• 제목/요약/키워드: Hydro_AS-2D

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Geomechanical and hydrogeological validation of hydro-mechanical two-way sequential coupling in TOUGH2-FLAC3D linking algorithm with insights into the Mandel, Noordbergum, and Rhade effects

  • Lee, Sungho;Park, Jai-Yong;Kihm, Jung-Hwi;Kim, Jun-Mo
    • Geomechanics and Engineering
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    • 제28권5호
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    • pp.437-454
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    • 2022
  • The hydro-mechanical (HM) two-way sequential coupling in the TOUGH2-FLAC3D linking algorithm is validated completely and successfully in both M to H and H to M directions, which are initiated by mechanical surface loading for geomechanical validation and hydrological groundwater pumping for hydrogeological validation, respectively. For such complete and successful validation, a TOUGH2-FLAC3D linked numerical model is developed first by adopting the TOUGH2-FLAC3D linking algorithm, which uses the two-way (fixed-stress split) sequential coupling scheme and the implicit backward time stepping method. Two geomechanical and two hydrogeological validation problems are then simulated using the linked numerical model together with basic validation strategies and prerequisites. The second geomechanical and second hydrogeological validation problems are also associated with the Mandel effect and the Noordbergum and Rhade effects, respectively, which are three phenomenally well-known but numerically challenging HM effects. Finally, sequentially coupled numerical solutions are compared with either analytical solutions (verification) or fully coupled numerical solutions (benchmarking). In all the four validation problems, they show almost perfect to extremely or very good agreement. In addition, the second geomechanical validation problem clearly displays the Mandel effect and suggests a proper or minimum geometrical ratio of the height to the width for the rectangular domain to maximize agreement between the numerical and analytical solutions. In the meantime, the second hydrogeological validation problem clearly displays the Noordbergum and Rhade effects and implies that the HM two-way sequential coupling scheme used in the linked numerical model is as rigorous as the HM two-way full coupling scheme used in a fully coupled numerical model.

TOUGH2-FLAC3D Interface 모델을 통한 단층 재활성 모델링: DECOVALEX-2019 Task B (Fault Reactivation Modeling Using Coupled TOUGH2 and FLAC3D Interface Model: DECOVALEX-2019 Task B)

  • 박정욱;박의섭;이창수
    • 터널과지하공간
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    • 제30권4호
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    • pp.335-358
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    • 2020
  • 본 연구에서는 TOUGH-FLAC 연동해석기법을 통해 단층의 수리역학적 거동을 평가할 수 있는 수치해석 모델을 제안하였다. 이는 국제공동연구 DECOVALEX-2019 Task B의 일환으로 수행되었으며, 불투수성 암반 내 유체 주입으로 인한 단층의 재활성을 예측하고 주변 암반의 수리역학적 안정성을 평가할 수 있는 해석모델을 개발하는 데에 그 목적이 있다. 본 연구에서는 TOUGH2 수리유동모델과 FLAC3D의 역학적 인터페이스 모델의 연동을 통해 단층의 역학적 거동을 보다 합리적으로 구현할 수 있는 해석기법을 제안하고, 벤치마크 해석과 스위스 Mont Terri 지하연구시설 현장시험에 적용하여 그 타당성과 유효성을 검증하였다. 개발된 해석 모델은 유체의 주입으로 인한 단층 내 압력 분포의 발달, 역학적 변형에 따른 수리간극의 변화, 변위와 응력 등 단층의 수리역학적 거동을 적절히 재현할 수 있는 것으로 나타났다.

