• 제목/요약/키워드: 수치분석

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수리모형실험과 수치해석을 통한 부여보의 수리특성 분석 (An Analysis of Hydraulic Characteristics in Buyeo Weir for Hydraulic Experiment and Numerical Modeling)

  • 오국열;박무종;이정호;이주헌;정상만
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2010년도 학술발표회
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    • pp.615-619
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    • 2010
  • 4대강 살리기 프로젝트 중 하나인 금강 살리기에는 현재 금남보, 금강보, 부여보가 신설 예정이다. 본 연구에서는 금강 살리기 사업 중 부여보에 대하여 계획홍수량인 100년빈도 유량의 흐름 예측을 위한 1 2차원 수치해석과 수리적인 형상을 실제 흐름으로 관찰하기 위한 수리모형실험을 실시하여 부여보의 치수안정성을 검토 및 분석하였다. 본 연구를 위하여 1차원 수치해석은 HEC-RAS모형, 2차원 수치해석은 SMS RMA2 모형을 사용하였다. 수리모형 실험은 부여보 기준 상 하류 3km 구간에 대하여 축척 1/60 정상모형으로 제작하였다. 그 결과 부여보 상 하류구간에서 원활한 흐름특성이 나타났으며, 100년빈도 유량에 대하여 수치해석과 수리모형실험 모두 계획홍수위를 넘지 않는 것으로 나타났다.

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백령도 사곶해수욕장의 동역학적 특성 연구 (Coastal hydrodynamics at Sagot Beach, Baekryeong Island)

  • 김효섭;오영민;정병순;장창환
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2008년도 학술발표회 논문집
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    • pp.2146-2150
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    • 2008
  • 본 연구에서는 용기포항 동방파제 건설이 사곶 수욕장에 미치는 영향을 평판재하시험, 토질분석시험, 위성사진 자료 분석, 파랑, 조류, 수심 등의 현장관측과 파랑, 파랑류, 조류, 그리고 퇴적물 이동 등에 대한 수치모형을 통하여 사곶해수욕장의 동역학적 특성을 파악하였다. 평판재하시험과 토질분석시험 결과 기존의 사곶해수욕장 지역의 지지력 변화는 거의 없는 것으로 나타났으며, 방파제 건설로 인해 퇴적이 진행 중인 지역은 상대적으로 지지력이 낮게 나타났다. 현장관측으로 수집된 파랑, 조류, 수심의 자료는 수치모형의 입력 값으로 사용되었으며, 파랑류 수치모형결과 사곶 해수욕장 부근에서 파향에 따라 약한 소규모 와류가 발생하였으며, 퇴적물이동 수치모형의 경우 국소 와류에 의한 지형변화가 발생하였으며, 남서와 북동에 약간의 퇴적이 발생하였다.

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문화재 보존을 위한 수치자료 구축과 공간분석 (Precision Digital Data Capture and Spatial Analysis for Preserving Cultural Properties)

  • 강준묵;서만철;배상호;이성순
    • 대한공간정보학회지
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    • 제5권2호
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    • pp.55-63
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    • 1997
  • 문화재에 대한 정밀 수치자료의 획득과 공간분석 체계의 구축은 대상물의 보존 차원에서 매우 중요한 의미를 지니고 있다. 본 연구는 문화재즐 보다 효율적으로 관리하기 위한 기하학적 수치자료의 획득과 이의 정량적 공간분석에 관한 것이다. 공주 무령왕릉 군에 대한 동일좌표계 상에서의 3차원 정밀 실측과 영상해석을 실시하여 수치자료의 기반을 구축하고 다양한 기하학적 분석은 물론 3차원 모니터링을 수행하므로서 보존대책의 기초자료를 제공할 수 있었다.

