• 제목/요약/키워드: Sharp Interface

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SHARP 모델을 이용한 해안 대수층의 해수침투 경계면 추정 (Estimation of the Interface of Seawater Intrusion in a Coastal Aquifer System with SHARP Model)

  • 심병완;정상용
    • 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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    • 제8권1호
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    • pp.68-74
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    • 2003
  • 본 연구에서는 해안 대수층에서 SHARP수치모델을 이용하여 해수와 담수의 경계면 및 해수침투 범위를 추정하고, 계절적인 영향에 대한 모델의 민감도를 분석하였다. SHARP수치모사에 의한 해수와 담수의 경계면이 연구지역내 관측정에서 측정된 해수와 담수의 경계면보다 계절적인 변화에 대하여 더 민감하게 반응하였다. 분산형 모델인 SUTRA를 이용하여 TDS와 벡터 분포를 계산하고, SHARP모델에 의하여 만들어진 Ghyben-Herzberg 경계면과 비교한 결과, 해수침투 범위의 차이는 50m이하이며, 계절적인 영향에 의한 해수침투 변동폭의 차이는 약 12m로 나타났다. 이러한 해수침투 범위의 차이는 해안 대수층의 수치모사에 이용된 광역적인 규모에 비하면 작은 편이다. 본 연구지역과 같이 광역적인 규모의 해안 대수층에서 해수와 담수의 경계면을 추정하는데, SHARP모델은 매우 유용한 것으로 사료된다. 그러나 경계면 모델은 확산이 우세한 국지적인 규모의 모델링에서는 정확한 해수침투의 범위를 모사하는데 약간의 한계가 있는 것으로 보인다.

모래상자 수리모형실험을 통한 경계면 모델의 관정 염도 모의실험 (Applicability of a Sharp-Interface Model in Simulating Saltwater Contents of a Pumping Well in Coastal Areas)

  • 시뢰;최뢰;이찬종;홍성훈;박남식
    • 지질공학
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    • 제19권1호
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    • pp.9-14
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    • 2009
  • 본 연구에서는 해안지역 대수층에서 담수와 해수의 흐름을 개략적으로 모의하는 경계면(sharp-interface)모델이 관정규모의 지하수 흐름 문제에도 적용될 수 있는 지 조사하였다. 해안 지역에서 지하수를 개발할 때 고려해야하는 중요한 인자 중의 하나는 해수침투이다. 관정규모의 지하수흐름 문제에서 해수침투 여부를 평가하기 위해서는 양수관정의 염분도를 모의할 수 있어야한다. 경계면 모델의 양수관정 염도 모의 능력을 검증하기 위하여 소규모 모래상자 수리모형실험을 수행하고 경계면모델의 모의능력을 평가하였다. 여러 가지 실험에서 측정된 관정의 염분도는 0%에서 12%의 범위를 보였으며 모의된 염분도는 측정치를 잘 나타내었다.

담수렌즈 수리모형을 이용한 담수-염수 경계면 수치모델의 검정 (Validation of Fresh-Saltwater Sharp-Interface Model Using Freshwater Lens Hydraulic Experiment)

  • 홍성훈;박남식
    • 대한토목학회논문집
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    • 제26권3B호
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    • pp.263-269
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    • 2006
  • 해안지역의 지하수 개발 및 관리를 위하여 해안지하수 최적모델이 개발되었다. 최적모델은 해안지하수 흐름 모델과 최적화 기법으로 구성된다. 본 논문은 최적모델의 중요 구성요소인 경계면 수치모델을 검정하는 것이 목적이다. 염수체 위에 담수체가 부양하는 현상인 담수렌즈를 실험하기 위하여 실험실 수리모형이 제작되었다. 담수-염수 경계면 위치와 관정에서의 염분 농도의 실험 결과 값들이 수치모델의 결과 값들과 비교되었다. 경계면의 위치는 평균 상대오차율은 2.91%~4.39%로써 결과 값들이 잘 일치하였다. 관정에서의 염분 농도에 대한 비교 결과 또한 적절한 값을 나타내었다. 따라서 경계면 수치모델에 의한 해안지하수 흐름 거동 평가는 적절한 결과 값을 도출할 수 있을 것으로 판단된다.

