• Title/Summary/Keyword: 확산방정식

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자본자산가격의 운동법칙을 표상하는 연속시간 확률매분방정식의 추정방법 - 비시뮬레이션 방법 -

  • Lee, Il-Gyun
    • The Korean Journal of Financial Studies
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    • v.10 no.1
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    • pp.1-44
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    • 2004
  • 연속시간모형은 시간의 흐름에 대응되는 자본자산의 운동의 성질과 시간의 흐름에 따라 형성되는 자본자산의 가격을 동시적으로 파악할 수 있는 것이 큰 장점이다. 연속시간 확률미분방정식을 구성하는 표류함수와 확산함수가 폐형해나 해석적 형태로 존재하지 않는 경우가 대부분이다. 여기에서 모수추정의 어려움이 발생한다. 전이 확률밀도함수의 인지 또는 발견의 어려움과 표류함수와 확산함수의 적분 불가능성은 최대가능도법의 사용을 어렵게 만든다. 여기에서 모수방법 보다는 비모수방법을 통하여 연속 확률 미분방정식을 추정하려는 성향이 존재한다. 밀도를 모르면 표본적률을 사용하여 모수를 추정할 수 있으므로 일반화 적률법이 연속시간 확률미분방정식의 모수 추정과 검정에 사용되고 있다. 전이밀도의 값을 시뮬레이션을 통하여 얻는 마코브연쇄 몬테카를로 방법, 전이밀도를 무한소 생성작용소를 통하여 얻는 방법, 비 모수방법, 여러 종류의 전개에 의하여 얻은 표류함수와 확산함수의 전이밀도에 대한 최대가능도법 등 여러 종류의 연속시간 확률미분방정식의 실증분석에서 사용되고 있다. 이 논문에서는 연속시간 확률미분방정식의 실증분석 방법들을 정리하는데 목적이 있다. 이일균(2004)은 이 논문과의 자매논문으로 시뮬레이션에 의한 확률미분방정식의 추정을 다루고 있어 시뮬레이션방법은 그 논문에 미룬다.

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A Numerical Method for Dispersion of Unsteady Horizontal Line Source in Turbulent Shear Flow (난류전단 흐름에서의 비정상 수평 선오염원의 확산에 관한 수치해법)

  • 전경수
    • Water for future
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    • v.29 no.4
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    • pp.187-198
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    • 1996
  • A numerical model for unsteady dispersion of horizontal line source in turbulent shear flow is developed. A fractional step finite difference method is used which splits the unsteady two-dimensional advective diffusion equation into the longitudinal advection and the vertical diffusion equations, and solves them alternately for half time intervals by the Holly-Preissmann scheme and the Crank-Nicholson scheme, respectively. The developed numerical model is verified using a semi-analytic solution for steady dispersion in turbulent shear flow. Dispersion of an instantaneous plane source in turbulent shear flow is analyzed using the model. The degree of mixing at the same dimensionless time is almost the same regardless of the friction factor, and the travel distance required to reach a certain degree of mixing is inversely proportional to the square root of the friction factor.

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Development of 2DH hydrodynamic and scalar transport model based on hybrid finite volume/finite difference method (하이브리드 FVM/FDM 기반의 2차원 흐름 및 스칼라 이송 모형 개발)

