Seo, Minjang;Yeom, Gyeong-Seon;Lee, Changmin;Lee, Woo-Dong
한국해양공학회지
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제36권1호
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pp.11-20
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2022
Generally, tsunamis are generated by the rapid crustal movements of the ocean floor. Other factors of tsunami generation include landslides on coastal and ocean floor slopes, glacier collapses, and meteorite collisions. In this study, two numerical analyses were conducted to examine the formation, propagation, and deformation properties of landslide tsunamis. First, LS-DYNA was adopted to simulate the formation and propagation processes of tsunamis generated by dropping rigid bodies. The generated tsunamis had smaller wave heights and wider waveforms during their propagation, and their waveforms and flow velocities resembled those of theoretical solitary waves after a certain distance. Second, after the formation of the landslide tsunami, a tsunami based on the solitary wave approximation theory was generated in a numerical wave tank (NWT) with a computational domain that considered the stability/steady phase. The comparison of two numerical analysis results over a certain distance indicated that the waveform and flow velocity were approximately equal, and the maximum wave pressures acting on the upright wall also exhibited similar distributions. Therefore, an effective numerical model such as LS-DYNA was necessary to analyze the formation and initial deformations of the landslide tsunami, while an NWT with the wave generation method based on the solitary wave approximation theory was sufficient above a certain distance.
Journal of the Korean Society for Industrial and Applied Mathematics
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제26권2호
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pp.108-120
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2022
We considered qualitative behaviour of the generalization of Einstein's model of Brownian motion when the key parameter of the time interval of free jump degenerates. Fluids will be characterised by number of particles per unit volume (density of fluid) at point of observation. Degeneration of the phenomenon manifests in two scenarios: a) flow of the fluid, which is highly dispersing like a non-dense gas and b) flow of fluid far away from the source of flow, when the velocity of the flow is incomparably smaller than the gradient of the density. First, we will show that both types of flows can be modeled using the Einstein paradigm. We will investigate the question: What features will particle flow exhibit if the time interval of the free jump is inverse proportional to the density and its gradient ? We will show that in this scenario, the flow exhibits localization property, namely: if at some moment of time t0 in the region, the gradient of the density or density itself is equal to zero, then for some T during time interval [t0, t0 + T] there is no flow in the region. This directly links to Barenblatt's finite speed of propagation property for the degenerate equation. The method of the proof is very different from Barenblatt's method and based on the application of Ladyzhenskaya - De Giorgi iterative scheme and Vespri - Tedeev technique. From PDE point of view it assumed that solution exists in appropriate Sobolev type of space.
A robust tracking controller design was developed for a rotary motion control system. The friction force versus the angular velocity was measured and modeled as a combination of linear and nonlinear components. By adding a model-based friction compensator to a nominal proportional-integral-derivative controller, it was possible to build a simulated control system model that agreed well with the experimental results. A zero-phase error tracking controller was selected as the feedforward tracking controller and implemented based on the estimated closed-loop transfer function. To provide robustness against external disturbances and modeling uncertainties, a disturbance observer was added in the position feedback loop. The performance improvement of the overall tracking controller structure was verified through simulations and experiments.
본 연구는 갑천의 지류인 반석천에서 도시화에 따른 서식지 교란과 수질오염의 영향에 따른 생태계 건강성 평가를 위해 2005년 7월부터 2006년 4월까지 어류를 이용한 해부학적 건강도 평가 모델지수(HAI),생태계 건강도 평가 지수(IBI)및 물리적 서식지 평가 모델(QHEI)을 이용하여 총체적 건강도를 평가하였다. 상기 모델의 시간적, 공간적인 분석을 위해 상류로부터 하류까지 총 6개 지점을 선정하여 3회 조사하였다. 생태계 건강도 평가결과 평균 24(악화${\sim}$보통상태)로 나타났고, 물리적 서식지 건강도는 평균 116(보통${\sim}$양호상태)으로 나타났다. 생태계 건강도와 물리적 서식지 건강도의 상관분석 결과 물리적 서식지 건강도는 생태계 건강도에 영향을 주는 것으로 사료되었고, 특히 서식처의 비율$(M_1)$, 유량/유속의 다양성 $(M_3)$, 여울의 빈도$(M_7)$와 높은 상관관계를 보였다. 해부학적 건강도 평가 결과 대조군은 0(최적상태)으로 나타난 반면, 처리군(T1, T2)은 각각 5 (양호상태), 50 (악화상태)로 나타났으며, 생태계 건강도가 높은 지점에서 개체건강도 역시 최적상태로 나타났다. 본 연구 결과 생태계 건강도 평가(IBI), 물리적 서식지 평가(QHEI) 및 해부학적 개체 건강도 평가(HAI)를 통한 평가 기법은 하천 생태계의 총체적 건강도 평가를 위한 좋은 모델인 것으로 사료된다.
