• 제목/요약/키워드: 경계 조건 차이

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Research on the Variation of Deposition & Accumulation on the Shorelines using Ortho Areial Photos (수치항공사진을 이용한 해안선 침퇴적변화에 관한 연구)

  • Choi, Chul-Uong;Lee, Chang-Hun;Oh, Che-Young;Son, Jung-Woo
    • Journal of Korean Society for Geospatial Information Science
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    • v.17 no.3
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    • pp.23-31
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    • 2009
  • The border of the shorelines in a nation is an important factor in determining the border of a national territory, but Korea's shorelines are rapidly changing due to the recent rise in sea level from global warming and growth-centered economic policy over the decades of years. This research was done centering on the areas having well-preserved shorelines as they naturally are and other areas having damaged shorelines in their vicinities due to artificial structures at the two beaches located at the neighboring areas and having mutually homogeneous ocean conditions with each other. First, this research derived the shorelines using the aerial photographies taken from 1947 until 2007 and revised the tidal levels sounding data obtained from a hydrographical survey automation system consisting of Echosounder[Echotrac 3100] and Differential Global Positioning System[Beacon]by using topographical data and ships on land obtained by applying post-processing Kinematic GPS measuring method. In addition, this research evaluated the changes and dimensional variations for the last 60 years by dividing these determined shorelines into 5 sections. As a result, the Haewundae Beach showed a total of 29% decrease rate in dimension as of the year 2007 in comparison with the year 1947 due to a rapid dimensional decline centering on its west areas, while the dimension of the Gwanganri Beach showed an increase in its dimension amounting to a total of 69% due to the decrease in flow velocity by artificial structures built on both ends of the beach-forming accumulation; thus, it was found that there existed a big difference in deposition & accumulation tendency depending on neighboring environment in spite of the homogeneous ocean conditions.

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Study of the Saemangeum District Flood Level after Completion of Saemangeum Master Plan (새만금종합개발계획 완료 후 새만금 지구 홍수위 검토)

  • Jeong, Seok Il;Ryu, Kwang Hyun;Lee, Seung Oh
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2018.05a
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    • pp.248-248
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    • 2018
  • 새만금 종합개발계획(정부, 2011)에 따른 내부개발의 완료시점은 2030년이며, 방수제 공사와 준설 등과 같이 만경강 및 동진강 유역 내 흐름을 변화시킬 수 있는 공사를 포함하고 있으므로 현재와 2030년의 하천 및 호의 수리특성은 다를 것이라 예상된다. 2030년까지 준설상황 등을 예측하여 반영하는 것은 사실상 불가능하기 때문에 새만금 종합개발계획에서 제시하고 있는 내부개발의 완료시점을 기준으로 홍수사상을 모의하였다. 새만금 호의 물리적인 변화는 수리특성의 변화로 이어질 수 있으며, 이는 상류지역으로 전파가 될 수 있으므로 호내 뿐만 아니라 만경강과 동진강 전역에 대한 홍수시의 수리특성을 검토하였다. 새만금 호와 연결된 만경강과 동진강의 설계홍수량은 대부분의 구간에서 100년 빈도이기 때문에 본 연구에서는 100년 빈도 홍수사상에 대한 분석을 기초로 홍수위 검토를 수행하였고, RCP8.5 시나리오를 적용한 100년 빈도 홍수량과 500년 빈도 홍수량에 대한 추가적인 연구를 수행하였으며, 이 결과를 토대로 취약지구 분석 및 대책 등을 제시하였다. 수치모의는 Delft3D를 이용하였으며, 새만금 유역의 동진강 지구의 실측치와 비교함으로써 모델의 적용성을 검증하였다. 서해안 조위 특성상 새만금 방조제는 조위 영향이 크므로, 이에 본 연구에서는 외조위의 특성을 고려하기 위해 새만금 유역 주변의 12개 조화상수(tidal harmonic constant)를 이용하여 조위에 대한 모의를 별도로 수행하고, 이 결과를 배수갑문의 경계조건으로 이용하였다. 상류 경계조건은 하천기본계획상에 제시된 하천은 이를 이용하였으며, 그 외의 소하천은 유역면적을 이용한 계산법을 사용하여, 선형적 면적 비유량(Specific Discharge, SD) 방법을 적용하여 본류의 유량에 부가하는 방식으로 수행하였다. 수치해석 결과, 준설 구간의 수위는 전반적으로 저하되었으며, 거리에 따른 수면의 경사를 분석한 결과 기존의 하천구역이 준설 등으로 인하여 호수의 특성으로 변화된 것으로 확인하였다. 본 연구에서 취약지구는 홍수위가 제방고의 약 80% 이상 되는 지역으로 결정하였으며, 이를 토대로 취약지구 분석을 수행한 결과 기존 100년 빈도에서 1지점, RCP 8.5 시나리오가 적용된 100년 빈도에서 88지점, 500년 빈도에서 125지점이 잠재적인 치수 위험이 있는 것으로 파악되었다. 기존의 1차원 연구결과와는 차이가 있는 부분은, 다수의 취약지구가 만곡부 또는 합류부 인근에 위치한 것이다. 향후 이러한 상대적인 치수 취약지점에 대해 정밀하고 국부적인 연구를 수행하여 정확한 홍수위 예측을 수행해야 할 것이다.

