• 제목/요약/키워드: Sigma Coordinate

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δ-좌표계에서 동수압 계산 수중벽체 인근흐름 수치모형실험 (Modeling Three-dimensional Free Surface Flow around Thin Wall Incorporation Hydrodynamic Pressure on δ-coordinate)

  • 김효섭;유호준;진재율;장창환;이정수;백승원
    • 한국습지학회지
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    • 제16권3호
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    • pp.327-336
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    • 2014
  • 물에 잠긴 얇은 벽은 잠제 사각형 블록의 극단적인 경우라고 할 수 있으며, 하천이나 해안지역에서 다양한 목적으로 사용될 수 있다. 잠제구조물의 얇은 벽 주위 흐름과 압력을 계산하기 위하여 동수압이 포함된 ${\sigma}$-격자체계의 3차원 수치모델을 수행하였고, 그 주변의 유속 흐름을 파악하였다. ${\sigma}$-격자체계는 완경사 하상에 유동 시뮬레이션을 적용할 수 있는 강력한 장점을 가지고 있다. 반면에 ${\sigma}$-격자체계는 하상에 날카로운 구조물등에 대한 해석에는 한계를 갖고 있다. 동압력 계산은 직교격자 시스템에서만 유효하다. CST3D시스템 내에 SOLA 기법을 ${\sigma}$-격자체계에 맞게 수정하여 채택하였다. 모델은 2차원 수조에서의 1차원 전자자기식유속계를 통한 관측자료를 통하여 검증하였고, 정수압 가정의 ${\sigma}$-격자체계 수치모형과의 비교를 통하여 정량적인 비교 검토를 수행하였다. 전체적으로 계산된 수평유속과 측정된 수평유속이 유사한 것으로 나타났다. 수리모형실험을 통한 관측자료의 결과를 수치모형이 10% 이내로 정확하게 모의하였고, 관측자료와 대조하였을시 와도의 분포를 유사하게 재현하였다. 수정 SOLA 방식을 채택하여 동수압이 고려되었고, ${\sigma}$-격자체계에 적용한 본 연구는 실제 관측자료를 잘 재현하였으며, 하구, 하천등의 구조물 주변에서의 유속분포를 검증할 시 매우 유용한 것으로 판단된다.

연직좌표변환을 이용한 하구에서의 염수침투에 관한 2차원 수치모의 (Two-Dimensional Numerical Simulation of Saltwater intrusion in Estuary with Sigma-Coordinate Transformation)

  • 배용훈;박성수;이승오;조용식
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2007년도 학술발표회 논문집
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    • pp.1263-1267
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    • 2007
  • A more complete two-dimensional vertical numerical model has been developed to describe the saltwater intrusion in an estuary. The model is based on the previous studies in order to obtain a better accuracy. The non-linear terms of the governing equations are analyzed and the $\sigma$-coordinate system is employed in the vertical direction with full transformation which is recently issued in several studies because numerical errors can be generated during the coordinate transformation of the diffusion term. The advection terms of the governing equations are discretized by an upwind scheme in second-order of accuracy. By employing an explicit scheme for the longitudinal direction and an implicit scheme for the vertical direction, the numerical model is free from the restriction of temporal step size caused by a relatively small grid ratio. In previous researches, some terms induced from the transformation have been intentionally excluded since they are asked the complicate discretization of the numerical model. However, the lack of these terms introduces significant errors during the numerical simulation of scalar transport problems, such as saltwater intrusion and sediment transport in an estuary. The numerical accuracy attributable to the full transformation is verified by comparing results with a previous model in a simply sloped topography. The numerical model is applied to the Han River estuary. Very reasonable agreements for salinity intrusion are observed.