EFDC-Hydro와 WASP7.2 를 이용한 금강하류의 수리-수질 연계 모델링 (Serial Use of Hydrodynamic and Water Quality Model of the Geum River using EFDC-Hydro and WASP7.2)

  • 서동일;서미진;구명서;우재균
    • 상하수도학회지
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    • 제23권1호
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    • pp.15-22
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    • 2009
  • This study reports the serial use of a 3-D hydrodynamic model, EFDC-Hydro and a dynamic water quality model WASP7.2 that are maintained by USEPA. The 48 km section of the Geum River downstream between Daechung Dam and Gongju was selected as a sample study site. Topographical information was used to accurately represent morphology of the study site and boundary conditions were derived from governmental databases including WAMIS by Ministry of Land and Ocean and WEIS by Ministry of Environment. EFDC-Hydro was successfully calibrated for observed water level and WASP was calibrated using monthly observed water quality data obtained from the above sources. It was found that the current water quality target of BOD for the Geum River-H point could not be met on monthly basis though every other tributary of the area would meet its own water quality target as assigned in Korean TMDL. This study proposed the new target BOD water quality for the Gabcheon and Mihocheon as 4.3 and 3.6 mg/l, respectively so that the Geum River-H point can meet the target. When Sejong City is constructed, it is estimated that effluent discharge limit of BOD must be less than 4.5 mg/l to meet water quality of the point. This study shows that it is possible to carry out more precise modeling considering both water movement and water kinetics by using EFDC and WASP simultaneously.

하천공간정보 웹 서비스의 적합성에 관한 연구 (Study on Suitability for Web Service of River Geospatial Information)

  • 홍성수;신형진;황의호;채효석
    • 한국지리정보학회지
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    • 제22권2호
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    • pp.121-132
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    • 2019
  • 최근 우리나라는 IT를 포함한 다양한 분야에서는 웹 서비스에 대한 기술의 발전과 함께 사용자 수도 증가함으로써 웹 서비스 적합성 여부의 중요성이 강조되고 있다. 하천공간정보를 포함한 공간정보 분야는 IT를 중심으로 웹 서비스에 관하여 많은 연구가 진행되고 있으나 웹 서비스의 테스트에 대한 연구가 미흡한 실정이다. 이에 하천공간정보 웹서비스 구현과 함께 웹서비스의 성능을 파악하기 위한 검증이 필요하다. 하천공간정보에 대한 웹 서비스(HydroG-OneFlow)를 대상으로 Open Source인 Apache Jmeter를 이용하여 성능 및 안정성 테스트를 수행하고, StyleCop을 이용하여 표준 준수성 및 상호운용성 테스트를 수행하여 웹 서비스에 대한 적합성을 테스트하였다. 성능은 유저 수가 500명씩 증가할 경우 평균 응답시간이 약 2초씩 증가하였고, 신뢰성은 유저 수가 500명씩 증가할 경우 약 0.2%씩 감소하는 것으로 나타났다. 또한 표준 준수성 및 상호운용성을 수행함으로써 웹서비스의 신뢰도를 높였다. 이를 통해 하천공간정보에 대한 웹 서비스 구현 및 취약점을 보완할 수 있는 기반이 될 것으로 판단된다.

월성 3,4호기 증기발생기 전열관 검사 (Wolsong 3&4 Steam Generator Tube Inspection)

  • 장경식;권동기;최진혁;손태봉
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2001년도 추계학술대회논문집B
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    • pp.859-866
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    • 2001
  • During the Pre-service Inspection for Wolsong Unit 3&4 in 1997/1998 respectively, 17 Distorted Roll Transition indications(over expanded beyond tubesheet secondary face) were identified at the Unit 4 (S/G B, D). Six(6) tubes out of these tubes were plugged in 1998. However the first Periodic Inspection identified additional 110 indications in 1999 and 2000. The additionally identified 110 indication call, not reported at the Pre-service Inspection, are; 2 Not-Finally-Expanded-Tubes and 108 Distorted Roll Transition tubes. Design limit of each Steam Generator tube Plugging is 6.4%. Plugging was performed by the Steam Generator manufacturer under the warranty. When Distorted Roll Transition indications were first identified on the Unit 4 in 1998 the degree of Over-expansion was measured using an inner dial-gage to make the disposition of Nonconformance report. 2 Not-Finally-Expanded-Tubes were plugged and 10 tubes out of 108 Distorted Roll Transition Tubes were also plugged as a preventive measure.