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수치영상에 의한 인체형상의 3차원 정확도 분석 (The 3 Dimension Accuracy Analysis of Human Body Using the Digital Image)

  • 강준묵;배상호;주영은
    • 대한공간정보학회지
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    • 제5권2호
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    • pp.111-119
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    • 1997
  • 인체에 대한 정밀측정과 분석체계의 구축은 인체공학 연구에 중요한 의미를 지니고 있다 본 연구는 인체형상 모니터링을 위한 수치영상의 정확도 향상에 관한 연구로서 다양한 기하학적 조건에 따른 수치영상의 정확도를 분석하고 도출한 최적의 촬영조건을 인체형상에 적용하였다. 표준편차 1mm 이내의 3차원 수치자료를 획득하여 다양한 공간분석과 3차원 모니터링을 수행함으로써 인체공학 분야에 기초자료를 제공할 것으로 기대된다.

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충격파에서의 물성치 진동현상에 대한 분석과 M-AUSMPW+ 수치기법 개발 (Analysis of Oscillatory Behaviors in Shock Waves and Development of M-AUSMPW+)

  • 김규홍;이경태;김종암;노오현
    • 한국항공우주학회지
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    • 제30권2호
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    • pp.21-29
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    • 2002
  • 각 수치기법별로 충격파 주위에서 발생하는 진동현상의 원인을 분석하여 단조성을 유지하면서 충격파를 정확하게 포착할 수 있는 M-AUSMPW+를 개발하였다. 제어면과 음속천이 점 위치에 대하여 FVS계열 수치 기법과 ASUM계열 수치기법들이 충격파 포착시 나타내는 특성들을 분석하였고 충격파 주위의 수치진동의 원인을 찾아내었다. 음속천이점의 위치를 계산하고 이를 통해 충격파 영역에서의 물리 현상을 정확하게 반영함으로써 기존 AUSM계열 수치기업이 가지는 충격과 주위의 물성치 진동현상을 근본적으로 제거 할 수 있었다.

군교각에 의한 하천의 홍수위 상승분석 (Analysis of Backwater Effect due to Group of Piers)

  • 김주황;윤병만;류권규;고택조
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2006년도 학술발표회 논문집
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    • pp.1256-1260
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    • 2006
  • 하천 복개나 하상 도로 등 교각이 밀집된 군교각은 홍수시에 큰 수위 상승을 유발할 수 있다. 이런 군교각에 의한 배수위 효과를 분석하기 위해 다양한 경우에 대한 실험과 2차원 수치 모의를 수행하였다. 수리 실험은 수치 모형의 정확도를 검증하기 위해 수행되었으며, 다양한 종류의 교각 배치 경우에 대해서는 수치 모의를 위주로 분석하였다. 수리 모형 실험을 통하여 2차원 수치 모형인 RMA-2의 신뢰성에 대해 검토한 결과 이 모형은 교각에 의한 수위 상승 효과를 상당한 정확도로 모의할 수 있음을 알 수 있었다. 군교각에 의한 수위상승 인자를 흐름 횡단면 교각 수, 흐름 방향의 교각 간격, 흐름방향의 교각 수로 선정하여 이들 변수들을 조합하여 다양한 경우에 대하여 수리 실험과 수치 모의를 병행하였다. 단일 횡단면의 교각 수 증가에 따른 배수위 상승은 횡단면의 차단율 증가에 따라 선형적으로 증가한다. 그러다가 차단율이 어느 정도 이상에 이르면 수위 상승이 매우 급격히 증가하는 경향을 보인다. 또한 흐름방향 교각 수 증가에 따라 배수위는 선형적으로 증가함을 알 수 있는데, 이는 교각에 의한 상호 간섭 및 중첩에 의한 것으로 생각된다. 흐름방향 교각 간격을 증가시켜도 배수위 상승이 크게 증가하였으나, 교각의 지름의 약 9배 (9D) 이상 떨어진 다음부터는 배수위 상승량이 감소하는 것을 알 수 있다. 이런 점에서 볼 때, 군교각은 교각 지름의 9배 정도 떨어진 경우 배수위 상승 효과가 중첩되지 않음을 알 수 있었다.

