• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
• /
• 2008.05a
• /
• pp.2179-2183
• /
• 2008

지금까지 분포형 모형 개발에 대한 많은 노력이 있음에도 불구하고 여러 제약사항들에 의해 잠재력을 보여주는 정도로 활용되어 왔으나, 최근 급속도로 발전하는 컴퓨터의 계산능력, DEM 등 디지털정보의 구축이 진행되어 오고 있고, GIS 및 인공위성 영상기법의 발달로 공간적인 비균질성을 고려하여 유출과정에서 운동역학적인 이론을 기반으로 물의 흐름을 수리학적으로 추적해 나가는 물리적기반의 분포형 유출모형의 활용도가 높아지고 있다. 본 모형개발에 있어 이론적 배경이 된 모형은 1998년부터 일본 교토대학 방재연구소 코지리 연구실에서 개발 중인 Hydro-BEAM으로 유역 물순환의 건전성을 평가하기 위하여 장기간의 유역 내 유량, 수질을 시계열 및 공간적으로 파악하여 유역의 영향평가를 위해 개발된 물리적 기반의 격자구조를 가진 분포형 장기유출 모형이다. 유출량 계산은 유역내 수평 유출량산정 모듈로서 평면 분포형의 격자형을, 연직 분포형으로는 $A{\sim}B$층의 수평유출량은 하천으로 유입하고, C층은 하천유량에 영향을 미치지 않는 지하수층으로 가정하는 다층모형을 이용해서 A층, 지표 및 하도흐름은 운동파 법(kinematic wave)으로, $B{\sim}C$층의 유출량은 선형저류법으로 계산하는 모형이다. 본 연구에서는 격자흐름방향을 4방향에서 8방향으로 개선하였고, 모형의 각종 수문매개변수들을 GIS와 연계하여 직접 입력할 수 있도록 하였으며, 물리적기반의 침투과정을 모의할 수 있도록 Green & Ampt모듈을 추가하고, 향후 레이더 강우 및 수치예보강우의 홍수유출예측을 염두에 두고 격자강우량을 활용할 수 있도록 하는 등 홍수유출해석을 위한 분포형 강우-유출모형으로 개선 하였고, 이를 남강댐유역에 적용해 봄으로써 모형의 적용성을 검토해 보고자 하였다. 홍수기동안의 지표흐름과 지표하 흐름의 시간적 변화와 공간적 분포를 모의할 수 있었으며, 전처리과정으로서 ArcGIS 혹은 ArcView등의 GIS 프로그램을 이용하여 모형에 필요한 ASCII형태의 입력 매개 변수 자료들을 가공하였다. 또한 후처리과정으로서 모형의 수행결과인 유역내의 유출량 분포 등을 GIS상에서 나타낼 수 있도록 ASCII형태로 출력하도록 구성하였다. 남강댐유역을 대상으로 유역을 500m의 정방형 격자로 분할하고 수계망을 통하여 유역 출구까지 운동파이론에 의해 추적 계산하였으며, 수문곡선 비교결과 재현성 높은 결과를 보여주었다. 모형의 정확성 및 실용성에 대한 보다 정확한 평가를 위해서는 향후 다양한 강우 사상 혹은 다양한 크기의 유역에 대한 유출량의 재현성 및 매개변수 등에 검증이 이루어져야 할 것이다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
• /
• 2011.05a
• /
• pp.43-43
• /
• 2011