The purpose of this study was to comparatively evaluate thermal and water transmission properties of several vapor permeable water repellent (VPWR) fabrics and synthetic battings that became available in recent years. Five VPWR fabrics evaluated were Hipora in three coating variants, $Gore-Tex^{\circledR}$ and $Aitace^{\circledR}$. Battings evaluated were $Viwarma^{\circledR}$, $Uniwarmr^{\circledR}$, $Thinsulate^{\circledR}$, and $Airseal^{\circledR}$ Thermal resistance and water vapor transmission were measured for each fabric and batting and in all combinations. Thermal resistance at zero and 37 cm/sec air velocity was determined by the Thermo Labo II technique for simultaneously measuring conduction and radiation heat transfer. Water vapor transmission over 24 hours was measured by a modified weight-gain method in a compact humid chamber at conditions simulating the clothing climate under heavy exercise ($40{\pm}1^{\circ}C$, $90{\pm}2\%$ R.H., and 0.5 m/sec air velocity). Fabric porosity was calculated from fiber density and fabric weight, thickness, and area. Thermal resistance results for the fabrics showed the effectiveness of coatings in inhibiting heat transfer. Measurements taken in wind were: $31.1\~37.6\%$ for $Hipora^{\circledR}$ variants; $31.0\%$ for $Gore-Tex^{\circledR}$; and $18.4\%$ for $Aitaca^{\circledR}$ Measurements without wind were higher but in the same order. Water vapor transmission results were in reverse order: $Aitac^{\circledR}$, $8.8 kg/m^{2};\;Gore-Tex^{\circledR}$, 6.4 kg/$m^{2}$; and $Hipora^{\circledR},\;4.4\~6.0\;kg/m^{2}$. In general thermal resistance increased with porosity. For battings, the thermal resistance with wind results were: $Viwarmu^{\circledR}$, $65.0\%;\; Thinsulate^{\circledR}$, $62.0\%$; $Uniwarm^{\circledR}$, $61.0\%$; and $Airseala^{\circledR},\;53.1\%$. Thermal resistance was proportional to thickness. Thermal resistance of fabric-batting combinations were $20\%$ higher than those of the battings only. Water vapor transmission for combinations was mainly affected by that for the VPWR fabric used.
본 연구에서는 실제 하수관로 내 흐름상태를 파악하기 위하여, 건기동안 처리구역 최상부에 위치한 관로의 수위, 유속, 유량의 값을 실제 측정하여 추정된 하수의 전단응력을 조사하였다. 수세분뇨 및 토사를 모사하기 위해 점착성 및 비점착성 고형물(두부와 모래)을 따로 또 함께 투입한 후 흐름의 상태를 촬영하였는데, 본 실험대상관로에서는 큰 방해없이 침전물이 하수와 함께 씻겨 내려가는 것을 관찰하였다. 경사가 0.00319인 관로에서 주중 하수의 최소전단응력을 초과하는 빈도는 0이었고 0.00603의 기울기의 경우 10회였다. 현장조사기간 중 최소전단력을 초과하는 이벤트는 1회 발생하여 하수도에서 악취가 증가될 가능성을 시사하였다. 경사가 가파른 관로의 최대전단응력은 2.9~3.1N/㎡이었지만, 완만한 경사에서는 1.6~1.7 N/㎡으로 감소하였다. 강우시 합류식 관로로 유입될 수 있는 비응집성 입자를 포함한 하수는 최소전단응력 기준 이하로 유지되는 시간 간격이 주중에 비해 주말동안 증가하였다. 설계기준에 따라 설계된 본 실험대상 관로에서는 수세분뇨가 직투입되어도 관로내 침전물이 오래 퇴적상태로 머물지 않고 하수와 함께 흘러갈 수 있음을 확인할 수 있었다.
