• 제목/요약/키워드: 격자 중심 기법

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Study On Receiving and Processing Method about Utilization of Near Real-time Satellite Data (준실시간 활용을 위한 위성자료 수신, 가공 방안 연구)

  • Kim, Soon Yeon;Jung, Young Sim;An, Joo Young;Park, Sang Hoon;Won, Young Jin
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 한국수자원학회 2017년도 학술발표회
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    • pp.467-467
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    • 2017
  • 토양수분 및 황사발생 연구에 있어 효율적인 광역 분석을 위하여 위성자료가 활용되고 있다. 활용 시나리오에 따라서는 준실시간 자료 수신, 처리가 필요하며 본 연구에서는 이에 대한 방안을 연구하기 위하여 유럽 EUMETSAT(European Organisation for the Exploitation of Meteorological Satellites)의 ASCAT(Advanced Scatterometer) Metop-A 자료에 대하여 파악하였다. 자료 수신 프로토콜에 있어서 FTP, HTTP 등 전통적 방법에 대한 현황과 함께 비교적 최근 기법인 OGC(Open Geospatial Consortium)  WMS(Web Map Service), WCS(Web Coverage Service) 방식의 지원 현황에 대하여 확인하였다. 제공되는 자료 Format부분은 EPS Native와 BUFR(Binary Universal Form for the Representation of meteorological data)을 살펴보되 데이터 프로바이더 측에서 대부분 채택되고 있는 NetCDF(network Common Data Form)를 중심으로 파악하였다. 수신된 자료의 처리 자동화를 위한 소프트웨어는 OSGeo(The Open Source Geospatial Foundation)의 GDAL(Geospatial Data Abstraction Library), 미국 NCAR(National Center for Atmospheric Research)의 NCL(NCAR Command Language)을 중심으로 확인하였다. 자료 가공기법은 격자(Raster) 자료에 대한 기본 메타정보 확인, 좌표참조체계 변환, 해상도 및 Format 변환을 중심으로 확인하였다. 한편 OGC WMS, WCS는 자료의 전송 프로토콜 기법이면서 동시에 서버 사이드에서의 자료 변환 기능을 구비하고 있다. 예를 들어 Http Request에서 영역(Extent), Format 형식, 좌표참조체계를 지정할 수 있다. OGC WMS에 대한 EUMETSAT 파일럿 서비스에서 반환 자료의 공간적 영역, 복수 시점 제공 현황, 반환 포맷 지원 상황은 실제 메서드를 사용하여 파악하였고, 향후 발전 방향을 전망하였다.

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Numerical Investigation of The Effect of External Stores on Tail Wing Surfaces of a Generic Fighter Aircraft (전투기 형상의 외부장착물이 꼬리날개에 미치는 영향에 대한 수치적 연구)

  • Kim, Min-Jae;Kwon, Oh-Joon;Kim, Ji-Hong
    • Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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    • 제36권3호
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    • pp.211-219
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    • 2008
  • A three-dimensional inviscid flow solver has been developed based on unstructured meshes for the investigation of the effect of the external stores on the tail surfaces of a generic fighter aircraft. The numerical method is based on a vertex-centered finite-volume discretization and an implicit point Gauss-Seidel time integration. The calculations were made for a steady flow and the computed results were compared with experimental data to validate the flow solver. An unsteady time-accurate computation of the generic fighter aircraft with external stores at transonic flight conditions showed that the external stores cause unsteady loading on the horizontal tail surface due to the mutual interference between their wake and the horizontal tail surface. It was shown that downward deflection of the trailing edge flap significantly reduces the undesirable interference effect.

