• 제목/요약/키워드: 경계 특성

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Numerical simulation of a double dam break driven swash using an overset dynamic mesh capability of OpenFOAM (OpenFOAM overset 동격자 기법을 활용한 이중 댐 붕괴 파랑수치모형실험)

  • Ju Hee Ok;Yeulwoo Kim
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2023.05a
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    • pp.222-222
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    • 2023
  • 오픈 소스 유체역학 소프트웨어인 OpenFOAM은 다양한 유체 흐름에 적용 가능한 프로그램들로 구성되어 있다. 이 중 interFoam은 밀도가 다른 두 유체(i.e., 물, 공기) 간의 경계를 추적하는 기법을 기반으로 한 프로그램으로, 파랑의 거동 모의에 주로 쓰이고 있다. 파생형 프로그램으로는 동격자(dynamic mesh) 및 중첩 격자 기법(overset grid method)을 interFoam에 추가한 overInterDyMFoam이 있다. 두 기법을 사용하면 각각 여러 영역에서 유체흐름과 다중 물체 간의 상호작용을 효율적으로 모의할 수 있다. 본 연구에서는 overInterDyMFoam을 사용하여 두 개 수문의 개방 움직임을 구현하고 생성된 파랑이 포말대(swash zone)에 접근하였을 때의 흐름 특성을 조사하였다. 수치모형실험 결과 수문 개방 속도가 댐 붕괴 파랑 흐름 전파속도에 영향을 미치는 사실을 발견하였다. 또한, 처오름과 처내림의 상호작용에 의한 난류 운동 특성을 조사하기 위해 수문 개방시간 간격을 0초~3초로 설정하였다. 수치모형실험 결과는 수리모형실험의 수면 변동 시계열과 속도 시계열 결과와 비교하여 모형의 정확성이 검증되었다.

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Numerical approach of groundwater level change by reserver types (부존 형태에 따른 지하수위 변동 수치해석)

  • Hyun Jung Lee;Hyung Jun Park;Chanjin Jeon;Seung Oh Lee
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2023.05a
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    • pp.131-131
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    • 2023
  • 지하수는 담수-염수 경계면의 형성 및 변동 특성, 지하수위 분포 및 변동특성에 따라 기저지하수, 준기저지하수, 상위지하수 등으로 구분된다. 이 중, 기저지하수는 담수(1,000g/cm3)와 염수(1,025g/cm3)의 비중 차이에 의해 담수가 염수 상부에 Ghyben-Herzberg 원리에 의해 부존한다. 본 연구에서는 부존 형태에 따른 지하수위 변동을 보고자 하였다. 먼저 이상화된 지형에서 부존형태에 따른 지하수위 변동의 영향을 확인하고자, OpenGeoSys 모형을 이용하여 3차원 수치모의를 수행하였다. 그 결과 상위지하수의 지하수위보다 기저지하수 조건에서의 지하수위가 낮아진 것을 확인할 수 있었다. 이는 부존 형태의 차이로 인해 발생되는 담수-염수 비중 차이가 지하수위 변동에 영향을 미친다는 것을 파악할 수 있었다. 또한, 실제 지형에 적용하여 지하수위의 변동성을 분석하기 위해서, 제주 남부 중서귀 유역을 대상으로 수치모의를 수행하였다. 모형 검증은 범위 내 4개의 관측지점에서의 2022년 지하수위 자료를 이용하였다. 검증된 모델에 염분 농도 조건을 추가하여 기저지하수를 형성하여 모의를 수행했다. 따라서 본 연구는 부존 형태의 차이로 인해 발생되는 담수-염수 비중 차이가 지하수위에 끼치는 영향을 파악할 수 있었다. 향후, 상위지하수에서 염수가 침입했을 때, 수위 저하에 따라 감소되는 지하수위량을 예측할 수 있을 것이라 기대된다.

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Acoustical Dynamic Response Analysis of a Gas Turbine Combustor Using a Sine-Sweep Forcing Model (사인-스윕 가진 모델을 통한 가스터빈 연소기의 음향 동적 반응 해석)

  • Son, Juchan;Kim, Daesik
    • Journal of the Korean Society of Propulsion Engineers
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    • v.26 no.4
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    • pp.1-9
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    • 2022
  • In the current study, in order to understand the dynamic response characteristics of the system according to the external acoustic forcing, a numerical approach was developed by adding an sign-sweep forcing function to the existing network model. Through this model, the sensitivity of frequency and pressure amplitude changes according to system parameters such as the physical dimensions and boundary conditions of the target combustor was analyzed in a wide frequency range. Analysis results of dynamic response characteristics of the target combustor are shown that the frequency regime with high dynamic pressure response was similar to the instability frequency range measured in the same combustor, and in particular, the response of the system depends greatly on the location of the acoustic forcing source term.

