• 대한토목학회논문집
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• 제33권2호
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• pp.495-506
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• 2013

본 연구에서는 전단류 분산이 이송과 난류에 의한 확산의 결합에 의해 발생한다는 Taylor (1954)의 가정을 바탕으로 개념적 모형을 구성하고, 이를 3차원 개수로에 적용하여 오염물질의 혼합과정을 재현할 수 있는 시간분리 혼합모형(Time-split Mixing Model; TMM)을 개발하였다. 개발된 모형은 연산자 분리 기법(operator split method)과 유사하게 혼합과정을 종방향 혼합과 횡방향 혼합으로 분리하고, 유속 연직편차에 의한 농도분리과정과 난류확산에 의한 연직방향 혼합과정을 순차적으로 반복 계산함으로써 2차원 이송-분산을 재현한다. 수치모의 결과, 제안된 모형은 수로벽면에 의한 농도중첩 효과를 잘 반영하고 있으며, Taylor 구간 내에서 2차원 이송-분산 모형의 해석해와 거의 일치하고 있음을 확인하였다(Chatwin, 1970). 본 모형은 하상경사, 하폭 대 수심 비, 혼합시간 등의 변화에 따라 분산 정도를 달리 재현하고 있으며, 산정된 종분산계수는 Elder(1959)가 제안한 상수값과는 달리 혼합시간에 따라 변화하는 양상을 나타냈다. 횡분산계수의 경우, Sayre와 Chang(1968), Fischer 등(1979)이 실험을 통해 제시한 값과 유사한 범위를 나타냈다.

• 한국해양학회지:바다
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• 제19권3호
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• pp.180-190
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• 2014

연안에서 관측된 Acoustic Doppler Current Profiler(ADCP) 유속자료의 10-20%는 음향반사 측면효과로 인하여 일반적으로 사용하지 않는다. 본 연구는 ADCP의 사용되지 않았던 자료를 복구하여 영산강 하구에서 저조시 방류되는 담수의 경계면 이류속도를 구하고 이를 통해 담수 유량과 수층의 역학적 안정도를 보다 정확하게 계산하여 하구 내 혼합 환경을 잘 이해하고자 한다. 현장관측은 2011년 8월 영산강의 하구언 전면과 고하도 부근 두 정점에서 한달 동안 실시하였으며, 방류수의 이류속도는 유효 유속 판정에 상관도, 퍼센트굿, 그리고 유속 히스토그램의 엄격한 기준을 적용한 ADCP 후처리방법을 적용하여 복원하였다. 또한, 같은 수로에 위치한 두 정점에서 이류하는 퇴적물의 농도피크시간을 토대로 퇴적물의 이류속도(Sediment Advection Speed)를 계산하여 방류수 이류속도를 비교 검증하였다. 퇴적물의 이류속도를 방류시 ADCP의 표층유속과 비교하였을 때, 방류량이 $2.0{\times}10^7$톤 보다 크면 두 속도값이 유사하고, 그보다 적을 경우에는 퇴적물의 이류속도가 약간 크게 산정되는 것을 볼 수 있었다. 방류가 발생할때 담수이류속도(Freshwater Advection Speed)는 바닥으로부터 $0.8{\times}$수심의 유속보다 평균 0.8 m/s 정도 크기 때문에, 방류가 증가하는 시기에 새롭게 계산된 방류수의 속도를 포함한 순유출량(=수심 및 조석주기로 적분된 흐름)을 계산하면, 그 방향이 하구언으로 들어오는 방향에서 빠져나가는 방향으로 바뀌는 것을 확인할 수 있었다. 또한, 표층 담수의 속도가 더해짐으로써 표층 속도쉬어와 리차드슨 수의 분포가 바뀜을 관찰할 수 있었기 때문에 표층 해수의 안정도를 해석함에 있어 실제 방류수 유속의 중요성을 알 수 있었다. 향후 유속과 함께 수온과 염분의 장기적인 관측이 수행된다면 담수 방류에 따른 성층의 생성과 소멸, 그리고 관련 부유퇴적물의 변동에 대해서도 보다 정확하게 파악할 수 있을 것으로 생각된다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 1993년도 수공학연구발표회논문집
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• pp.151-157
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• 1993

• 천문학회보
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• 제24권1호
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• pp.25-25
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• 1999

• 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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• 한국전산유체공학회 2009년 추계학술대회논문집
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• pp.223-227
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• 2009

In the present study, a least square weighted residual method and Taylor-Galerkin method were formulated and tested for the discretization of the two hyperbolic type equations of level set method; advection and reinitialization equations. The two approaches were compared by solving a time reversed vortex flow and three-dimensional broken dam flow by employing a four-step splitting finite element method for the solution of the incompressible Navier-Stokes equations. From the numerical experiments, it was shown that the least square method is more accurate and conservative than Taylor-Galerkin method and both methods are approximately first order accurate when both advection and reinitialization phase are involved in the evolution of free surface.

