• Title/Summary/Keyword: 4가지 경계조건

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Numerical Study on Failure Mechanism of Tunnel Shotcrete Lining (터널 숏크리트 라이닝 파괴 메커니즘에 대한 수치해석적 고찰)

  • Shin, Hyusoung;Shin, Dongin;Bae, Gyujin;Kim, Donggyu
    • Journal of the Korean GEO-environmental Society
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    • v.10 no.7
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    • pp.167-177
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    • 2009
  • This study investigates a failure mechanism of a tunnel shotcrete lining with respect to a concentrated load due to blocky rock mass. First of all, it is carried out to survey relevant researches to shotcrete failures by literature reviews and to numerically re-investigate the failure modes of shotcrete lining given by previous researches. Through this study, the failure modes are relocated with the conditions which induce each failure mode newly proposed by this study. In addition to this, the arching shape of tunnel lining, which has not been considered in the previous research despite of inherent geometrical characteristics in tunnels, is taken into consideration in numerical investigation on lining failure in this study. As a result, it is shown that more simplified failure modes can be found on the tunnel boundary condition and the corresponding failure condition to each mode can be different from ones of the previous study due to a tunnel arching effect.

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Nonlinear Dynamic Characteristics of Antisymmetric Laminated Shells (역대칭 적층쉘의 비선형 동적 특성에 관한 연구)

  • Park, Sung Jin;Mikami, Takashi;Kim, Young Jin
    • Journal of Korean Society of Steel Construction
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    • v.10 no.4 s.37
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    • pp.691-700
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    • 1998
  • Based on Von Karman-Donnell kinematic assumptions for laminated shells, the nonlinear vibration behaviour of antisymmetrically or asymmetrically laminated cross-ply circular cylindrical shells with clamped and simply-supported ends are studied by a multi-mode approach. A equation is formulated and satisfies the associated compatibility equation and all boundary conditions. The displacement function is assumed to take the form of the lowest linear vibration mode and to satisfy continuity of the circumferential displacement. The nonlinear vibration equation is derived by the Galerkin's method. And nonlinear frequency is obtained by using the harmonic balance method as a function of lamination parameters, material constants, aspect ratio and amplitude of vibration. The effect of initial imperfection is also included. Results of the non-linear vibration are presented for different amplitudes of initial imperfection and four sets of boundary conditions. Present results are compared well with existing analysis results.

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Image sharpening using Cellular Automata (셀룰러 오토마타를 이용한 화상 첨예화)

  • 이대원;조성진;김석태
    • Proceedings of the Korean Institute of Information and Commucation Sciences Conference
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    • 1998.11a
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    • pp.186-189
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    • 1998
  • 셀룰러 오토마타는 복잡한 자연 세계를 단순한 규칙으로 해석할 수 있고, 병렬 계산이 가능하다. 본 논문에서는 국부적인 천이 규칙(transient rule)에 의해 움직이는 셀룰러 오토마타를 이용해 화상에 대한 아무런 사전 지식이 없는 상태에서의 화상 첨예화 알고리즘을 제안한다. 제안된 셀룰러 오토마타는 화상의 첨예화를 위한 3개의 천이 규칙을 가지며, 화상의 각 픽셀에서 4연결 이웃과 자유 경계조건을 가진다. 각 규칙은 각기 고유한 특징을 가지면서 화상을 첨예화한다. 또한 이러한 셀룰러 오토마타는 순차적이고 병렬적인 움직임을 가지며, 이 움직임은 Lyapunov functional을 만족하는 감소함수로 표현된다. 따라서 셀룰러 오토마타를 이용한 화상의 첨예화는 매우 빠른 속도로 수렴하고, 잡음에도 안정적인 결과를 나타낸다. 실험을 통해 본 방법의 유효성을 확인한다.

