• Title/Summary/Keyword: 홍수 시뮬레이션

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A Fundamental Comparison and Enhancement of Simulation and Optimization Modeling Approach for Multiple Reservoir Operation (댐군 연계운영에서 시뮬레이션 기법과 최적화 모형 활용기법의 원론적 비교 및 개선방법에 대한 연구)

  • Kong, Jeong-Taek;Kim, Jae-Hee;Kim, Sheung-Kown
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2012.05a
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    • pp.118-118
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    • 2012
  • 수자원의 효율적 이용 및 관리는 심화되고 있는 기후변화에 선제적으로 대응하고 발생가능한 물위기에 대비하기 위한 필수조건이다. 그 중 가장 핵심이 되는 요소는 댐에 저수된 물을 효과적으로 이용하는 것, 즉 댐 건설목적에 따라 시간 및 공간별로 적절하게 할당시키는 것이라고 할 수 있다(Kim, 1998). 그러나 단일 댐의 운영과는 달리 수계내 댐군의 연계 운영은 매우 복잡하고 어려운 문제이다. 연계된 댐들간 저수 상황을 고려하여 유역내 시 공간적인 용수 수요의 지속적인 충족을 위하여 유입량 예측의 정확성을 높이도록 하고, 상류 댐에 최대한 저류하도록 하며, 여수로 방류 같은 불필요한 방류를 최소화 하고, 서로 상충되는 목표를 갖고 있지만, 홍수용량 및 발전수위를 최대로 확보하도록 하여야 한다. 이처럼 댐 운영을 위한 실제 상황은 단일 목적에 의한 최적화와는 달리 여러 상충되는 목적 및 구성 요소들간의 타협, 조정을 필요로 한다. 댐군의 연계운영 문제는 1960년대 초부터 현재까지 활발히 연구가 진행되어 온 분야 중 하나이나 문제의 복잡성과 어려움으로 인해 아직까지도 최선의 방안을 제시하기 어려운 문제이다(ReVelle, 2000). 이를 위한 방법은 시뮬레이션 모형 활용기법과 최적화 모형 활용기법으로 대별할 수 있으며 각 방법의 서로 다른 구조적 특성과 장단점으로 인하여 이원화된 체계로 사용되는 것이 현재의 국내 실정이다. 대부분의 실무에서는 이해도도 쉽고, 비교적 결과를 빨리 도출할 수 있는 시뮬레이션 기반의 모형을 활용하며 대표적으로 HEC-5, K-ModSim, HEC-ResSim 등이 활용되어왔다. 반면, 학계에서는 DP, MIP, SLP, SDP 등 최적화기법을 댐운영에 활용 할 것을 제안하고 있지만, 활용에 대한 거부감이 남아있는 것이 현실이다. 본 연구에서는 시뮬레이션과 최적화기법의 원론적 비교를 통해 각 방법의 장단점과 한계점을 분석하고, 왜 이원화된 사용체계로 되었는지에 대한 고찰과 이에 대한 해결책으로 시뮬레이션모형의 장점과 최적화기법의 장점을 결합한 모형을 제안한다. 국내에는 Kim and Park(1998)이 시뮬레이션 기반의 최적화 모형 CoMOM(Coordinated Multi-Reservoir Operating Model)을 개발하였으며, 이후 21C프론티어 연구사업(2001-2011)에서 모형의 보완수정 검증을 통해 실무 활용도를 높여 왔다. 본 연구를 통하여 거부감의 원천을 추적해 보고, 타당한 이유가 있는지 대한 것을 심층 분석해보고, CoMOM모형과 시뮬레이션 모형, 다른 최적화 기법들과의 원론적 비교를 통해 각 방법들의 효율적인 활용방안과 최적화모형의 구체적인 활용방안을 제시하고자 한다.

