• 제목/요약/키워드: Tank모형

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전역최적화 기법을 이용한 강우-유출모형의 매개변수 자동보정 (Parameter Calibrations of a Daily Rainfall-Runoff Model Using Global Optimization Methods)

  • 강민구;박승우;임상준;김현준
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제35권5호
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    • pp.541-552
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    • 2002
  • 본 연구에서는 전체탐색기법 중 Simplex법의 원리를 이용한 SCE-UA법과 Annealing-Simplex (A-S)법을 일유출량 추정 수문모형인 탱크모형의 매개변수 보정에 적용하여 국부탐색기법인 Downhill Simplex법의 결과와 비교하여 탐색능력을 평가하였다. 오차가 없는 합성자료를 사용한 보정에서 A-S법이 목적함수에 관계없이 전역최적해를 탐색하는 결과를 나타냈으며, SCE-UA법은 ABSERR를 목적함수로 사용할 경우에 전역최적해를 탐색하는 결과를 나타냈으며, 다른 목적함수를 사용하는 경우에는 최적해에 가까운 탐색결과를 나타냈다. Downhill Simplex법은 초기값에 따라 다근 탐색결과를 나타냈으며, 최적해에 가까운 초기값을 사용할 경우 전역 최적해를 탐색하는 결과를 나타냈다. 실측자료를 사용한 보정에서는 A-S법과 SCE-UA법이 목적함수에 관계없이 양호한 결과를 나타냈다. 두 개의 서로 다른 단일 목적함수를 조합하여 만든 목적함수 중 DRMS와 NS의 조합에 의해 만들어진 목적함수인 DN이 다른 목적함수보다 저유량에 비중을 더 둔 예측결과를 나타냈으며, 전체 자료기간에 대해서 양호한 예측결과론 나타냈다.

기후변화의 불확실성을 고려한 한강유역의 물수급 전망 (Projecting Water Balance for the Han River Basin Considering Climate Change Uncertainty)

  • 서승범;김영오;이재경
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2011년도 학술발표회
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    • pp.30-30
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    • 2011
  • 현재 우리나라는 수자원의 안정적인 확보와 효율적인 관리를 위하여 20년 단위의 수자원장기 종합계획을 수립하고 있으며, 향후 발생가능한 물의 과부족을 평가하는 물수급 분석을 통해 최적의 수자원관리 계획을 수립하고 있다. 하지만, 현재의 수자원장기종합계획에서는 미래 물수급 전망을 단일 값으로 제시하는 확정론적 기법을 적용하고 있으며, 과거 유출패턴이 미래에도 똑같이 재현된다는 가정 하에 물수급 분석을 수행한다. 이는 기후변화의 불확실성에 따른 물공급 시나리오의 다양성을 고려하지 않는 것을 뜻하며, 현재 다양한 GCM(Global Circulation Model)을 통해 제시되고 있는 미래 수자원 변동 전망을 물수급 분석에 반영하지 않고 있음을 말해 주는 것이다. 따라서, 본 연구에서는 기후변화에 따른 미래 자연유출량의 불확실성을 반영할 수 있는 물수급 전망 기법을 제안코자 한다. 먼저 국내유역에 적합한 GCM 시나리오들을 선정하였으며, 스케일상세화(downscaling) 기법을 통해 한강유역 중권역별 강우량, 증발산량 등의 일 단위 미래 수문기상 자료를 구축하였다. 다음으로, 앞서 구축한 기상자료를 개념적 강우-유출 모형인 TANK 모형에 입력하여 중권역별 미래 유출량을 산정하여 각 시나리오별 미래 유출량 변화를 전망하였다. 물수급 분석 모형으로는 한국건설기술연구원에서 미국 SEI-B와 제휴하여 개발한 통합수자원평가계획모형인 K-WEAP을 사용하였으며, 물수급 분석 결과를 바탕으로 중권역별 물공급 지수를 산정하여 제시하였다. 현재 대부분의 기후변화 연구에서는 GCM 시나리오를 직접 적용한 결과를 바탕으로 미래 수자원 전망 결과를 제시하고 있는데, 여기에는 GCM 자체의 불확실성은 물론 과거 관측 자료를 입력자료로 하는 기존 연구 방법론으로 부터의 급진적인 변화에 따른 연구 연속성의 문제 또한 존재한다. 따라서 본 연구에서는 GCM 유출량 시나리오의 직접 적용 대신 과거 유출 시나리오별 가중값을 산정하여 반영함으로서 GCM 모의 결과의 불확실성을 저감하는 방안을 제안하였다.

