• Title/Summary/Keyword: 비선형 현상

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Sensitivity Assessment on Daecheong Dam Basin Streamflows According to the Change of Climate Components - Based on the 4th IPCC Report - (기후인자의 변화에 따른 대청댐유역의 유출민감도 모의평가 - 4th IPCC 보고서의 결과를 기준으로 -)

  • Jeong, Sang-Man;Seo, Hyeong-Deok;Kim, Hung-Soo;Han, Kyu-Ha
    • Journal of Korea Water Resources Association
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    • v.41 no.11
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    • pp.1095-1106
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    • 2008
  • Climate change and global warming are prevalent all over the world in this century and many researchers including hydrologists have studied on the climate change. This study also studied the impact of climate change on streamflows of a basin in Korea. The SWAT model was used to assess the impacts of potential future climate change on the streamflows of the Daecheong Dam Basin. Calibration and validation of SWAT were performed on a monthly basis for the year of 1982-1995 and 1996-2005, respectively. The impact of seven 15-year(1988-2002) scenarios were then analyzed for comparing it to the baseline scenario. Among them, scenario 1 was set to show the result of doubling $CO_2$, scenario 2-6 were set to show the results of temperature and precipitation change, and scenario 7 was set to show the result of the combination of climatologic components. A doubling of atmospheric $CO_2$ concentration is predicted to result in an maximum monthly flow increase of 11 percent. Non-linear impacts were predicted among precipitation change scenarios of -42, -17, 17, and 42 percent, which resulted in average annual flow changes in Daecheong Dam Basin of -55, -24, 25, and 64 percent. The changes in streamflow indicate that the Daecheong Dam Basin is very sensitive to potential future climate changes and that these changes could stimulate the increased period or severity of flood or drought events.

A Hybrid System of Wavelet Transformations and Neural Networks Using Genetic Algorithms: Applying to Chaotic Financial Markets (유전자 알고리즘을 이용한 웨이블릿분석 및 인공신경망기법의 통합모형구축)

