• 제목/요약/키워드: 가상격자

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엇갈린 격자를 이용한 3차원 유한차분 시간영역 전자탐사 모델링 (Three-dimensional Finite Difference Modeling of Time-domain Electromagnetic Method Using Staggered Grid)

  • 장한길로;남명진;조성오;김희준
    • 지구물리와물리탐사
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    • 제20권3호
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    • pp.121-128
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    • 2017
  • 국내에서 시간영역 전자탐사(time-domain/transient electromagnetic, TEM) 자료의 해석은 1차원 알고리듬에 주로 의존하고 있는 실정이기 때문에 정밀한 해석을 위하여 3차원 모델링 및 역산 해석 프로그램의 개발이 필요한 상황이다. 이 연구에서는 엇갈린 격자를 이용한 시간영역 유한차분(staggered-grid finite-difference time-domain, FDTD)법에 기초하여 3차원 TEM 반응 모델링 알고리듬을 개발하였다. 시간영역 전자탐사의 모델링을 위해 맥스웰 방정식을 현시적 중앙점 FDTD법을 이용하여 이산화하였으며 수치 안정성을 높이기 위해 가상 변위전류항을 도입하였다. 일반적으로 많이 활용되는 소형 코일 송신원을 수치적으로 구현하여 균질 반무한 공간에서의 해석해와 비교 검증하고 3차원 이상체에 대한 반응을 분석하였다. 이 연구에서 개발된 모델링 프로그램은 향후 TEM 전자탐사 자료의 정밀 해석에 기초가 될 것으로 기대한다.

격자기반의 도시유역 지표면 유출모형의 개발 및 적용 (Development and Application of Grid-Based Urban Surface Runoff Model)

  • 김문모;이정우;이재응
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제40권1호
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    • pp.25-38
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    • 2007
  • 본 연구에서는 지표면 유출의 시간적 변화와 공간적 분포를 모의할 수 있는 격자기반의 도시유역 지표면 유출모형을 개발하였다. 개발된 모형에서는 지표면 유출의 메카니즘을 연속방정식과 Manning식을 결합한 비선형저류방정식으로 표현하고 있으며, 대상유역을 일정한 크기의 격자로 구성하고 개개의 격자마다 유출해석을 위한 지형정보와 수문정보를 입력하여 격자별 유출량을 계산 추적하게 된다. 본 모형을 이용하여 가상유역 및 실제 도시유역인 군자 배수구역에 대해서 시공간적인 유출양상을 모의해 봄으로써 모형의 적용성을 검토하였다. 이동강우에 대한 유출량의 변화, 유입구 설치에 따른 유출양상의 변화, 확률강우량에 대한 Huff 분위별 유출양상의 변화 등 도시지역의 유출특성을 분석하여 그 결과를 제시하였다.

분포형 강우-유출 모의를 위한 격자 네트워크 해석 (Grid Network Analysis for Distributed Rainfall-Runoff Modelling)

  • 최윤석;이진희;김경탁
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제41권11호
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    • pp.1123-1133
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    • 2008
  • 유역의 강우-유출 현상을 분포형으로 모의하기 위해서는 삼각형 혹은 사각형 요소로 유역을 모형화하고 각 요소에서의 수문성분의 변화를 해석하여야 한다. 본 연구는 사각형 요소인 격자로 모형화된 유역에서의 강우-유출 현상을 1차원 운동파 방정식을 이용하여 모의할 때 각 격자에서 발생된 흐름의 추적을 위한 격자 네트워크 해석에 대해 수행하였다. 격자의 흐름방향은 D8-method(deterministic eight-neighbors method)에 의해 결정된 단방향 흐름정보를 이용하였고, 각 격자별 흐름방향과 흐름누적수 정보를 이용하여 해당 격자의 계산 순서를 결정하게 된다. 또한 1차원 운동파 방정식을 유한체적법으로 해석할 때 격자간의 흐름방향 형태에 따른 해석방법을 제시하고, 이를 격자별 유출량 계산에 적용하였다. 본 연구에서 제시된 격자 네트워크 해석법은 물리적 기반의 분포형 강우-유출 모형인 GRM(Grid based Rainfall-runoff Model)에 적용하였으며, 단순화된 가상의 유역에 대한 모의결과를 $Vflo^{TM}$ 모형의 모의결과와 비교함으로써 타당성을 검토하였다. 또한 한강 수계의 중랑천 유역의 적용을 통해 실유역에 대한 적용성을 검토하였다. 중랑천 유역의 적용결과 모의된 유출 수문곡선은 관측 수문곡선을 잘 재현하였으며, 이에 따라 격자 네트워크 해석 과정의 실유역 적용이 타당한 것으로 나타났다.