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

  • 이승수;노성진;장철희;이동섭
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제50권4호
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    • pp.263-275
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    • 2017
  • 고정확도의 도시침수 모의를 위해서는 물리적 개념에 기반한 통합적 수치해석이 필요하다. 본 연구에서는 Lee et al. (2015)이 개발한 1차원 하수관망, 2차원 범람 모형의 국내 적용성을 검토하고, 과거 도시 홍수 사상의 침수 원인 분석을 수행하였다. 본 모형은 이중배수 개념에 기반하여 멘홀 대신 집수구를 지표면과 하수관망 사이의 교환유량 산정 지점으로 이용하므로 보다 실제와 유사하게 침수 과정을 모의할 수 있을 뿐 아니라 지표면 범람 해석시 건물에 의한 차단 효과를 고려할 수 있다. 개발된 모형의 적용성은 서울 사당 유역에서 발생한 침수 사상에 대해서 재현 모의를 통해 검증하였다. 적용 결과, 본 연구에서 개발된 모형은 실제 침수 피해 영역을 실제와 유사하게 모의 하였을 뿐만 아니라 침수 원인을 보다 자세히 분석할 수 있는 장점을 보여주었다.

2차원 침수해석과 BIM 기술을 활용한 홍수재난 대피지도 작성 (Development of a Flood Disaster Evacuation Map Using Two-dimensional Flood Analysis and BIM Technology)

  • 정창삼
    • 한국방재안전학회논문집
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    • 제13권2호
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    • pp.53-63
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    • 2020
  • 본 연구에서는 2차원 흐름 해석 모형인 Hydro_AS-2D 모형을 이용하여 해수면 상승과 극한 홍수 발생 시 창원시 성산구 및 의창구 일대의 침수피해 상황을 모의하고, 그 결과를 3차원 지형 상에 표출한 후 BIM 기술을 이용하여 최적 대피경로를 도출하였다. 기후변화는 홍수재해 측면에서 크게 두 가지 요소에 영향을 미치는데 해수면 상승과 극한 강우사상의 증가이다. 해수면 상승은 그 자체만으로 연안지역에 해수가 범람하여 침수현상을 유발하는 영향을 미칠 수 있을 뿐 아니라 하천의 기점 홍수위를 상승시켜 하천 전체에 걸쳐 홍수위 상승을 유발한다. 본 연구에서는 기후변화에 의한 해수위 상승과 태풍에 의한 폭풍해일에 의한 해수위 상승, 그리고 태풍에 의한 극한 강우사상을 모의조건으로 설정하였다. 창원시의 지형공간정보와 하천정비기본계획의 하천횡단 정보를 이용하여 유역전체의 3차원 공간정보로 구성하고 이를 수치모형화 하였다. 연구대상지역은 BIM 기술을 이용하여 3차원 지형정보 상에 건물의 층고, 대피소 위치 등의 정보를 가지고 있는 3차원 도시정보모델로 구축하였으며, 수치모의 결과를 이 모델 상에 표출하고 대피계획을 위한 분석에 사용하였다. 침수발생 시 대피경로는 시간에 따른 침수 범위의 변화에 따라 대피소로의 경로를 설정하는 알고리즘에 의해 결정되며, 설정된 경로는 직관적인 3차원 공간정보 상에 표출되어 사용자에게 제공된다.