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Analysis of the Electromagnetic Scattering by Conducting Strip Gratings with 2 Dielectric Layers On a Grounded Plane (접지평면위에 2개의 유전체층을 가지는 저항띠 격자구조에서의 전자파산란 해석)

  • 윤의중
    • The Journal of Information Technology
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    • v.4 no.3
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    • pp.77-86
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    • 2001
  • In this paper, Electromagnetic scattering problem by a resistive strip grating with 2 dielectric layers on a ground plane according as resistivity of resistive strip, relative permittivity and thickness of dielectric layers, and incident angles of a electric wave is analyzed by applying the PMM (Point Matching Method) known as a numerical procedure. The scattered electromagnetic fields are expanded in a series of floquet mode functions. The boundary conditions are applied to obtain the unknown field coefficients and the resistive boundary condition is used for the relationship between the tangential electric field and the electric current density on the strip. According as the relative permittivity and the thickness of layers are increased, the values of the geometrically normalized reflected power have a high value and the values of strip width are moved toward a high value going from left to right. When the resistivity of this paper has a value of zero, the numerical results of the geometrically normalized reflected power show in good agreement with those by the PMM of existing paper. Then, the most energys of the sharp variation point in minimum values of the geometrically normalized reflected power are scattered in direction of the other angles except incident angle.

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A Study on Hydraulic Characteristics of River with Floodplain Vegetation (홍수터 식생에 의한 하천의 수리특성 연구)

  • Lee, Kyungsu;Noh, Joonwoo;Hur, Youngteck
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2015.05a
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    • pp.356-360
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    • 2015
  • 기존의 하천관리는 이 치수에 중점을 두었다면 최근에는 환경의 중요성을 인식하고 하천복원사업을 통해 주변환경을 개선하여 자연과 공존하는 방향으로 바뀌고 있다. 하천에 분포하는 다양한 종류의 식생은 지형변화, 유속 및 수위 변화 등 직 간접적으로 하천에 영향을 미치고 있다. 따라서 효과적인 하천관리를 위해서는 하천흐름에 대한 식생의 영향을 이해하고 분석하는 것이 필요하다. 본 연구에서는 다차원 수리 수질 통합분석이 가능한 EFDC모형을 이용하여 홍수터 식생에 의한 하천의 수리특성 변화를 모의하였다. 금강수계 공주보~백제보 구간에 대한 수치지도 및 수심측량 정보를 바탕으로 작성된 3차원 정밀지형도와 30~50 m 간격의 직교곡선격자망을 이용하여 지형을 구축하고, 홍수터 식생에 의한 흐름저항을 반영하기 위한 현장조사를 통해 작성된 식생분포지도를 토대로 교목류(Tree), 관목류(Shrub), 초본류(Herb), 수체(Water) 4가지로 구분하여 분포밀도, 흉고직경, 교목의 높이를 모형에 적용하였다. 2일 간의 보 운영조건에 따라 상류의 공주보 방류량과 하류의 백제보 수위를 경계조건으로 분석을 실시하고, 동일기간 61개 관측지점 중에서 상 중 하류 4개의 임의지점에 대하여 유속측정결과와 모의결과의 비교를 통해 모형을 검증하였다. 홍수터가 완전히 잠겨 식생의 영향을 크게 받는 고유량 조건에 대하여 식생의 적용 여부에 따른 수리특성 변화를 살펴본 결과 홍수터의 경우 일부구간에서 유속이 감소하였으나 인근 주수로의 유속은 증가하는 것으로 나타났다. 하천수위의 변화는 미미한 것으로 나타났다.

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A study on the efficiency of disaster counter-Debrisflow Structure in small-scale mountain of urban area (도심지 내 소규모 산지에 대한 방재시설 효율에 대한 연구)