  • Shin, Taek-Soo;Han, In-Goo
    • Proceedings of the Korea Inteligent Information System Society Conference
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    • 1999.03a
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    • pp.271-280
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    • 1999
  • 인공신경망을 시계열예측에 적용하는 경우에 고려되어야 할 문제중, 특히 모형에 적합한 입력변수의 생성이 중요시되고 있는데, 이러한 분야는 인공신경망의 모형생성과정에서 입력변수에 대한 전처리기법으로써 다양하게 제시되어 왔다. 가장 최근의 입력변수 전처리기법으로써 제시되고 있는 신호처리기법은 전통적 주기분할처리방법인 푸리에변환기법(Fourier transforms)을 비롯하여 이를 확장시킨 개념인 웨이블릿변환기법(wavelet transforms) 등으로 대별될 수 있다. 이는 기본적으로 시계열이 다수의 주기(cycle)들로 구성된 상이한 시계열들의 집합이라는 가정에서 출발하고 있다. 전통적으로 이러한 시계열은 전기 또는 전자공학에서 주파수영역분할, 즉 고주파 및 저주파수를 분할하기 위한 기법에 적용되어 왔다. 그러나, 최근에는 이러한 연구가 다양한 분야에 활발하게 응용되기 시작하였으며, 그 중의 대표적인 예가 바로 경영분야의 재무시계열에 대한 분석이다. 전통적으로 재무시계열은 장, 단기의사결정을 가진 시장참여자들간의 거래특성이 시계열에 각기 달리 가격으로 반영되기 때문에 이러한 상이한 집단들의 고요한 거래움직임으로 말미암아 예를 들어, 주식시장이 프랙탈구조를 가지고 있다고 보기도 한다. 이처럼 재무시계열은 다양한 사회현상의 집합체라고 볼 수 있으며, 그만큼 예측모형을 구축하는데 어려움이 따른다. 본 연구는 이러한 시계열의 주기적 특성에 기반을 둔 신호처리분석으로서 기존의 시계열로부터 노이즈를 줄여 주면서 보다 의미있는 정보로 변환시켜줄 수 있는 웨이블릿분석 방법론을 새로운 필터링기법으로 사용하여 현재 많은 연구가 진행되고 있는 인공신경망의 모형결합을 통해 기존연구과는 다른 새로운 통합예측방법론을 제시하고자 한다. 본 연구에서는 제시하는 통합방법론은 크게 2단계 과정을 거쳐 예측모형으로 완성이 된다. 즉, 1차 모형단계에서 원시 재무시계열은 먼저 웨이브릿분석을 통해서 노이즈가 필터링 되는 동시에, 과거 재무시계열의 프랙탈 구조, 즉 비선형적인 움직임을 보다 잘 반영시켜 주는 다차원 주기요소를 가지는 시계열로 분해, 생성되며, 이렇게 주기에 따라 장단기로 분할된 시계열들은 2차 모형단계에서 신경망의 새로운 입력변수로서 사용되어 최종적인 인공 신경망모델을 구축하는 데 반영된다. 기존의 주기분할방법론은 모형개발자입장에서 여러 가지 통계기준치중에서 최적의 기준치를 합리적으로 선택해야 하는 문제가 추가적으로 발생하며, 본 연구에서는 이상의 제반 문제들을 개선시키기 위해 통합방법론으로서 기존의 인공신경망모형을 구조적으로 확장시켰다. 이 모형에서 기존의 입력층 이전단계에 새로운 층이 정의된다. 이렇게 해서 생성된 새로운 통합모형은 기존모형에서 생성되는 기본적인 학습파라미터와 더불어, 본 연구에서 새롭게 제시된 주기분할층의 파라미터들이 모형의 학습성과를 높이기 위해 함께 고려된다. 한편, 이러한 학습과정에서 추가적으로 고려해야 할 파라미터 갯수가 증가함에 따라서, 본 모델의 학습성과가 local minimum에 빠지는 문제점이 발생될 수 있다. 즉, 웨이블릿분석과 인공신경망모형을 모두 전역적으로 최적화시켜야 하는 문제가 발생한다. 본 연구에서는 이 문제를 해결하기 위해서, 최근 local minimum의 가능성을 최소화하여 전역적인 학습성과를 높여 주는 인공지능기법으로서 유전자알고리즘기법을 본 연구이 통합모델에 반영하였다. 이에 대한 실증사례 분석결과는 일일 환율예측문제를 적용하였을 경우, 기존의 방법론보다 더 나운 예측성과를 타나내었다.

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Effect On the Air Permeability of Composting Bulking Agent (퇴비화 첨가제의 공기투과성에 대한 분석)

  • Kim, Byung Tae
    • Journal of the Korea Organic Resources Recycling Association
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    • v.20 no.3
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    • pp.71-82
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    • 2012
  • Common bulking agents in composting system include woody materials such as sawdust and woodchips. These bulking agents are mainly used for the purpose of the proper control of C/N ratio and moisture content in the composting. The topic for the effect on air permeability of bulking agents has far received relatively little attention in the composting field. This study investigated the effect of bulk density, moisture content, air-filled porosity, particle size and air flow rate on air permeability of several mixture ratios of sawdust and woodchip bulking agent. Increasing the moisture contents, the air-filled porosity was decreased and the particle size was increased for all kinds of bulking agent mixtures. Especially, with the increasing of mixing ratio of woodchip, these effects were sharply magnified. The air permeability respond to air-filled porosity was very similar to that for moisture content which was anticipated the linear relationship between air-filled porosity and moisture content. Above the region of moisture content 0.25 or 0.43(d.b.)(20 or 30% w.b.), the pressure drop decreased even though air-filled pore spaces were filling with water. Especially, to the particle size of 5 mm the pressure drop was decreased exponentially, so the air permeability was dramatically improved. By the water had the role of binding of the small particles, the macropores less resistances to air flow were created in the matrix. The effect of particle size on air permeability was much stronger than that of air-filled porosity or moisture content. And it is needed the preparing of initial particle size above 5 mm for efficient composting.