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A Study on Energy Saving Hydraulic Cylinder System Using Hydraulic Transformer (유압 트랜스포머를 이용한 유압 실린더의 에너지 절감에 관한 연구)

  • Lee, Min-Su;Cho, Yong-Rae;Yoon, Hong-Soo;Ahn, Kyoung-Kwan
    • Journal of the Korean Society for Precision Engineering
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    • v.25 no.2
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    • pp.49-56
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    • 2008
  • In order to reduce energy consumption, secondary controlled system has been applied to many types of equipments. In lifting equipments or press machines using hydraulic cylinder, a hydraulic transformer is used as a control component instead of a valve for motion control and a component for recovering potential energy of load. The transformer is a combination of a variable displacement pump/motor as a secondary controlled element and a fixed displacement pump/motor. In this paper the effect of transformer is studied. Multiple closed loop controllers with displacement feedback of variable pump/motor, speed feedback and position feedback of cylinder are used. The efficiency and energy consumption when cylinder is driven up and down is calculated by simulation. Simulation results show that considerable energy saving is achieved by choosing load ratio, circuit type and supply pressure.

An Adaptive Network Fuzzy Inference System for the Fault Types Classification in the Distribution Lines (배전선로의 고장유형 판별을 위한 적응형 퍼지추론 시스템)

  • 정호성;신명철
    • Journal of the Korean Institute of Intelligent Systems
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    • v.11 no.2
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    • pp.101-108
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    • 2001
  • 본 논문에서는 배전선로에서 발생하는 여러 고장유형을 판별하기 위해서 적응형 퍼지추론 시스템을 적용하는 새로운 기법을 제시하였다. 배전선로의 고장과 고장유사현상 데이터를 추출하기 위해서 EMTP를 이용하여 RL부하, 아크로부하, 컨버터부하가 있는 배전계통을 구성하고 여러 형태의 고장과 고장유사현상에 대해 시뮬레이션을 하였다. 이를 통해 얻은 전류 파형으로부터 기본파성분, 영상분전류, 짝수 고조파성분의 합, 홍수 고조파성분의 합, 그리고 비정규 고조파성분의 합의 5개의 입력변수를 추출하고 학습을 통해서 각 입력변수의 소속함수의 소속도를 자동으로 결정하였다. 이 적응형 퍼지추론 시스템을 이용한 기법을 평가하기 위해서 학습시와 다른 고장상황을 모의하여 얻은 데이터와 실증시험 데이터를 이용하였다. 결과적으로 제안한 기법은 배전선로에서 발생하는 고장유형을 빠르고 정확하게 판별할 수 있었다.

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Application of the City Modelling using Intelligent Country Information (지능형국토정보를 이용한 도시모델링분야 활용)

  • Lee, Hyun-Jik;Yu, Kang-Min;Lee, Kyu-Man
    • Proceedings of the Korean Association of Geographic Inforamtion Studies Conference
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    • 2008.06a
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    • pp.341-345
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    • 2008
  • 지능형국토정보는 소방방재분야의 홍수, 해일, 태풍, 산불 등의 재난 재해 피해의 예측과, 국토개발이나 모니터링의 기반자료로 사용이 되고 있으며 유비쿼터스, U-city, 기업/혁신도시 등의 각종 국책사업 분야에 다목적, 다용도 데이터로써 활용이 증대되고 있다. 이에 본 연구에서는 국토균형발전에 목적을 두고 있는 기업도시의 건설에 지능형국토정보 데이터를 활용하여 친환경 생태학적 설계가 가능토록 하고, 설계데이터를 기반으로 한 개발후의 모습을 3차원 데이터로 구축하여 각각 지역에 대한 개발 전 후의 양상을 분석하고, 문제의 소지가 될 수 있는 설계변경요인들을 사전에 탐색할 수 있도록 대상지 전체에 대한 시뮬레이션 작업을 수행하였다.

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The Design and Implementation of Simulated Threat Generator based on MITRE ATT&CK for Cyber Warfare Training (사이버전 훈련을 위한 ATT&CK 기반 모의 위협 발생기 설계 및 구현)

  • Hong, Suyoun;Kim, Kwangsoo;Kim, Taekyu
    • Journal of the Korea Institute of Military Science and Technology
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    • v.22 no.6
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    • pp.797-805
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    • 2019
  • Threats targeting cyberspace are becoming more intelligent and increasing day by day. To cope with such cyber threats, it is essential to improve the coping ability of system security officers. In this paper, we propose a simulated threat generator that automatically generates cyber threats for cyber defense training. The proposed Simulated Threat Generator is designed with MITRE ATT & CK(Adversarial Tactics, Techniques and Common Knowledge) framework to easily add an evolving cyber threat and select the next threat based on the threat execution result.