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KU-RLMS 모형을 이용한 반변천 합류부 흐름 예측에 관한 연구 (A Study on the Prediction of Flow near the Confluence of Banbyeoncheon by Using the KU-RLMS Model)

  • 이금찬;이남주;류시완;여홍구
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2007년도 학술발표회 논문집
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    • pp.1209-1213
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    • 2007
  • 하천 수치모델링을 통한 흐름, 오염물질 거동, 지형변화 해석 등은 효율적인 하천 수질 관리를 위해서 상당히 중요한 부분은 차지한다. 수질이나 지형변화를 보다 정확하게 예측하기 위해서는 하천 흐름 예측의 정확도 향상이 중요한 역할을 하게 된다. 본 연구는 평면 이차원 하상변동 및 수질예측 수치모형인 KU-RLMS 모형을 이용하여 낙동강 상류의 반변천 합류부의 흐름 특성을 규명하고, 수질 모형을 수행하기 위한 흐름 계산 결과를 제공하기 위해 수행하였다. KU-RLMS 모형은 하천 및 저수지의 국부적인 수리, 수질, 유사이동 해석을 위해 개발된 평면 이차원 비정상 수치모형이다. 직사각형 격자를 사용하는 유한차분법의 단점을 보완하기 위해, 흐름 계산을 위한 지배방정식은 3차원 Reynolds 방정식으로부터 수심적분된 2차원 연속방정식과 운동량방정식을 불규칙한 경계를 현실적으로 모사할 수 있는 직교곡선 좌표계로 변환한 방정식을 사용한다. 수치모형 적용을 위한 현황분석으로 안동 및 임하 조정지댐의 방류량, 안동 수위관측소의 자료를 분석하였다. 흐름 모형을 보정하기 위해 안동대교 지점에서 횡유속 분포를 측정하였으며, 이 결과를 사용하여 흐름 모형의 매개변수인 Manning 계수와 공간가중계수를 추정 및 검증하였다. 안동다목적댐과 임하다목적댐의 방류량을 고려하여 수치모의조건을 결정하였으며, 각 조건에 대한 흐름 변화 특성을 분석하였다.

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도심홍수 분석을 위한 인공강우실험 및 수치모의 (Artificial Rainfall Experiment and Numerical Simulation for Urban Flood Analysis)

  • 김형준;이동섭;김현준;성호제
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2017년도 학술발표회
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    • pp.353-353
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    • 2017
  • 주요 도시 지역에서 발생한 집중호우로 인하여 도시지역의 홍수 피해가 증가하고 있다. 2010, 2011년에 발생한 서울지역의 홍수로 인하여 인명과 재산피해가 발생하였으며, 2014년도에는 부산 경남지역에 발생한 집중호우로 도심지역에 홍수피해가 발생하였다. 이와 같이 증가하고 있는 도시 지역의 홍수피해 저감을 위하여 다양한 치수사업 및 홍수대책 연구가 진행되고 있지만, 일부지역에서는 여전히 침수 위험성이 상존하고 있다. 기후변화로 인하여 강우량이 증가하고 있는 상황에서 도시지역 내수 배제 능력이 변화하는 환경을 적절히 대응하지 못하여 새로운 기술 개발에 대한 필요성 증가하고 있다. 본 연구에서는 도심홍수 피해를 저감시키기 위하여 도심지 홍수의 복합적 원인을 고려한 공간해석에 필요한 실험 및 수치모의를 수행하였다. 도시 지역의 침수현상을 재현 검토하기 위해서 인공강우를 구현할 수 있는 강우 시뮬레이터를 이용하여 2010년, 2011년 도심홍수 피해가 발생한 지역의 도심지 모형을 제작하고 침수현상을 재현하였다. 인공강우 모형실험을 통하여 주요 도로망의 침수심 및 흐름전파 경향을 분석하였다. 다음으로는 도심 공간의 건물과 도로망 형태에 따라서 우수의 거동을 계측한 실험결과를 이용하여 지표수 모의 수치모형의 적용성을 검토하였다. 인공강우 실험결과와 수치모의결과를 정량적으로 비교하였으며, 각 실험결과에 의한 차이점을 분석하였다. 본 연구결과에 의하면 인공강우 시뮬레이터와 수치모의를 병행하여 도심지역 침수를 재현함으로써 도심홍수에 의한 피해를 저감 시킬 수 있는 대응기술을 발전시킬 수 있을 것으로 기대된다.