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The Effect of Thermal Buoyancy on Air Flow and Temperature Distribution in a Slot-Ventilated Livestock Building (환기중(換氣中)인 축사(畜舍)의 열부력(熱浮力)이 공기유동 및 온도분포에 미치는 영향)

  • Choi, H.L.
    • Journal of Biosystems Engineering
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    • v.18 no.2
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    • pp.144-157
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    • 1993
  • 환기중인 실험축사내에서 가축의 현열과 환기공기의 온도차에 의한 열부력(熱浮力)(thermal buoyancy)이 공기유동 및 온도분포에 미치는 영향을 구명(究明)하기 위하여 TEACH 컴퓨터프로그램($k-{\varepsilon}$ 난류모형 및 SIMPLE계열 Algorithm)을 Curvilinear Coordinates에 맞게 변형하였다. 계산한 축사내 공기유통 및 온도분포의 유의성(有意性) 검증은 Boon(1978)의 실험결과를 이용하였다. 열부력의 크기에 따른 유동의 변화를 관찰하기 위하여 유입공기의 온도를 $17^{\circ}C$$10^{\circ}C$ 두 수준으로 입력하였으며, 가축의 현열플릭스(flux)는 실내온도에 따라 변화하므로 유압공기의 온도가 $17^{\circ}C$일 때는 130W/$m^2$, $10^{\circ}C$일 때는 170W/$m^2$을 경계조건으로 입력하였다. 예측한 공기유동의 형태는 실험값(Boon, 1978)과 비교하여 대체로 만족할만한 결과를 얻었다. 그러나 유입공기의 온도가 $10^{\circ}C$인 경우, 예측 공기유동은 실험 유동형태와 차이가 있었다. 즉, 실험에서는 수평슬롯으로 유입된 공기가 바로 아래로 굴절되어 유동(流動)하였으나, 계산의 결과는 일정 거리로 수평방향으로 유동하다가 아래로 굴절하였다. 이런 유동의 차이는 경험적으로 열부력(熱浮力)에 민감하게 반응하지 않는 k-${\varepsilon}$ 난류(亂流)모형의 적용이 원인이 되거나 실험의 부적절한 수행이 원인이 될 수도 있다. 이 유동(流動)의 Reynolds 수(數) (Re)는 약 3,300, 수정Ar수(修正Ar數)(Corrected Archimedes Number : $Ar_c$)64로써, $Ar_c$ <30 이거나 $Ar_c$ >75이면 유입공기의 제트는 수평유동한다는 Randall & Battams(1979)의 연구결과와는 일치하였다. 그러나 공기제트의 굴절은 유동의 특성이 같다하더라도 유체의 성질, 축사의 기하학적 형태에 따라서 매우 민감하게 반응하므로 실제 실험을 통한 재검정과정을 거쳐야 할 것으로 판단된다. Fig. 9와 Fig. 10의 기하학적 형태의 지점별 예측온도와 측정온도(Boon, 1978)와의 편차는 대부분의 지점에서는 $1^{\circ}C$ 미만으로 상당히 정확하였으며, 최대의 온도차는 Fig. 10의 지점 13에서 $1.7^{\circ}C$이었다.