Detailed Flow Analysis of Helicopter Shrouded Tail Rotor in Hover Using an Unstructured Mesh Flow Solver (비정렬격자계를 이용한 헬리콥터 덮개 꼬리 로터의 제자리 비행 유동 해석)

  • Lee, Hui Dong;Gwon, O Jun;Gang, Hui Jeong;Ju, Jin
    • Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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    • 제31권5호
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    • pp.1-9
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    • 2003
  • Detailed flow of a shrouded tail rotor in hover is studied by using a compressible inviscid flow solver on unstructured meshes. The numerical method is based on a cell-centered finite-volume discretization and an implicit Gauss-Seidel time integration. Numerical simulation is made for a single blade attached to the center body and guide by the duct by imposing a periodic boundary condition between adjacent rotor blades. The results show that the performance of an isolated rotor without shroud compares well with experiment. In case of a shrouded rotor, correction of the collective pitch angle is made such that the overall performance matches with experiment to account for the uncertainties of the experimental model configuration. Details of the flow field compare well with the experiment confirming the validity of the present method.

Development of River Zone Automatic Determination Technique by Grid-based Design Flood Level Influence Area (계획홍수위 영향범위 자동결정을 통한 정밀 하천구역 설정기법 개발)

  • Lim, Dong Hwa;Lee, Choon Ho;Shin, Hee Jae;Sim, Gyoo Seong
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 한국수자원학회 2022년도 학술발표회
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    • pp.312-312
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    • 2022
  • 우리나라는 하천법 및 소하천정비법에 의거하여 하천기본계획 수립 또는 하천의 지정 및 변경고시 시 하천구역을 지정하고 있다. 하천구역은 일반적으로 제방부지 및 제방하심측 토지경계를 기준으로 지정하나, 제방이 존재하지 않는 무제부 구간의 경우 명확한 제방경계가 없는관계로 하천법 제 10조 3항에서 5항까지 별도의 기준을 통해 하천구역 지정을 권장하고 있는 실정이다. 하천구역 설정 시 기준으로 삼는 횡단측점 자료의 경우 그 특성상 하천의 종단방향으로 불연속적인 특징을 갖고 있어 평면상 정확한 경계의 파악이 어려우며, 도로·철도 등 선형시설경계를 하천구역으로 설정 시 편입용지의 보상기준이 모호하여 다량의 민원이 발생하고 있다. 본 연구에서는 하천정비 시 기본계획이 수립되어 각 횡단측점별 결정된 계획홍수위를 기반으로 인접 지형의 홍수위 영향범위를 자동으로 추출하여 하천구역을 정밀하게 결정할 수 있는 방법론을 정립하고자 한다. 첫째로, 하천중심선의 각 측점의 위치정보와 하천의 지형을 위상정보체계로 구성하여 DB를 구축하였다. 둘째로, 측선과 측선사이 절점에 계획홍수위를 선형보간하여 부여하고 이를 지형도의 최단거리에 위치한 지형의 격자표고와 비교해 침수여부를 판단한다. 셋째, 최단거리 지형격자가 침수로 판단될 시 인접한 8개 지형격자의 지형표고와 홍수위를 비교하여 반복적으로 위 과정 수행을 통해 계획홍수위 기반 침수범위를 추출한다. 마지막으로, 이를 수치지형도에 중첩시켜 최종 정밀 하천구역을 결정할 수 있다. 이를 이용하여 산정된 정밀한 하천구역 경계설정을 통해 하천 내사유지 편입을 최소화함과 동시에 명확한 하천구역 구획기준을 정립하여 토지소유주와 담당부처 간 논의 시 기반자료로 활용될 수 있고, 하천구역의 신속하고 정확한 구역설정을 통해 하천인근의 토지이용 고도화 및 효율적인 이용이 가능할 것으로 기대된다.