  • Jung, Hyo Jun;Kim, Dong Hyun;Lee, Seung Oh
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2020.06a
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    • pp.356-356
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    • 2020
  • 주거시설 확장 및 도심 내 인프라 구축을 위한 지속적인 산지 개발과 기후변동성 확대로 발생하는 게릴라 국지성 집중호우 등으로 인해 토석류의 발생가능성은 지속적으로 확대되고 있다.(kim et al., 2008) 그러나, 현재 국내의 토석류 방재시설에 대한 설치는 아직 미흡한 실정이며 아직 경사지 재해 발생 위험지역에는 방재시설 설치가 필요하다. 지자체의 제한된 예산으로는 필요한 모든 지역에 설치가 불가하기 때문에 순차적으로 효율적인 설치가 이루어질 필요가 있다. 이에 본 연구에서는 도심지 내 소규모 산지에 대한 효율적인 설치방안을 모색하기 위해서 방재시설 설치 이후 토석류의 거동을 수치모의를 통해 방재시설 설치의 효율성을 분석하였다. 도심지 내 위치한 토석류 발생이력이 있는 소규모 산지의 토석류의 특성을 조사한 결과, 주요 발생원인은 국지성 집중호우로 인한 지반 약화로 인해 급경사를 이루고 있는 암반층 상단에 분포한 퇴적층의 붕괴가 주요 원인으로 나타났다(Kang et al, 2014) 조사결과에 근거하여 해당 유역에 대한 토석류 발생의 유입조건을 산정하였으며 유입조건에 대해 토석류 거동 예측 2차원 해석 소프트웨어인 FLO-2D를 사용하였다. 수치모의를 수행하여 방재시설이 미설치된 상태에서 발생한 토석류의 거동을 실제 발생한 토석류와 비교하였다. 또한, 수치모의에서 방재시설의 구현이 제한되므로 4가지 방재시설(교란사면용 토석류 방지시설, 울타리형 토석류 방지시설, 토사유출 저감용 지오셀, 토석류 방재장치)에 대해 경계조건의 변경을 통해 간접적으로 구현해 결과를 분석하였다. 방재시설은 종류 및 설치위치에 따라 토석류에 대한 피해저감효과가 상이하게 나타났다. 토석류 방재장치를 토석류 발생위치 전방 50 m 지점에 토석류 방재장치를 설치한 경우, 토석류의 유속이 20% 감소하여 피해범위는 36% 감소하였으며, 전방 200 m 지점에 설치한 경우, 피해범위가 14% 감소하였다. 검토한 4가지의 토석류 방재시설 중 토석류 방재장치가 가장 효율적인 결과를 나타냈다. 향후에는 피해범위에 대한 조건 외에 시공 및 유지관리 등에 대한 경제성검토를 한다면 종합적으로 방재시설 효율성을 검토할 수 있을 것으로 본다.

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Uncertainty Analysis of a Coastal Physical Model in Gyeonggi Bay and Han River Estuary (경기만 및 한강하구 연안 물리적 모형의 불확실성 분석)

  • Kim, Jeong-Dae;Jeong, Shin-Taek;Cho, Hong-Yeon;Jung, Kyung-Tae;Ko, Dong-Hui
    • Journal of Korean Society of Coastal and Ocean Engineers
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    • v.20 no.3
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    • pp.321-331
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    • 2008
  • A model has been constructed in this study for the investigation of physical characteristics of the Gyeonggi Bay and Han River estuary. MIKE 21 HD (HyDrodynamics) has been used for the uncertainty analysis of the tide of the Gyeonngi Bay and Han River estuary. A total of 15 model experiments have been performed for the hydrodynamic parts and the analysis of results have been made in terms of RMSD (Root-mean square deviation) which has been frequently employed in the suitability analysis of hydrological data since the introduction by NERC(1975), U.K. A smaller value of RMSD indicates the more suitability of a parameter to the model. Analysis of the hydrodynamic results has shown that RMSD of the mean tidal range has the largest value of 0.1148 at Yeomha channel while has the smallest value of 0.0400 at Yeonphyong-do, indicating that the uncertainty in the mean tidal range on near-shore side is larger than that of offshore side. Experiment with reduced water depth by 10% has produced a most significant increase in RMSD. It is therefore implied that the model response changes more sensitively to water depth rather than grid sizes, open boundary forcing and river discharge.

Analysis of physical habitat change for fish induced by river area extension (공간확대에 따른 어류 물리서식처 변화 분석)

