• 대기
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• 제31권3호
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• pp.251-265
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• 2021

This study examined the impact of assimilating the bending angle (BA) obtained via the global navigation satellite system radio occultation (GNSS RO) of the three new satellites (KOMPSAT-5, FY-3C, and FY-3D) on analyses and forecasts of a numerical weather prediction model. Numerical data assimilation experiments were performed using a three-dimensional variational data assimilation system in the Korean Integrated Model (KIM) at a 25-km horizontal resolution for August 2019. Three experiments were designed to select the height and quality control thresholds using the data. A comparison of the data with an analysis of the European Centre for Medium-Range Weather Forecasts (ECMWF) integrated forecast system showed a clear positive impact of BA assimilation in the Southern Hemisphere tropospheric temperature and stratospheric wind compared with that without the assimilation of the three new satellites. The impact of new data in the upper atmosphere was compared with observations using the infrared atmospheric sounding interferometer (IASI). Overall, high volume GNSS RO data helps reduce the RMSE quantitatively in analytical and predictive fields. The analysis and forecasting performance of the upper temperature and wind were improved in the Southern and Northern Hemispheres.

• 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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• 한국전산유체공학회 1996년도 춘계 학술대회논문집
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• pp.85-92
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• 1996

Numerical simulations are made for the three-dimensional flow around a wing in ground effect craft haying the complex geometry. A numerical tool is developed for the primary design of hull and wing shape of practical Wing-In-Ground effect(WIG) stop. The finite-difference method is utilized to descretize the governing equations and pressure field is obtained by using Marker-And-Cell(MAC) method. The air and water flows are simultaneously simulated in the time-marching solution procedure for the Navier-Stokes equation. The porosity technique and the density function are devised for the implementation of the three-dimensional body-boundary and the free-surface conditions, respectively. In this paper, a craft is modeled simply by three blocks containing a wing mounted on a main body horizontally, with the endplate. The numerical calculations of a WIG advancing in a calm water are performed and the WIG-generated wave profiles are also obtained. In the final paper, details of the numerical methods employed for the present study and calculated results are discussed.

• 한국수자원학회논문집
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• 제45권4호
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• pp.349-360
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• 2012

본 연구에서는 3차원 점성 흐름에 적용될 수 있는 비정수압 자유수면 모형을 수평방향 직교 곡선좌표계에서 개발하였다. 개발된 수치모형은 엇갈린 격자를 사용함으로써 발생되는 자유수면에서의 경계조건 종결 문제를 수면층 방정식을 도입하여 해결하였으며, 난류의 유동 해석을 위한 폐합식으로 등방성의 k-${\varepsilon}$ 난류모형을 이용하였다. 본 연구에서 운동량방정식은 이송-확산항만으로 중간단계의 유속을 예측하고, 압력 및 중력을 포함하는 생성항과 연속방정식을 결합하여 다음 시간단계의 유동장을 결정하는 계산 단계 분리법을 이용하였다. 수치모형의 적용성 평가를 위하여 폐쇄된 2차원 수조에서의 취송류, 급경사를 가지는 2차원 수로에서의 흐름, 원심력에 의한 이차류 흐름특성 분석을 위한 3차원 급변 만곡류에 대한 모의를 실시하였다. 수치모의 예측치는 수리모형 실험값과 수위, 유속, 난류특성 등에서 일치하는 양상을 보이는 것이 확인되었다.

• 해양환경안전학회지
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• 제14권1호
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• pp.1-7
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• 2008

1999년 6월 한국 남동 연안역의 울산과 감포 앞바다에 출현한 용승에 의한 냉수출현현상을 3차원 진단 수치모델을 이용하여 조사하였다. 수치실험에 의한 냉수출현은 바람 영향으로 인하여 울산-감포 앞바다의 수심 50-100m 층에서 발생한 상승류의 효과로 나타났다. 이러한 용승현상은 인접한 부산, 울산 및 감포에서 관측한 바람의 2배인 5.0/m/sec 크기의 바람을 모델에 적용했을 때 발생했다. 따라서 용승현상과 같은 특이한 해양현상을 규명하기 위해서는 육지에서 관측한 자료가 아닌 그 해역에 적절한 바람자료를 이용해야 한다.

• 대한토목학회논문집
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• 제14권5호
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• pp.1145-1158
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• 1994

물의 유동(流動)에 관한 계산상 효율성(效率性)을 갖는 자유수면(自由水面)을 고려한 3차원(次元) 유한차분(有限差分) 수직모형(數値模型)을 개발하였다. 수직모형(數値模型)은 연직방향(鉛直方向)에 대해 정규화(正規化)한 좌표(座標)(${\sigma}$-coordinate)를 사용하며, 시간(時間) 적분방법(積分方法)으로는 반음해법(半陰解法)(semi-implicit)을 사용하여 계산시간(計算時間)의 효율성(效率性)을 도모하였다. 모드분리(mode-splitting)개념을 도입하여 내부모드(internal mode)에 대해서는 양해법(陽解法)을 사용하였으며, 외부모드(external mode)는 수평방향(水平方向) 운동량방정식(運動量方程式)들과 연속방정식(連續方程式)의 차분식(差分式)으로부터 구한 타원형(楕圓型) 차분방정식(差分方程式)을 SOR방법에 의하여 해석하였다. 이와 같은 방법은 계산(計算) 시간간격(詩間間隔)이 표면(表面) 중력파(重力波)에 대한 CFL(Courant-Fredrich-Lewy)조건에 의해 제약을 받지 않아 계산시간(計算時間)의 효율성을 도모할 수 있다. 개발된 모형은 1차원(次元) 수로(水路)에서 취송유(吹送流)의 연직분포(鉛直分布)에 대한 해석해(解析解)와 비교(比較) 및 연직(鉛直) 가변격자(可變格子)의 도입에 따른 오차분석(誤差分析) 정사각형(正四角形) 호수(湖水)에서 취송유(吹送流) 계산(計算) 및 차분화(差分化) 상수(常數)들의 민감도(敏感度) 분석(分析)을 수행하였다.

