• 제목/요약/키워드: mountainous terrains

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WRF와 ENVI-met 수치 모델을 이용한 산악지형의 바람장 변화 모사 (Simulations of Changes in Wind Field Over Mountainous Terrains Using WRF and ENVI-met Numerical Models)

  • 원명수;한선호
    • 한국농림기상학회지
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    • 제15권1호
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    • pp.17-25
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    • 2013
  • 본 연구는 복잡한 산악지형에서 바람장 변화를 해석하고, 산불발생시 확산방향을 예측하여 산불방지 전략에 활용하기 위해서 수행되었다. 연구 대상지는 2000년 4월 7일 산불이 발생하여 10일간 진행되었던 삼척지역을 대상으로 하였다. 삼척 산불피해지는 복잡한 산악구조를 가지고 있는데 먼저 중규모 기상 모델인 WRF를 사용하여 대상지에 설치한 AWS(4 지점)의 관측결과와 비교하였다. WRF 모의 결과, 4개 지점의 풍속은 AWS 관측지점의 풍속에 비해 5~8m/s(200% 과대평가) 강하였으며, 관측된 풍향은 지점마다 다양하게 나타난 것에 비해 모의된 풍향은 모든 지점에서 서풍계열로 나타났다. 결과적으로 WRF와 같은 중규모 기상모델은 복잡한 산악지형에서의 바람장 변화를 잘 모의하지 못하였다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 미기상 대기유동장 수치모형인 ENVI-met 프로그램을 이용하여 지표면 높이에서 삼척 LTER 지역의 국지규모 바람장을 모의하였다. 지형효과에 의한 모델의 민감도를 위해 다양한 초기 조건(기류, 온 습도, 대기난류, 토양 및 식생 모형)들을 고려하여 분석하였다. ENVI-met 모의결과, 풍속은 실측과 비교할 때 약 70%의 정확도를 보였으며, 풍향은 계곡부와 능선부에서 지형효과로 인한 변화를 잘 반영하였다. 향후 ENVI-met은 산불확산예측 및 산불방지전략 수립을 위해 미기상 대기유동장 수치모형을 이용하여 산악지역의 미기상 해석에 관한 연구가 필요할 것으로 판단된다.

Non-uniform wind environment in mountainous terrain and aerostatic stability of a bridge

  • Chen, Xingyu;Guo, Junjie;Tang, Haojun;Li, Yongle;Wang, Lei
    • Wind and Structures
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    • 제30권6호
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    • pp.649-662
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    • 2020
  • The existence of a dam has potential effects on the surrounding wind environment especially when it is located in mountainous areas. In this situation, the long-span bridge over the reservoir can easily be exposed to non-uniform incoming flows, affecting its wind-resistance performance. This paper presents a study on the aerostatic stability of such a bridge. Wind tunnel tests were first carried out to investigate the wind environment above a mountainous reservoir. The results show that the angle of attack and the wind speed along the bridge axis show obvious non-uniform characteristics, which is related to the inflow direction. When winds come from the south where the river is winding, the angle of attack varies along the span direction significantly. The finite element model for the bridge was established using ANSYS software, and effects of non-uniform wind loads on the aerostatic stability were computed. Non-uniform angle of attack and wind speed are unfavorable to the aerostatic stability of the bridge, especially the former. When the combined action of non-uniform angle of attack and wind speed is considered, the critical wind speed of aerostatic instability is further reduced. Moreover, the aerostatic stability of the bridge is closely related to the dam height.

Improvement of Communication Reliability of Small UAV by a Tapered Stacked Antenna

  • Kim, Duck-Hwan;Lee, Kyu-Hwan;Kim, Young-Sik
    • ETRI Journal
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    • 제28권6호
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    • pp.796-798
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    • 2006
  • This letter proposes a tapered stacked microstrip antenna for application in small unmanned aerial vehicles (UAVs), which has advantages in mountainous terrains. With its tapered structure and increased bandwidth designed to operate at the resonance frequency of 2.4 GHz, the proposed antenna improves directivity, accuracy, and precision of small UAVs. The test flight results show the proposed tapered antenna has a three times higher impedance capability of 350 MHz based on VSWR<2. The transmission pattern is also more reliable than that of previous antenna designs.

