• 제목/요약/키워드: 격자재구성 기법

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자연하천에 적용 가능한 2차원 유한체적 모형의 개발 (Development of 2D Finite Volume Model for Applying Natural Channels)

  • 김병현;한건연;김태형;김영주
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2009년도 학술발표회 초록집
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    • pp.575-578
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    • 2009
  • 자연하천에 적용가능한 수치모형은 지형의 변화를 합리적으로 계산할 뿐 아니라, 하도의 초기상태가 마름상태이거나 혹은 계산과정 중에 마름상태가 나타나더라도 충분히 계산할 수 있을 만큼 안정적이어야 한다. 본 연구에서는 비정형 및 비구조적 격자를 사용하여 지형변화를 고려한 흐름해석의 정확성과 효율성을 높이기 위해 보존변수의 재구성을 수면경사법과 MUSCL 기법을 연계하였으며, 하상경사항은 발산정리를 이용하여 이산화 하였다. 개발 모형의 정확성, 적용성 그리고 보존특성 등을 검증하기 위하여 해석해가 존재하는 불규칙 하상이 존재하는 하도 및 실험자료가 존재하는 실험하도에서의 댐 및 제방 붕괴와 같은 다양한 조건의 흐름에 적용하였다. 그리고 자연하천에 대한 적용 및 검증을 위해 Malpasset 댐 붕괴 모의를 수행하여 계산결과를 관측자료와 비교하였다.

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2차 정확도를 가지는 비정상 비압축성 유동장 해석을 위한 비정렬 유한 체적법의 개발 (An unstructured finite volume method for unsteady incompressible flows with full second order accuracy)

  • 이경세;백제현
    • 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산유체공학회 2004년도 춘계 학술대회논문집
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    • pp.71-76
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    • 2004
  • An extension of our recently developed locally linear reconstruction scheme to 2 dimensional incompressible flow solver is presented. The solver is based on a semi-implicit fractional step method in which the convective term is discretized by Adams-Bashforth method and the diffusion term by Crank-Nicolson method. Several numerical examples are tested to demonstrate the mesh type independent accuracy of the solver, which include decaying vortex flow, square cavity flow, and flow around a circular cylinder. The above examples are solved on quadrilateral or hybrid meshes. For all numerical examples, we obtained reasonable results.

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Riemann 해법을 이용한 댐 붕괴파의 전파 해석 (Propagation Analysis of Dam Break Wave using Approximate Riemann solver)

  • 김병현;한건연;안기홍
    • 대한토목학회논문집
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    • 제29권5B호
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    • pp.429-439
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    • 2009
  • 댐 붕괴로 인한 극한홍수가 발생하였을 경우, 홍수경보에 대한 대응시간은 일반적인 홍수의 경우보다 훨씬 짧다. 수치모형은 홍수파의 전파양상을 예측하고, 범람지역, 홍수파 도달시간 그리고 침수심 등에 관한 정보를 제공하는데 있어 강력한 도구가 될 수 있다. 그러나 댐 붕괴로 인한 홍수파의 전파는 불연속 흐름이나 마른하도의 전파를 포함하고 있으므로, 수학적으로 표현하기 어려운 경우가 많다. 그럼에도 불구하고 최근에 유한체적기법을 이용하여 댐 붕괴로 인한 홍수범람을 모의하기 위한 수치모형의 개발이 많이 이루어졌다. 유한체적기법은 적분보존형 방정식을 기본으로 하고 있으므로, 불연속 흐름이나 충격파의 해석에 용이하다. 따라서, 본 연구에서는 2차원 보존형 천수방정식의 해석을 위해 유한체적기법과 Riemann 근사해법을 이용한 수치모형을 개발하였다. 그리고 예측단계와 수정단계에서 연속방정식과 운동량 방정식의 보존변수 재구성을 위해 수면경사법과 연계한 MUSCL 기법을 적용하여 시간과 공간에서 2차정확도를 얻었다. 개발한 유한체적모형을 2차원 부분적 댐 붕괴 해석 및 삼각형 융기를 가진 하도에 대한 댐 붕괴 해석에 적용하고, 적용결과를 실험자료 및 기존 연구자의 계산결과와 비교하여 개발모형을 검증하였다.