Study on the Current Horizontal Stress Characteristics of the Tertiary Rock Formations in the Pohang Basin by Integrated Analysis with In-situ Rock Stress Measurement and Borehole Scanning Data Set (현장 초기응력 측정과 시추공 이미지 스캐닝 자료의 통합 분석을 통한 포항분지 제 3기 지층 내 수평응력 분포 특성 연구)

  • Bae, SeongHo;Jeon, Seokwon;Kim, Jangsoon;Park, Kwongyu
    • Tunnel and Underground Space
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    • v.26 no.4
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    • pp.304-315
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    • 2016
  • In this study, the current horizontal stress characteristics of the Tertiary rock formations in the Pohang Basin are investigated on the basis of the in-situ rock stress measurements at depths from 75 m to 716 m of the 3 test boreholes in the Doumsan area, Pohang. The deep hydraulic fracturing stress measurement results indicated that the horizontal stress components in the test site appear far lower than the average ones by the linear fit for the data set measured from the other domestic sites. But, borehole scanning revealed clearly that lots of small and large scale borehole failures occurred due to the low strength characteristics of the existing rocks. To obtain more accurate and overall information on the horizontal stress direction, the integrated analysis combining the hydraulic fracturing stress measurement and borehole scanning data set were additionally carried out. The analysis results showed that in the upper sedimentary and the lower volcanic rock formation, the dominant orientations of the current maximum horizontal stress components were appeared in the range of $80^{\circ}{\sim}100^{\circ}$ (N80E~N80W) and $120^{\circ}{\sim}140^{\circ}$ (N60W~N40W), respectively. From this study result it was found that the maximum horizontal stress directions have a tendency to rotate in a clockwise direction as the rock formation changes with depth in the test site.

Application of Self-Adaptive Meta-Heuristic Optimization Algorithm for Muskingum Flood Routing (Muskingum 홍수추적을 위한 자가적응형 메타 휴리스틱 알고리즘의 적용)

  • Lee, Eui Hoon
    • Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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    • v.21 no.7
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    • pp.29-37
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    • 2020
  • In the past, meta-heuristic optimization algorithms were developed to solve the problems caused by complex nonlinearities occurring in natural phenomena, and various studies have been conducted to examine the applicability of the developed algorithms. The self-adaptive vision correction algorithm (SAVCA) showed excellent performance in mathematics problems, but it did not apply to complex engineering problems. Therefore, it is necessary to review the application process of the SAVCA. The SAVCA, which was recently developed and showed excellent performance, was applied to the advanced Muskingum flood routing model (ANLMM-L) to examine the application and application process. First, initial solutions were generated by the SAVCA, and the fitness was then calculated by ANLMM-L. The new value selected by a local and global search was put into the SAVCA. A new solution was generated, and ANLMM-L was applied again to calculate the fitness. The final calculation was conducted by comparing and improving the results of the new solution and existing solutions. The sum of squares (SSQ) was used to calculate the error between the observed and calculated runoff, and the applied results were compared with the current models. SAVCA, which showed excellent performance in the Muskingum flood routing model, is expected to show excellent performance in a range of engineering problems.

