• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2011.05a
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• pp.45-49
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• 2011

본 연구에서는 일본 전력중앙연구소에서 수행된 wave fission 수리모형실험 자료를 토대로 일차원 FUNWAVE 수치모형을 이용하여 wave fission 현상을 재현하는 수치모의를 수행하였다. FUNWAVE 수치모형은 Boussinesq 방정식을 지배방정식으로 사용하고 있으며 파의 분산효과와 비선형 효과를 고려할 수 있는 수치모형이다. 따라서 wave fission의 주된 발생원인인 분산효과와 비선형효과에 대한 고려를 통해 수치모의 결과는 수리모형실험의 관측치와 상당히 잘 일치함을 확인할 수 있었다. 또한, 본 연구에서는 추가적으로 해수의 흐름이 존재하는 경우를 가정하고 수로 내 일정한 유량의 흐름을 추가하여 wave fission 일차원 수치모의를 수행하였다. 수치모의 결과 파의 진행방향과 반대방향으로 흐름이 존재하는 경우 wave fission으로 인한 수면변위의 크기가 상대적으로 증가함을 확인할 수 있었으며 반대로 파의 진행방향과 동일한 방향으로 흐름이 존재하는 경우 wave fission으로 인한 수면변위의 크기가 상대적으로 감소함을 확인할 수 있었다.

• Journal of Korean Society of Coastal and Ocean Engineers
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• v.17 no.1
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• pp.1-8
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• 2005

For the simulation of tsunami propagation an active dispersion-correction two-dimensional finite element model has been developed based on a shallow-water wave equation. This model employs an arbitrary triangular mesh and an explicit time integration scheme. However, the physical dispersion effects as included in the Boussinesq equations can be taken into account in the computation. The validity of the dispersion-correction scheme developed in this study is verified through the comparison of numerical solutions calculated using the new scheme with analytical ones considering dispersion effect of waves. As a result, the present model is shown to be considerably accurate.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2010.05a
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• pp.52-56
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• 2010

본 연구에서는 지진해일의 전파 과정을 모의함에 있어 선형 천수방정식의 수치분산을 이용하는 기법이 아닌 선형 Boussinesq 방정식을 직접 차분하는 유한차분기법을 제안하였다. 지배방적식과 차분식의 일치성을 해석하기 위해 이산화 오차를 확인하고, 수치해의 안정적 수렴여부를 판단하기 위해 Von neumann 안정성 해석을 수행하였다. 또한 기법의 정확성을 검증하기 위하여 Gauss 분포의 초기 자유수면변위를 갖는 문제에 적용하여 선형 Boussinesq 방정식의 해석해와 비교하였다. 그 결과 기존의 선형 천수방정식을 차분화한 수치모형에 비하여 정확한 결과를 제공하였고 분산보정기법을 이용한 수치모형과 동일한 정확도를 보였으나 본 수치모형을 이용했을 때 비교적 넓은 범위의 조건에서 정확도 높은 결과를 제공하였다.

• Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea TC
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• v.40 no.5
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• pp.181-186
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• 2003

This paper presents a numerical dispersion relation for the two-dimensional finite-difference time-domain method based on the alternating-direction implicit time-marching scheme(2-D ADI-FDTD), which method has the potential to considerably reduce tile number of time iterations especially in case where the fine spatial lattice relative to the wavelength is used to resolve fine geometrical features. The proposed analytical relation for 2-D ADI-FDTD is compared with those relations in the Previous works. Through numerical tests, the dispersion equation of this work was shown as correct one for 2-D ADI-FDTD.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2007.05a
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• pp.576-580
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• 2007

수치기법이 복잡한 Boussinesq 방정식 대신 간단한 선형 Boussinesq 형태의 파동방정식을 지배방정식으로 사용하면서도 완변수심상 지진해일 전파시 요구되는 물리적 분산효과를 정도 높게 고려할 수 있는 분산보정 지진해일 전파 유한요소모형을 개발하였다. 수심이 변하는 지형에서의 분산보정능력을 검증하기 위해 수중 원형천퇴상을 전파하는 Gaussian 형상의 가상지진에 대해 수치모의를 수행하고, 그 결과를 선형 Boussinesq 방정식에 의해 계산된 수치해와 비교하였다. 그 결과 개발된 유한요소모형이 수심이 변하는 지형에서도 상당히 정확하다는 것이 입증되었다.

