• 제목/요약/키워드: 경계 분포

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하천 오염물질의 2차원 혼합 해석을 위한 유관추적모형의 개발 및 적용 (Development of Streamtube Routing Model for Analysis of Two-Dimensional Pollutant Mixing in Rivers)

  • 백동해;서일원
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2020년도 학술발표회
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    • pp.88-88
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    • 2020
  • 수심평균 2차원 혼합모형은 하천환경에서 다양한 용존성 오염물질의 혼합현상을 모의하기 위해 널리 활용되어왔다. 2차원 혼합모형에서 분산계수는 하천의 전단 흐름에 의해 야기되는 오염물질의 퍼짐 현상을 표현하는 중요한 인자로서 작용하기 때문에 정교한 오염물질 혼합거동을 모의하기 위해서는 적합한 분산계수를 산정하는 것이 필수적이다. 분산계수를 실험적으로 산정하는 방법으로는 크게 모멘트법과 추적법으로 나뉘며, 비정상상태의 혼합거동에 대해 종방향 및 횡방향 분산계수를 동시에 산정할 수 있는 방법은 추적법 계열의 2차원 유관추적법(2D STRP)이 유일하다. 본 연구에서는 하천에 유입된 오염물질의 2차원 혼합해석을 위한 수치모형을 개발하였으며, 개발된 모형의 수치해를 바탕으로 다양한 Peclet 수의 범위에 대해 기존연구에서 제시된 2D STRP의 적용범위 및 성능을 정량적으로 분석하였다. 분석된 정보를 바탕으로 기존 2D STRP의 한계를 극복하기 위한 개선된 2차원 유관추적법(2D STRP-i)을 개발하고, 사행하천을 모형화한 실규모 하천실험시설에서 검증하였다. 기존 2D STRP의 성능평가 결과, Peclet 수가 낮은 조건일수록 농도분포의 예측 정확도가 감소하는 경향을 보였으며, 하안 경계에 도달하는 농도가 증가할수록 부정확한 결과를 초래하는 것으로 나타났다. 본 연구에서는 기존 2D STRP의 한계를 보완하여 더욱 정확한 분산계수를 산정하고자 하안 경계면 조건을 고려한 2차원 유관추적법(2D STRP-i)을 개발하였다. 2D STRP-i는 직교-곡선좌표계 기반의 2차원 이송-분산 방정식을 바탕으로 횡방향 유속분포 및 하안 경계조건을 고려할 수 있도록 개선되었다. 2D STRP-i는 공간적으로 상이한 이송효과 및 하안경계 조건을 적절히 반영함으로써 농도분포의 예측 정확도를 개선 시키는 것으로 평가되었으며, 하안경계면에서 농도가 증가하는 구간에서 기존 2D STRP의 결과와 비교하여 더욱 정확한 농도분포 및 분산계수를 제공하는 것으로 밝혀졌다.

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모래 입도분석을 위한 스마트폰 디지털 이미지 처리 방법 (Smartphone Digital Image Processing Method for Sand Particle Size Analysis)

  • 허주영;천세현
    • 한국해안·해양공학회논문집
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    • 제35권6호
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    • pp.164-172
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    • 2023
  • 백사장 모래의 입도분포는 해빈의 침식과 퇴적을 파악하는 데 중요한 정보를 제공한다. 모래의 입도분포 분석에 보편적으로 사용되는 체가름시험은 분석 시간이 길고 개별 입자의 형상과 색에 대한 정보를 얻을 수 없다는 한계점이 있다. 본 연구에서는 체가름시험법 보다 측정 과정이 간편하고 효율적인 스마트폰 디지털 이미지를 이용한 입도분포 분석 방법을 제안하였다. 이미지 분석 과정 중 이미지 기울기(Image Gradient) 계산을 통한 입자 경계 추출로 해상도가 상대적으로 낮은 스마트폰 디지털 이미지의 배경으로부터 입자를 효과적으로 검출하였다. 경상북도 4곳의 해수욕장에서 채취한 시료를 이용해 본 연구에서 제안한 경계 추출 이미지 분석법과 경계를 추출하지 않는 분석법을 각각 체가름시험 결과와 비교 검증하였을 때, 본 연구에서 제안한 방식은 D50에서 평균 8.21%의 평균 오차율을 보여 경계를 추출하지 않는 분석법 보다 65% 낮은 오차를 보였다. 따라서 스마트폰 디지털 이미지를 이용한 입도분포 분석은 간편하고 효율적이며 체가름시험에 준하는 정확성을 가짐을 확인하였다.