Prediction of acoustic radiation efficiency for trapezoidal corrugated plates (사다리꼴 주름평판의 음향방사효율 해석)

  • Jungsoo Ryue;Seungho Jang
    • The Journal of the Acoustical Society of Korea
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    • v.42 no.2
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    • pp.83-93
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    • 2023
  • Trapezoidal corrugated plates are often treated as orthotropic plates to simplify the modelling of the corrugation. However, this simplification is not valid at high frequencies in which the localized vibration within the parts of corrugation takes place. In this study, the vibrational and acoustical characteristics of corrugated plates are investigated up to high frequencies by means of the wavenumber domain numerical approach. Based on the findings from this numerical analysis, an approximate method to predict vibro-acoustic characteristics of corrugated plates is proposed. This approximate model consists of four equivalent plates which can represent global and local behaviours of corrugated plates. The radiation efficiency of corrugated plates is predicted from the approximate model and validated through the comparison with those of the numerical method.

Inactive region padding by reinforcement learning (강화학습을 이용한 비활성 영역 패딩)

  • Kim, Dongsin;Oh, Byung Tae
    • Proceedings of the Korean Society of Broadcast Engineers Conference
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    • 2021.06a
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    • pp.339-342
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    • 2021
  • In this paper, we propose a new method for inactive region padding using reinforcement learning. Inactive region is an area that has no information, such as 360 or 3DOF+ vidoes. However, these inactive regions degrade the compression performance in general. To improve the compression performance, simple filtering is applied between active and inactive regions. But it does not fully consider the characteristics of the images. In the proposed method, inactive regions are padded through reinforcement learning that can consider the characteristics of images and the compression process. Experimental results show that the performance is better than the conventional padding method.

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A Development Process of Regional Conditions Disaster Prevention Techniques for Composite Coastal Disasters (해안가 복합재난 지역맞춤형 재해예방기법 도출 프로세스 개발)

  • Im, Jun Hyeok;Oh, Kuk Ryul;Sim, Ou Bae
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2020.06a
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    • pp.293-293
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    • 2020
  • 기후변화로 인해 다양한 재난이 복합적으로 발생하고 있으며, 특히 해안과 인접해 있는 지역은 풍랑, 지진해일 등으로 인해 다양한 위험에 노출되어 있는 실정이다. 이에 따라 각 지자체는 자연재해대책법에 의거하여 자연재해저감종합계획을 수립하고 저감대책을 마련하고 있으나, 수립 절차에 따른 비용과 시간이 많이 소요되고 있다. 따라서 위험지역의 지리적·사회적 조건을 고려한 맞춤형 재해예방기법 도출방안이 필요하다. 이에 본 연구에서는 과거 피해이력과 침수예상도 정보가 반영된 위험성평가 지도를 활용하여 위험지역 유형을 4단계(관심, 주의, 경계, 위험)로 구분하고, 단계별 구조물적 대책과 비구조물 대책의 적용방안을 제시하였으며, 구조물적 대책과 비구조물적 대책의 도출에는 지역맞춤형 요소와 특성요소를 활용하였다. 지역맞춤형 요소는 자연인자, 재해영향인자, 재해원인인자, 지형인자, 사회인자로 구분하였으며, 각 인자별로 세부인자를 선택하여 논리연산에 따라 재해예방기법을 도출하였다. 특성요소는 효율성, 시공성, 공공성으로 구분하였고, 각 구분별 세부요소를 평가하여 재해예방기법의 우선순위를 도출하였다. 본 연구를 통해 향후 해안가 복합재난이 예상되는 지역을 대상으로 지역맞춤형 재해예방기법을 도출할 수 있을 것이며, 자연재해저감종합계획 수립 시에도 활용할 수 있을 것으로 기대된다.

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Development of Flash Flood Forecasting system Based on Rainfall Radar (강우레이더 기반 전국 도시·산지·소하천 돌발홍수예측 시스템 개발)