Survey for Awareness for Disaster Safety in South Korean (한국의 재난안전인식에 대한 조사 및 분석)

  • Lee, Min Ji;Chung, Gunhui
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2020.06a
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    • pp.191-191
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    • 2020
  • 현재 전 세계적으로 태풍, 지진, 홍수 등의 재해 피해가 빈번히 일어나고 있고, 4차 산업의 발달로 인한 AI기술을 활용하여 자연재해 전반을 예측 할 수 있는 시스템이 도입될 정도로 과학적으로 발전 되어진 반면에, 재난으로 인한 인명 피해 수를 저감 시키는 방향을 도모 하는 데에는 어려움이 있고, 국민들의 재난피해의식도 심각 하지 않은 추세이다. 이와 같은 문제점을 파악하기 위해 한국 국민 남녀 489명을 대상으로 재난위험인식에 대한 설문을 작성하여 조사를 진행하였다. 본 연구의 목적은 국민들의 재난 안전의 위험도에 대한 인식 수준이 어떠한지 분석하고, 영향 요인을 탐색 하는 데에 있고, 조사결과 안전취약계층은 스스로 대피 하는 데에 있어 큰 어려움이 있으며, 이중 여성은 남성에 비해 안전교육과 훈련의 접근성이 적음에 따라 위험도가 더 큰 것을 확인 할 수 있었다. 본 연구를 통해 재난 안전교육의 필요성을 가지고 재난 안전 시뮬레이션 프로그램이 구축되는 필요성이 있다고 사료되어지고, 미래에 자연재해 발생 시 문제점을 파악하고 인명피해 감소가 될 전망으로 기대가 된다.

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Comparison between a 3 Dimensional Turbulent Numerical Model and Hydraulic Experiment Model for the flow phenomenon around a Lock Gate (배수갑문 주위의 흐름현상에 대한 3차원 난류 수치모형과 수리모형실험의 비교)

  • Lee, Sang-Hwa;Jang, Eun-Cheul;Ha, Jae-Yul
    • Journal of Korean Society of Coastal and Ocean Engineers
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    • v.19 no.2
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    • pp.162-169
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    • 2007
  • This study is focused on the comparison of a 3 dimensional numerical and hydraulic model experiment for the flow phenomenon when a lock gate is opened. The lock gate is designed to discharge the flood flow rate at $218m^3/s$ of Solicheon at the Kun Jang national industry complex. The three dimensional ${\kappa}-{\epsilon}$ turbulent model of ANSYS CFX-10 of the computational fluid dynamics(CFD) program was used. The characteristics of CFX-10 are able to be simulated effectively for turbulent flow, especially the flow separation of the boundary layer of the two phase interface of air and water. The velocity and the flow pattern of the numerical model was showed to be similar to the results of the hydraulic model experiment.

Development of Urban and River Flood Simulation Model Using FEM (유한요소법을 적용한 내수 및 외수 침수해석 모형 개발)

  • Nam, Myeong-Jun;Lee, Jae-Young;Lee, Chang-Hee
    • Journal of Convergence for Information Technology
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    • v.11 no.12
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    • pp.115-126
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    • 2021
  • This study develops a simulation model that performs flood analysis considering both urban and river flood. For the analysis of river flood, this study considers river overflow by levee breach, and reflects the concept of the dual drainage systems for the analysis of urban flood. In relation to the surface flood analysis, FEM technique is applied to the flood diffusion analysis in order to conduct the flow analysis of urban and river flood simultaneously. For the verification of the model, it is first applied to the conceptual model, and then applied to the actual watershed. It is expected that this study will be able to reduce flood damage and to prepare effective countermeasures to reduce flood damage.