수력 원통형 터빈 가이드 베어링의 저부하/저편심 성능향상 설계 - 패드 선단 테이퍼의 도입 (Low-Load/Low-Eccentricity Performance Improvement Designs for Hydro Power Application of Cylindrical Turbine Guide Bearings - Introduction of Pad Leading-Edge Tapers)

  • 이안성;장선용
    • Tribology and Lubricants
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    • 제33권2호
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    • pp.65-70
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    • 2017
  • In vertical hydro/hydraulic power turbine-generator applications, traditionally, cylindrical turbine guide bearings (TGBs) are widely used to provide turbine runner shafts with smooth rotation guides and supports. All existing cylindrical TGBs with simple plain pads have drawbacks such as having no pressure generation and film stiffness at the no-load condition and in addition, at the low-load/low-eccentricity condition, having very low film stiffness values and lacking design credibility in the stiffness values themselves. In this paper, in order to fundamentally improve the low-load/low-eccentricity performance of conventional cylindrical TGBs and thus enhance their design-application availability and usefulness, we propose to introduce a rotation-directional leading-edge taper to each partitioned pad, i.e., a pad leading-edge taper. We perform a design analysis of lubrication performance on $4-Pad{\times}4-Row$ cylindrical TGBs to verify an engineering/technical usefulness of the proposed pad leading-edge taper. Analysis results show that by introducing the leading-edge taper to each pad of the cylindrical TGB one can expect a constant high average direct stiffness with a high degree of design credibility, regardless of load value, even at the low-load/low-eccentricity condition and also control the average direct stiffness value by exploring the taper height as a design parameter. Therefore, we conclude that the proposed pad leading-edge tapers are greatly effective in more accurately predicting and controlling rotordynamic characteristics of vertical hydro-power turbine-generator rotor-bearing systems to which cylindrical TGBs are applied.

시뮬레이션 기법을 이용한 유압생산부 설비배치 계획의 분석 (An Analysis of Hyd-Cylinder Shop Facilities Planning by Simulation)

  • 정귀훈;정수원;박동환;김중철;권경열
    • 산업공학
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    • 제5권2호
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    • pp.39-52
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    • 1992
  • This paper presents alternatives for facilities planning and analyses them using simulation approach. For this purpose, hydro-cylinder production line was sampled as a case study. Several facilities planning alternatives are evaluated based on the several factors such as line balancing, equipment utilization, optimum number of equipments, inventory size, flow time, bottleneck machine, and productive capacity. An optimal facilities planning is proposed based on the degree of meeting with the all factors evaluated. The simulation language employed in this study is SIMAN and the data used for simulation are provided by hydro-cylinder shop.

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이차원 수리-역학적 연계해석 시 유도배수 모델링 방법에 따른 수치해석적 비교연구 (A numerical comparative study on induced drainage modelling in 2D hydro-mechanical coupled analysis)

  • 유광호
    • 한국터널지하공간학회 논문집
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    • 제10권1호
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    • pp.91-104
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    • 2008
  • 터널의 경우 안정성을 정량적으로 평가하기 위해 안전율 개념이 제안된 바 있다. 이는 역학적 해석의 범주에 한정된 것으로 수리 역학적(hyro-mechanical) 연계해석의 범주에서는 해석 모델링의 복잡성으로 인해 안전율 개념이 적용된 연구는 극히 드문 실정이다. 최근 들어 수리-역학적 연계해석에 관한 연구가 활발히 진행되고 있다. 본 연구에서는 해저 터널의 안전율을 정확히 산정하기 위해 수리-역학적 연계해석 시 유도배수 모델링 방법을 비교 분석하였다. 수치해석 시 터널 내부로 유도배수하는 방법으로는 숏크리트 수리특성을 조절하는 유도배수 방법과 집수정을 이용한 유도배수 방법이 고려되었다. 두 방법의 비교를 위해 암반등급, 숏크리트 두께, 암반 수리특성에 대하여 민감도 분석을 수행하였고, 연구 결과 해저터널의 수리-역학적 연계해석 시 집수정을 이용한 유도배수 방법을 사용하는 것이 터널의 안정성을 검토하는 데에 보다 신뢰성이 높은 것으로 나타났다.

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