• 제목/요약/키워드: Virtual water

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공공시설 내부 가상지하저류조 설치 시 침수저감 분석 (Analysis of flood reduction by installation virtual underground storage on Public Facilitys)

  • 이재광;탁용훈;김영도;강부식
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2018년도 학술발표회
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    • pp.132-132
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    • 2018
  • 홍수피해 발생 시 각 지역의 특성에 따라 피해의 정도가 다르게 나타나고 있다. 도시지역의 경우 포장도로로 인하여 불투수 면적이 넓어 배제 시설의 허용 용량을 초과하는 강우 발생 시 지표면 위로 유량이 누적된다. 특히 농촌지역에 비해 도시지역에서 국지적으로 기습적인 강우에 빈번히 침수피해가 발생한다. 우리나라 도시지역은 인구와 건물이 밀집되어 재산과 인명피해 및 교통체증 등으로 인한 간접피해 등 농촌지역에 비해 더 큰 피해가 발생할 수 있다. 도시 지역의 침수 피해 저감을 위해 우수 유출 저감시설과 내수배제 시설을 설치하여 우수의 유출을 지연시키거나 인위적으로 방류부 하천으로 방류시키는 방법이 있지만 이러한 시설의 설치에는 막대한 비용이 필요하며, 내수배제시설이 설치된 장소에 따라 침수현상이 다르게 나타나 저감시설 설치 전 공간적, 효율적으로 설치 가능한 장소와 침수 저감 효율에 대한 분석이 필요하다. 본 연구는 도림1 배수분구를 대상으로 XP-SWMM모델을 이용하였으며, 2010년 09월 21일 침수 발생 당시의 강우를 적용하여, 연구대상지역의 도시유출해석을 진행하였다. 또한, 어린이 공원과 학교운동장에 가상지하저류조를 설치하였을 시 침수저감 효과에 대하여 연구를 진행하였으며, 다양한 지하저류조 설치 시나리오에 따른 침수저감효과를 수심별 침수면적으로 나타내어 분석을 실시하였다. 본 연구를 통해, 도심지 지하 저류시설 도입의 기초자료로 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

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Validation of UNIST Monte Carlo code MCS using VERA progression problems

  • Nguyen, Tung Dong Cao;Lee, Hyunsuk;Choi, Sooyoung;Lee, Deokjung
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제52권5호
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    • pp.878-888
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    • 2020
  • This paper presents the validation of UNIST in-house Monte Carlo code MCS used for the high-fidelity simulation of commercial pressurized water reactors (PWRs). Its focus is on the accurate, spatially detailed neutronic analyses of startup physics tests for the initial core of the Watts Bar Nuclear 1 reactor, which is a vital step in evaluating core phenomena in an operating nuclear power reactor. The MCS solutions for the Consortium for Advanced Simulation of Light Water Reactors (CASL) Virtual Environment for Reactor Applications (VERA) core physics benchmark progression problems 1 to 5 were verified with KENO-VI and Serpent 2 solutions for geometries ranging from a single-pin cell to a full core. MCS was also validated by comparing with results of reactor zero-power physics tests in a full-core simulation. MCS exhibits an excellent consistency against the measured data with a bias of ±3 pcm at the initial criticality whole-core problem. Furthermore, MCS solutions for rod worth are consistent with measured data, and reasonable agreement is obtained for the isothermal temperature coefficient and soluble boron worth. This favorable comparison with measured parameters exhibited by MCS continues to broaden its validation basis. These results provide confidence in MCS's capability in high-fidelity calculations for practical PWR cores.