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차량용 백색 LED 패키지의 색 좌표 품질 개선 (Improvement for Chromaticity Coordinate Quality of Automotive White LED Packages)

  • 소순진;정충우;문태을;김정빈;홍성훈
    • 품질경영학회지
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    • 제50권3호
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    • pp.425-440
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    • 2022
  • Purpose: The purpose of this paper is to improve the chromaticity coordinate quality of white LED packages for automobiles that require high quality and reliability. Methods: The project follows the structured methodology of the Six Sigma DMAIC Roadmap, which consists of Define, Measure, Analyze, Improve and Control phases. Results: A CTQ is determined based on COPQ analysis, and a process map and a XY matrix are utilized for selecting process input variables. Three vital Few Xs are identified through data analysis; amount to mix at one time, deviation by head pumps, and deviation by production magazines, and process improvements are performed for each of the three vital Few Xs. Conclusion: The improved process conditions for the three vital Few Xs are applied to the production line, and the results show that the percent defective of chromaticity coordinate has improved from 1.59% to 0.63% and a financial effect of about 50 million won per year is obtained.

${\sigma}$-좌표계 기반의 혼합 모형과 Boussinesq Equations 모형의 연계 (A Sigma-Coordinate Scalar Transport Model Coupled with Boussinesq Equations)

  • 김대홍;패트릭 라이��
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2010년도 학술발표회
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    • pp.218-222
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    • 2010
  • 본 연구에서는 ${\sigma}$-좌표계를 기반으로 하는 3차원의 이송확산 모형과 depth-integrated eddy simulation 모형을 결합한 효율적인 3차원 근역 (near-field) 해석모형을 제시하였다. 흐름 모형은 Boussinesq-type equations과 stochastic backscatter model을 기본으로 하고 있다. 이 흐름 모형은 수면의 변화와 바닥으로부터 발생하는 전단력과 파랑의 유동으로부터 발행하는 수심방향의 유속분포를 예측할 수 있다. 이와 같은 흐름 정보를 3차원 ${\sigma}$-좌표계의 이송확산모형에 제공하고 scalar의 이송과 확산에 대한 거동을 계산한다. 기본적인 이송과 이송-확산에 대한 검증 및 개수로에서 정량적 검증과 정성적 검증을 수행하였다. 전반적으로 타당한 결과가 도출되어 모형의 적합성이 있음을 확인하였다.

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3차원 해수유동모델에 의한 제주항 연안해역의 해수순환 특성 (The Characteristics of Circulation in the Coastal Area of Jeju Harbor Using the Three Dimensional Ocean Circulation Model)

  • 양태혁;양성기
    • 한국환경과학회지
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    • 제20권6호
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    • pp.679-686
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    • 2011
  • The characteristics of circulation in the coastal area of Jeju Harbor in Korea was examined using the Princeton Ocean Model(POM) with a sigma coordinate system. The result of numerical analysis well corresponded to the observed current data. The velocity at offshore was stronger compared to coastal area during the both period of in maximum flood and maximum ebb of spring tide. According to mean wind velocity, the tidal velocity at the shallow area of Jocheon was slightly increasing during maximum ebb. The effect of wind on the circulation was stronger in shallow area and showed rapid change with depth.

조간대 해역의 3차원 유동모형 적용성 (Applicability of 3-D Models for Hydrodynamic Simulation near Tidal Flat Area)

  • 강주환;김양선;소재귀
    • 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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    • 제14권3호
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    • pp.176-183
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    • 2011
  • 조간대가 발달되어 있는 청계만 해역에서 3차원 해수유동모형의 적용성을 검토하였다. EFDC 모형과 ESCORT 모형을 ${\sigma}$-격자체계하에서 적용한 결과 EFDC 모형이 우수한 결과를 보였으며 ESCORT 모형 역시 무난한 적용성을 보이고 있다. 그러나 조간대 상에서 얕은 수심을 동일한 격자 개수로 분할하는 ${\sigma}$-격자체계의 특성에 연유하여 비효율적인 측면을 확인할 수 있었다. ESCORT 모형에서 제공되는 z-격자체계로 모의한 결과 이러한 비효율성을 피할 수 있었으며 정확성에서도 유의적인 차이가 없는 것으로 나타나고 있다.