레벨셋 기법과 위상민감도를 이용하여 선형 탄성 구조물에 대하여, 초기 설계형상에 의존성이 없는 위상 및 형상 최적설계 기법을 개발하였다. 레벨셋 기법에서는 복잡한 위상 형상변화를 쉽게 다루기 위해 초기 영역은 고정한 채 레벨셋 함수로 표현되는 암시적 이동경계로 경계를 표현한다. 해밀턴-자코비(H-J) 방정식과 수치적으로 강건한 기법인 'up-wind scheme'은 컴플라이언스 목적함수를 최소화시키고 허용체적 제약조건을 만족시키면서, 초기 암시적 경계를 법선 속도장에 따라 최적의 형상으로 이끌어 낸다. 점근적인 정규화 개념에 근거하여, 구멍의 반지름을 0으로 접근시켜 형상 미분의 극한을 취한 위상민감도를 고려하였다. 최적조건으로부터 유도된 라그란지안의 감소 방향을 이용하여 H-J 방정식을 갱신하기 위한 속도장을 결정하였다. 개발한 방법에서는 위상민감도로부터 얻어지는 지표를 이용하여 구멍을 언제든지 어디에서나 생성가능하기 때문에 초기 구멍이 최적 형상을 얻기 위해 요구되지 않는다는 사실을 확인하였다. 또한 효율적인 최적화 과정을 위해서는 구멍 생성을 위한 조정변수의 적절한 선택이 중요함을 확인하였다.
하도 내 식생발달은 흐름저항을 크게하여 홍수 시 하천 수위를 상승시키고 수위-유량관계의 변화에도 영향을 미치고 있다. 홍수 시 수위가 첨두에 도달하고 하강하여 하도 내 드러난 식생은 대부분 도복(倒伏, prone) 상태에 있다. 이렇게 식생이 도복상태로 되어있는 식생층 구간은 식생된 개수로 흐름의 유속분포를 고려하였을 때 유속이 0인 지점의 높이로 고려된다(Stephan and Guthnecht, 2002). 그러나 부자 측정에 의한 유량산정에 있어서 식생층 구간의 높이를 고려하지 않고 하상높이를 유하면적으로 적용하면 유량이 과대 산정되는 경향이 발생한다. 본 연구에서는 식생된 하천에서 정도 높은 유량을 산정하기 위해 영강의 점촌, 내성천의 향석 지점에서 홍수 후 식생층 높이를 측량하고 통수단면적에서 식생층 투영면적을 제외하여 유량을 산정하였다. 그 결과, 유량의 규모에 따라 차이는 있지만 최소 4.34 %에서 최대 10.82 %의 유량편차를 보였다. 따라서 홍수 시 통수단면적을 적용하여 유량을 산정하는 유속-단면적 방법에 있어서 식생하천에서 식생층 높이의 투영면적을 고려하여 유량을 산정한다면 좀더 적합한 유량산정이 이루어질 것으로 판단된다.
피동충수용 혼합형 안전주입탱크는 한국원자력연구원에서 제안한 원자력 피동안전계통의 한 종류로, 안전주입탱크의 상부와 가압기를 연결하여 모든 운전압력 조건에서 냉각수 주입이 가능하도록 개선한 시스템이다. 본 연구에서는 피동충수용 혼합형 안전주입탱크, 가압기와 원자력압력용기에 대한 압력 네트워크를 통해 피동충수용 혼합형 안전주입탱크와 가압기의 압력이 평형이 되는 조건을 이론적으로 도출하였으며, 개별효과시험장치를 이용하여 안전주입탱크에서 발생하는 다양한 열수력 현상(증기응축 및 열혼합 현상)들을 파악하였다.
Classical T Tauri star DG Tau is suggested as the driving source of parsec-scale jet which expands up to 650" (0.4 pc). To investigate the kinematics and physical properties of the jet, we have obtained the optical emission lines of $H{\alpha}$, [O I] ${\lambda}{\lambda}$6300, 6363, [N II] ${\lambda}{\lambda}$6548,6584, and [S II] ${\lambda}{\lambda}$6716, 6731 from HH 158 ad HH 702. The radial velocity of HH 158 is in the range of -50 to $-250km\;s^{-1}$. For HH 702, located at 650" from the source, it shows ~ $-80km\;s^{-1}$. In HH 158, the electron density ($n_e$) close to the star is ${\sim}10^4cm^{-3}$ and it decreases to ${\sim}10^2cm^{-3}$ at 14" away from the star. Electron temperature ($T_e$) is decreasing from >15,000 K to ~5,000 K with distance. Ionization fraction ($x_e$) is increasing from almost zero to > 0.4 along the distance. In HH 702, the values of $n_e$, $T_e$, and $x_e$ are similar to those estimated at 14" from source, where knot C of HH 158 is located. This may imply that the physical properties of the knot could persist through such a long distance in the space, and the gas could be re-excited by the shock during propagation of the jet. On the other hand, we cannot avoid the possibility that HH 702 is driven by another source rather than DG Tau because HH 158 and HH 702 show somewhat large difference in their inclination angles (${\Delta}i=21-35^{\circ}$).
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[게시일 2004년 10월 1일]
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