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Development of Spatio-Temporal Analysis of Drought Using Mass Moment (질량모멘트를 이용한 가뭄의 시공간적 특성 분석 방법 개발)

  • Kwon, Hyun-Han;So, Byung-Jin;Yoo, Ji-Young;Kim, Tae-Woong
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 한국수자원학회 2011년도 학술발표회
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    • pp.434-434
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    • 2011
  • 가뭄은 홍수와는 달라서 정확한 발생시점, 지속시간, 피해반경 등을 정의하기 어렵다. 가뭄은 가뭄지수를 통해서 정의되며 정해진 지속시간에 따라서 가뭄의 특성을 평가하는 것이 일반적이다. 이러한 가뭄의 심도를 평가하기 위해서 많이 사용되는 지수로 표준강수지수(standardized precipitation index)가 있다. 본 연구에서는 6개월 지속시간에 SPI 지수를 대상으로 연구를 수행하였다. 최근 가뭄연구에서 시공간적 거동을 평가하는 연구가 중요한 연구주제로 자리 잡고 있다. 가뭄은 홍수와는 달리 공간적으로 전이되는 특성을 가지고 있어서 가뭄의 시작점과 영역반경을 평가하는 것은 가뭄을 예측하는데 있어서 기본적으로 선결되어야 한다. 그러나 상대적으로 가뭄의 시공간적 분석 연구는 많이 진행되지 않았다. 본 연구에서는 질량모멘트 개념을 도입하여 가뭄의 중심과 영역을 평가하는 기법을 개발하였다. 가뭄의 중심(centroid)은 1차모멘트를 통해서 추정되며 가뭄의 영역은 2차모멘트 즉, x방향의 공분산, y방향의 공분산, xy의 공분산을 통해서 타원(ellipse)형태로 수치적 접근이 가능하다. 다음 그림과 같이 가뭄의 중심을 1차모멘트로 추정하게 되면 +형태로 표시될 수 있으며 분산을 타원체로 표현하여 가뭄의 영역을 정의할 수 있다. 1, 2차모멘트를 추정하는데 있어서 Threshold 로 -2.0 이하의 값만을 이용하였으며 각 격자별 SPI 강도를 가중인자로 이용하였다. 그림과 같이 가뭄이 서해안에서 시작되어 시간에 따라 중동부로 퍼져나가는 것을 정량적으로 확인할 수 있다. 본 모형을 통해서 추출된 1, 2차 모멘트 정보를 활용하여 가뭄의 특성을 범주화하고 이를 기상학적 특성과 연결시키면 기상특성을 고려한 가뭄 예측모형으로의 개발도 가능할 것으로 판단된다.

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Analysis for River Network Classification based on Beta Distribution and Support Vector Machines (Beta Distribution 과 Support Vector Machines를 적용한 하천유역 분류 기법 개발)

  • Jung, Kichul;Shin, Ju-Yong;Um, Myoung-Jin;Park, Daeryong
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 한국수자원학회 2019년도 학술발표회
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    • pp.411-411
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    • 2019
  • 지형학적으로 다양한 형상을 가지고 있는 하천유역은 지역적 조건에 따라 뚜렷한 특징을 나타낸다. 이러한 조건은 하천유역의 발달 및 수문학적 특징에 영향을 미친다. 금회 연구는 여러 가지 유역의 특징 중 유역을 대표할 만한 특징을 이용하여 간단하고 유용한 하천 유역 분류 기법을 제시하였다. 하천유역의 여러 특징 중 지류교차각(Tributary Junction Angle)은 유역을 분석하기 위해 많이 사용되었으며 다른 특징들과 함께 유역 구분을 위해 분석되어 왔다. 하지만, 지류교차각만 이용하여 유역 분류를 제시하는 기법은 연구되지 않았다. 하천유역 분류 기법 제시를 위해 수지형 유역, 평행형 유역, 부채형 유역, 직사각형 유역, 격자형 유역 등 5가지의 형태를 중심으로 50개의 하천유역을 사용하였고, 지류교차각의 Beta Distribution 모델을 적용하여 매개변수 추정치 산정 후 유역 분류를 위한 분석을 실시하였다. 매개변수 추정치는 각 유역 형태 구분을 위해 적용되었고, 이후 Support Vector Machines를 이용하여 하천유역 형태를 분류하도록 하였다. 분석을 통한 결과는 일반적인 통계기법과 다른 유역형태 구분 기법을 이용하여 검증하였다. 제안된 기법은 수지형, 평행형, 부채형 유역 형태들에 대하여 정확하게 분류할 수 있으며, 얻어지는 결과는 중요한 수문학적 정보 제공에 사용 될 것으로 판단된다. 금회 연구를 통해 Beta 분포형의 매개변수 추정치는 하천유역 분류 적용에 유용하게 사용 될 수 있음을 확인하였고, 하나의 주요 유역 인자로 유역 구분이 가능함을 제시하였다. 향후 연구로는 하천유역 분류를 통해 수문학적인 동질 유역을 구분하여 수문모델의 수행능력을 향상 시킬 수 있는 수문모델 분석과 개발에 적용 될 수 있을 것이다.

