 정확하게 반영할 수 있는 상류이송기법인 Godunov형태의 유한체적기법은 충격파와 같은 불연속적인 해를 가지는 문제를 정확히 해석할 수 있고, 비구조적 격자 사용의 용이성 등의 장점 때문에 2차원 홍수파 전파 해석에 있어서 최근 십수년간 가장 활발하게 연구되어왔다. 하지만 이러한 기법은 양해법을 근간으로 하는 해석 기법으로써, 계산거리의 간격이나 계산시간의 간격, 격자망의 구성 등 엄격한 제한이 필요하다. 특히 방대한 계산시간을 요구하는 기법의 약점은 홍수예 경보 등을 위한 실시간 모형의 구동에 있어서 큰 제약이 되어 왔다. CPU의 성능이 지속적으로 발전하면서 이러한 문제는 점차 극복되어 왔으나, 발열 등의 문제와 이를 극복하기 위한 멀티코어의 등장으로 인해 단일 코어의 성능개발은 매우 더딘 것이 사실이다. 현재까지 연구되고 개발되어 온 모형들은 특별한 처리 없이는 단일 코어만을 사용하여 계산할 수 밖에 없기 때문에 멀티코어의 장점을 전혀 이용할 수 없다. 이러한 점을 극복하기 위해 프로그램을 병렬화하여 단일 문제에 대해 멀티코어를 사용할 수 있다면 계산시간 단축에 큰 효과를 거둘 수 있을 것이다. 현재까지 IT분야에서 다양한 병렬프로그래밍 기법들이 개발되고 소개되어 왔다. 본 연구에서는 병렬프로그래밍 기법중 가장 널리 사용되고 있는 MPI(Message Passing Interface)기법을 적용함으로써 기 개발된 고정확도 유한체적모형을 병렬화 하여 계산시간을 단축하고자 하였다. 개발된 모형을 장애물이 존재하는 실험하도의 댐 붕괴 문제와 2002년 태풍 루사 시 큰 피해를 입은 강릉시 일원의 섬석천 유역에 위치한 장현저수지와 동막저수지의 붕괴사례에 대해 적용하였다. 모형을 코어 개수별로 다양하게 모의함으로써 기존모형과의 결과에 대한 일치성을 확인하였고, 기존 모형 대비 계산시간 단축의 효과를 입증할 수 있었다. 개발된 본 모형을 실시간 홍수범람해석을 위한 시스템으로 구축할 수 있다면, 실시간 홍수예 경보에 있어 주요지점에서의 수위해석 뿐만이 아닌 제내지 범람 예보 분야까지 확대 적용할 수 있을 것으로 사료된다.

• Journal of Korea Water Resources Association
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• v.36 no.3 s.134
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• pp.365-374
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• 2003

This is a study on application of a TVD-Mccormack scheme for the computation of one-dimensional dam-break flows. The TVD scheme not only has the ability to damp out oscillations, but also does not contain terms with adjustable parameters. Moreover, the TVD-McCormack scheme does not cause any additional difficulty when dealing with the source term of the equation and retains second-order accuracy in both space and time. In this study, by appropriately designing the limiter functions, the TVD property can be achieved, and numerical oscillations near a jump discontinuities can be eliminated or reduced. Also, this numerical scheme has less computational errors when the direction of the predictor-corrector step is in the same direction as the shock wane propagation.

• Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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• v.33 no.12
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• pp.18-25
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• 2005

This paper presents a supercompact multi-wavelet scheme and its application to fluid simulation data. The supercompact wavelet method is an appropriate wavelet for fluid simulation data in the sense that it can provide compact support and avoid unnecessary interaction with remotely located data (e.g. across a shock discontinuity or vortices). thresholding for data compression is applied based on a covariance vector structure of multi-wavelets. The extension of this scheme to three dimensions is analyzed. The numerical tests demonstrate that it can allow various analytic advantages as well as large data compression ratios in actual practice.

• Journal of the Institute of Convergence Signal Processing
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• v.13 no.2
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• pp.91-98
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• 2012

Power Quality (PQ) signal such as sag, swell, harmonics, and impulsive transients are the major issues in the operations of the power electronics based devices and microprocessor based equipments. The effectiveness of wavelet based denoising techniques and recognizing different power quality events with noise has been presented in this paper. The algorithms involved in the noisy PQ recognition system are the wavelet based denoising and the back propagation neural networks. Also, in order to verify the real-time performances of the noisy PQ recognition systems under the noisy environments, SIL(Software In the Loop) and PIL(Processor In the Loop) were carried out, resulting in the excellent recognition performances.

• Journal of Korea Water Resources Association
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• v.38 no.5 s.154
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• pp.333-343
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• 2005

The upwind model is well known to simulate shockwaves, but it is rarely applied to natural rivers because of problems caused by the source terms. Although several methods have been developed to deal with the source terms, none of them has been applied to natural rivers. This paper deals with application of the upwind model to the natural river. An implicit upwind model is applied to a hypothetical irregular channel and a natural river with highly irregular bed, width, and hydraulic structures. Different types of the flows including steady-state flow, flood wave, dam-break wave, and bore are simulated to test accuracy and applicability of the implicit upwind model. It is proved that the model can simulate various types of flows in natural rivers with high accuracy and robustness.