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Verification of Nonlinear Numerical Analysis for Seismic Response of Single Degree of Freedom Structure with Shallow Foundation (비선형 수치해석을 통한 단자유도 얕은기초 구조물의 지진 응답특성 검증)

  • Choo, Yun-Wook;Lee, Jin-Sun;Kim, Dong-Soo
    • Journal of the Korean Geotechnical Society
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    • v.29 no.3
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    • pp.29-40
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    • 2013
  • Seismic response of single degree of freedom system supported by shallow foundation was analyzed by using nonlinear explicit finite difference element code. Numerical analysis results were verified with dynamic centrifuge test results of the same soil profile and structural dimensions with the numerical analysis model at a centrifugal acceleration of 20 g. Differences between the analysis and the test results induced by the boundary conditions of control points can be reduced by adding additional local damping to the natural born cyclic hysteretic damping of the soil strata. The analysis results show good agreement with the test results in terms of both time histories and response spectra. Thus, it can be concluded that the nonlinear explicit finite difference element code will be a useful technique for estimating seismic residual displacement, earthpressure etc. which are difficult to measure during laboratory tests and real earthquake.

Effect of Sintering condition on Mechanical Properties of Zircon Shell Molds (소결조건이 지르콘 쉘 몰드의 기계적 특성에 미치는 영향)

  • Kim, Jae-Won;Kim, Du-Hyeon;Seo, Seong-Mun;Jo, Chang-Yong;Choe, Seung-Ju
    • Korean Journal of Materials Research
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    • v.9 no.9
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    • pp.865-871
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    • 1999
  • Effect of sintering condition in mechanical properties of ZrSiO\ulcorner shell molds was investigated. Number of microcrack in primary layer of the mold was maximized after preheating at $1000^{\circ}C$ for 1.5 hours. Yield strength and specific surface area of the mold were inversely proportion to sintering temperature and time. After hot deformation test at $1500^{\circ}C$ for 4 hours, molds were deformed opposite to the loading direction and backup layers were cracked along the interface between stucco and zircon slurry. Reverse deformation of the molds during hot deformation test was considered to be resulted from the difference of thermal expansion coefficient between alumina stucco and zircon slurry in primary coat, and size difference between zircon stucco and zircon slurry in backup coat.

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Model Tests and GIMP (Generalized Interpolation Material Point Method) Simulations of Ground Cave-ins by Strength Reduction due to Saturation (불포화 강도 유실에 의한 지반함몰 현상의 모형 실험 재현 및 일반 보간 재료점법을 활용한 수치적 모사)

  • Lee, Minho;Woo, Sang Inn;Chung, Choong-Ki
    • Journal of the Korean Geotechnical Society
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    • v.33 no.12
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    • pp.93-105
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    • 2017
  • This study presents direct shear tests, model tests, and numerical simulations to assess the effect of reduction of soil strength because of saturation during formation of ground cave-in caused by damaged sewer pipe lines. The direct shear test results show that the saturation affects the cohesion of soil significantly although it does not influence the friction angle of soil. To experimentally reproduce ground cave-in, the model tests were performed. As ground cave-ins were accompanied with extreme deformation, conventional finite element method has difficulty in simulating them. The present study relies on generalized interpolation material point method, which is one of meshless methods. Although there are differences between the model test and numerical simulation caused by boundary conditions, incomplete saturation, and exclusion of groundwater flow, similar ground deformation characteristics are observed both in the model test and numerical simulation.