• Journal of Korean Society of Coastal and Ocean Engineers
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• v.14 no.2
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• pp.116-127
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• 2002

Most of finite difference numerical models for the simulation of tsunami propagation developed so for are based on the shallow-water equations which are frequently solved by the leap-frog scheme. If the grid size is properly selected, this numerical scheme gives a correct dispersion effect fur constant water depth. However, if the water depth changes, the dispersion effect of tsunamis can not be accurately considered at every grid point in the whole computational domain. In this study we improved the existing two-dimensional dispersion-correction finite difference numerical scheme. The present scheme satisfies the local dispersion relationships of tsunamis propagating over a slowly varying topography while using uniform grid size and time step. To verify the applicability of the improved numerical model, a tsunami due to 1983 East Sea central earthquake is simulated for Korean harbors with the tide gage records such as Sokcho, Mukho, Pohang and Ulsan in the East Sea. Numerical results of the 1983 tsunami are compared with the measured data and the accuracy of the present numerical model is evaluated.

• Journal of Korean Society of Coastal and Ocean Engineers
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• v.15 no.2
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• pp.108-115
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• 2003

Two types of one-dimensional dispersion-correction scheme are developed to take into account the dispersion effects for the simulation of tsunami propagation using ADCIRC finite element model based on shallow-water equations The first is an implicit scheme, and the dispersion-correction is accomplished by controlling the weighting factor assigned to each spatial derivative term of different time levels. The other scheme is explicit and the dispersion is considered by adjusting the element size. The validity of the dispersion-correction scheme proposed in this study is confirmed through the comparison of numerical solutions calculated using the new schemes with analytical ones considering dispersion effect of waves.

• Proceedings of the Korean Society of Coastal and Ocean Engineers Conference
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• 1998.09a
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• pp.12-16
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• 1998

현재 쯔나미의 계산에 있어서 수치계산의 안정성이나, 파형의 재현을 고려하기 위한 기준 등은 제시된 바 있다. 대표적인 예로 CFL 안정조건과 같이 계산의 불안정을 방지하기 위한 기준을 비롯하여 한 파장내에 적어도 20개의 공간격자를 확보하여야 한다는 등의 기준(Shuto,1991)이 그것이다. 또한, 쯔나미의 거동특성 중 하나인 분산현상에 대해서도 Imamura 등(1988)은 수치분산의 영향을 추정하였고, 저차방정식으로부터 고차의 근사해를 구하는 등의 수법을 제안하기도 하였다. (중략)

• Proceedings of the Korean Society of Coastal and Ocean Engineers Conference
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• 1998.09a
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• pp.31-35
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• 1998

지진해일 수치해석시 일반적으로 사용되어오던 Shuto의 유한차분모형(Goto ＆ Shuto, 1983)은, 천수방정식을 사용하고 파의 분산효과는 수치오차를 이용하여 고려하므로, 정해진 계산시간간격($\Delta$t)에 대해 수심에 따라 격자간격을 적절히 선택하여야 한다. 또한 Shuto 모형은 leap-frag 기법을 사용하므로, 격자 및 계산시간간격이 심해에서 수치분산을 위한 조건을 만족시켰다 할지라도, 천수화에 의해 파장이 점점 작아져 파수(k)가 $\pi$/$\Delta$x가 되는 수심(2$\Delta$x wave)에 이르면 파가 더 이상 진행하지 못하고 반사하게 되므로 실제 현상과는 다른 결과를 보이게 된다. (중략)

• Proceedings of the Korean Society of Coastal and Ocean Engineers Conference
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• 2000.09a
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• pp.161-165
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• 2000

연안해역으로 유입되는 물질의 이동 및 확산에 관한 예측연구는 수치모형개발과 확산(또는 분산)계수 관측에 중점을 두고 수행되어 왔다. 수치모형의 보정 및 검증을 위한 (오염)물질의 유입량 및 농도관측과 더불어 각종 부표(drogue), 형광물질 등을 이용한 분산계수 측정연구가 다방면으로 수행되어 왔다. (중략)