3차원 점군자료의 효율적 저장을 위한 자료구조 연구 (A Study of Data Structure for Efficient Storing of 3D Point Cloud Data)

  • 장영운;조기성
    • 대한공간정보학회지
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    • 제18권2호
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    • pp.113-118
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    • 2010
  • 지형정보에 대한 3차원 복원 및 지리정보에 관한 연구와 적용은 최근 국가적인 정책을 통하여 R&D 사업 및 시범 사업 등으로 여러 분야에 걸쳐 진행되고 있다. LiDAR 시스템은 3차원 공간데이터를 손쉽고 조밀하게 취득할 수 있는 이점이 있어 다방면으로 연구와 활용이 이루어지고 있으나 3차원으로 구성된 점 자료의 특성으로 볼 때 화면을 통한 2차원의 형태로 나타내기 위해서는 많은 연산 처리를 필요로 하게 되어 높은 사양의 처리 프로세서가 필요하다. 이에 비해 2차원 격자구조는 간단한 구조와 처리속도로 인하여 벡터구조에 비하여 저가의 장비에서도 가능한 장점이 있다. 따라서 본 연구에서는 3차원의 형식으로 저장된 LiDAR 자료를 도심지역의 3차원 지형 표현이나 건물 표현등에 활용하고자 할 경우 발생할 수 있는 과대한 저장공간의 요구에 따른 문제를 해소하기 위하여 3차원 지형 표현 자료로 제공하기 유용한 2차원 격자 형태의 자료로 재구성하여 그 저장공간을 축소시키면서 트리구조를 응용하여 세밀한 표현도 가능하도록 하는 저장하는 기법을 제시하고자 한다.

하이브리드 FVM/FDM 기반의 2차원 흐름 및 스칼라 이송 모형 개발 (Development of 2DH hydrodynamic and scalar transport model based on hybrid finite volume/finite difference method)

  • 황순철;손상영
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2021년도 학술발표회
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    • pp.105-105
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    • 2021
  • 본 연구에서는 2차원 비선형 천수모형과 수심평균된 스칼라 이송모형을 해석하는 수치모형에 대해 기술하였다. 수치모형의 정확성을 보장함과 동시에 안정성을 높이기 위해 유한체적법, 플럭스 재구성 및 minmod 제한자를 사용하였다. 비선형 천수방정식의 이송항과 바닥 경사항은 계산된 수심의 양수 보존과 흐름의 정상 상태를 보장하기 위한 second order well-balanced positivity preserving central-upwind method를 이용하여 수치적으로 이산화되었다. 마찬가지로, 이송-확산 방정식 내 이송항은 동일한 2차 풍상차분법을 통해 수치적으로 풀이하였다. 격자점 경계면에서의 불연속으로 인한 수치진동을 방지하기 위해 이송항의 계산에 포함된 보존항의 차이로 인해 발생하는 스칼라의 수치확산을 최소화하기 위해 무차원의 비소산함수를 도입하였다. 또한, 확산항은 유한차분법을 이용하여 이산화하였다. 제안된 수치모형은 시간미분항의 계산을 위해 오일러 기법을 적용하여 계산된 수심 및 스칼라의 양수 보존여부와 함께 정지된 흐름의 정상 상태의 보존여부를 확인하였다. 제안된 수치모형의 해석 정확성을 평가하기 위해 1, 2차원 공간 내 다양한 흐름 조건에서의 해석해를 이용한 3개의 벤치마크 테스트를 수행하였다. 평균 제곱근 오차(Root Mean Squared Error, RMSE)를 산정하여 수치모형의 성능을 정량적으로 평가하였으며, 비소산함수를 적용함에 따라 스칼라의 수치확산이 감소하게 되었음을 확인하였다. 또한, 세 차례의 벤치마크 테스트 결과는 공통적으로 수치모형에 의해 계산된 결과값이 비소산함수를 고려함에 따라 해석해와 잘 일치함을 확인하였다.

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대용량 LiDAR 데이터 보간을 위한 MPI 격자처리 과정의 작업량 발란싱 기법 (Task Balancing Scheme of MPI Gridding for Large-scale LiDAR Data Interpolation)