최근 컴퓨터 기술의 발전으로 수심방향으로 완전한 운동방정식인 Navier-Stokes 방정식을 이용하는 3차원 수치모형에 의한 연구가 기초과학 분야인 수학에서부터 공학은 물론 의학 분야까지 광범위하게 진행되고 있다. 3차원 수치모형을 이용한 연구는 이론적으로 매우 우수하긴 하나 정확도 높은 결과를 얻기 위해서는 매우 조밀한 격자를 필요로 하기 때문에 아직까지 막대한 계산시간이 필요하다는 단점이 있으나 근래의 컴퓨터 기술이 엄청난 속도로 발전하고 있는 점을 감안할 때 적용 가능성은 계속 높아지고 있다. 이러한 흐름에 따라 해안공학 분야에서도 3차원 수치모형을 이용한 다양한 연구가 시도되고 있다. 복잡한 해안구조물로 인한 파랑변형 및 구조물의 안전성 등을 검토할 때 기존의 평면 2차원 수치모형이나 연직 2차원 수치모형으로는 재현이 힘들어 상대적으로 수치모형을 활용한 연구의 효용성이 낮았던 것에 비해 3차원 수치모형을 활용할 경우 복잡한 지형 및 구조물의 형상을 재현할 수 있기 때문에 좀 더 유용하게 사용될 수 있다. 한편, 파랑변형을 다루는 수치모형실험을 수행할 때 외부조파를 사용할 경우 구조물이나 지형에 의해 반사되어 나온 파랑이 조파지점에 도달할 때 실험영역으로 재 반사되는 문제가 발생한다. 이를 해결하기 위해 내부조파기법의 개발에 대한 연구가 필수적이었으며, 2차원 수치모형을 중심으로 그 연구가 매우 활발하게 진행되어 왔으나 Navier-Stokes 방정식 모형의 경우 상대적으로 연구가 미흡하였다. 본 연구에서는 3차원 Navier-Stokes 방정식 모형에서 내부조파기법을 도입하여 목표 파랑을 조파하였다. 수치모형은 Navier-Stokes 방정식을 엇갈림 격자체계에서 계산하는 유한차분모형으로 자유수면 추적에는 2차 정확도의 VOF(volume-of-fluid) 기법을 사용한다. 수치모형실험 결과를 일정한 수심을 전파하는 정현파의 해석해와 비교하였으며, 수치모형실험 결과가 비교적 정확하게 목표 파랑을 조파할 수 있음을 검증하였다.

• Proceedings of the Korean Society of Tribologists and Lubrication Engineers Conference
• /
• 1987.06a
• /
• pp.50-56
• /
• 1987

A mechanical face seal is most commonly used to seal liquids and gases at various speeds, pressures and temperatures. The primary seal ring is in sliding contact with the seal seat and as a result heat in the vicinity of the interface is generated. Local temperatures at points along the circumferential direction will fluctuate as asperities on the surfaces pass. This kind of fluctuation of temperature has been investigated to take place. This may lead to the hot spots phenomenon between the contacting asperities. Sibley and Allen showed photographic evidence of systemically moving hot spots in the contact zone. The appearance of such a temperature disturbance has been attributed to a kind of thermoelastic instabilities between two surfaces: This involves a feedback loop which comprises localized elevation of frictional heating, resultant localized thermal bulding, localized pressure increase as the result of the bulging and futher elevation of frictional heating as the result of the pressure increase. The heating of hot spots will be continued until the expanded material due to the frictional heating is worn off. Therefore to predict the speed of temperature propagation into the body is essential to the analysis of heat transfer on the edge of the seal.

• Journal of KSNVE
• /
• v.6 no.1
• /
• pp.65-70
• /
• 1996

The sensor response of a piezoelectric transducer embedded in a fluid loaded structure is modeled using a hybrid numerical approach. The structure is excited by an obliquely incident acoustic wave. Finite element modeling in the structure and fluid surrounding the transducer region, is used and a plane wave representation is exploited to match the displacement field at the mathematical boundary. On this boundary, continuity of field derivatives is enforced by using a penalty factor and to further achieve transparency at the mathematical boundary, drilling degrees of freedom (d.o.f.) are introduced to ensure continuity of all derivatives. Numerical results are presented for the sensor response and it is found that the sensor at that location is not only non-intrusive but also sensitive to the characteristic of the structure.

• Journal of Korean Society of Coastal and Ocean Engineers
• /
• v.13 no.1
• /
• pp.1-8
• /
• 2001

Wave-induced currents drive nearshore transport processes, and hence an accurate understanding of wave-current interaction is required for proper management of coastal zone. This paper presents details of an adaptive quadtree grid based numerical model of the coupled wave climate and depth-averaged current field. The model accounts for wave breaking, shoaling, refraction, diffraction, wave-current interaction, set-up and set-down, mixing processes, bottom friction effects, and movement of land-water interface at the shoreline. The wave period- and depth-averaged governing equations arc discrctized explicitly by means of an Adarns¬Bashforth second-order finite difference technique on adaptive hierarchical staggered quadtree grids. Results from the numerical model are in reasonable agreement with the laboratory data of longshore current generated by oblique waves on a plane beach (Visser 1980, 1991).

• Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea TC
• /
• v.38 no.1
• /
• pp.34-42
• /
• 2001

The new periodic array structure or frequency selective surface with polarizers characteristic is proposed. The present structure is constructed with two sheets or FSS material, spaced about one-eight wavelength apart, the dipole element orientations of the two sheets being almost perpendicular to each other. The methods of the spectral domain immittance and MoM are used to analyze electromagnetic scattering from this periodic array structure. To confirm the validity of the polrizer's functions or the new periodic array structure, frequency selective surfaces are fabricated, calculated values for the frequency response of the reflection and transmission loss are compared with measured values. Good correspondence has been observed between them. Good axial ratio has been also observed to be achieved in the proposed structure.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
• /
• 2012.05a
• /
• pp.727-727
• /
• 2012

최근 제체 설치수심의 대수심화로 인해 직립 케이슨제의 건설이 주를 이루고 있으며, 외곽시설의 경우 평면배치에 의하여 곡면부 구간이 형성된다. 이와 같은 구간에서는 파랑 증폭이 발생할 수 있다. 특히 우각부 구간에서의 파랑증폭에 의한 월파량 산정은 기존 직각으로 입사하는 조건에 대한 월파량 산정 방법과는 다른 해석이 필요하다. 본 연구에서는 직립제 우각부에 대한 월파량 분포를 검토 및 분석하고자 한다. 그림 1과 같이 우각부의 각도를 $10^{\circ}{\sim}30^{\circ}$로 제작했으며, 각각 발생시킨 파랑의 주기는 1.18초, 1.38초, 1.57초, 1.77초, 1.98초, 파고는 7.5cm, 10cm, 12.5cm이다. 또한 그림 2와 같이 각 월파가 일어나는 직립제 모형의 여유고를 7.5cm, 10cm, 12.5cm, 15cm를 적용하였다. 우각부 구간에서 월파의 공간적인 분포를 수리모형 실험을 통하여 검토하였다. 월파의 공간적인 분포를 검토하기 위하여 월파량 영향계수( )를 도입하였다. 우각부가 없는 직각으로 입사하는 조건의 월파량 실험을 통해 그 월파량의 값이 영향계수의 $r_x=1.0$이며, 우각부 중심을 기준으로 구조물을 따라서 공간적인 월파량 영향계수를 산정하였다.

• The Journal of Korean Institute of Communications and Information Sciences
• /
• v.19 no.8
• /
• pp.1595-1611
• /
• 1994

In this paper, the numerical wave propagation properties of the finite difference-time domain(FD-TD) method is investigated as a discrete model describing electromagnetic(EM) wave propagation phenomena. The leap-frog approximation of Maxwell's curl equations in time-space simulates EM wave propagation in terms of the numerical characteristic and the domain of dependence. A geometrical interpretation of the FD-TD numerical procedure is presented. The numerical dispersion error due to the leap-frog approximation and its dependence on the stability factor are illustrated. The FD-TD method using the leap-frog approximation is inherently a descriptive model. Thus, not only any physical picture about EM wave propagation phenomena can be drawn through this model, but also physical or engineering parameters in the frequency domain can be extracted from descriptive results. E-plane filter characteristics in the WR-28 rectangular waveguide and reflection property of an inductive iris in the WR-90 rectangluar waveguide extracted from simulation of the FD-TD model is included.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
• /
• v.35 no.10
• /
• pp.1229-1235
• /
• 2011

Fatigue tests were conducted on the aluminum alloy, A7075-T6 to determine the most reliable fretting fatigue damage parameter. Specimens with grooves were used, so that either fretting fatigue crack at the pad/specimen interface or plain fatigue crack at the groove could be nucleated, depending on the pad pressure. Both the crack nucleation location and initial crack orientation were examined using optical microscopy, and the results were used to assess the reliability of the various fretting fatigue damage parameters that have been most commonly used in the literature. Finite element analysis was employed to obtain the stress and strain data of the specimen, which were needed to estimate the parameter values and the orientation of the critical plane. It was revealed that both the Fatemi.Socie and McDiarmid parameters, which assume shear-mode fatigue cracking, are the most reliable.

• Journal of the Korean Society for Nondestructive Testing
• /
• v.21 no.3
• /
• pp.288-298
• /
• 2001

There has been a growing interest in thick composite materials especially for primary structures. Fiber waviness is one of the manufacturing defects frequently encountered in thick composite structures and affects the mechanical properties such as stiffness and strength significantly. Therefore, nondestructive evaluation technique that can detect fiber waviness of thick composite is very important for the integrity of structures. In this study, efforts were made to understand ultrasonic wave propagation in thick composites with uniform fiber waviness by adopting the ray and plane wave theories. Both theoretical and experimental investigations were conducted to understand the wave propagation in thick composites with uniform fiber waviness. The experiments were conducted on specially fabricated thick composite specimens with various degrees of uniform fiber waviness using the conventional through-transmission method to verify the predicted results. The experimental results showed good agreement with the theoretical predictions.