스크린도어가 설치된 지하철에서 열차운행에 의한 비정상유동의 실험 및 수치적 해석 (Experimental and Numerical Analyses of Unsteady Tunnel Flow in Subway Equiped with Platform Screen Door System)

  • 김정엽;김광용
    • 설비공학논문집
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    • 제18권2호
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    • pp.103-111
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    • 2006
  • To optimize the ventilation and smoke control systems in subway equipped with platform screen door, the technology to analyze the unsteady tunnel flow caused by running of train should be developed. The development of model experiment and numerical analysis technique with relation to unsteady flow of subway were presented. The pressure and air velocity changes in 1/20-scaling experiment unit were measured and results were comparied to those of 3-D unsteady numerical analysis applied with sharp interface method. The experimental and numerical results were quantitatively similar and it would be reasonable to apply sharp interface method to analyze the unsteady flow in subway equipped with platform screen door.

PHASE FIELD MODELING OF CRYSTAL GROWTH

  • Sekerka, Robert F.
    • 한국결정성장학회:학술대회논문집
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    • 한국결정성장학회 1996년도 The 9th KACG Technical Annual Meeting and the 3rd Korea-Japan EMGS (Electronic Materials Growth Symposium)
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    • pp.139-156
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    • 1996
  • The phase field model is becoming the model of choice for the theoretical study of the morphologies of crystals growth from the melt. This model provides an alternative approach to the solution of the classical (sharp interface) model of solidification by introducing a new variable, the phase field, Ø, to identify the phase. The variable Ø takes on constant values in the bulk phases and makes a continuous transition between these values over a thin transition layer that plays the role of the classically sharp interface. This results in Ø being governed by a new partial differential equation(in addition to the PDE's that govern the classical fields, such as temperature and composition) that guarantees (in the asymptotic limit of a suitably thin transition layer) that the appropriate boundary conditions at the crystal-melt interface are satisfied. Thus, one can proceed to solve coupled PDE's without the necessity of explicitly tracking the interface (free boundary) that would be necessary to solve the classical (sharp interface) model. Recent advances in supercomputing and algorithms now enable generation of interesting and valuable results that display most of the fundamental solidification phenomena and processes that are observed experimentally. These include morphological instability, solute trapping, cellular growth, dendritic growth (with anisotropic sidebranching, tip splitting, and coupling to periodic forcing), coarsening, recalescence, eutectic growth, faceting, and texture development. This talk will focus on the fundamental basis of the phase field model in terms of irreversible thermodynamics as well as it computational limitations and prognosis for future improvement. This work is supported by the National Science Foundation under grant DMR 9211276

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유체 유동을 동반한 수치상결정 미세구조의 3차원 성장에 대한 수치해석적 연구 (NUMERICAL SIMULATION OF THREE-DIMENSIONAL DENDRITIC GROWTH WITH FLUID CONVECTION)

  • 윤익로;신승원
    • 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산유체공학회 2009년 춘계학술대회논문집
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    • pp.355-362
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    • 2009
  • Most material of engineering interest undergoes solidification process from liquid to solid state. Identifying the underlying mechanism during solidification process is essential to determine the microstructure of material which governs the physical properties of final product. In this paper, we expand our previous two-dimensional numerical technique to three-dimensional simulation for computing dendritic solidification process with fluid convection. We used Level Contour Reconstruction Method to track the moving liquid-solid interface and Sharp Interface Technique to correctly implement phase changing boundary condition. Three-dimensional results showed clear difference compared to two-dimensional simulation on tip growth rate and velocity.