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Flow Control on Wind Turbine Airfoil with a Vortex Cell (와류 셀을 이용한 풍력블레이드 에어포일 주위 유동 제어)

  • Kang, Seung-Hee;Kim, Hye-Ung;Ryu, Ki-Wahn;Lee, Jun-Shin
    • Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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    • 제40권5호
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    • pp.405-412
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    • 2012
  • A flow control on airfoil installed a vortex cell for high efficiency wind turbine blade in stationary and dynamic stall conditions have been numerically investigated by solving the compressible Navier-Stokes equations. The numerical scheme is based on a node-based finite-volume method with Roe's flux-difference splitting and an implicit time-integration method coupled with dual time step sub-iteration. The computed result for the airfoil in the stationary showed that lift-drag ratio increases due to low pressure by the vortex cell. The oscillating airfoil with the vortex cell showed that the magnitude of hysteresis loop is reduced due to the enhanced vortex in the cell.

A Study on the Rectangular Distribution of far Field Sources in Equivalent Source Method (등가음원법에서의 직육면체형 원거리음원 배치에 관한 연구)

  • 백광현
    • The Journal of the Acoustical Society of Korea
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    • 제23권1호
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    • pp.40-46
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    • 2004
  • The equivalent source method (ESM) uses two groups of equivalent source positions. One group includes the first order images of the sound source inside the enclosure. The positions of the other group are usually on a spherical surface some distance outside the enclosure. A proper selection of the positions for the far field sources could greatly improve the performance of the modeling accuracy and reduce the number of the sources to achieve the required accuracy. This study uses optimally distributed far field source positions on the surface of enlarged version of the rectangular enclosure instead of using typical spherical distribution. Simulations using various sizes of the box shaped distribution are executed and optimal positions are searched using an optimization technique from the larger number of candidate positions. The results of using these far field source positions are compared and analyzed.

A Study on the Accuracy of Calculating Slopes for Mountainous Landform in Korea Using GIS Software - Focused on the Contour Interval of Source Data and the Resolution - (GIS Software를 이용한 한국 산악 지형의 경사도 산출 정확도에 관한 연구 -원자료의 등고선 간격과 해상력을 중심으로-)

  • 신진민;이규석
    • Spatial Information Research
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    • 제7권1호
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    • pp.1-12
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    • 1999
  • The DTM(Digital Terrain Model) in GIS(Geographical Information System) shows the elevation from interpolation using data points surveyed. In panoramic flat landform, pixel size, resolution of source data may not be the problem in using DTM However, in mountainous landform like Korea, appropriate resolution accuracy of source data are important factors to represent the topography concerned. In this study, the difference in contour interval of source data, the resolution after interpolation, and different data structures were compared to figure out the accuracy of slope calculation using DTM from the topographic maps of Togyusan National Park Two types of GIS softwares, Idrisi(grid) ver. 2.0 using the altitude matrices and ArcView(TIN) ver. 3.0a using TIN were used for this purpose. After the analysis the conclusions are as follows: 1) The coarser resolution, the more smoothing effect inrepresenting the topography. 2) The coarser resolution the more difference between the grid-based Idrisi and the TIN-based ArcView. 3) Based on the comparison analysis of error for 30 points from clustering, there is not much difference among 10, 20, 30 m resolution in TIM-based Airview ranging from 4.9 to 6.2n However, the coarser resolution the more error for elevation and slope in the grid-based Idrisi. ranging from 6.3 to 10.9m. 4) Both Idrisi and ArcView could net consider breaklines of lanform like hilltops, valley bottoms.