  • Jeon, Ho Seong;Hong, Il;Kim, Ji sung;Kim, Kyu Ho
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2017.05a
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    • pp.293-293
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    • 2017
  • 하천복원 또는 서식환경조성에 있어서 흐름영역을 통한 하천생태계 서식처 공간의 조성은 매우 중요하며 최적서식공간을 조성하기 위한 공간 확보 및 복원의 기술은 가장 중요하게 개발해야할 대상이다. 본 연구에서는 공간 확대에 따른 수환경 변화가 어류 물리서식처에 미치는 영향을 분석하기 위해 2차원 물리서식처 모형인 River2D를 적용하였다. River2D의 구동에 필요한 지형데이터는 만경강 유역의 봉동, 소양, 하리 3개의 지점을 경계지점으로 하여 대상영역 내 저지대 상습 침수구역인 만경강 본류와 소양천 합류지점을 복원대상지로 선정 후, 이 구역의 현재하도(공간복원전)와 합류부에서 제방을 없애 공간을 확보한(공간 복원후) 하도의 지형을 구축하였다. 그리고 과거 만경강 봉동일대에서 출현하였던 감돌고기를 대상어종으로 하여 감돌고기에 대한 생애주기별 서식처 적합도 지수(HSC)를 산정한 결과를 분석에 이용하였고, 유황조건은 IHA를 이용하여 산정된 5가지 유황조건을 경계조건으로 하여 분석을 실시하였다. 가중가용면적-유량관계곡선의 도출을 통해서 최적유량 산정시 중요한 지표인 WUA의 산정결과 현재 하천공간보다 공간 복원후 하천공간이 더 많은 가중가용면적을 확보하고 있음을 알 수 있고 동일한 유황의 조건에서 하천공간의 확보 및 복원을 통해 최소유량의 최대서식처 개선효과를 확인할 수 있었다. 또한 공간복원 후에 감돌고기에 대한 최대 가중가용면적은 20.4% 증가하였고, 최적유량변동은 20m3(57.1%) 저감하는 것을 확인할 수 있었다. 감돌고기의 생애주기별 복합서식처 적합도 분포결과는 복원후 전체 공간분포 중 소양천 합류부 및 복원 홍수터에서 서식처 적합도의 공간분포가 높게 나타났고 가중가용면적도 복원후 산란기(4~6월)에 57.7%, 성장기(7~8월)에 6.0%, 성어기(9~11월)에 41.9%로 가중가용 면적이 증가하였으며, 특히 산란기와 성어기의 가중가용면적이 하천공간 확보를 통해 크게 증가되었다. 이러한 결과들을 바탕으로 수생태계에서 하천어류의 서식환경을 보호하고 유지하기 위해서 적절한 서식공간의 확보가 선행되어야 하며 복원사업에 따른 제방제거 및 하상변동으로 발생하는 유속의 변화로 인한 다양한 영향을 충분히 검토하여야 할 것으로 판단된다.

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Scaling analysis of Core Flow Pattern in a Low-Aspect Ratio Rectangular Enclosure -( II ) End-Driven flow Regime- (종횡비가 낮은 직각형 밀폐용기 내의 코어흐름 형태에 관한 해석 -( II ) 운동력이 양단에 존재하는 경우-)

  • 이진호
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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    • v.8 no.4
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    • pp.375-384
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    • 1984
  • 본 연구에서는 종횡비가 낮은 직사각형 밀폐용기 내에 Rayleigh수가 충분히 커서 흐름의 운동력이 용기 양단에 존재하는 경우에 PartⅠ에서 개발된 해석적인 모델 을 근거한 scaling analysis를 통해 그 내부 흐름 형태를 정성적으로 예측, 기존의 결 과와 비교, 검토하였다. 해석결과, Prandtl수에 따라 여러가지 내부 흐름 형태가 존 재할 수 있음이 밝혀졌으며 용기 내 뚜렷한 경계층 흐름이 존재하기 위한 필요조건도 아울러 얻어졌다.

Improvement of Frequency Characteristics of Boundary Filter for 2-band Orthogonal Wavelet Transform using Zero Inserting Method (영점 삽입 방법을 이용한 2-대역 직교 웨이브렛 변환의 경계필터 주파수 특성 개선)

  • 권상근;박원우
    • Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering
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    • v.7 no.6
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    • pp.1229-1235
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    • 2003
  • When finite length image signal is decomposed into 2-band signal and synthesized using 2-band orthogonal wavelet transform, boundary signals are not reconstructed perfectly. To reconstruct them perfectly, the filters which are different from wavelet filter are applied to the boundary signals. Since the existing boundary filters show poor frequency characteristic, the improvement of performance is bounded in practical applications. In this paper, the design method of improvement of frequency characteristic is proposed using inserting a zero to boundary filters which can reconstruct the boundary regions perfectly. Even though the length of proposed boundary filters is shorter, they show 4.2dB∼6.59dB gains in pass band and stop band error power compared with existing boundary filters. But synthesis process is some complicated.