  • 김선영;이희진;박승규;오상윤
    • 한국컴퓨터정보학회논문지
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    • 제19권9호
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    • pp.1-10
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    • 2014
  • 본 논문은 MPI를 이용하여 LiDAR 데이터를 처리하는 방식에서 각 코어간의 통신을 최소화하고 작업량 발란싱을 위해 격자크기를 다양하게 하여 LiDAR 데이터의 보간 처리 성능을 향상시키는 기법을 제안한다. 항공기 등을 통해 얻어진 LiDAR 데이터는 3차원 공간정보로서 정밀한 관측 성능과 거리 정보를 포함하여 지리정보, 기상관측 등 다양한 분야에 활용되고 있다. 하지만 필요보다 높은 해상도의 데이터를 사용하거나, 비지표정보를 포함하는 경우를 위해 획득된 LiDAR 데이터를 필터링 하여 사용하게 되며, 필터링된 데이터를 사용하기 위해서는 주변을 탐색할 수 있는 자료구조를 이용해서 보간법을 수행하여야만 데이터가 재구성된다. 데이터의 규모에 비례하여 처리시간도 증가하기 때문에 이를 해결하기 위해 MPI를 이용한 고성능 병렬 처리 방식 연구가 활발히 진행되고 있다. 그러나 기존에 병렬 처리를 사용한 기존의 방식은 각 노드에 할당된 데이터의 밀도가 달라 성능 저하가 생길 수 있으며, 경계값 불일치를 해결하기 위해 노드간의 통신이 많아지는 단점을 가진다. 제안한 방법의 효과를 검증하기 위해 기존 연구에서 제안된 방식들과 처리 성능을 비교하였으며, 데이터에 따라 최대 4.2배의 실행시간 단축되는 것을 확인하였다.

기하학적 패턴을 활용한 패션디자인 연구 (A Study on Fashion Design Using Geometric Pattern)

  • 김신우;금기숙
    • 복식
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    • 제52권1호
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    • pp.53-67
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    • 2002
  • 자연을 분석함으로써, 얻어진 기하학적 패턴은 이미 자연의 질서를 포함하고 있는 논리적이고 합리적인 기본형이기 때문에 간결하며 시각적으로 명쾌감을 준다. 이러한 기하학적 패턴은 복식 디자인에 있어서 20 세기 이후 여러 디자이너의 작품을 통해 재구성되어 현대적 이미지를 나타내는 중요한 모티브가 되고 있으며, 다양한 기법과 재료로 형성화하여 도입되고 있다. 이에 본 연구는 복식의 문양, 실루엣, 디테일에 사용되고 있는 기하학적 패턴을 연구함으로써 기하학적 패턴의 새로운 조형가치를 고찰하였다. 먼저 기하학의 용어 정의를 하였고 기하학적 패턴의 유형과 표현 기법을 분석하고 정리하여 현대 패션에 나타난 기하학적 패턴의 조형미와 그것을 바탕으로 패션 이미지를 추론해 보았다. 현대 패션에 나타난 기하학 패턴을 분석해 보면 유형으로는 첫째, 기하하적 문양으로 복식디자인에 있어서 주로 평면적인 형태로 많이 나타나지만, 크기가 다르고 동일한 기하학적 패턴을 조합시킴으로서 평면적인 형태에 공간감을 부여하기도 하며, 같은 기하학적 패턴의 표면이라도 배치구조에 의해 직선 혹은 사선으로 지각되므로 전혀 다른 이미지를 주었다. 또한 현대 패션에 나타난 기하학적 패턴이 종류는 세로 스트라이프, 가로 스트라이프, 격자 문양, 원, 사선 스트라이프, 마름모, 사각형, 삼각형 등의 순서로 많이 나타났다. 둘째, 색채는 단색의 복식에 강한 대비가 이루어지는 색상으로 표현되어 역동감과 유연한 운동감을 나타났다. 셋째, 기하학적 실루엣으로 단순한 라인의 형태를 나타내거나 입체적이고 부조적인 형태로 구성되어 전체적인 실루엣으로 사용되어 강한 조형감각을 보여주는데 원형을 이용한 실루엣이 가장 많았으며 사각형을 이용한 실루엣, 삼각형을 이용한 실루엣 순서로 나타났다. 넷째, 기하학적인 디테일로 복식의 어느 한 부분에 장식적으로 사용되거나 입체적 형태로 부출 되어 부조적인 느낌을 주는데 소매에 가장 많이 나타났으며 앞여밈, 칼라, 밑단, 주머니 순서로 장식되었다. 다섯째, 현대 패션에 표현된 기하학적 패턴의 표현기법으로는 프린팅, 퀼팅, piece기법, 패치워크, 엮기, 꼴라쥬, 아플리케 순서로 많이 나타났다. 위의 분석을 토대로 기하학 패턴을 활용한 디자인에 내재된 조형의지는 다음과 같이 정리되었다. 첫째, 기하학적 패턴이 지닌 단순성과 경직성을 완화하기 위하여 여러 가지 패브릭을 조합시켜 입체적인 표면효과로 시각적인 착시효과를 극대화하였다. 둘째, 표현기법은 입체파적 표현주의의 특성의 하나로 복시에 사용되는 소재의 왜곡으로 설명할 수 있으며, 새롭고 실험적인 소재의 도입으로 인해 의외성과 부조화를 유발시키는 통시에 유희직인 일면도 지니는 일종의 그로테스크를 나타냈다. 이상에서 정립된 조형의지를 바탕으로 현대 패션에 나타란 기하학 패턴은 절제된 단순함과 명확성으로 단순미가 유추되었고 강한 색상대비로 인한 시각적 집중효과로 주목성을 가지며 재현이 가능하므로 반복성이 유추되었다. 그리고 표준영역이 없는 창의적 표현으로 풍부한 독창성을 보여주고 있다. 또한 내재된 패션 이미지를 분석해 보면 정확함과 차가움의 의미를 지닌 이지적 이미지와 우주의 질서를 반영하는 상징적 이미지, 복잡한 자연으로부터 간결한 형태로의 경향성이 이루어낸 인공적 이미지를 느낄 수 있었으며, 미래적 이미지와 전통적 이미지의 상반된 개념의 이미지를 같이 내포하고 있음을 추론할 수 있었다. 이와 같이 현대 패션에 표현된 기하학적 패턴은 복식을 조형예술 분야로 확실히 인식시키고 발전시키는 데 중요한 촉매제 역할을 담당하고 있으며 또한 많은 디자이너들에게 창조적 욕구를 불러일으키고 영감을 주는데 중요한 모티브를 제공하고 있다.