칼라 텍스쳐 영상에 대한 블록 기반의 영역분할 방법 (A Block-based Segmentation Method for Color-Textured Images)

  • 김성영;이석찬;김민환;박창민
    • 한국멀티미디어학회:학술대회논문집
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    • 한국멀티미디어학회 2001년도 추계학술발표논문집
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    • pp.165-169
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    • 2001
  • 본 논문에서는 텍스쳐가 포함된 칼라 영상으로부터 텍스쳐에 무관하게 영역을 분할할 수 있는 방법을 개발하였다. 빠른 처리를 위해 영상을 블록 단위로 쪼개고 블록의 경계 성분값(H)을 계산하여 영역 분할에 이용할 수 있도록 하였다. M값은 객체의 경계에서는 높은 경계 강도를 갖지만 영역 내부나 텍스쳐 경계에서는 상대적으로 낮은 경계 강도를 갖도록 정의되었다 영상 분할을 위해 M값으로 표현된 M영상으로부터 Watershed를 이용해 경계 위치를 결정하고 닫혀진 형태로 경계가 표현될 수 있도록 하였다. 그런데 Watershed 방법은 과잉 분할 결과를 초래하므로 인접 영역 사이의 공유 경계에 대한 강도와 영역 내부의 칼라 분포 특성을 이용하여 영역을 병합함으로써 객체 경계처럼 중요한 변화가 발생되는 영역 단위의 최종 영상 분할된 결과를 얻을 수 있도록 하였다. 본 논문에서 제안한 방법은 MPEG4나 내용기반검색을 위한 영역분할에 유용하게 적용될 수 있을 것이다.

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노심용융사고시 외부침수냉각 방식 원자로 압력용기의 건전성평가

  • 김종성;장윤석;진태은;이세원
    • 한국원자력학회:학술대회논문집
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    • 한국원자력학회 1997년도 추계학술발표회논문집(1)
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    • pp.701-706
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    • 1997
  • 원자로 압력용기 대형 냉각재상실사고에 기인하는 노심용융물사고의 영향을 검토하기 위하여 기초적인 건전성평가를 수행하였다. 먼저 유한요소해석을 통해 노심용융물양과 경계조건 변화에 따른 원자로 압력용기의 온도 및 응력 분포를 결정하였으며, 결정된 온도와 응력 분포와 Larson-Miller 곡선과 손상 법칙을 이용하여 원자로 압력용기의 손상 정도와 파손 시간을 계산하였다. 이때 재료물성치는 기존 문헌에 제시된 온도 의존적인 값을 선정하여 사용하였으며, 노심용융물양과 경계조건이 원자로 압력용기의 건전성에 미치는 영향을 비교 고찰하여 향후 연구방향을 도출하였다.

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히스토그램 평활화와 군집화 전처리를 통한 적응적 경계선 추출 방법 (Adaptive Edge Detection Using Histogram Equalization and Clustering)

  • 최진중;이정현;정제창
    • 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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    • 한국방송∙미디어공학회 2017년도 추계학술대회
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    • pp.84-87
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    • 2017
  • 주변 픽셀간의 명도 차이가 작을수록 같은 경계를 구성하고 있을 가능성이 크다. 따라서 주변 픽셀간의 명도를 고려하여 경계 추출기를 활용한다면 보다 정확한 경계선 추출이 가능하다. 하지만 한가지의 히스토그램 평활화와 k-means 군집화를 사용하는 기존 알고리듬은 평활화에 의한 이미지 왜곡이나, 명도 차이가 큰 픽셀이 같은 그룹에 속하는 경우 혹은 명도 차이가 작은 픽셀이 각각 다른 그룹에 속하는 경우와 같이 그룹화의 오류가 있기 때문에 원본 이미지에 없던 불필요한 경계선이 발견되었다. 본 논문은 하나의 이미지에 대해서 여러 가지 히스토그램 평활화 방법으로 각각 다른 명도 분포를 얻어내어 적응적으로 경계선을 판단하는 알고리듬을 제안한다. 이는 기존 알고리듬에서 나타나는 불필요한 경계선을 제거하였으며 기본 경계 추출기의 효과를 향상시켰다.