• 터널과지하공간
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• 제26권6호
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• pp.475-483
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• 2016

지하공동 굴착현장에서 관찰되는 절리분포 양상에 대한 자료를 기반으로 굴착과정에서 형성될 수 있는 사면체 블록의 형상, 규모 및 붕락 가능성을 절리 영속성을 고려하여 예측하는 수치해석 기법을 개발하였다. 절리 영속성 분석결과를 이용하여 절리면의 확장성에 따른 개착면에서의 표출정도 및 블록형성 가능성 해석을 수행하는 기능을 고안하여 기존에 개발된 결정론적 3차원 블록해석모델에 접목시켰다. 개선된 수치해석모델의 신뢰성을 고찰하기 위하여 실제 블록 붕락이 발생된 굴착현장에 대한 해석을 수행하였다. 조사된 절리분포 양상에 의거하여 대표 방향성을 설정하고 잠재적 블록 형성을 분석하여 붕락된 블록 형상에 부합된 해석 결과를 도출하였으며, 이에 근거하여 굴착과정에서의 붕락 진행 미캐니즘을 블록형상을 고려하여 고찰하였다.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2001년도 춘계학술대회논문집D
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• pp.337-342
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• 2001

A numerical study of three-dimensional fluid flow and heat transfer in the metering section of a single screw extruder has been performed. The mathematical model for the screw channel is simplified by unwound channel and fixing the coordinate system to the screw. The pressure boundary and the prescribed mass flow rate conditions are imposed on the inlet and outlet, respectively. The commercial code STAR-CD based on the finite volume method is used to obtain the results of the present work. The computation of the reverse flow, which cannot be computed by the marching-type 3-D model, is performed in the present study.

• 대한기계학회논문집B
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• 제27권5호
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• pp.628-634
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• 2003

We present numerical and experimental results of periodic flows inside a rectangular container under a background rotation. The periodic flows are generated by changing the speed of rotation periodically so that a time-periodic body forces produce the unsteady flows. In numerical computation, a parallel-computation technique with MPI is implemented. Flow visualization and PIV measurement are also performed to obtain velocity fields at the free surface. Through a series of numerical and experimental works, we aim to clarify, if any, the fundamental reasons \ulcornerf discrepancy between the two-dimensional computation and the experimental measurement, which was detected in the previous study for the same flow model. Specifically, we check if the various assumptions prerequisite for the validity of the classical Ekman pumping law are satisfied for periodic flows under a background rotation.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2004년도 제22회 춘계학술대회논문집
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• pp.528-531
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• 2004

For a simple one-dimensional ignition problem a mathematical model is described to investigate the difficulties in numerical simulations. Some computation results are obtained and comparison is made with analytical solution. Discussions are made on topics such as 1) coordinate transformation, 2) gas-phase and solid-phase analysis; (divergence form of the governing system, a finite-volume discretization, implicit time integration, upwind split flux, spatial accuracy improvement are described. Mass, reagent mass, and energy conservations are solved.), and 3) method to determine quantities on the burning surface (matching). Results obtained for small values of the non-dimensional pressure show a steady-combustion and good agreement with the analytical solution. Numerical instability appeared for larger values of the pressure, discussion on the cause of the problem is made. This effort is a part of a study of flame spread phenomena on solid propellant surface.

• 터널과지하공간
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• 제25권3호
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• pp.275-283
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• 2015

연약지반에서 지하 공동의 굴착은 지반침하로 인하여 인근 지반 및 구조물에 영향을 끼치게 되고 그 결과 도로 및 시설물의 안정성에 심각한 위험요소로 작용하고 있다. 따라서 구조물의 안정 및 지반보강을 위하여 여러 가지 공법과 주입재료들을 사용하고 있다. 본 연구에서는 실내 모형실험을 실시하여 연약지반에서 다양한 종류의 지하공동 굴착 시 상부 지반보강에 따른 지반침하량을 비교 분석하였으며 3차원 유한차분법에 근거한 FLAC 3D를 사용하여 지하공동 굴착에 따른 지반 침하를 수치적으로 모사했다. 모형실험에서의 결괏값과 수치해석의 결괏값이 비교적 일치하는 결과를 토대로 수치해석상에서 보강범위를 달리하여 지반 침하량을 비교 분석하였으며, 그 결과 다양한 종류의 지하공동을 굴착함에 따른 지반침하 발생 여부 및 침하량 산정을 3차원 수치해석을 통해 보다 정확하게 구현할 수 있으며, 본 연구 결과는 지반침하 방지공법의 자료로 이용될 수 있을 것으로 사료된다.