• 한국해양공학회지
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• 제28권4호
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• pp.324-330
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• 2014

In this study, the numerical model developed by Hong et al.(2008) was improved to be applied to rapidly varying flows such as the inundation of dry land or flow transitions due to large gradients of the bathymetry. A numerical approximation was applied that was consistent with the conservation of momentum in flow expansions and with the Bernoulli equation in flow contractions. The approximation was second order, but the accuracy reduced to first order near extreme values by the use of a minmod limiter. The modified model was verified by acomparison with the theoretical critical depth of weir, and for sufficiently smooth conditions and a fine grid size, both approximations converged to the same solution. In terms of the grid size, it was more effective at obtaining solutions than the previous model and reproduced the inundation of dry land.

• 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
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• 한국지하수토양환경학회 2004년도 총회 및 춘계학술발표회
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• pp.57-62
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• 2004

Streamline simulation researches have been extensively accomplished due to the swiftness of computation and the reduction of numerical dispersion. In this study, we developed a streamline simulation model using a semianalytical solution of ID transport equation. To validate accuracy of the developed model, we compared simulation results of contaminant transport, which were acquired by streamline simulation models using an analytical solution, a numerical solution, and a semianalytical solution. The developed model using the semianalytical solution matched well with the model using an analytical solution. However, streamline simulation model using a numerical solution showed numerical dispersion. For an advection-dominant flow, there was little difference in the simulation results between the developed model and tile analytical model, but the differences between the analytical model and the numerical model were cleary shown. From the comparison of computing time we know that the streamline simulation using the semianalytical solution is 2-60 times as fast as the streamline simulation using the numerical solution.

• 한국가시화정보학회:학술대회논문집
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• 한국가시화정보학회 2005년도 추계학술대회 논문집
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• pp.99-102
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• 2005

This study was conducted for obtaining the optimized data to build the mixer or micro fluid device as measuring the three dimensions flow field in micro mixer. To acquire the rapid diffusion on the region of low Reynolds (Re < 100), the staggered herringbone mixer using chaotic advection was selected in this case. At first, by conducting the numerical analytical virtual experiment using CFD-ACE+, three dimensions flow field in the micro mixer was estimated As this flow field was proven using defocusing particle tracing method, the behavior of micro flow with three dimensional aspects could be analyzed. Numerical analysis and flow pattern in the micro mixer by experimental verification made to be able to analyze the chaotic advection. These can be important sources for building more optimized form. Verifying the information of three dimensional flow structure, these information can be used as the data for developing and improving the $\mu$ -TAS.

• 한국환경과학회지
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• 제7권4호
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• pp.511-522
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• 1998

The two-stage numerical model was used to study the relation between three-dimensional local wind seal area for Korean peninsula. The first stave is three dimensional time-dependent local wind model which elves the wind field and vertical diffusion coefncient. The second stage is advection/duusion model which uses the results of the first stage as input data. First, wand fields on Korean peninsula for none synoptic scale wand showed typical land and sea breeze circulation, and the emitted particles were transported by sea breeze for daytime, emissions return to sea by land breeze for nighttime.

• 대한기계학회논문집B
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• 제23권9호
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• pp.1163-1171
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• 1999

Superdiffusive transport motions of passive scalars are numerically considered for various advection velocity fields. Calculated exponents ${\alpha}$ in the superdiffusion-defining relation ${\sigma}^2(t){\sim}t^{\alpha}$ for model flow fields agree to the theoretically predicted values. Simulation results show that the superdiffusion takes place as the tracers' motion become less random, compared to their motion at the pure molecular diffusion. Whether the flow field is random or not, degrees of superdiffusion are directly related to the velocity autocorrelation functions along the tracers Lagrangian trajectories that characterize degrees of randomness of the tracers' motion.