두경부암의 6MV 광자선 치료 시 표면선량 증가를 위한 Spoiler의 유용성 평가

  • 이강혁;김원택;이화중;김대영
    • The Journal of Korean Society for Radiation Therapy
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    • v.14 no.1
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    • pp.41-47
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    • 2002
  • 1.목적 두경부암(head and neck Ca)과 쇄골상부(Supraclavicular)에 6MV 광자선으로 치료 시 치료부위(Target volume)가 피부에서 대략 $1^{\sim}2mm$정도 깊이에 위치할 경우, 6MV 광자선의 선량분포는 표면선량이 낮아서 치료에 적합하지 않기 때문에 Bolus와 같이 사용하지만 Skin Sparing(피부보호)효과의 손실로 피부의 손상이 발생할 수 있다. 이러한 이유로 피부의 보호와 치료 시 표면선량의 증가를 위해 Spoiler(산란판)를 제작하여 측정 후 그 특성을 이해하고 선량의 분포를 통하여 Bolus와 비교한 후에 Spoiler의 유용성에 대해 평가하고자 하였다. 2.방법 Siemens사 선형가속기(PRIMUS)의 6MV 광자선을 사용하여 Spoiler의 사용여부 및 Spoiler의 사용 시에는 조사면의 크기를 $5{\times}5,\;7{\times}7,\;10{\times}10,\;15{\times}15,\;20{\times}20cm^2$로 하고 Spoiler와 표면과의 거리는 6, 10, 15cm로 바꾸어 가면서 물팬톰(PTW. 독일)을 이용해 깊이와 측방에 따른 선량분포를 Markus 전리함(PTW. 독일)으로 측정하였으며 전리함의 방수를 위해 씌어진 방수 캡 때문에 표면선량을 별도의 고형 팬톰으로 측정하였다. 표면의 측정선량은 전리함의 측면 벽 등에 의한 선량 측정치의 증가 현상으로 과 반응을 보였으며 이를 교정하였다. 그리고 측정된 데이터를 치료계획 시스템(Pinnacle 6.0m)으로 비교, 분석하였다. 3.결과 Spoiler의 사용 시 3cm깊이 측정선량 백분율과 Spoiler를 사용하지 않은 해당 치료 조사면의 3cm깊이 선량의 백분율에 일치하도록 하여 가상의 치료 깊이인 2mm에서 측정값을 비교하여 본 결과 조사면 $5{\times}5,\;10{\times}10,\;20{\times}20cm^2$에서 OPEN시 62, 64, $70\%$, Bolus는 97, 97, $99\%$로 Spoiler의 사용 시 표면과의 거리가 6cm에서 82, 98, $103\%$, 10cm에는 72, 89, $101\%$, 15m에 65, 79, $96\%$로 나타났으며 표면에서의 측정값을 비교하여 본 결과 OPEN시 11, 17, $27\%$, Bolus는 84, 84, $86\%$, Spoiler의 사용 시 6cm에서 40, 71, $93\%$, 10cm에는 25, 50, $81\%$, 15cm에 18, 36, $67\%$를 나타내었다. 또한 3m깊이에서의 측방 선량분포에서 Spoiler의 거리변화(6, 10cm)는 심부선량의 변화에 영향을 주지 않는 것으로 확인할 수 있었다. 그리고 위의 실험측정치를 치료계획 시스템에 입력하여 선량분포를 확인한 결과 Spoiler를 사용하는 경우 OPEN에 비해 선량분포 영역을 표면으로 끌어 올릴 수 있으며 Bolus 보다 피부 보호효과는 어느 정도 유지가 되는 것을 보여주었다. 4.결론 이와 같이 Spoiler는 Bolus와 비교하여 6MV 광자선의 build up 영역을 표면으로 증가시키는 동시에 Skin Sparing(피부보호)효과를 유지할 수 있으며 두경부암의 치료에서 Spoiler의 사용이 가능한 조건으로는 조사면이 $5{\times}5cm^2$에서 Spoiler와 표면과의 거리가 6cm일 때, $7{\times}7cm^2$에서 6cm, 10cm였고 $10{\times}10cm^2$는 10cm, 15cm로, $15{\times}15cm^2$는 15cm의 간격으로 평가되었다. 또한 $20{\times}20cm^2$의 조사면, Spoiler가 6cm 간격 인 경우 Bolus를 사용한 것 보다 더욱 높은 표면선량을 나타내었다. 그러나 Spoiler와 표면간의 거리를 다르게 함으로써 깊이에 따라 선량분포를 다양하게 나타낼 수 있기 때문에 표면선량의 증가와 피부의 보호를 위해 환자의 피부 두께, 실제 치료 부위의 깊이 등을 고려한다면 Spoiler를 사용하는 것이 bolus를 사용하는 것보다 더 유용하게 적용할 수 있을 것으로 사료된다.