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유체 유동을 동반한 다핵 수치상결정의 미세구조성장에 대한 수치해석적 연구 (Numerical Simulation of Dendritic Growth of the Multiple Seeds with Fluid Flow)

  • 윤익로;신승원
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제33권7호
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    • pp.469-476
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    • 2009
  • Most material of engineering interest undergoes solidification process from liquid state. Identifying the underlying mechanism during solidification process is essential to determine the microstructure of material thus the physical properties of final product. In this paper, effect of fluid convection on the dendrite solidification morphology is studied using Level Contour Reconstruction Method. Sharp interface technique is used to implement correct boundary condition for moving solid interface. The results showed good agreement with exact boundary integral solution and compared well with other numerical techniques. Effects of Peclet number and undercooling on growth of dendrite tip of both single and multiple seeds have been also investigated.

초음파 모터 구동 역감 장치에 부착한 전기자극 촉감 장치의 설계 (Design of the Electric Stimulus Tactile Apparatus Loaded on the Haptic Interface Using Ultrasonic Motors)

  • 김동옥;강원찬;김성철;오금곤;김영동
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2001년도 전력전자학술대회 논문집
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    • pp.9-13
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    • 2001
  • This paper proposes the electric stimulus tactile apparatus system(TESTAS) loaded on the hap-tic interface using ultrasonic motors(USMs). To touch the virtual object like wall in graphic, the 6 DOF haptic interface provides force feedback to users as if it is real. But the case of sharp virtual object like a puncture, it could not provided the sense of pain, but only the reaction-force. After the TESTAS had been loaded on this haptic interface. it could Provide not only the force but also the pain to users. To estimate the capability of TESTAS, we did experiments of three cases, one was very sharp, another was dull, the other is continuative contact.

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전기화학적 에칭방법을 이용한 초미세 바늘 전극 제작 (Fabrication of ultra-sharp tungsten tip using electro-chemical etching system)

  • 오현주;장동영;강승언
    • 한국공작기계학회:학술대회논문집
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    • 한국공작기계학회 2004년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.449-452
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    • 2004
  • To obtain the ultra-sharp tungsten tip, an analog to digital converter circuit aided by a personal computer has been setup. At the moment the lower part of the needle drops off during the etching process, a maximum current change across the reference resistor is detected by the PC interface card and the applied voltage is then cut off within a few milliseconds. Out experiment has been able to fabricate an ultra-sharp tungsten tip ~200 $\AA$ radius with a higher reproduction rate and reliability than the conventional method.

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급곡선 급경사 운행 산악트램의 대차 및 차체 연결 구조 개발 (Development of a Interface Structure of Bogie and Carbody in Mountain Tram running on sharp Curves)

  • 서승일;문형석
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제19권7호
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    • pp.275-282
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    • 2018
  • 산악트램은 기존 산악 도로에 매립형 궤도를 설치하여 무가선으로 주행할 수 있는 친환경 교통 시스템으로서, 결빙시에도 운행할 수 있는 장점이 있으나, 산악 도로의 급곡선과 급경사 구간을 주행해야 하는 어려움이 따르게 된다. 본 연구에서는 산악트램이 도로에 설치된 급곡선 급경사 궤도를 주행할 때의 기술적인 문제를 정의하고, 이 문제를 해결하기 위한 대차와 차체 연결 구조의 설계 방안을 제시하였으며, 시작품 제작 및 성능 시험을 통해 설계 방안의 효용성을 입증하였다. 급곡선 구간에서 내외 레일의 주행거리 차이가 심하게 발생하여 주행이 곤란해질 수 있으므로 좌우 차륜이 별개의 속도로 회전하는 독립구동 차륜을 개발하여 적용하였다. 기존 2대차-1차체 차량에서 발생할 수 있는 곡선구간에서의 공격각 및 횡압 증가에 따른 탈선을 방지하기 위해 1대차-1차체 차량을 설계하여 실제 적용하였다. 독립 구동차륜과 1대차-1차체 구조의 시험 차량 시작품을 제작하였고, 소형 궤도에서 시험 운행을 실시하여 성능을 검증하였다. 산악트램이 곡선과 경사를 통과할 시에 차체 간에 발생하는 3방향 회전 대변형을 흡수하기 위해 연결기를 설계하여 축소 시작품을 제작하였으며, 작동 시험을 실시하여 성능을 검증하였다.