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파랑충격력에 의한 원형실린더구조물의 구조응답평가 (Evaluation of Structural Response of Cylindrical Structures Based on 2D Wave-Tank Test Due to Wave Impact)

  • 이강수;하윤진;남보우;김경환;홍사영
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제33권5호
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    • pp.287-296
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    • 2020
  • 본 연구에서는 2D 조파수조를 통해 수행된 모형시험결과를 기반으로 원형실린더에 분포하는 파랑충격압력을 시간에 따라 계측하고 이를 CFD해석 결과와 비교하였다. 전산유체역학 해석을 통해 파랑충격력에 직접평가법에 관한 효용성을 확인할 수 있었고, 실험으로부터 구한 파랑충격 시계열 데이터를 그대로 원형단면을 갖는 실제 해양구조물의 부재에 적용하였다. 실린더에 분포하는 변위 및 응력의 특성과 특이점이 바뀌는 것을 확인하였고 실제 시계열을 적용하는 것이 해양구조물의 강도평가를 보다 정확하게 평가할 수 있음을 확인할 수 있었다. 또한, 선수부에 요구되는 외판의 최소선급규정에 따른 두께 경험식들을 분석하여 적용하고자 하였다. 동일한 재료 물성치를 갖는 강재에 관해 선수외판에 요구되는 구조물의 최소두께와 원형단면 부재에 요구되는 최소두께를 비교·분석하였고 이를 통해 NORSOK standard에 제시되어 있는 구조물의 손상기준을 활용하여 허용 두께치를 추정하고자 하였다. 특히 해양구조물의 갑판충격력(wave in deck)의 경우 이와 관련된 경험식이나 최소두께 요구사항들이 정립되어 있지 않기 때문에 본 연구를 통해 파랑충격력에 따라 요구되는 판재의 최소두께를 제안하고자 하였다.

수치 및 축소모형실험에 의한 2차원 전기비저항 탐사에서의 지형효과에 관한 연구 (A Study on Topographic Effects in 2D Resistivity Survey by Numerical and Physical Scale Modeling)

  • 김건수;조인기;김기주
    • 지구물리와물리탐사
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    • 제6권4호
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    • pp.165-170
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    • 2003
  • 최근 전기비저항탐사는 산악과 같은 지형의 기복이 심한 지역에서도 널리 수행되고 있다. 그러나 이러한 지형의 기복은 전기비저항 탐사자료의 왜곡을 유발하며, 잘못된 해석의 원인이 될 수도 있다. 본 논문에서는 전기비저항탐사에서의 지형효과를 유한요소법에 의한 수치모델링과 축소모형의 두 종류의 모형실험을 통하여 분석하였다. 한편 축소모형실험을 연못에서 수행함으로써, 실내 수조 모형실험에서 문제가 될 수 있는 가장자리 효과를 피할 수 있었다. 다양한 경사를 갖는 능선과 계곡 지형 모형에 대하여 모형실험을 수행하였으며, 두 종류의 실험결과가 실험한 모든 지형모형에 대하여 서로 잘 부합됨을 확인하였다. 분석결과, 계곡모델은 계곡의 중심부에 낮은 겉보기비저항대가 분포하고 그 좌우에 높은 겉보기비저항대가 나타나는 양상을 보이며, 능선모델은 그 반대의 양상을 보인다. 또한 능선 및 계곡 모두 그 경사가 심할 경우에는 음의 겉보기비저항을 나타낼 수도 있음을 확인하였다. 따라서 전기비저항 탐사 자료의 해석시 지형효과를 꼭 고려해야 할 것으로 판단된다.

정수장 후염소 공정제어를 위한 예측모델 개발 (Prediction Models to Control Pro-chlorination in Water Treatment Plant)

  • 신강욱;이경혁
    • 상하수도학회지
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    • 제22권2호
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    • pp.213-218
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    • 2008
  • Prediction models for post-chlorination require complicated information of reaction time, chlorine dosage considering flow rate as well as environmental conditions such as turbidity, temperature and pH. In order to operate post-chlorination process effectively, the correlations between inlet and outlet of clear well were investigated to develop prediction models of chlorine dosages in post-chlorination process. Correlations of environmental conditions including turbidity and chlorine dosage were investigated to predict residual chlorine at the outlet of clear well. A linear regression model and autoregressive model were developed to apply for the post-chlorination which take place time delay due to detention in clear well tank. The results from autoregressive model show the correlationship of 0.915~0.995. Consequently, the autoregressive model developed in this study would be applicable for real time control for post chlorination process. As a result, the autoregressive model for post chlorination which take place time delay and have multi parameters to control system would contribute to water treatment automation system by applying the process control algorithm.

200TEU급 연안-하천 연계 컨테이너선의 선형개발 (Hull Form Development for 200TEU Class Sea-River Going Container Ship)

  • 이영길;이승희;이규열;김성용
    • 대한조선학회논문집
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    • 제34권4호
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    • pp.72-83
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    • 1997
  • 본 연구에서는 연안 및 운하, 두 곳 모두에서 운항이 가능한 컨테이너선에 대한 선형설계를 수행하였다. 설계된 선형은 기존의 140TEU 컨테이너선을 기준선으로 하여 설계된 200TEU급 컨테이너 선형으로, 선수부에 대하여는 기존의 저항시험 자료들을 통한 선형의 재설계도 시도되었다. 모형시험은 선형시험수조에서 일반적인 저항시험을 통한 전저항, 침하와 트림(trim)이 제측되었으며, 선체주위 유동장의 해석을 위한 수치해석으로는 무한수심 뿐만 아니라 제한수로상태에 대하여도 MAC법을 기초로 한 유한차분법(Finite-Difference Method)에 의해 계산이 수행되었다. 이러한 일련의 모형시험 및 유동장의 수치해석을 통하여 설계된 선형의 저항 특성을 파악하였다.