  • Hwang, Sooncheol;Son, Sangyoung
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2021.06a
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    • pp.105-105
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    • 2021
  • 본 연구에서는 2차원 비선형 천수모형과 수심평균된 스칼라 이송모형을 해석하는 수치모형에 대해 기술하였다. 수치모형의 정확성을 보장함과 동시에 안정성을 높이기 위해 유한체적법, 플럭스 재구성 및 minmod 제한자를 사용하였다. 비선형 천수방정식의 이송항과 바닥 경사항은 계산된 수심의 양수 보존과 흐름의 정상 상태를 보장하기 위한 second order well-balanced positivity preserving central-upwind method를 이용하여 수치적으로 이산화되었다. 마찬가지로, 이송-확산 방정식 내 이송항은 동일한 2차 풍상차분법을 통해 수치적으로 풀이하였다. 격자점 경계면에서의 불연속으로 인한 수치진동을 방지하기 위해 이송항의 계산에 포함된 보존항의 차이로 인해 발생하는 스칼라의 수치확산을 최소화하기 위해 무차원의 비소산함수를 도입하였다. 또한, 확산항은 유한차분법을 이용하여 이산화하였다. 제안된 수치모형은 시간미분항의 계산을 위해 오일러 기법을 적용하여 계산된 수심 및 스칼라의 양수 보존여부와 함께 정지된 흐름의 정상 상태의 보존여부를 확인하였다. 제안된 수치모형의 해석 정확성을 평가하기 위해 1, 2차원 공간 내 다양한 흐름 조건에서의 해석해를 이용한 3개의 벤치마크 테스트를 수행하였다. 평균 제곱근 오차(Root Mean Squared Error, RMSE)를 산정하여 수치모형의 성능을 정량적으로 평가하였으며, 비소산함수를 적용함에 따라 스칼라의 수치확산이 감소하게 되었음을 확인하였다. 또한, 세 차례의 벤치마크 테스트 결과는 공통적으로 수치모형에 의해 계산된 결과값이 비소산함수를 고려함에 따라 해석해와 잘 일치함을 확인하였다.

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Solution of the SAAF Neutron Transport Equation with the Diffusion Synthetic Acceleration (확산 가속법을 이용한 SAAF 중성자 수송 방정식의 해법)

  • Noh, Tae-Wan;Kim, Sung-Jin
    • Journal of Energy Engineering
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    • v.17 no.4
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    • pp.233-240
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    • 2008
  • Conventionally, the second-order self-adjoint neutron transport equations have been studied using the even parity and the odd parity equations. Recently, however, the SAAF(self-adjoint angular flux) form of neutron transport equation has been introduced as a new option for the second-order self-adjoint equations. In this paper we validated the SAAF equation mathematically and clarified how it relates with the existing even and odd parity equations. We also developed a second-order SAAF differencing formula including DSA(diffusion synthetic acceleration) from the first-order difference equations. Numerical result is attached to show that the proposed methods increases accuracy with effective computational effort.

확률론적방법을 이용한 확산해석 (Monte Carlo 방법을 중심으로)

  • 이종남;신문섭
    • Proceedings of the Korean Society of Coastal and Ocean Engineers Conference
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    • 1991.07a
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    • pp.73-76
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    • 1991
  • 확산문제는 기초방정식을 이산량으로 변환하여 수치적으로 구하는것이 일반적이지만 차분화에 따른 오차및 안정성의 문제가 있다. 그러므로 확산현상에 란덤 (random)성질을 이용하여 미분방정식을 사용하지 않고 확산현상을 추적하는 Monte Carlo 방법이 있다. 이 방법은 흐름의 크기와 시간, 입자수 등을 주어 난수를 발생시키면서 분산입자의 확산을 구하는 것이다.(중략)

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사각형 분할에 의한 육각형 노드의 중성자확산 노달기법

  • 이창호;송재승;조병오;지성균;장문희
    • Proceedings of the Korean Nuclear Society Conference
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    • 1998.05a
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    • pp.99-105
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    • 1998
  • 육각형구조에서 중성자 확산방정식의 해를 구하기 위해 육각형을 3개의 사각형으로 분할하여 노달해를 구하는 방법을 개발하였다. 이 방법은 기존의 사각형 노달기법의 기본적인 틀을 그대로 이용할 수 있기 때문에 육각형을 직접 푸는 방법에 비해 간단하며, 향후 노드의 세분화 및 다군 확산방정식에 적용하기 쉬운 장점을 가지고 있다. 이러한 사각형분할에 의한 육각형 노달해를 구하는 방법을 2차원 IAEA 벤치마크 계산을 통해 검증해 본 결과, 정확성이 잘 유지되고 있음을 알 수 있었다.

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Image Restoration Algorithm using Backward Diffusion Equation (역확산 방정식을 이용한 영상복원 알고리즘)

  • 이석호;최은철;강문기
    • Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea SP
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    • v.40 no.1
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    • pp.34-42
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    • 2003
  • In this paper, the image restoration process is interpreted as a backward diffusion process and the restored image is given as the solution of the backward diffusion equation (BDF). The ill-posedness of the backward diffusion if subdued by manipulating the exponentially increasing coefficients of the eigenfunctions. In manipulating the coefficients the spectral characteristics of an image is taken into account. The proposed scheme uses an exponentially decreasing function of the coefficients of the eigenfunctions beyond a certain threshold which is optimal with respect to the observation accuracy. The use of decreasing functions also improves the result compared with the constant bounded algorithm since it can include more low frequency components.