Low-frequency modes in the fluid-structure interaction of a U-tube model for the steam generator in a PWR

  • Zhang, Hao;Chang, Se-Myong;Kang, Soong-Hyun
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제51권4호
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    • pp.1008-1016
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    • 2019
  • In the SG (steam generator) of PWR (pressurized water reactor) for a nuclear plant, hundreds of U-shaped tubes are used for the heat exchanger system. They interact with primary pressurized cooling water flow, generating flow-induced vibration in the secondary flow region. A simplified U-tube model is proposed in this study to apply for experiment and its counterpart computation. Using the commercial code, ANSYS-CFX, we first verified the Moody chart, comparing the straight pipe theory with the results derived from CFD (computational fluid dynamics) analysis. Considering the virtual mass of fluid, we computed the major modes with the low natural frequencies through the comparison with impact hammer test, and then investigated the effect of pump flow in the frequency domain using FFT (fast Fourier transform) analysis of the experimental data. Using two-way fluid-structure interaction module in the CFD code, we studied the influence on mean flow rate to generate the displacement data. A feasible CFD method has been setup in this research that could be applied potentially in the field of nuclear thermal-hydraulics.

Estimation of the manoeuvrability of the KVLCC2 in calm water using free running simulation based on CFD

  • Kim, In-Tae;Kim, Cheolho;Kim, Sang-Hyun;Ko, Donghyeong;Moon, Seong-Ho;Park, Hwanghi;Kwon, Jaewoong;Jin, Bongyong
    • International Journal of Naval Architecture and Ocean Engineering
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    • 제13권1호
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    • pp.466-477
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    • 2021
  • There are three different well-known methods for predicting the manoeuvrability of ships: (1) free running model test, (2) direct manoeuvring simulation using CFD and (3) system-based manoeuvring simulation. In this paper, the manoeuvrability of the KVLCC2 was estimated using CFD with rigid body motion and body force propeller method. The free running manoeuvre at the different time steps were also simulated. The yaw checking ability and the turning ability of KVLCC2 were predicted using CFD and could have been confirmed that the IMO criteria was satisfied. When the results were compared with the model test and system-based method, the free running simulation showed better agreement to that of the model test. It could also be confirmed that the results vary depending on the time step. Overall, the CFD results using the body force propeller method estimated most accurately the test results.

Evaluation of the relationship between maximum tsunami heights and fault parameters in Korea

  • Song, Min-Jong;Kim, Chang Hee;Cho, Yong-Sik
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2022년도 학술발표회
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    • pp.275-275
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    • 2022
  • Tsunamis triggered by undersea earthquakes have the characteristic of longer wavelengths and can propagate a very long distance. Although the occurrence frequency of tsunami is low, it can cause casualties and properties. Historically, tsunamis that occurred on the western coast of Japan attacked the eastern coast of the Korean Peninsula and damaged the property and the loss of human life in 1983 and 1993. By tsunami in 1983 especially, 2 people were killed, and more than 200 casualties occurred. In addition, it caused 2 million dollars in property damage at Imwon Port. In 2011, The eastern cities of Japan: Iwate, Miyagi, Ibaraki, and Fukushima were damaged by a tsunami that occurred near onshore along the Pacific ocean and caused more than 300 billion dollars in property damage, and 20,000 casualties occurred. Moreover, those provoked nuclear power plant meltdown at Fukushima. In this study, it was carried out a relationship between maximum tsunami heights and fault parameters of earthquake: strike angle, dip angle, and slip angle at Imwon port. Those fault parameters are known that it does not relate to the magnitude of earthquake directly. Virtual tsunamis, which could be triggered by probable undersea earthquakes in the future, were investigated and mutual information based on probability and information theory was introduced to figure out the relationship between maximum tsunami height and fault parameters. Fault parameters were evaluated according to the strong relationship with maximum tsunami heights finally.

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소포제중 실리콘 오일의 함량에 대한 분석 (Quantitative Analysis of Silicone Oil in Antifoaming Agent)