개량형 POM을 이용한 수역에서의 저층수의 거동에 관한 연구 (A Study on the behavior of bottom water in water area by using modified POM)

  • 윤종성;이동근;김인철
    • 한국해안해양공학회지
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    • 제18권3호
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    • pp.198-210
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    • 2006
  • 본 연구에서 이용한 3차원 유동모델인 POM(Princeton Ocean Model)은 저층수의 거동예측에 유리한 ${\sigma}$ 좌표계를 채용하고 있는 모델로서 범용성이 높고, 해양유동모델로서 개발되었지만 최근에는 연안역에서의 적용 예(박경 등, 1998)도 증가하고 있다. 기존의 POM은 ${\sigma}$좌표계 모델의 좌표변환에 기인한 수치오차에 대한 보정을 실시하지 않은 모델로서, 이러한 수치오차를 축소시키는 것은 저층부근의 유속의 정도향상에 매우 중요하지만 오차의 축소를 시도하지 않고 그대로 적용하고 있는 실정이다. 따라서, 본 연구에서는 $Sl{\Phi}rdal$(1997)이 제안한 방법을 이용하여 오차보정을 통한 3차원 유동모델인 POM의 정도향상을 실시하였다. 구축된 모델을 이용하여 우리나라의 대표적인 기수호중 하나인 영랑호에 적용하여 저층수의 거동을 파악하고 빈산소수괴를 포함한 저층수의 거동 및 형성기구를 명확히 할 수 있는 자료로서 활용하고자 하였다. 적용결과, 기존 POM모델과 비교하여 개량형 POM모델을 이용하였을 경우 수역에서의 저층수의 거동재현에 있어서 더욱 효과가 있음을 볼 수 있었다.

Effects of Amino Substitution on the Excited State Hydrogen Transfer in Phenol: A TDDFT Study

  • Kim, Sang-Su;Kim, Min-Ho;Kang, Hyuk
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제30권7호
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    • pp.1481-1484
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    • 2009
  • When isolated phenol or a small phenol-solvent cluster is excited to the $S_1\;state\;of\;{\pi}{\pi}^*$ character, the hydrogen atom of the hydroxyl group dissociates via a ${\pi}{\sigma}^*$ state that is repulsive along the O-H bond. We computationally investigated the substitution effects of an amino group on the excited state hydrogen transfer reaction of phenol. The time-dependent density functional theory (TDDFT) with B3LYP functional was employed to calculate the potential energy profiles of the ${\pi}{\pi}^*$ and the ${\pi}{\sigma}^*$ excited states along the O-H coordinate, together with the orbital shape at each point, as the position of the substituent was varied. It was found that the amino substitution has an effect of lowering the ${\pi}{\sigma}^*$ state and enhancing the excited state hydrogen transfer reaction.

연직변환좌표(鉛直變換座標)에서 3차원(次元) 유동(流動) 수직모형(數値模型) (A Three-Dimensional Numerical Model of Hydrodynamic Flow on σ-Coordinate)

  • 정태성;이길성
    • 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.

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오탁방지막이 설치된 3차원 흐름 수치모델 (Three-Dimensional Numerical Model for Flow with Silt Protector)

  • 홍남식;김가야;강윤구
    • 한국해양공학회지
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    • 제22권3호
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    • pp.1-7
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    • 2008
  • In this study, a mathematical model for flaw with silt protector is proposed that adds a second-order energy loss term in the momentum equation. The three-dimensional numerical model was developed based on mathematical models and verified through comparison with flume test results. Loss coefficients were evaluated through the flume tests and applied to the numerical model. It was found through the investigation of various example cases that the downstream flow pattern was affected mainly by penetration of the silt curtain, not by the approach velocity, and also that the blocking effect of velocity was increased by the increase in mesh density of the silt curtain, below a certain mesh density. The blocking effect did not increase further above a certain mesh density.