Estimation of the Probable Wave Height considering Storm Surge in the Ocean near the Nuclear Power Plants (원자력발전소 인근 바다에서 폭풍해일을 고려한 가능 최대 파고 높이 추정)

  • Kim, Beom-Jin;Kim, Minkyu;Hahm, Daegi;Han, Kun Yeun
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2021.06a
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    • pp.211-211
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    • 2021
  • 최근에 기후변화로 인한 한반도에 내습하는 태풍에 빈도는 점차 증가하고 있다. 2020년도 8월 26일 태풍 '바비', 9월 2일 태풍 '마이삭', 9월 7일 태풍 '하이선'은 일주일 내의 간격으로 한반도를 내습하였다. 한반도에 내습한 태풍 중에서 마이삭과 하이선은 동쪽 해역을 지나가면서 강풍과 많은 강우를 초래하였다. 그 결과 특정 원전은 자동 가동중지가 발생되는 사태를 야기 시켰다. 본 연구에서는 원자력 발전소 인근 해역에서 폭풍해일에 의한 가능최대파고 높이를 추정함으로써 발전소 안전성에 대한 검토에 목적을 두고 있다. 이를 위해 첫 번째로 '2019 전국 심해 설계파 산출 보고서'를 바탕으로 원전 인근 해역 심해 설계파 지점에 대해 파고, 주기, 해상풍과 같은 변수들을 분석하였다. 그 결과를 바탕으로 100년부터 1000만년까지의 변수들을 예측하였다. 두 번째로 해도자료를 바탕으로 GIS를 통한 지형자료를 구축하였다. 구축된 지형자료를 바탕으로 SWAN 모델의 기초자료를 구성하였다. 세 번째로 추정된 변수들과 구축된 지형자료를 바탕으로 100년부터 1000만년까지의 시나리오별 SWAN 시뮬레이션을 통해서 원전 인근 해역에 대한 가능 최대 파고 높이를 분석하였다. 그 결과를 바탕으로 특정 원전인근 해역에서의 평균적인 파고 높이에 대한 재해도 곡선을 추정하고 제시하였다. 본 연구를 바탕으로 향후 확률론적인 분석 방법을 적용하여 불확실성을 고려한 재해도 곡선 추정 과정의 기초자료로 활용될 수 있다. 또한 EurOtop을 적용하여 파고 높이에 따른 원전부지의 Overtopping을 추정하고, 최종적으로 폭풍해일에 의한 원전부지의 2차원 침수해석의 기초자료로 활용할 수 있을 것으로 판단된다. 이를 통해 홍수 방지 및 예방과 관련한 홍수저감 활동과 관련된 통제실 외부 시설물에 대한 수동 조작에 대한 안전성 평가가 이루어질 수 있겠다.

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Modelling of Fixed Wing UAV and Flight Control Computer Based Autopilot System Development for Integrated Simulation HILS Environment (고정익 UAV 모델링 및 비행조종컴퓨터 기반 오토파일럿 통합 시뮬레이션 HILS 환경 구축)

  • Kim, Lamsu;Lee, Dongwoo;Lee, Hohyeong;Hong, Suwoon;Bang, Hyochoong
    • Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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    • v.50 no.12
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    • pp.857-866
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    • 2022
  • Fixed-wing UAVs have long endurance and range capabilities compared to other aerial platforms. These advantages led fixed-wing UAVs to become a popular platform for reconnaissance missions in the military. In this research, we modeled fixed-wing UAVs, including the landing gear model and developed a guidance and control system for flight control computers to construct a HILS environment. We also developed an autopilot system that includes automated take-off, cruise, and landing control for UAVs. We also retrived the Aerodynamic coefficients an UAV using Datcom and AVL software and used them for 6 degrees of freedom modeling. The Flight control computer calculates guidance commands using the Carrot chasing guidance law after distinguishing the condition of the UAV based on 16 pre-defined flight modes and calculates control inputs using Nonlinear Dynamic Inversion (NDI) control scheme. We used RTNngine to integrate the Simulink model and flight control computer for HILS environment formulation.