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비대칭과 대칭 단동선형을 가진 쌍동선의 조파저항성능 분석 (Wave-resistance Performance Analysis of the Twin Hull for a Type of the Asymmetric and Symmetric Mono Hull)

  • 최희종;박동우
    • 해양환경안전학회지
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    • 제19권1호
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    • pp.78-84
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    • 2013
  • 본 연구의 주목적은 쌍동선형의 조파저항성능을 평가할 수 있는 수치해석 프로그램을 개발하는 것이다. 개발된 프로그램을 이용하여 비대칭과 대칭인 단동선형을 가진 서로 다른 두 가지 쌍동선에 대하여 수치계산을 수행하여 저항성능을 평가 하였다. 타당성 검증을 위해서 수치해석 결과 중 선수와 선미에서의 침하량, 트림 그리고 조파저항 계수를 수조모형시험 결과와 비교하였다. 이러한 비대칭 그리고 대칭 선형이 가지는 쌍동선의 유체역학적 특성에 관한 비교분석 자료는 향후 선형개발 시 충분한 활용 가치가 있다고 판단된다.

워게임 메타모델 수립을 위한 실험계획 및 모델링 방법에 관한 비교 연구 (Comparisons of Experimental Designs and Modeling Approaches for Constructing War-game Meta-models)

  • 유권태;염봉진
    • 한국국방경영분석학회지
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    • 제33권1호
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    • pp.59-74
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    • 2007
  • 컴퓨터 시뮬레이션 모델은 일반적으로 복잡할 뿐더러 운용 시 많은 시간이 소요된다. 따라서 분석의 편의를 위해 좀 더 간단한 메타모델을 수립할 필요가 있다. 본 논문에서는 워게임 모델 JANUS를 사용하여 전차 전투 상황을 묘사하고 이에 대한 메타모델을 수립하였다. 메타모델을 수립하기 위해, 데이터 수집방법으로는 8가지의 실험계획법을, 모델링 방법으로는 2차 반응표면분석과 인공신경망을 고려하였다. 수립된 메타모델의 상대적 성능은 예측치의 평균제곱오차를 기준으로 비교하였다. 본 논문에서 고려한 전투상황에 대해서는 대체적으로 2차 반응표면 모형이 인공신경망 모형보다 더 높은 정확도를 보였으며, 실험계획법으로는 직교배열이나 최대최소거리 기준을 적용한 라틴 하이퍼큐브 계획법이 우수한 성능을 보였다.

소형 프로펠러 단독시험기 설계 (A Design Experience of Propeller Open Water Testing Dynamometer)

  • 김재성;송무석;김효철
    • 대한조선학회논문집
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    • 제32권4호
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    • pp.48-54
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    • 1995
  • 선박용 추진기의 단독시험을 위한 소형시험기를 설계제작하고 모형선 예인수조에서 검증시험을 실시하였다. 제작된 시험기는 전동기의 반동력을 스트레인 게이지를 이용하여 직접 계측함으로써 재래의 시험기에서 사용하고 있는 마모성 슬립링을(Slip Ring) 제거하였다. 또한 기기의 구조 부재를 검력계의 검출부로 사용함으로써 소형의 모형선에 탑재될 수 있도록 경량화 및 소형화를 이룩하였다. 개발된 이 제품은 회류수조 등에서 효과적으로 사용될 수 있을 뿐만 아니라 선형시험수조 및 캐비테이션 터널에서 사용될 각종 시험 기기 설계의 기초기술을 포괄하는 것으로 평가된다.

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프로펠러에 의한 LNG 운반선 이중모형 선미의 속도변화 계측 (Measurement of Velocity Field Change around Stern of LNG Carrier Double Body Model by Propeller)

  • 김병준;최순호;김형태;반석호
    • 대한조선학회논문집
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    • 제42권5호
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    • pp.448-457
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    • 2005
  • The experiment was performed at the large wind tunnel of the Chungnam National University to measure the velocity distribution around the stern of a Liquefied Natural Gas Carrier model. The data, mean velocity vectors of turbulent shear flows at the stern and near-wake including the propeller plane, were obtained by a five-hole Pilot tube for the double body model fixed inside the wind tunnel test section. The present result of the double body model shows a close agreement with the result of the lowing tank experiment performed by the KRISO for the same ship model. The characteristics of the LNG stern flow are discussed based on the measured velocity distribution. The data can be very useful for the validation of some numerical methods in computational fluid dynamics.