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Characteristics of Flux Decline in Forward Osmosis Process for Asymmetric Cellulose Membrane (정삼투 공정에 있어 비대칭 셀룰로오즈 막의 투과유속 감소특성)

  • Lee, Keun-Woo;Han, Myeong-Jin;Nam, Suk-Tae
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • v.52 no.3
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    • pp.328-334
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    • 2014
  • This study examined the effect of concentration polarization on permeate flux in forward osmosis (FO) membrane process for saline and sucrose solution. The reduction in permeate flux during the FO membrane process is largely due to the formation of concentration polarization on membrane surfaces. The flux reduction due to internal concentration polarization formed on the porous support layer was larger than that due to the external concentration polarization on the active membrane surface. Water permeate flux through the FO membrane increased nonlinearly with the increase in osmotic pressure. The water permeability coefficient was $1.8081{\times}10^{-7}m/s{\cdot}atm$ for draw solution on active layer (DS-AL) mode and $1.0957{\times}10^{-7}m/s{\cdot}atm$ for draw solution on support layer (DS-SL) mode in NaCl solution system. The corresponding membrane resistance was $5.5306{\times}10^6$ and $9.1266{\times}10^6s{\cdot}atm/m$, respectively. With respect to the sucrose solution, the permeate flux for DS-AL mode was 1.33~1.90 times higher than that for DS-SL mode. The corresponding variation in the permeation flux (J) due to osmotic pressure (${\pi}$) would be expressed as $J=-0.0177+0.4506{\pi}-0.0032{\pi}^2$ for the forward and $J=0.0948+0.3292{\pi}-0.0037{\pi}^2$ for the latter.

A Study on the Reliable Video Transmission Through Source/Channel Combined Optimal Quantizer for EREC Based Bitstream (EREC 기반 비트열을 위한 Source-Channel 결합 최적 양자화기 설계 및 이를 통한 안정적 영상 전송에 관한 연구)

  • 김용구;송진규;최윤식
    • The Journal of Korean Institute of Communications and Information Sciences
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    • v.25 no.12B
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    • pp.2094-2108
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    • 2000
  • 오류를 수반하는 통신망을 통한 멀티미디어 데이터의 응용은 최근 그 수요가 급증하고 있다. 하지만 그 구현은 많은 문제점들을 야기하는데, 전송된 비디오 데이터에 발생한 오류를 처리하는 문제가 그 중 하나이다. 이는 압축된 비트열에 발생한 오류가 영상의 시-공간 방향으로 심각한 전파 현상을 수반하기 때문이다. 이러한 심각한 오류 전파를 완화하기 위해 본 논문에서는 EREC라 알려진 오류 제한 기법을 적용하고, 적용된 EREC의 오류 전파 특성을 분석하였다. 이를 통해, 압축 부호화된 하나의 기본 블록 (매크로 블록)이 복호시 오류가 생길 확률을 추정하였으며, 추정된 확률의 근사를 통해 양 끝단(전송단과 수신단)에서의 비디오 화질 열화를 예측하였다. 추정 확률의 근사는 매 기본 블록에서 발생된 비트수에 대한 그 기본 블록이 복호시 오류가 생길 확률을 간단한 1차식을 통한 선형 회귀법으로 모델링 되었으며, 따라서 간단한 방법을 통해 양 끝단의 화질 열화를 효과적으로 예측할 수 있었다. 부호화된 비트열이 전송 오류에 보다 강인하게 되도록 하기 위해, 본 논문에서 개발된 화질 열화 모델을 양자화기 선택에 적용함으로써, 새로운 최적 양자화 기법을 제시하였다. 본 논문에서 제안된 최적 양자화 기법은, 기존의 양자기 최적화 기법들과는 달리, 복호단에서의 복원 영상 화질이 주어진 비트율에서 최적이 되도록 양자화를 수행한다. H.263 비디오 압축 규격에 적용한 제안 양자화 기법의 실험 결과를 통해, 제안 기법이 매우 적은 계산상의 부하를 비용으로 객관적 화질은 물론 주관적 화질까지 크게 개선할 수 있음을 확인할 수 있었다.내었다.Lc. lacti ssp. lactis의 젖산과 초산의 생성량은 각각 0.089, 0.003과 0.189, 0.003M이었다. 따라서 corn steep liquor는 L. fermentum와 Lc. lactis ssp, lactis 의 생장을 위해 질소 또는 탄소 공급원으로서 배지에 첨가 될 수 있는 우수한 농업 부산물로 판단되었다.징하며 WLWQ에 적용되는 몇 가지 제약을 관찰하고 이를 일반적인 언어원리로 설명한다. 첫째, XP는 주어로만 해석되는데 그 이유는 XP가 목적어 혹은 부가어 등 다른 기능을 할 경우 생략 부위가 생략의 복원 가능선 원리 (the deletion-up-to recoverability principle)를 위배하기 때문이다. 둘째, WLWQ가 내용 의문문으로만 해석되는데 그 이유는 양의 공리(the maxim of quantity: Grice 1975) 때문이다. 평서문으로 해석될 경우 WP에 들어갈 부분이 XP의 자질의 부분집합에 불과하므로 명제가 아무런 정보제공을 하지 못한다. 반면 의문문 자체는 정보제공을 추구하지 않으므로 앞에서 언급한 양의 공리로부터 자유롭다. 셋째, WLWQ의 XP는 주제어 표지 ‘는/-은’을 취하나 주어표지 ‘가/-이’는 취하지 못한다(XP-는/-은 vs. XP-가/-이). 이는 IP내부 에 비공범주의 존재 여부에 따라 C의 음운형태(PF)가 시성이 정해진다는 가설로 설명하고자 했다. WLWQ에 대한 우리의 논의가 옳다면, 본 논문은 다음과 같은 이론적 함의를 기닌다. 첫째, WLWQ의 존재는 생략에 대한 두 이론 즉 LF 복사 이론과 PF 삭제 이론