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역전파 신경망을 이용한 등고선 데이타로부터 3차원 지형 복원 (II) (Recinstrucion of 3D Shapes from Contour Line Data using The Backpropagation Neutal Networks (II))

  • 김수선;김동윤;김하진
    • 한국정보처리학회논문지
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    • 제4권2호
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    • pp.586-595
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    • 1997
  • 본 논문에서는 프렉탈과 신경망을 이용하여 등고선 데이타로부터 3차원 지형을 복원하는 더욱 개선된 알고리즘을 제안한다. 본 알고리즘은 이미 제안한 것[1, 2, 3]을 바탕으로 인접 패치들과의 관계를 고려하여 개선한 것으로, 지형의 특징을 좀더 사실 적으로 반영할 수 있는 더 많은 조건을 부여한 데이타를 기존의 특징 데이타에 부가하여 학습한다. 학습 결과 평균오차가 줄어든 학습 패턴을 이용하여 산악지형과 평탄지형 에 대하여 실험하고 결과 산악지형에 대한 적용이 더 효과적임을 보였다.

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Reconstruction of wind speed fields in mountainous areas using a full convolutional neural network

  • Ruifang Shen;Bo Li;Ke Li;Bowen Yan;Yuanzhao Zhang
    • Wind and Structures
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    • 제38권4호
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    • pp.231-244
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    • 2024
  • As wind farms expand into low wind speed areas, an increasing number are being established in mountainous regions. To fully utilize wind energy resources, it is essential to understand the details of mountain flow fields. Reconstructing the wind speed field in complex terrain is crucial for planning, designing, operation of wind farms, which impacts the wind farm's profits throughout its life cycle. Currently, wind speed reconstruction is primarily achieved through physical and machine learning methods. However, physical methods often require significant computational costs. Therefore, we propose a Full Convolutional Neural Network (FCNN)-based reconstruction method for mountain wind velocity fields to evaluate wind resources more accurately and efficiently. This method establishes the mapping relation between terrain, wind angle, height, and corresponding velocity fields of three velocity components within a specific terrain range. Guided by this mapping relation, wind velocity fields of three components at different terrains, wind angles, and heights can be generated. The effectiveness of this method was demonstrated by reconstructing the wind speed field of complex terrain in Beijing.

적 위협을 고려한 포병진지 규모결정에 관한 연구 (A Study on Determination of the Size of Battery Position in Consideration of Enemy Threat)

  • 허화만;김충영
    • 한국국방경영분석학회지
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    • 제23권2호
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    • pp.155-170
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    • 1997
  • Currently, increasing the number of artillery units requires more deployment space in FABA. However, available positions of artillery units in FEBA is limited due to mountainous terrains. Therefore, it is hard to find enough artillery position space in accordance with the field artillery mannual. This paper studies on determination of the size of battery position in order to maximize the firing-effectiveness and to minimize the enemy threat. Also, it studies the possibility of reducing the size of a battery position. The optimum size of a battery position id obtained by using Dantzig's model and Supper Quick II model which produces the probability of kill data with various input data. As a result, it shows that the size of battery position can be reduced without decreasing the firing-effectiveness.

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포병진지 규모의 축소 가능성에 관한 연구 (A Study for the Possibility of Reducing the Size of Battery Position)

  • 고재홍;강성진
    • 한국국방경영분석학회지
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    • 제18권1호
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    • pp.74-85
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    • 1992
  • Increasing the number of artillery units requires more deployment space in the field operation area. However, there is limited space available in FEBA due to mountainous terrains. Therefore most artillery units cannot occupy enough deployment space which is proposed in the field artillery mannual(FM) to maximize the firing-effectiveness and to minimize the enemy threat. This paper studies the problems of reducing the size of a battery deployment space being applied currently without decreasing the firing-effectiveness of the battery. The optimum size of a battery position is obtained by using Lemus and David's allocation model and Supper Quick II Model which produces the probability of kill data with various input data. The result shows that the battery deployment space can be reduced without decreasing the firing-effectiveness in the example problem.