Temperature Preconditioning for Improving Convergence Characteristics in Calculating Low Mach Number Flows, II: Navier-Stokes Equations (저속 유동 계산의 수렴성 개선을 위한 온도예조건화 II: 나비어스톡스 방정식)

  • Lee, Sang-Hyeon
    • Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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    • v.35 no.12
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    • pp.1075-1081
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    • 2007
  • The temperature preconditioning is applied to the Navier-Stokes equations. Also, a new concept of diffusion Mach numbers is introduced to modify the reference Mach number for the Navier-Stokes equations. Flows over a circular cylinder were calculated at different Reynolds numbers. It is shown that the temperature preconditioning improves the convergence characteristics of Navier-Stokes equations. Also, it is shown that the modified reference Mach number alleviates the convergence problems at locally low speed regions.

A Study of Hygroscopic Moisture Diffusion Analysis in Multimaterial System (이종 소재 접합체의 흡습 질량 확산 해석)

  • Kim, Yong-Yun
    • Journal of the Microelectronics and Packaging Society
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    • v.18 no.2
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    • pp.11-15
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    • 2011
  • Heat transfer equation is first reviewed and then governing equation of moisture diffusion. Analogy scheme is applied to analysis the moisture absorption problem of polymers. It make possible to numerically analyze the diffusion problem for single medium by using commercial finite element code if it is under the isothermal loading condition. It is extended to special multimaterial system by introducing pressure ratio function, whose moisture characteristics of materials are proportional to temperature only. The weight changes of silicon-nonconductive-polymer joint model due to moisture absorption is measured and been very close to the numerical results as for single media with boundary condition with zero concentration, but yields numerical errors as for multisystem media.

Model Development for the Surface Discharge of Heated Water using Turbulence Model (난류모델을 이용한 표면 온배수 확산모형의 개발)

  • 최흥식;이길성
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 1989.07a
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    • pp.113-114
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    • 1989
  • 원자력, 화력발전소, 제철소 등의 다양한 임해 공업시설로부터 방출되는 냉각용 온배수는 연안일대 해수의 열균형을 파괴시켜 생태계의 보존 및 환경관리에 좋지 못한 영향을 야기케 된다. 이러한 영향은 해안 또는 만내의 수중온도를 전반적으로 높일뿐 아니라 가동중단시 갑자기 수온을 떨어뜨려 해양생물상에 피해를 줄수도 있다. 또한 온배수에 의하여 온도가 상승된 해수가 취수구를 통하여 재순환되어 냉각기능의 부진을 초래하게되면 발전효율 또는 기계가동율을 저하시키게 된다. 이러한 측면에서 온배수의 확산에 대한 정성, 정량적인 예측은 환경영향평가, 취.배수구 설계조건의 산정 등에 매우 중요한 문제라 하겠다. 본 연구는 정지수역으로 유입하는 3차원 정상류 표면온배수 해석모형의 개발로서 개발된 모형의 수치실험을 통하여 온배수 확산의 물리적 특성을 규명한다. 지배방정식에 나타나는 Reynolds 응력항($)과 온도유동 프럭스항($)의 해석에서 필요한 난류모델은 k-$\varepsilon$ 모형에 난류 평균자승 온도유동($) 및 그 감쇄방정식을 추가한 4-방정식 모델로서 구성하였다. 아울러 3차원 정상류 모형에서 야기되는 타원형 방정식을 포물형 방정식의 형태로 전환하여 효과적으로 해석할 수 있도록 모델의 특성을 정리하였다. 본 모델의 검증을 위하여 Lal 및 Rajaratnam(1977)의 물리적 실험값과 비교해본 결과 온배수 거동의 물리적현상이 잘 일치하였다. 또한 McGuirk 및 Rodi(1979)에 의해 개발된 2-방정식 k-$\varepsilon$ 난류모형의 해석결과에 대하여 비교분석을 실시하였다.

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