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컬러 항공사진의 밴드별 수치고도모형 정확도 평가 (The Evaluation of DEM Accuracy Among the Spectral Bands of Color Aerial Photo)

  • 김진광;황철수;이호남
    • 대한원격탐사학회:학술대회논문집
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    • 대한원격탐사학회 2006년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.19-23
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    • 2006
  • 본 연구는 컬러항공사진을 이용하여 컬러영상, 그레이영상 그리고 각 밴드별(RGB) 수치고도모형(DEM)을 생성하여 정확도를 평가하기 위한 것이다. 항공 영상지도의 경우 불과 4-5년 전까지만 해도 흑백항공사진 필름을 이용해 왔으나 최근 들어 판독을 더욱 용이하게 하기 위하여 컬러항공사진을 많이 이용하고 있다. 품질이 높은 정사영상제작을 위해서는 정확한 수치고도모형이 필요하다. 수치고도모형을 생성하기 위한 대표적인 방법으로 수치지도를 이용하는 방법과 영상정합기법을 이용하여 수치고도모형을 생성할 수 있다. 영상정합기법에 의한 수치고도모형 생성 방법은 흑백항공사진에서와는 달리 컬러항공사진은 항공사진 전용 스캐너에서 3개의 밴드(RGB)로 스캔된 영상을 사용한다. 본 연구에서는 수치고도모형의 정확도를 분석하기 위하여 모두 5가지 영상(컬러영상, 그레이영상, Red 영상, Green 영상, Blue 영상)을 획득하였으며 각 밴드별 수치고도모형을 생성하여 수치지도에서 추출된 표고점 자료와의 평균제곱근오차(RMSE) 값을 비교하였다. 본 연구에서는 Red 영상을 이용하는 경우 가장 정확한 수치고도모형을 얻을 수 있었음을 실험을 통해 검증하였다.

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수치지도 수시갱신 시스템 개발 (Development of Digital Map On-demand Updating System)

  • 이재기;이동주;정성혁
    • 한국측량학회지
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    • 제26권5호
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    • pp.537-546
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    • 2008
  • 현재의 수치지도는 기존의 5년 주기로 일괄 갱신하던 체계에서 2008년도부터 광역도시권 2년, 기타권역 4년 주기로 갱신하도록 결정되었으나 일괄적으로 갱신함에 따라 정확성 및 신뢰성이 저하되고 갱신이 지연되고 있는 실정이다. 대부분의 지방자치단체는 항공사진측량을 통해 수치지도를 일괄적으로 갱신하고 있으나, 항공사진측량에 의한 일괄갱신은 예산이 많이 소요되며, 다음 갱신이 이루어지기 까지는 변경내용이 수치지도에 반영되지 못하는 등의 문제가 발생되고 있다. 따라서 본 연구에서는 국가에서 제작하고 있는 수치지도에 필요한 정보를 제공하고 매년 수치지도 갱신을 위해 중복투자가 발생하는 국가 및 지자체의 예산을 절감하기 위하여 객체기반의 수치지도 수시갱신 시스템을 개발하였다. 또한, 개발된 시스템의 효용성을 분석하기 위하여 대상지역을 선정하였고 갱신 오류를 분석하였으며 분석결과 검수된 66개의 오류를 수정하고 DB에 저장하였다.