Numeric Analysis of 2-Dimensional Nonlinear Viscous Free-Surface Wave Problems (점성을 고려한 2차원 비선형 자유표면파 문제의 수치해석)

  • Y.H. Kim
    • Journal of the Society of Naval Architects of Korea
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    • v.30 no.2
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    • pp.98-111
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    • 1993
  • Two-dimensional nonlinear free-surface wave problems are analyzed with consideration of viscosity. Navier-Stokes equation and continuity equation are solved by the application of Finite Analytic Method, and MAC scheme is used far the treatment of free surface. Surface tension effect is also considered and laminar flow is assumed. The free-surface waves in shallow water, the flows around a vortex-pair with free surface and the wave ahead of a rectangular body are simulated to test the present numerical scheme. In the shallow water problem, viscous effect due to the friction on the bottom is observed. In the second problem, the approach of a vortex-pair to the free surface is simulated to examine the interaction of vortex-pair with the free surface. In the third problem, the wave ahead of a semi-infinite floating body is simulated.

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Information-Based Hybrid Modeling Framework on the Systematic use of Artificial Neural-Networks (구조모델 개선을 위한 정보기반 하이브리드 모델링 기법)

  • Kim, JunHee;Jamshid, Ghaboussi
    • Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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    • v.25 no.4
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    • pp.363-372
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    • 2012
  • In this study, a new information-based hybrid modeling framework is proposed. In the hybrid framework, a conventional mathematical model is complemented by the informational methods. The basic premise of the proposed hybrid methodology is that not all features of system response are amenable to mathematical modeling, hence considering informational alternatives. This may be because (i) the underlying theory is not available or not sufficiently developed, or (ii) the existing theory is too complex and therefore not suitable for modeling within building frame analysis. The role of informational methods is to model aspects that the mathematical model leaves out. Autoprogressive algorithm and self-learning simulation extract the missing aspects from a system response. In a hybrid framework, experimental data is an integral part of modeling, rather than being used strictly for validation processes. The potential of the hybrid methodology is illustrated through modeling complex hysteretic behavior of beam-to-column connections.

An Experimental Study on the Habitat Characteristics of Exotic Fishes (외래어종의 서식처 특성에 대한 실험 연구)