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Analysis for Flood Quantile Estimates at Ungauged Sites in Arid and Semi-arid Regions Based on Regional Frequency Analysis (지역빈도해석을 통한 건조지역의 미계측 지점 확률홍수량 추정을 위한 연구)

  • Jung, Kichul;Kang, Boosik
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 한국수자원학회 2017년도 학술발표회
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    • pp.51-51
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    • 2017
  • 지역빈도해석은 짧은 기간의 자료를 보유하고 있는 계측 지점이나 자료가 없는 미계측 지점에서의 확률수문량을 산정하기 위하여 많이 쓰여 진다. 지역빈도해석을 실시하기 위한 조건으로는 우선 수집된 하천유역들을 대상으로 수문학적 동질 지역을 구분하는 것이 중요하다. 그리고 구분되어진 지역에 포함되는 모든 지점들의 자료를 빈도해석 함으로써 관심 지점의 신뢰할 만한 확률수문량을 산정하는 것이다. 그동안의 지역빈도해석은 주로 비건조지역을 중심으로 홍수와 같은 재난재해 대비 그리고 수자원 관리를 위한 연구들을 실시해왔다. 본 연구의 주 목적은 건조지역의 수자원 관리를 위해 건조지역 하천유역을 중심으로 지역빈도해석을 실시하여 신뢰할만한 확률수문량을 산정하는 것이다. 확률수문량 산정값의 정확도를 향상시키기 위해 지역빈도해석 모델에 쓰여 지는 새로운 지형학적 변수들을 제공하였고 수문학적 동질 지역을 구분 위해 수집된 각 하천유역의 형상들을 확인하여 동질 지역을 정의하였다. 예를 들면, 수지형 유역, 부채형 유역, 격자형 유역과 같은 다른 형상들을 구분하여 각 유역 형상 종류별로 동질 지역을 만들었다. 건조지역의 지역빈도해석을 위해 미국 건조지역의 105개 하천유역 유량자료들을 수집 및 이용하였다. 확률수문량 산정을 위하여 앙상블 인경신경망 (Ensemble Artificial Neural Network)과 정준 상관 계수(Canonical Correlation Analysis)를 이용한 지역빈도해석 모델을 만들었다. 제안된 모델의 수행평가와 정확성 평가를 위해 리샘플링 기법인 10-겹 교차 검증 (10-fold cross-validation), 잭나이프 (Jackknife) 기법들을 이용하였고 모델로부터 산정된 확률수문량값을 편향 (Bias), 상대 편향(rBias), 평균 제곱근 오차 (RMSE), 상대 평균 제곱근 오차 (rRMSE)를 통하여 산정 값과 실제 관측 값의 차이를 분석하였다. 그 결과 건조지역의 지역빈도해석을 위해 새롭게 제시된 지형학적 변수들을 사용하였을 때 모델의 수행능력이 향상되었음을 확인하였다. 또한 하천유역 형상에 따라 동질 지역을 구분하였을 때 향상된 확률수문량이 산정되었다. 향상된 지역빈도해석 모델을 통해 건조지역의 신뢰할만한 확률수문량을 산정함으로써 건조지역의 효과적인 수자원 관리를 위한 수공시설물 설계에 중요한 정보들을 제공할 것이다.

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