NAH기법을 이용한 공조용 컴프레서 소음저감 응용 (NAH method for reducing sound source generated in air-conditioning rotary compressor)

  • 김희철;이동연;이화조;심재술
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제12권5호
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    • pp.2011-2018
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    • 2011
  • 본 논문에서는 공조용 로타리 컴프레서에서 발생하는 소음을 줄이기 위하여 음향 홀로그래피를 이용하는 방법을 다룬다. 소음이 방사되는 것을 음향 홀로그래피를 이용하여 정상적인 컴프레서와 문제가 있는 컴프레서에 대하여 측정하였다. 음향 홀로그램은 2가지 컴프레서의 다수의 격자점에서 측정 및 예측하였고, 컴프레서 표면 위로 재구성하였다. 2개의 마이크로폰을 사용하여 1344개의 측정 점에서 측정을 수행하였고, 그 중 1개의 마이크로폰은 스캐닝용이고 또 다른 하나의 마이크로폰은 레퍼런스용이다. 음향 홀로그래피는 소음원을 그래픽적으로 보여주기 위한 좋은 도구이다. 본 논문에서 컴프레서의 표면에서 소음 원 위치를 정확히 찾을 수 있었고, 그 소음원은 소음을 발생시키는 부품과 관계된 것이었다. 음향 홀로그래피는 가전제품에 대해 소음 저감 방법으로서 유용함을 알 수 있다.

MT 법의 3차원 모델링 개관 (Review on the Three-Dimensional Magnetotelluric Modeling)

  • 김희준;남명진;송윤호;서정희
    • 지구물리와물리탐사
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    • 제7권2호
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    • pp.148-154
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    • 2004
  • 자기지전류(MT)법의 3차원 모델링에 대해 소개한다. 3차원 MT 모델링은 MT 반응의 물리적 특성의 이해뿐만 아니라 지하의 3차원적 전기비저항 구조를 재구성하기 위한 역산법의 개발에도 필수적이다. 지난 20년 동안 3차원 모델링에 관한 여러 수치기법들이 개발되었으나 그 실용성에는 많은 한계가 있었다. 그러나 최근에는 컴퓨터의 급속한 발전과 대형 연립방정식에 대한 반복해법의 발전에 힘입어 이전에는 어려웠던 복잡한 3차원 구조에 대한 MT 반응을 효율적으로 모델링할 수 있게 되었다. 유한차분법에서는 자기 flux와 전류의 보존법칙을 만족하면서 전기장의 불연속을 표현할 수 있는 staggered 격자의 사용이 보편화되었다. 대형 연립방정식에 대한 수치해의 수렴성은 Krylov 부분공간법, 적당한 전처리 기술 및 정적 발산보정법을 채택함으로써 크게 향상된다. 변요소를 사용하는 벡터 유한요소법으로도 전기장의 불연속 문제를 해결할 수 있으며 이 방법이 가진 기하학적 유연성은 불규칙한 지표기복을 포함한 복잡한 구조를 모델화할 때 특히 유용하다.

