• Title/Summary/Keyword: 1D-2D 모형

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Analysis of Flow Characteristics due to Bridge Installation using 1-D and 2-D Hydraulic Models at a Channel Junction (1.2차원 수리모형을 이용한 합류부에서의 교각설치에 따른 흐름특성 분석)

  • Park, Byung-Ky;Lee, Dae-Up;Jung, Kwan-Sue
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2011.05a
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    • pp.144-149
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    • 2011
  • 합류부에서의 수공구조물의 설치는 수리학적으로는 매우 불리하며, 최근 심각해지고 있는 국지성 집중호우로 인한 과중한 유량이 합류부에 집적되어 홍수위를 상승시킴으로써 하천 범람 피해의 주원인이 된다. 본 연구에서는 1차원 HEC-RAS 및 2차원 수치모형 CCH2D을 이용하여 합류부에서의 교각설치에 따른 하천흐름 변화를 분석하고 각 모형의 성과를 비교 검토한다. 또한 2차원 모형인 CCHE2D 모형의 원형교각 배치에 대한 단점을 보완하고자 2차원 수리해석 모형인 FLUMEN모형과 함께 비교 분석하여 실제 교각의 배치, 형상 및 제원이 고려된 격자망을 이용하여 합류부 주변에 위치한 교량에 의한 흐름 유동특성을 평가한다.

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Influence Analysis for Natural River Bed with Dam Construction (댐 건설이 하류하천 하상에 미치는 영향 분석)

  • Choo, Tai Ho;Chae, Soo Kwon
    • Journal of Wetlands Research
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    • v.14 no.4
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    • pp.715-723
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    • 2012
  • The Hoelyongpo in the Naeseong River as tributary basin of the Nakdong River is broadly well-known a tourist attraction, which is made of sandy beach, and is called "Island of Inland". But Construction of the Dam was planned at upstream of river. In other words, an influx of sediment is blocked from upstream of river. In this situation, through sediment discharge coming from tributary of the Naeseong river, the whether to go ahead of sand beach of the Hoelyongpo is analyzed by using 1-D and 2-D model. The sediment discharge is estimated through ratio raw with basin area, and the instream flow requirement of river coming from dam and the flow rate and sediment coming from tributary are inputted for model. The 1-D model uses HEC-6 and the 2-D model uses SMS(RMA2 and SED2D). The analysis using the HEC-6 is performed from cross section data 10 year ago to the present cross section. Consequently, Yang equation presenting similar result to the present cross section data is determined, using this, the prediction is conducted for the cross section after 20 years. The 2-D analysis is conducted for the present cross section data. The value of distinction between a deposition and erosion with the results presented in the 1, 2-D models is occur, however, the appearance between the deposition and the erosion is similar.

Simulation and analysis of urban inundation using the integrated 1D-2D urban flood model (1D-2D 통합 도시 침수 해석 모형을 이용한 침수 원인 분석에 관한 연구)

  • Lee, Seungsoo;Noh, Seong Jin;Jang, Cheolhee;Rhee, Dong Sop
    • Journal of Korea Water Resources Association
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    • v.50 no.4
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    • pp.263-275
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    • 2017
  • Integrated numerical approaches with physically-based conceptualization are required for accurate urban inundation simulation. In this study, we described, applied and analyzed an integrated 1-dimensional (1D) sewerage system and 2-dimensional (2D) surface flow model, which was suggested by Lee et al. (2015). This model was developed based on dual-drainage concept, and uses storm drains as an discharge exchange spot rather than manholes so that interaction phenomena between surface flow and sewer pipe flow are physically reproduced. In addition, the building block concept which prevents inflows from outside structures is applied in order to consider building effects. The capability of the model is demonstrated via reproducing the past flooding event at the Sadang-cheon River catchment, Seoul, South Korea. The results show the plausible causes of the inundation could be analysed in detail by integrated 1D-2D modeling.