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제주도 동부지역 수문지질에 관한 연구(I)

  • 박윤석;고기원;강봉래;함세영
    • 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
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    • 한국지하수토양환경학회 2002년도 총회 및 춘계학술발표회
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    • pp.81-84
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    • 2002
  • 제주도 동부지역 구좌읍 한동리-송당리를 연결하는 직선상의 4개 지점에서 착정한 심부관측정에 대한 시추코어 지질검층과 심도별 수온ㆍ전기전도도 검층 결과, 제주도를 형성시킨 화산활동과 관련된 화산분출물(용암류 및 쇄설물)은 해수면하 136~170m 범위까지만 분포하고 있고, 그 하부에는 미교결의 U층(U Formation)이 분포하고 있는 것으로 밝혀졌다. 구좌읍 한동리에 소재한 둔지봉(해발 280m)을 경계로 해안지역의 U층 상부에는 용암이 바다속으로 흘러갈 때 생겨나는 베개용암(Pillow Lava)이 분포하고 있음이 최초로 확인되었으며, 이 베개용암층을 통해 고염분지하수가 내륙쪽으로 확산되는 것으로 밝혀졌다. 담수지하수체 하부에 존재하는 고염분 지하수체는 해안에서 내륙쪽으로 오면서 점진적으로 감소하고 기저지하수체(담ㆍ염수 혼합대를 형성하는 지하수체)는 해안으로부터 약 6~6km(해발 120~130m)지역까지 분포하고 있으며, 담수지하수 렌즈체의 두께는 이론적인 G-H비 보다 훨씬 얇은 것으로 나타났다.

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확산음장에 관한 고찰 (Reconsideration on the Diffsuse Sound Field)

  • 강현주
    • 한국음향학회:학술대회논문집
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    • 한국음향학회 1998년도 학술발표대회 논문집 제17권 1호
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    • pp.331.2-336
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    • 1998
  • 본 논문에서는 실음향학의 기본가정이 되고 있는 확산음장 이론에 대한 타당성을 고찰하였으며, 실의 경계면에서 입사에너지의 각도 분포를 입사 및 반사파의 간섭효과를 고려한 해석적 방법으로 구한 결과와 수치해석적 방법인 Ray tracing 기법을 이용한 결과와 비교하였다. 비교 결과는 경계면에서의 입사각에 대한 에너지 분포는 확산음장 이론에 의한 균일 분포가 아니라 Gaussian 분포와 유사한 경향을 보여 주었다.

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하굿둑 실증시험 시 염지하수의 연직 프로파일링 관측 (During Demonstration Test of the Estuary Bank, Vertical Profiling Measurement in a saline groundwater)