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Hidden Object Detection System using Parametric Array (파라메트릭 배열을 이용한 은폐 물체 탐지 시스템)

  • Lee, Kibae;Lee, Jaeil;Bae, Jinho;Lee, Chong Hyun;Cho, Jung Hong
    • Journal of the Institute of Electronics and Information Engineers
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    • v.54 no.3
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    • pp.78-86
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    • 2017
  • In this paper, we propose hidden object detection system using parametric array based on acoustic signal that is harmless to human body. A transmit signal of the proposed detection system uses a high directive chirp signal generated from parametric array phenomenon, which uses technique to improve a signal to noise (SNR) of a received signal and a distance resolution trough the dechirp processing. The transmit sensor array is constructed as $8{\times}2$ and has a horizontal beam width of $7^{\circ}$ and vertical beam width of $26^{\circ}$. To verify the detection and visualization of the proposed system, a 2-axis driving control system based on linear stage was constructed, and A-scan, B-scan, and C-scan experiments was addressed for hidden object. From experimental results, we detected and visualized the hidden bronze plate and pipe by cloth and the visualized shapes was confirmed. Especially, the obtained errors was $0.015m^2$ for bronze plate, and $0.046m^2$ for pipe.

A Comprehensive Groundwater Modeling using Multicomponent Multiphase Theory: 1. Development of a Multidimensional Finite Element Model (다중 다상이론을 이용한 통합적 지하수 모델링: 1. 다차원 유한요소 모형의 개발)

  • Joon Hyun Kim
    • Journal of Korea Soil Environment Society
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    • v.1 no.1
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    • pp.89-102
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    • 1996
  • An integrated model is presented to describe underground flow and mass transport, using a multicomponent multiphase approach. The comprehensive governing equation is derived considering mass and force balances of chemical species over four phases(water, oil, air, and soil) in a schematic elementary volume. Compact and systemati notations of relevant variables and equations are introduced to facilitate the inclusion of complex migration and transformation processes, and variable spatial dimensions. The resulting nonlinear system is solved by a multidimensional finite element code. The developed code with dynamic array allocation, is sufficiently flexible to work across a wide spectrum of computers, including an IBM ES 9000/900 vector facility, SP2 cluster machine, Unix workstations and PCs, for one-, two and three-dimensional problems. To reduce the computation time and storage requirements, the system equations are decoupled and solved using a banded global matrix solver, with the vector and parallel processing on the IBM 9000. To avoide the numerical oscillations of the nonlinear problems in the case of convective dominant transport, the techniques of upstream weighting, mass lumping, and elementary-wise parameter evaluation are applied. The instability and convergence criteria of the nonlinear problems are studied for the one-dimensional analogue of FEM and FDM. Modeling capacity is presented in the simulation of three dimensional composite multiphase TCE migration. Comprehesive simulation feature of the code is presented in a companion paper of this issue for the specific groundwater or flow and contamination problems.

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