A Lateral Behavior Characteristics of Group Concrete Pile by Model Tests (모형실험에 의한 무리 콘크리트 말뚝의 수평거동 특성)

  • Kwon, Oh-Kyun;Park, Jong-Un;Kim, Jin-Bok;Lim, Dong-Hyun
    • Journal of the Korean GEO-environmental Society
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    • v.13 no.8
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    • pp.57-64
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    • 2012
  • The lateral behavior characteristics of concrete group pile under the lateral load were examined by the laboratory model tests in this study. Piles were socketed 1D(D : pile diameter) in the concrete block, and model tests were executed on $2{\times}3$ group piles, of which the length were 11D, 15D and 20D. All results of loading tests under each condition was presented by the lateral load-displacement curves, and the displacements in the ground under the lateral loads were measured. As a results of model tests, as the ratio of pile length/diameter(L/D) was decreased, the yielding load and the lateral displacement at that load were increased. The yielding load was evaluated as the load at lateral displacement of 15 mm. The yielding loads at the pile length of 11D, 15D and 20D were 11.7, 6.2kN and 3.4kN. The lateral displacements of pile in the ground under each condition were measured linearly and the failure occurred at the location where the piles were socketed in concrete block.

A 2D GPU-Accelerated High Resolution Numerical Scheme for Solving Diffusive Wave Equation (고해상도 수치기법을 이용한 GPU 기반 2D 확산파 모형)

  • Park, Seonryang;Kim, Dae-Hong
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2019.05a
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    • pp.109-109
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    • 2019
  • 본 연구에서는 강우-유출 과정 모의를 위한 GPU 기반 확산파 모형을 개발하였다. 확산파 방정식을 풀기위한 수치기법으로는 유한체적법을 이용하였으며, van Leer TVD limiter를 적용한 MUSCL 기법을 이용하여 각 셀의 인터페이스의 물리적 성질을 재구성하여 구하였다. 또한, 침투를 고려하기 위하여 Horton 침투 모형을 이용하였다. 개발된 모형을 이용하여 1D single overland plane과 2D V-shaped overland에서 강우-유출 과정을 모의실험을 하였으며, 각각 해석해와 dynamic wave model을 이용하여 계산된 수치 결과와 비교하여 본 모형의 정확성을 검증하였다. 또한, 1D와 2D의 기복이 심한 지형에 적용하여 강우-유출과정이 본 모형을 통하여 물리적으로 타당한 해석이 가능함을 검증하였다. 마지막으로 복잡한 실제 지형에 적용하였으며, 측정값과의 비교를 통하여 실제 유역에서의 확산파 모형의 적정성을 검증하였다. 또한, 본 연구에서는 NVIDIA사의 GPU인 Geforce GTX 1050과 GPU의 병렬 연산 처리 능력을 활용할 수 있는 NVIDIA사의 CUDA-Fortran을 이용하여 GPU 기반 확산파 모형을 개발하였다. PC windows에서 CPU(Intel i7, 4.70 GHz) 기반 모형 대비 GPU 기반 모형의 계산속도 성능을 비교한 결과, 격자 간격이 증가할수록 CPU 기반 모형 대비 GPU 기반 모형의 연산 효율이 증가하였으며, 격자 간격이 $3200{\times}3200$일 때, CPU 기반 모형 대비 GPU 기반 모형의 연산 효율이 최대 약 150배 증가하였다.

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Parameter Optimization Analysis in Urban Flood Simulation by Applying 1D-2D Coupled Hydraulic Model (도시침수 최적화 모의를 위한 1D-2D 모형의 연계해석)