윈도우 기반 네비게이션 메쉬에서 곡선 생성 기법 (Generating Curved Lines in a Windows based Navigation Mesh)

  • 김형일
    • 디지털콘텐츠학회 논문지
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    • 제9권4호
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    • pp.569-581
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    • 2008
  • 본 논문에서는 윈도우 환경을 기반으로 하는 가상현실이나 게임에서 사용되는 네비게이션 메쉬(navigation mesh)에서 곡선을 생성하는 기법을 제안한다. 윈도우 환경을 기반으로 하는 가상현실이나 게임에서 주로 사용되는 지형 생성 방식에는 그리드(grid) 방식과 네비게이션 메쉬 방식이다. 그리드 방식은 지형을 생성할 때 격자를 이용함으로 자연스러운 지형을 생성하기 어렵다. 또한 정밀한 묘사를 위해서는 많은 수의 격자가 필요하여 시스템에 부담을 준다. 이러한 문제를 해결하기 위해 네비게이션 메쉬가 등장하였으며, 네비게이션 메쉬는 그리드 방식에 비해 시스템에 부담을 주지 않는다는 장점이 있다. 그러나 이러한 네비게이션 메쉬에서 캐릭터가 이동하게 되면 부자연스럽게 움직이게 되는 문제가 발생한다. 캐릭터의 부자연스러운 이동 문제를 해결하기 위해 본 논문에서는 구형 곡선을 이용한 곡선생성 기법을 제안한다. 본 논문에서 제안한 구형 곡선 생성 기법을 윈도우 기반 가상현실이나 게임에 이용하면 캐릭터가 자연스럽게 이동할 수 있는 장점이 있다.

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유한요소 폭풍해일 모형을 이용한 직립안벽에 대한 범람모의 (Inundation Simulation on a Vertical Dock Using Finite Element Storm Surge Model)

  • 서승원;이화영
    • 한국해안·해양공학회논문집
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    • 제24권4호
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    • pp.235-246
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    • 2012
  • 연안방재계획 수립을 위한 기초자료 생성의 일환으로 태풍에 의한 해일 범람모의를 수행하였다. 통상적인 침수-노출 처리가 불가한 직립안벽을 갖는 항만역의 특징이 반영되도록 가상의 내부제방 개념을 도입하여 해석하였다. 목포항에 대한 실제해역 적용에 앞서 단순해역에서 다수의 적용성 평가를 통해 내부제방의 폭은 1 m가 적정한 것으로 평가되었다. 해일범람으로 인한 침수면적과 침수심 산정에 민감하게 작용하는 육역의 침수-노출 처리기법에서의 최소침수심은 격자에 의존적이나 10 m 내외의 유한요소 상세격자에서는 0.01 m가 적정한 것으로 판단된다. 기존 태풍경로에 준거한 100년 빈도급 중심기압과 최대풍속을 가지며 비대칭 경도풍과 파랑효과가 고려된 가상태풍의 내습에 따른 목포해역의 침수예상역이 모의되었다. 침수면적은 기존 연구결과와 유사성을 나타내지만 항만권역 일부에서 확대 가능성이 있는 것으로 평가된다.

DR 시스템에서 화질 개선을 위한 VGR 알고리즘의 유용성에 관한 연구 (A Study on the Usefulness of VGR (Virtual Grid Role) Algorithm for Elevation of Image Quality in DR System)

  • 양현진;한동균
    • 한국방사선학회논문지
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    • 제14권6호
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    • pp.763-772
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    • 2020
  • DR 시스템에서 일반X선 검사 시 환자에 의해 물리적으로 발생되는 산란X선으로 인하여 영상의 흐림 현상으로 인해 질 저하를 초래한다. 현재 임상에서는 격자를 사용하여 물리적으로 발생한 산란X선을 제거하여 영상의 대조도를 높이지만, 이로 인해 촬영조건이 증가되기 때문에 환자의 피폭선량이 증가되고 격자에 의한 아티팩트가 생길 가능성이 있다. 따라서, 본 연구에서는 가상 격자 역할을 하는 VGR (virtual grid role) 알고리즘을 사용하여 Non-grid 수준의 촬영조건을 가지고 Real-grid를 사용했을 때와 유사한 영상을 얻어내는데 목적이 있다. Real-grid 영상의 70%의 촬영조건을 가지고 획득한 Non-grid와 VGR 알고리즘 영상의 MTF, SNR, CNR을 비교한 결과 Non-grid와 GLE 알고리즘은 MTF0.5는 0.265와 0.350, MTF0.1은 0.412와 0.467로 차이가 나타났으며 SNR과 CNR도 차이가 있음을 보여줬다. 또한, VGR 알고리즘과 Real-grid 영상의 MTF, SNR, CNR을 비교한 결과 VGR 알고리즘과 Real-grid는 MTF0.5는 0.350과 0.367, MTF0.1은 0.467와 0.483으로 차이가 거의 없었으며 SNR과 CNR도 차이가 거의 없음을 보여줬다.