  • 김경숙;양석란;임춘식;박현주
    • 대한화학회지
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    • 제44권4호
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    • pp.337-342
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    • 2000
  • 현재 한전의 화력발전소에서 사용되는 실리콘 오일계 소포제의 품질관리를위해 각종 실험을 실시한 결과 제조업체별로 다른 계면활성제 (예를 들면 유화제와증점제)를 사용하고 있어 가가의 소포제는 특징적인 물성을 나타냄을 확인할 수 있었다. 보다 간편하면서도 정확한 소포제의 품질관리를 위해 고안된본 실험은 소포제에 사용된 계면활성제의 종류나 양에 관계없이 소포제에 함유된 실리콘 오일의 정확한 함량을 측정하고자 시도하였다. 우선 매우 간단한 실험 기구로 행할수 있은 중량법이나 원심분리법을 사용하여 실리콘 오일의 함량을 구한 다음, FT-IR에 의한 분광법을 사용하여 비교${\cdot}$확인하였다. 원심분리법은 바탕실험과 실제 소포제에 대해 적용한 결과, 소포제 내의 실리콘 오일의 전량 회수되지 않으므로 오일 함량의 분석에는 좋은 방법이 될 수 없음을 확인하였다. 한편 일부 회사에서 제조된 소포제의 경우 이들 방법 사리에 상당한 차이를 나타내었다. 비교실험 결과, FT-IR에 의한 분광법이 적은 시료의 양으로 짧은 시간내에 손쉽게 분석이 가능하고 좋은 재현상을 나타내므로, 언급한 전처리 방법과 함께 사용할 경우 첨가된 계면활성제의 종류와 양에 관계없이 좋은 결과를 얻을 수 있다고 판단된다.

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듀얼 에너지 CT의 가상 단색 영상을 이용한 영상 교정 팬텀과 금속 인공음영에 관한 연구 (Study on the calibration phantom and metal artifacts using virtual monochromatic images from dual energy CT)

  • 이준성;이승훈;박주경;이선영;김진기
    • 대한방사선치료학회지
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    • 제29권1호
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    • pp.77-84
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    • 2017
  • 목 적: 이중선원 듀얼에너지 CT(DS-DECT)의 가상 단색 영상을 이용해서 영상의 질 향상과 선량학적 영향에 대한 방사선치료계획 이용의 유용성을 평가하고자 한다. 대상 및 방법: DS-DECT를 이용하여 듀얼에너지(80/Sn 140 kVp)와 싱글에너지(120 kVp) 영상을 획득하였다. 영상 교정 팬텀 실험을 위해서 40-140 keV 범위로 단색 영상을 재구성했다. 선량 측정용 고체물등가팬텀 연구에서는 64, 69, 88, 105 keV 단색 영상을 선택했다. 스테인리스 스틸을 포함한 고체물등가팬텀에 $10{\times}10cm^2$ 조사야, SSD 100 cm, 10 MV 광자선, 100 MU 조사선량, 단일빔으로 치료계획을 수립하였다. 방사선량측면도 자료는 중심축에 위치한 4개의 지점에서 구했다. 싱글에너지 CT에서 획득한 다색 영상을 기준영상으로 하고, 가상 단색 영상의 선량학적 결과를 분석하였다. 결 과: 낮은 단색 에너지 수치에서 평균 감약이 증가했다. 7개의 물질 중에서 Teflon이 에너지 의존성이 가장 컸고, 10 keV 수치 상승으로 CT number가 평균 2.48 % 감소했다. 저밀도 공기에서는 단색 에너지에 대한 에너지 의존성이 없었다. Polystyrene, Acrylic은 70 keV 이상에서 안정한 CT number를 나타내었다. CT-ED 변환 곡선은 80 keV 단색 영상과 120 kVp 다색 영상이 비슷하였다. 단색 영상의 에너지가 증가할수록 금속의 식별 능력이 향상되었다. 줄무늬 인공음영은 105 keV 단색 영상에서 높은 감소를 보였지만, 여전히 남아 있었다. 다색 영상과 비교하여 각 영상에 따른 방사선치료계획의 선량학적 차이는 ${\pm}0.7%$ 미만이었다. 결 론: 듀얼에너지 영상의 획득은 싱글에너지에 비해 피폭선량을 감소시킬 수 있고, 가상 단색 영상은 CT number 보정에 유용하였다. 향상된 영상의 질은 인체의 기하구조 묘사와 전자 밀도 분포 형성에 도움이 될 것으로 사료된다.