  • Kim, Beom Jin;Ha, Chang Yong;Kim, Byung-hyun;Han, Kun Yeun
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2017.05a
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    • pp.48-48
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    • 2017
  • 도시지역에서는 이상강우, 돌발홍수와 더불어 급속한 도시화에 따라 침수 발생의 위험성이 증가하고 있다. 지자체에서는 빗물펌프장, 지하저류조 등을 이용하여 적극적으로 침수대책을 강구하고 있지만, 저지대 침수피해는 계속적으로 발생하고 있다. 2013년 7월 서울 경기북부 강원영서에 발생한 집중호우로 1명이 사망하고 피해액은 94,036백만원이 발생하였다. 춘천시 효자동 저지대지역의 주택침수는 인근 하천의 수위가 높아져 내수배제 및 하수도 처리 능력이 부족하여 침수가 발생하였다. 2014년 8월 경남지역에 발생한 집중호우로 2명 사망하였고, 피해액은 134,158백만원에 이르렀으며, 도시화 토지피복변화로 인한 홍수량이 증가하여 피해가 가중되었다. 이에 따라 도시 내 정확한 도시유출 및 침수해석을 통하여 과거 침수양상을 재현하고 앞으로 발생할 수 있는 침수피해를 방지할 수 있도록 침수 예 경보 시스템을 개발하여 도시침수에 대비하고 도시주민들의 인명과 재산피해를 경감하는데 그 목적이 있다. 이를 위해 도시지역의 관망해석에 적합한 모형을 선택하여야 하며, 그 모형의 매개변수를 결정하여야 한다. 도시유출해석 및 관망해석을 위하여 SWMM 모형을 선정해서 유역분할조건, 매개변수에 대한 최적 검정과정을 제시하여, 1D-2D 연계모형을 통해서 침수지역예측의 정확도를 증대시키고자 한다. 본 연구에서는 서울시 강남역 주변 일대의 5개 배수분구을 대상으로 도시유출해석을 위한 최적화 모의를 위하여 1D-2D모형의 연계해석하였다. 실제 강우사상을 적용하여 매개변수와 소유역 개수를 달리하여 자동최적화기법인 PEST를 이용하여 최적인자를 도출하여, 실제 배수맨홀의 수위관측 자료를 이용하여 비교 보정을 하였다. 도시유출해석뿐만 아니라 내수침수시의 최적인자 도출을 위해 2차원 범람해석을 통하여 NDMS 자료를 이용하여 비교 보정을 한 뒤 다른 강우사상을 이용하여 검증을 하여 도시침수 해석의 정확도를 개선을 위한 최적인자들을 검토하였다.

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THEORETICAL BACKGROUND AND EMPIRICAL EVIDENCE FOR R&D AND ADVERTISING INVESTMENTS IN KOREA (한국기업의 투자 행태 분석 : 이론적 배경과 실증적 근거)

  • 이종일
    • Journal of Technology Innovation
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    • v.3 no.1
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    • pp.185-212
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    • 1995
  • 전통적인 산업조직이론에서 널리 사용되는 시장구조-행동-성과 분석 도구 (The SCP Paradigm)는 시장성과가 가격정책, 기술개발투자(R&D), 광고투자, 생산설비 변경 등 시장행동의 함수라는 암묵적 가정에 근거한다. 최근 시장행동 중에서 기업의 관심이 크게 높아진 R&D 및 광고투자가 시장성과에 미치는 영향이 크게 부각되었으며, 시장성과를 구성하는 주요요인으로 주목받고 있다. R&D 및 광고 투자의 성격과 행태, 그리고 시장성과에 미치는 영향이 상호 유사함에도 불구하고 두 가지 변수를 동시에 다룬 연구는 매우 드물다. 몇 안 되는 연구들도 기업의 행태를 실증적으로 설명하는데 치중함으로써 이론적 근거를 소홀히 하는 경향을 보이고 있다. 즉, 논리의 전개상 이론적인 근거를 바탕으로 수리모형이 먼저 제시된 후에야 이를 검증하는 방법으로 통계모형을 사용하는 것이 옳을 것이다. 이 논문은 기존의 SCP 분석방법을 사용하여 기업이 한정된 재원을 어떤 원칙아래 R&D 및 광고에 분산 투자하는 가를 설명하기 위해 수리모형을 설정한 후, 정태와 동학, 확실성과 불확실성, 단발성과 균등투자전략의 개념을 도입하여 다양한 분석을 시도하였다. 또 R&D 및 광고투자 함수를 이론적 근거에 의해 도입하되, 각 모형에 균형이 존재하는가를 검증하였다. 수리모형을 이용해 분석한 결과 (1) 기업의 투자는 R&D 및 광고투자간에 한계원리(Marginal Principle)가 지켜지도록 분배할 때에 효율적임이 판명되었고, (2) 동학모형이 정학모형을 포함하는 일반모형의 성격을 가지고 있었으며, (3) 투자는 확실성이 높을수록, 분산시킬수록 투자효과가 큰 것으로 나타났다. 한국을 대상으로 한 실증적 모형추정은 앞의 수리모형 및 그 결과에 근거를 두었으며, 한국기업에 적절한 R&D 및 광고투자함수를 추정한 뒤 이를 이용해 업종, 기업규모, 상품유형별로 적합한 모델(Fixed Effects Model)을 결정하고, 각각에 해당하는 통계모형을 구축하였다. 이 결과 (1) 업종 및 기업규모별로 그룹간에 유의한 특성이 발견되었으며, (2) R&D 및 광고투자는 기업의 시장성과를 설명하는 중요한 변수이나, (3) R&D 투자의 경우는 광고에 비해 불확실성이 존재하는 것으로 나타났고, (4) 수리모형에서 도출된 한계원리가 통계모형에서도 유효한 것으로 드러났다.