  • 김병우;최두형
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2022년도 학술발표회
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    • pp.447-447
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    • 2022
  • 하굿둑 실증시험 및 개방 시 하굿둑으로부터 해안지역 대수층의 지하수 내 염분침투를 예방하고 지속가능한 지하수자원 이용과 관리를 위해서 담수(freshwater)와 염수(saltwater)의 경계면 변동 및 분포를 추적하기 위해 지화학적·물리적 접근 연구는 매우 중요하다. 해안 및 하굿둑 주변지역의 담·염수 경계면 특성에 관한 조사 및 분석은 직·간접적 관측방법으로 이뤄진다. 직접 관측방법에는 심도별 전기전도도(Electrical condutivity, EC) 측정 방법으로 1개 정밀센서(CTD-Diver)를 와이어에 연결하여 수동으로 측정하는 방식과 자동 관측센서(CTD-Diver)를 공내 여러 관심심도에 이격거리에 따른 관측센서를 여러 개 설치하여 특정 관심심도별 연속적인 상태를 파악하는 방법이다. 간접 관측방법에는 관심심도별 또는 특정 심도의 지하수 수질을 채취하여 지화학 분석하는 방법이 있다. 직·간접적 관측방법에는 관심심도별 구간의 이격거리와의 공백과 조사시기에 대수층의 해수침투를 파악할 수 있으나 연속적 관측과 예측은 매우 어렵다. 직접적 관측방법 중 1개 정밀센서와 와이어를 이용한 특정 시·공간에 대한 연직 프로파일링 관측은 가능하나, 연속적 관측과 예측 또한 매우 어렵다. 따라서 본 연구는 물리적 방법을 기반으로, 하굿둑 인근의 담수(freshwater)와 염수(saltwater)와의 경계면 분포특성에 관한 연구는 하굿둑 실증시험 시 지하수 내 염분침투에 따른 지하수 환경 등에 대한 전반적 특성 등을 분석하였다. 하구언 일대의 지하수 내 염분침투 및 지하수 오염관리를 위해 실증실험 등 인위적인 요소와 강우, 태풍, 가뭄 등 자연적인 요소에 의해 여러 형태의 분포특성을 보이는 담수와 염수의 분포 및 혼합대의 특성에 따른 담염수의 경계면 형태별 분석을 하는데 목적을 두었다. 해수침투의 예방과 지하수 오염 방지를 위해 심도별 자동 수질측정 장치를 개발하고, 이를 이용한 염지하수의 프로파일링 감시 시스템을 제안하였다.

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정적 인발하중을 받는 암반 앵커의 거동;텐던-그라우트 경계면의 전단응력 분포 (Rock Anchors Subjected to Static Uplift Loads ; Shear Stress Distribution of Tendon-Grout Interface)

  • 임경필;조남준;황성일
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제15권6호
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    • pp.143-154
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    • 1999
  • 본 연구에서는 암반 앵커의 텐던-그라우트 경계면의 하중전달기구(load transfer mechanism)를 규명하기 위하여 암질이 강한 자연 화강암과 콘크리트로 제작된 모형 암반에 시공된 모형 암반 앵커에 대한 정적 인발험(static uplift test)을 수행하였다. 불연속면이 텐던-그라우트의 전단응력 분포에 미치는 영향을 밝히기 위하여 수평한 절리면을 갖고 있는 모형암반도 제작되었다. 실험 결과 불연속면이 없는 암반에 시공된 암반 앵커의 경우 앵커 상단에 심한 응력 집중이 발생함을 알 수 있었고 불연속면이 증가할수록 깊이에 따라 균일한 전단응력 분포를 나타냈다. 또한, 실험결과에 대한 회귀분석을 통하여 텐던-그라우트 경계면의 전단응력 분포에 관한 경험식을 산정하였으며, 실험에 의한 전단응력 분포는 텐던 직경의 2~3배 깊이에서는 이론에 의한 전단응력 분포 보다 작게 나타나고 그 이하에서는 반대 현상을 관찰할 수 있었다.

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마하수에 따른 층류유동 변화 분석 (Analysis of Laminar Boundary Layer with Various Mach Number)

  • 박명우;태명식;박상호;손소은;손찬규;오세종
    • EDISON SW 활용 경진대회 논문집
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    • 제1회(2012년)
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    • pp.113-116
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    • 2012
  • 본 연구에서는 마하수 변화에 따른 층류유동 변화를 살펴보았다. 해석 프로그램은 EDISON_CFD를 이용하고, EDISON_CFD에서 사용한 수치기법과 Scheme에 대해서 언급한다. CFD기법을 이용하여 해석한 결과를 경계층조건의 이론 해석방법인 Blasius Boundary Layer와 비교하였다. 각 요소마다 해석한 결과를 통하여 층류 경계층의 특성을 살펴보았다. 그 결과 마하수 증가에 따른 평판의 온도 증가와 밀도 감소가 경계층을 선형적으로 증가시키는 것을 보았다. 또한 마하수 증가에 따른 점성계수의 증가를 살펴봄으로서 층류유동에서 마하수의 증가는 점성에 의한 운동량 확산을 증가시킨다는 것을 보았다.

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