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Three new records of wolf spiders(Araneae: Lycosidae) from Korea

  • Chang Moon Jang;Yang Seop Bae;Jung Sun Yoo;Sue Yeon Lee;Seung Tae Kim
    • Journal of Species Research
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    • 제12권3호
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    • pp.224-228
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    • 2023
  • Three wolf spiders of the family Lycosidae Sundevall, 1833 are newly described from Korea: Arctosa labiata Tso & Chen, 2004, Pardosa altitudis Tikader & Malhotra, 1980, and Pardosa laevitarsis Tanaka & Suwa, 1986. These spiders were collected during a seasonal survey of the spider fauna of National Parks located in Gangwon-do and Gyeongsanbuk-do in 2018-2019; two males of A. labiata from Mt. Songnisan National Park, one female of P. altitudis from Mt. Chiaksan National Park, and two males of P. laevitarsis from Mt. Odaesan and Sobaeksan National Parks. The three newly recorded spiders have previously been known to be distributed in Taiwan, India, China, and Japan. These spiders were collected by hand in mixed forest leaf litter in mountainous terrains. The present paper taxonomically describes these three wolf spiders with measurements and morphological illustrations.

도로 설계 지형 구분 (Terrain Classification for Road Design)

  • 김용석;조원범;김진국
    • 한국도로학회논문집
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    • 제13권4호
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    • pp.221-229
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    • 2011
  • 도로 설계는 자연 지형에 순응하도록 선형을 결정함으로써 경제적이며 환경적인 피해가 최소화되는 도로 건설이 이루어지도록 할 필요가 있다. 현 도로설계기준은 지형을 평지와 산지로만 구분하고 있으나 국토의 25.8%가 구릉지이며 미국이나 호주 등 선진국의 경우도 지형을 평지, 구릉지, 산지로 세분화하여 자연 지형에 최대한 부합되는 설계를 유도하고 있음을 감안 시 구릉지를 포함한 세분화된 기준이 필요하다. 본 연구는 원지반의 기복량을 지표로 세 가지 독립된 지형간의 구분 기준을 정량적으로 제시하였다. 세분화된 지형 정의를 전제로 지형을 구분할 수 있는 방안에 대한 개념적 틀을 세우고 이를 도로설계 사례분석 등을 토대로 검토하였다. 연구 결론으로, 평지는 설계 단위구간(1km) 내 지반고 최고점과 최저점의 차이가 40m 미만, 구릉지는 40~60m 이내, 산지는 60m를 초과하는 것으로 제안하였다.

FLO-2D를 활용한 경사지 형상에 따른 토석류 흐름양상에 대한 수치모의 (Simulation of the Debris Flow Using FLO-2D According to Curve-shape Changes in Bed Slopes)

  • 정효준;유형주;이승오
    • 한국방재안전학회논문집
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    • 제13권3호
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    • pp.45-58
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    • 2020
  • 국내 지형특성은 산지의 비율이 높아 토석류로 인한 피해 위험이 높다. 또한 기후변동성으로 인한 게릴라 국지성 호우는 토석류 재해의 발생빈도와 잠재적 위협을 증가시킨다. 토석류는 발생에 대한 예측이 어려워 거동특성을 분석하여 사전에 피해를 예방하는 것이 효과적이다. 본 연구는 공차와 평균경사가 각각 다른 경사지 형상을 FLO-2D를 사용하여 전파면과 경사면에 대해 발생하는 피해규모를 연구하였다. 수치모의를 통해 계산된 유속, 수심, 충격응력, 도달거리, 전파형상을 분석하였다. 수치모의 결과, 평균경사가 낮을수록 경사형상이 토석류 거동에 미치는 영향이 크며, 층격응력, 유속에서 분명한 차이를 나타낸다. 본 연구결과는 산지 주변 구조물 설계 및 시공 시 토석류 발생 피해 및 대비에 대해 참고할 자료가 될 것을 기대한다.