실시간 물관리를 위한 정량적 강수예측기법에 관한 연구 (Estimation of Quantitative Daily Precipitation Forecasting for Integrated Real-time Basin Water Management System)

  • 오재호;김진영;강부식;정창삼;고익환
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2006년도 학술발표회 논문집
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    • pp.1488-1491
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    • 2006
  • 본 연구에서는 실시간 통합 물관리 시스템의 일환으로 월별 일강수량 예측 시스템에 관한 연구를 실시하였다. 선행시간 2일 예측에 대해서는 기상청 생성 수치모의 RDAPS (Regional Data Assimilation and Prediction System)를 기반으로 강수진단모형인 QPM (Quantitative Precipitatiom Model)을 이용하여 지형효과를 보정하였으며, 선행시간 2일에서 8일까지의 예측에 대해서는 GDAPS (Global Data Assimilation and Prediction System) 모의결과를 QPM을 이용하여 보정하였고, 선행시간 10일 이후의 예측값은 통계적 기법을 이용한 자료를 활용하였다. 통계적 기법으로는 과거 20년간의 관측된 강수경향을 이용하여 시스템을 구축하였다. 강수진단모형 (QPM)은 Misumi et al. (2001), Bell (1978), Collier (1975)등이 제안한 바 있는 Collier-type의 모형으로서 이들 모형은 소규모 지형 효과를 고려한 강수량을 산출하는 진단 모형이다. QPM은 중규모 예측 모형으로부터 계산된 수평 바람, 고도, 기온, 강우 강도, 그리고 상대습도 등의 예측 자료를 이용하고, 중규모 예측 모형에서는 잘 표현되지 않는 소규모 지형 효과를 고려함으로써 중규모 예측 모형에서 생산된 상대적으로 성긴 격자의 강수량 예측 값을 상세 지역의 지형을 고려한 강수량 예측 값으로 재구성하게 된다. QPM은 중규모 모형으로부터 나온 자료를 초기 자료로 이용하고 3 km 간격의 상세 지형을 반영하는 모형으로 소규모 지형 효과를 표현함으로써 상세 지역에서의 강수량 산출과 지형에 따른 강수량의 분포 파악이 용이할 뿐 아니라, 계산 효율성을 개선시킬 수 있다.착능이 높은 것으로 사료되었다.X>${\mu}_{max,A}$는 최대암모니아 섭취률을 이용하여 구한 결과 $0.65d^{-1}$로 나타났다.EX>$60%{\sim}87%$가 수심 10m 이내에 분포하였고, 녹조강과 남조강이 우점하는 하절기에는 5m 이내에 주로 분포하였다. 취수탑 지점의 수심이 연중 $25{\sim}35m$를 유지하는 H호의 경우 간헐식 폭기장치를 가동하는 기간은 물론 그 외 기간에도 취수구의 심도를 표층 10m 이하로 유지 할 경우 전체 조류 유입량을 60% 이상 저감할 수 있을 것으로 조사되었다.심볼 및 색채 디자인 등의 작업이 수반되어야 하며, 이들을 고려한 인터넷용 GIS기본도를 신규 제작한다. 상습침수지구와 관련된 각종 GIS데이타와 각 기관이 보유하고 있는 공공정보 가운데 공간정보와 연계되어야 하는 자료를 인터넷 GIS를 이용하여 효율적으로 관리하기 위해서는 단계별 구축전략이 필요하다. 따라서 본 논문에서는 인터넷 GIS를 이용하여 상습침수구역관련 정보를 검색, 처리 및 분석할 수 있는 상습침수 구역 종합정보화 시스템을 구축토록 하였다.N, 항목에서 보 상류가 높게 나타났으나, 철거되지 않은 검전보나 안양대교보에 비해 그 차이가 크지 않은 것으로 나타났다.의 기상변화가 자발성 기흉 발생에 영향을 미친다고 추론할 수 있었다. 향후 본 연구에서 추론된 기상변화와 기흉 발생과의 인과관계를 확인하고 좀 더 구체화하기 위한 연구가 필요할 것이다.게 이루어질 수 있을 것으로 기대된다.는 초과수익률이 상승하지만, 이후로는 감소하므로, 반전거래전략을 활용하는 경우 주식투자기간은 24개월이하의 중단기가 적합함을 발견하였다. 이상의 행태적 측면과 투자성과측면의 실증결과를 통하여 한국주

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