  • Son, Minwoo;Park, Byeoung Eun;Byun, Jisun
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2018.05a
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    • pp.482-482
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    • 2018
  • 우리나라의 대표 생태계 교란 외래어종인 배스와 블루길은 본래 식용 목적으로 유입되어 하천에서 빠르게 확산되고 있다. 그로 인해 우리나라 토종 어류의 개체수가 감소하고 토종 어류의 서식지가 사라지고 있다. 따라서 본 연구는 배스와 블루길을 대상으로 여러 환경적 요인에 따른 서식처 형성 특징을 관찰하고 분석하여 최종적으로 외래어종의 확산을 차단하는 것을 목적으로 수행하였다. 실험실 연구를 통해 외래어종이 서식처를 형성할 때 주변 환경을 관찰한 결과 특정 반응에 민감하고 장애물과 같은 지형적 요소를 선호하는 행동 특성을 발견하였다. 이에 따라 발견된 특성을 중점으로 하여 지형인자와 조명에 관련된 실험실 연구를 진행하고 분석하였다. 연구를 수행하기 위해 자연 상태에서 채집한 배스와 블루길을 길이 12 m, 깊이 0.6 m, 폭 1 m의 하천과 유사한 자연적 환경이 갖추어진 수조에 이식하였다. 첫 번째로 장애물에 대한 반응 실험은 세 가지 종류의 장애물을 환경 조건이 동일한 수조에 설치하여 어떤 장애물을 더 선호하는지를 관찰하는 방식으로 진행되었다. 그 결과 외래어종은 어류의 위쪽 시야를 차단하는 즉, 상단 벽 장애물을 가장 선호하였으며 이 장애물 밑에 주로 서식처를 형성하였다. 그 이유로는 자연 상태의 외래어종에게는 조류가 가장 큰 천적이므로 조류를 경계하는 습성에 의한 서식처 형성으로 판단된다. 또한 외래어종이 서식처를 형성할 때 크게 고려하는 수온과 장애물 중 어떤 독립변인에 더 민감하게 반응하는지도 관찰되었다. 실험은 춘계에 먼저 수온의 차이를 두어 외래어종이 서식처를 형성하게 만든 후, 서식처로 자리 잡지 않은 곳에 장애물을 설치하여 형성된 서식처를 옮기는지 지켜보았다. 그 결과 앞선 연구로 발견된 외래어종의 서식처 형성에 적당한 수온 $20{\sim}24^{\circ}C$가 아니어도 장애물이 설치된 곳 밑에 서식처를 형성하는 것을 발견하였다. 두 번째로 조명에 관한 실험에서는 외래어종이 수조 전체에 설치된 상단 조명의 아래에는 위치하지 않았으며, 외래어종이 자리 잡은 서식처에 간이 조명을 설치하여 비추거나 하면 피하는 특성을 보였다. 하지만 실험실이 아닌 실제 하천의 환경은 매우 다양한 변수를 포함하고 있어 실험실 수조와의 환경과는 다른 양상을 보일 수 있다. 이와 같은 실제 생태계와 실험실 수조의 환경 차이에서 오는 불확실성에 대한 개선을 위해 실험실에서 진행된 실험 결과를 바탕으로 향후 외래어종의 서식 환경 특성을 고려한 외래어종 확산 차단물을 설계하여 실제 자연 환경에서 외래어종이 어떻게 반응하는지에 관한 연구가 필요할 것으로 판단된다.

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Evaluation of Planning Dose Accuracy in Case of Radiation Treatment on Inhomogeneous Organ Structure (불균질부 방사선치료 시 계획 선량의 정확성 평가)

  • Kim, Chan Yong;Lee, Jae Hee;Kwak, Yong Kook;Ha, Min Yong
    • The Journal of Korean Society for Radiation Therapy
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    • v.25 no.2
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    • pp.137-143
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    • 2013
  • Purpose: We are to find out the difference of calculated dose of treatment planning system (TPS) and measured dose in case of inhomogeneous organ structure. Materials and Methods: Inhomogeneous phantom is made with solid water phantom and cork plate. CT image of inhomogeneous phantom is acquired. Treatment plan is made with TPS (Pinnacle3 9.2. Royal Philips Electronics, Netherlands) and calculated dose of point of interest is acquired. Treatment plan was delivered in the inhomogeneous phantom by ARTISTE (Siemens AG, Germany) measured dose of each point of interest is obtained with Gafchromic EBT2 film (International Specialty Products, US) in the gap between solid water phantom or cork plate. To simulate lung cancer radiation treatment, artificial tumor target of paraffin is inserted in the cork volume of inhomogeneous phantom. Calculated dose and measured dose are acquired as above. Results: In case of inhomogeneous phantom experiment, dose difference of calculated dose and measured dose is about -8.5% at solid water phantom-cork gap and about -7% lower in measured dose at cork-solid water phantom gap. In case of inhomogeneous phantom inserted paraffin target experiment, dose difference is about 5% lower in measured dose at cork-paraffin gap. There is no significant difference at same material gap in both experiments. Conclusion: Radiation dose at the gap between two organs with different electron density is significantly lower than calculated dose with TPS. Therefore, we must be aware of dose calculation error in TPS and great care is suggested in case of radiation treatment planning on inhomogeneous organ structure.

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