  • Hwang, Seok Hwan;Yoon, Jung Soo;Kang, Na Rae;Noh, Hui Seong;Lee, Keon Haeng;Won, Yoo Seung
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2020.06a
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    • pp.371-371
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    • 2020
  • 도시 및 소규모 산지 유역에서와 같이 지체시간이 짧은 유역에서 발생하는 돌발홍수는 더 이상 우량계만으로 예보가 불가능하다. 그리고 지역에 따라 침수시간이나 침수심이 달라지기 때문에 지역에 따른 침수특성과 유속특성의 관계식을 산정하여 홍수예보 기준을 설정하였다. 더불어 도달시간이 짧은 도시 및 산지에서는 지체시간 외에 강수 예측을 통한 홍수예보 선행시간을 확보하는 것이 매우 중요하다. 본 연구에서는 한강홍수통제소의 강우레이더 기반 초단기 외삽 예측을 입력자료로 활용하여 돌발홍수 예측 시스템을 구축하였다. 강우레이더 기반 초단기 외삽 예측은 강우강도를 입력으로 사용하기 때문에 예측에 별도의 정량 보정이 필요하지 않다는 장점이 있다. 2019년도에 발생한 다양한 홍수 사고 사례를 분석하여 본 시스템에 대한 정확도를 평가하였다. 본 시스템은 동(읍/면) 단위로 1시간 선행 예보를 3단계 위험 정보(주의/경계/심각)로 제공할 수 있다.

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Development of 3-Dimensional Static Infinite Elements with Various Decay Characteristics for Tunnel Analysis (터널해석을 위한 다양한 감쇠특성의 3차원 정적무한요소 개발)

  • Koo, Hee-Dae;Koh, Hyun-Moo
    • KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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    • v.26 no.3A
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    • pp.439-445
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    • 2006
  • Analysis problems of tunnels whose geometrical dimensions are very small compared with surrounding media can be treated as infinite region problems. In such cases, even if finite element models can be applied, excessive number of elements is required to obtain satisfactory accuracy. However, inaccurate results may be produced due to assumed artificial boundary conditions. To solve these problems, a hybrid model, which models the region of interest with finite elements and the surrounding infinite media with infinite elements, is introduced for the analysis of infinite region. Three-dimensional isoparametric infinite elements with various decay characteristics are formulated in this paper and the corresponding parameters are presented by means of parametric studies. Three-dimensional tunnel analysis performed on a representative example verifies the applicability of hybrid model using infinite elements.

Test-bed site selection on flood vulnerable area and analysis on characteristics of rainfall causing flood to verify flood forecasting (돌발홍수예보 검증을 위한 홍수예보 취약지역 시범 관측망 선정 및 돌발홍수 유발 강우 특성 분석)

  • Yoon, Jungsoo;Hwang, Seokhwan;Kim, Hyungsan;Kim, Taehyung
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2022.05a
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    • pp.132-132
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    • 2022
  • 강우레이더는 넓은 공간에서의 조밀한 정보를 제공하여 돌발홍수 정보 제공에 많은 장점을 보유하고 있다. 이에 한국건설기술연구원은 강우레이더의 장점을 활용하여 행정동(읍면동) 단위로 3시간 전 3단계 돌발홍수 예측 정보(주의/경계/심각)를 제공하는 돌발홍수예측 시스템을 구축하였다. 행정동 단위의 돌발홍수 예측 정보가 제공됨으로써 기존 국가 하천 중심의 홍수 예보 시스템에서 제공되지 못했던 홍수예보 취약지역에서의 홍수 예보가 가능해졌다. 하지만 돌발홍수예측 시스템에서 제공되고 있는 돌발홍수 예측 정보의 신뢰성을 높이기 위해서는 제공되고 있는 정보의 정확도가 확보 되어야 한다. 이에 본 연구에서는 돌발홍수 예측 정보의 실증을 위해 낙동강홍수통제소 유역 내에서의 홍수예보 취약지역 지점을 선정하였다. 취약지역은 도심지, 산지·소하천, 해안지역으로 구분하여 선정되었다. 또한 돌발홍수예측 시스템 내에서의 돌발홍수위험 기준은 전국 피해사례에 대한 통계적으로 추정한 값으로, 실제 홍수취약 지역에서의 위험 기준과 다소 차이가 나타날 수 있다. 이에 본 연구에서는 선정된 시범 지역에서의 돌발홍수 위험 기준을 추정하기 위해 시범 지역에서 발생한 강우 특성을 분석하였다.

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Analysis on the Acoustic Beat of a Slightly Asymmetric Cylindrical Shell (미소 비대칭 원통쉘의 음향 맥놀이 해석)

  • Ahn, Sung-Jong;Kang, Yeon-June;Kim, Seock-Hyun;Park, Sung-Yong
    • The Journal of the Acoustical Society of Korea
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    • v.27 no.4
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    • pp.183-190
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    • 2008
  • In this paper, radiation characteristics of the beating sound are analytically investigated on a slightly asymmetric cylindrical shell. The cylindrical shell isan efficient model to consider the beat characteristics of Korean bells. Slight asymmetry in Korean bells makes mode pair which has close frequency components and the interaction of each mode pair produces beating sound. Based on the analytical model, the radiated sound field is determined. Using the sound beat map, the beating sound vs. direction and distance is investigated. Finally, results of the theoretical method are compared with those of the boundary element method to verify the validity.