인구격자 셀 버퍼공간 설정에 의한 기반시설부담구역경계 검토방안 연구 (Probing the Impact Fee Zone Boundaries Based on Stepwise Scenarios of the Population Grid Cell Buffer Formation)

  • 최내영
    • 대한공간정보학회지
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    • 제17권4호
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    • pp.53-60
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    • 2009
  • 2008년 9월 기반시설부담구역 지정과 관련한 조항이 국토계획법에 신설되면서 정부는 관련연구를 통해 격자분석에 기초한 인구증가율 기반의 기반시설부담구역 지정기준을 예시한 바 있다. 본 연구는 현재 신도시 조성 등으로 인구증가가 활발한 화성시 동탄동을 사례대상지로 하여 인구증가율에 기초한 격자분석에 의한 구역지정방안에 대해 실무적 차원의 적용방법을 모색해 보았다. 이를 위해 우선 격자 공간분석을 통하여 동 단위의 공간규모에서 법정 인구증가율 상회 격자 셀들을 선별하고 다시 이들에 대한 버퍼공간 중첩의 단계별 시나리오를 통해 인구밀집이 예상되는 구역을 연동 집단화하여 기반시설부담구역 검토경계를 설정하는 방법에 대해 실험해 보았다. 이와 같이 선별한 동탄동 관내 가상 지정구역을 동탄동 토지이용계획도와 중첩하여 검토한 결과 실제 인구집중 구역들이 적절히 연동 집단화된 것으로 판단되었다.

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직교 격자를 이용한 저 레이놀즈 수 유동장내 다중 배치된 실린더의 와유기 진동 해석 (VORTEX-INDUCED VIBRATION SIMULATION OF MULTIPLE CIRCULAR CYLINDERS IN LOW REYNOLDS NUMBER FLOWS USING CARTESIAN MESHES)

  • 한명륜;안형택
    • 한국전산유체공학회지
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    • 제16권1호
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    • pp.73-82
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    • 2011
  • In this paper, the vortex-induced vibration of circular cylinders is studied using the immersed boundary method on the Cartesian mesh. The Reynolds numbers considered is from 100 to 200. Using the configuration of tendemly arranged multiple circular cylinders, the vortex shedding behind of the cylinders and their flow-induced motion are investigated. The staggered MAC grid arrangement, which is the typical grid system for the incompressible flow on the Cartesian meshes, is utilized. Pressure correction method is applied for solving the divergence-free incompressible velocity field. The body motion is described by immersed boundary technique that has advantages for moving object on the fixed computational domain. It is also discussed for the computational noise in hydrodynamic forces when body motion is represented by the immersed boundary method. The Predictor/Corrector method is used for simulating the nonlinear response of the elastically mounted cylinder excited by vortex-shedding.

SPH 입자의 경계조건 분석 및 해석 (Review and Analysis of Boundary Conditions for SPH Particles)

  • 이민아;탁문호;박대효
    • 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산구조공학회 2011년도 정기 학술대회
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    • pp.756-759
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    • 2011
  • 일반적으로 컴퓨터를 이용한 수치 해석에는 격자 수치 해석 방법인 유한요소법 또는 유한차분법이 주로 사용되어 왔다. 그러나 이러한 방법들은 해석하고자 하는 영역을 요소나 격자 등으로 분할해야 하기 때문에 복잡한 현상들을 다루는 데 어려움을 갖게 된다. 이를 극복하기 위해 개발된 방법이 무요소법(Meshfree Method)이며 본 논문에서는 다양한 무요소법들 중 SPH(Smoothed Particle Hydrodynamics)가 고려되어진다. SPH는 라그랑지안 수치 근사 기법을 사용하는 입자법(Particle Method)으로 SPH를 정확하게 실행하기 위해서는 적절한 경계 처리법이 요구된다. 그러나 기존의 경계 처리법은 유체 입자의 침투현상 및 커널(Kernel) 끊김 현상이 발생하기 때문에 적합하지 않다. 따라서 지금까지 SPH의 경계 처리법을 향상시키기 위해 다양한 접근법들이 제안되었으며 본 논문에서는 이러한 접근법들 중 정반사(Specular Reflection), 재회복(Bounce-back), 재도입(Reintroduce) 방법 및 경계 반발력(Repulsive Force)과 가상 입자(Ghost Particle)의 적용이 분석되고 현상 접목을 통해 적절한 경계 처리법이 제안되어진다.

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Digital moire 형상측정 시스템의 보정에 관한 연구 (A Study on the Calibration of Shape Measurement System Using Digital moire)

  • 유원재;김도훈;안재웅;강영준;노형민
    • 한국정밀공학회:학술대회논문집
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    • 한국정밀공학회 2002년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.199-202
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    • 2002
  • Moire topography method is a well-known non-contacting 3-D measurement method. Recently, the automatic 3-D measurement by moire topography has been required since the method was frequently applied to the engineering and medical fields. 3-D measurement using digital projection moire topography is very attractive because of its high measuring speed and high sensitivity. In this paper, using different N-bucket algorithm method of digital projection moire topography is tested to measuring object with the 2$\pi$-ambiguity problem. Experimental results prove that the proposed scheme is capable of finding measurement errors that decreased more by using the flour-three step algorithm method than the same step in the phase shifting of different pitchs.

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