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Development of Flood Analysis Model Combined 1D and 2D (1-2차원 연계 홍수파 해석모혀의 개발)

  • Choi, Hong-Suk;Choi, Sung-Yeul;Lee, Wang-Gon;Kwon, Ji-Hye
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2008.05a
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    • pp.1629-1633
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    • 2008
  • 댐 붕괴에 따른 홍수파의 전파 및 이에 따른 하류 제내지 범람은 그 영향범위가 매우 광범위하고, 흐름 양상이 복잡하며, 하도와 범람원 사이의 제방 붕괴특성에 따라 모의 결과가 달라지는 특징이 있으나, 이러한 요소를 모두 만족스럽게 재현하기가 어려운 실정이다. 본 연구에서는 1차원(1-D) 홍수파 해석 모형과 2차원(2-D) 제내지 범람모형을 제방붕괴 모듈로 연계하여, 1-2차원 연계 극대홍수파 해석 모형(2DFM)을 개발하였다. 제방의 붕괴 원인은 여러 가지가 있을 수 있으나, 하천의 수위가 제방고를 초과하는 경우 월류에 의한 제방의 붕괴가 시작되는 것으로 설정하였으며, 제방붕괴 과정은 시간경과에 따른 붕괴폭과 붕괴심의 변화를 설정하여 파제부의 월류량으로 범람홍수량을 결정하고 2차원 범람모형과 연계하였다.

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Numerical Model Application for Analysis of Flood Level Mitigation due to Retention-Basin (강변저류지 홍수위 저감효과 분석을 위한 수치모형 적용)

  • Cho, Gilje;Rhee, Dong Sop;Kim, Hyung-Jun
    • Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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    • v.15 no.1
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    • pp.495-505
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    • 2014
  • The retention basin is a river-facility for the flood mitigation by storing the river flow temporarily. The new 3 retention basins are installed in these regions YeoJu, NaJu, YoungWol by the Large River Management Project. In this study, 1D and 2D numerical flow simulation are conducted to evaluate the reduction effect of the peak flood stage for the YeoJu retention basin. HEC-RAS and FLDWAV models are used for 1D simulation with the option of retention basin. CCHE2D model is used for 2D simulation with the same hydrograph used in 1D simulation. It is verified that the peak flood stage is reduced very largely about 0.13 m near the overtopping section of the levee in 1D simulation. It is verified that the peak flood stage is reduced very largely about 0.20 m at the upstream-end of the simulated reach in 2D simulation. 2D simulation for the retention basin is more reasonable because physical characteristics of topography in the model, and also more advantageous for the evaluation of the flow characteristics of the in- and outside of the retention basin on the results of simulation of this study.

Development of Sequential Mixing Model for Analysis of Shear Flow Dispersion (전단류 분산 해석을 위한 순차혼합모형의 개발)

  • Seo, Il Won;Son, Eun Woo
    • KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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    • v.26 no.4B
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    • pp.335-344
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    • 2006
  • In this study, sequential mixing model (SMM) was proposed based on the Taylor's theory which can be summarized as the fact that longitudinal advection and transverse diffusion occur independently and then the balance between the longitudinal shear and transverse mixing maintains. The numerical simulation of the model were performed for cases of different mixing time and transverse velocity distribution, and the results were compared with the solutions of 1-D longitudinal dispersion model (1-D LDM) and 2-D advection-dispersion model (2-D ADM). As a result it was confirmed that SMM embodies the Taylor's theory well. By the comparison between SMM and 2-D ADM, the relationship between the mixing time and the transverse diffusion coefficient was evaluated, and thus SMM can integrate 2-D ADM model as well as 1-D LDM model and be an explanatory model which can represents the shear flow dispersion in a visible way. In this study, the predicting equation of the longitudinal dispersion coefficient was developed by fitting the simulation results of SMM to the solution of 1-D LDM. The verification of the proposed equation was performed by the application to the 38 sets of field data. The proposed equation can predict the longitudinal dispersion coefficient within reliable accuracy, especially for the river with small width-to-depth ratio.