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DEM 모델을 이용한 평판재하시험의 토양 수직응력 해석 (Soil Stress Analysis Using Discrete Element Method for Plate-Sinkage Tests)

  • 장기찬;이수진;이규진
    • 한국CDE학회논문집
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    • 제20권3호
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    • pp.230-237
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    • 2015
  • Soil deformation on the off-load ground is significantly affected by soil conditions, such as soil type, water content, and etc. Thus, the soil characteristics should be estimated for predicting vehicle movements on the off-load conditions. The plate-sinkage test, a widely-used experimental test for predicting the wheel-soil interaction, provides the soil characteristic parameters from the relationship between soil stress and plate sinkage. In this study, soil stress under the plate-sinkage situation is calculated by the DEM (Discrete Element Method) model. We developed a virtual soil bin with DEM to obtain the vertical reaction forces under the plate pressing the soil surface. Also parametric studies to investigate effects of DEM model parameters, such as, particle density, Young's modulus, dynamic friction, rolling friction, and adhesion, on the characteristic soil parameters were performed.

충주댐 수몰지구의 3차원 영상복원 및 가상현실공간 비행기법연구 (A study on the Flying Technique of Virtual Reality Spatial and Stereo Image restoration for Water Filled Area by Chung-Ju Dam.)

  • 연상호;연창훈;홍일화
    • 한국콘텐츠학회:학술대회논문집
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    • 한국콘텐츠학회 2003년도 추계종합학술대회 논문집
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    • pp.395-401
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    • 2003
  • 다목적 대형 댐의 건설로 수몰된 과거의 삶의 공간을 20년이 지나서 다시 복원한다는 것은 그곳에 살던 실향민 등에게는 참으로 반가운 소식이다. 본 연구에서는 1980년대 초에 완공된 충주댐으로 인하여 물 속에 잠긴 청풍지구를 수몰이전의 입체 지형 공간적으로 원형복원하기 위한 원격탐사 기법을 적용한 것이다. 비교적 해상도가 좋은 인공위성 사진자료와 댐 수몰이전의 디지털 위성영상 데이터를 수집하고, 수몰직전에 제작된 지형도를 이용하여 위성영상자료의 통합 적용하여 수몰직전의 지형공간정보를 현재시간으로 영상 복원하기 위하여 원격탐사 기법을 적용한 것이다 이를 위하여 지형도에서 추출한 등고선과 현재의 등고선과의 접목을 통하여 청풍 주변지역을 중심으로 당시의 수치표고모형을 생성하였다. 또한 이를 입체적으로 보여주기 위한 투시조감도를 각 방향에서 생성함으로서 수몰이전의 아름다운 모습을 3차원적으로 영상복원 하였다. 또한 좀더 가까이서 수몰마을을 보기 위한 근접비행시뮬레이션 동영상을 제작하여 과거 기억 속의 고향을 영상에서 찾아볼 수 있도록 한 것이다.

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Collapse analysis of shallow tunnel subjected to seepage in layered soils considering joined effects of settlement and dilation

  • Yang, X.L.;Zhang, R.
    • Geomechanics and Engineering
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    • 제13권2호
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    • pp.217-235
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    • 2017
  • The stability prediction of shallow buried tunnels is one of the most difficult tasks in civil engineering. The aim of this work is to predict the state of collapse in shallow tunnel in layered soils by employing non-associated flow rule and nonlinear failure criterion within the framework of upper bound theorem. Particular emphasis is first given to consider the effects of dilation on the collapse mechanism of shallow tunnel. Furthermore, the seepage forces and surface settlement are considered to analyze the influence of different dilation coefficients on the collapse shape. Two different curve functions which describe two different soil layers are obtained by virtual work equations under the variational principle. The distinct characteristics of falling blocks up and down the water level are discussed in the present work. According to the numerical results, the potential collapse range decreases with the increase of the dilation coefficient. In layered soils, both of the single layer's dilation coefficient and two layers' dilation coefficients increase, the range of the potential collapse block reduces.