• Title/Summary/Keyword: 지형 경사

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Elliptic Numerical Wave Model Solving Modified Mild Slope Equation with Nonlinear Shoaling and Wave Breaking (비선형 천수와 쇄파를 고려한 수정완경사방정식의 타원형 수치모형)

  • Yoon, Jong-Tae
    • Journal of Korean Society of Coastal and Ocean Engineers
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    • v.21 no.1
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    • pp.39-44
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    • 2009
  • To improve the accuracy of numerical simulation of wave trans- formation across the surf zone, nonlinear shoaling effect based on Shuto's empirical formula and breaking mechanism are induced in the elliptic modified mild slope equation. The variations of shoaling coefficient with relative depth and deep water wave steepness are successfully reproduced and show good agreements with Shuto's formula. Breaking experiments show larger wave height distributions than linear model due to nonlinear shoaling but breaking mechanism shows a little bit larger damping in 1/20 beach slope experiment.

Design of an Electric Wheelchair Control Algorithm by Slope Recognition on uneven terrain (비평탄 지형에서의 경사 인식을 통한 전동 휠체어 제어 알고리즘 개발)

  • Kong, Jung-Shik
    • Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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    • v.15 no.9
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    • pp.5738-5743
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    • 2014
  • This paper evaluated an electric wheelchair control algorithm by slope recognition on uneven terrain. Nowadays, the population using wheelchair has been increasing rapidly due to increases in the elderly population. On the other hand, most wheelchairs are directly controlled by the user without any device capable of securing the safety of the user. This causes difficulties in wheelchair control from the influence of gravity on the slope. This paper proposes a vehicle control algorithm that can move a wheelchair similar to moving on a plane. At that time, sensors are not used to recognize the degree of the slope. All processes were verified by simulation.

Treatment of Inclined Boundaries in a Finite Element Model for the Mild-Slope Equation (완경사 방정식을 이용한 유한요소모형에서 경사경계의 처리)

  • Jung, Tae-Hwa;Ryu, Yong-Uk
    • Journal of Korean Society of Coastal and Ocean Engineers
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    • v.24 no.2
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    • pp.84-88
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    • 2012
  • A numerical skill for effective treatment of inclined boundaries in a finite element method is introduced. A finite element method has been frequently used to simulate hydraulic phenomena in a coastal zone since it can be applied to irregular and complex geometry. In case elliptic partial equations are governing equations for a finite element model, however, there is a difficulty in treating boundary conditions properly for cases in which boundaries are vertically inclined. In this study, a method to treat such inclined boundaries using Bessel functions for a finite element method is introduced and compared with analytical solutions.

Lower Extremity Biomechanics while Walking on a Triangle-Shaped Slope (삼각경사면 보행 시 하지 관절 생체역학적 분석)

  • Hong, Yoon No Gregory;Jeong, Jiyoung;Kim, Pankwon;Shin, Choongsoo S.
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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    • v.41 no.3
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    • pp.153-160
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    • 2017
  • Gait analysis has been conducted in various environments, but the biomechanics during the transition from uphill walking to downhill walking have not been reported. The purpose of this study is to investigate the knee and ankle joint kinematics and kinetics during walking on a triangle-shaped slope compared with those during level walking. Kinematic and kinetic data of eighteen participants were obtained using a force plate and motion capture system. The greater peak ankle dorsiflexion angle and moment and the peak knee extension moment were observed (p<0.05) during both uphill and downhill walking on the triangle-shaped slope. In summary, uphill walking on a triangle-shaped slope, which showed a peak knee flexion of more than $50^{\circ}$ with greater peak knee extension moment, could increase the risk of patellofemoral pain syndrome. Downhill walking on a triangle-shaped slope, which involved greater ankle dorsiflexion excursion and peak ankle dorsiflexion, could cause gastrocnemius muscle strain and Achilles tendon overuse injury.

The Analysis of Terrain and Topography using Fractal (프랙탈 기법에 의한 지형의 특성분석)

  • Kwon, Kee-Wook;Jee, Hyung-Kyu;Lee, Jong-Dal
    • Journal of the Korean association of regional geographers
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    • v.11 no.6
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    • pp.530-542
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    • 2005
  • In this study, GIS method has been used to get fractal characteristics. Using the projected area and surface area, 2 dimensional fractal characteristic of terrain was found out. Correlation of fractal dimension and mean slope were also checked over. Results are as below. 1) To get a fractal dimension, the method which is using the surface area is also directly proportional to complexity of the terrain as other fractal dimension. 2) Fractal dimensions using the surface area, that is proposed in this thesis are carried out as below : Uiseong : $2.02{\sim}2.15$ Yeongcheon : $2.10{\sim}2.24$. These values are in a range of fractal $2.10{\sim}2.20$ dimensions which has known. 3) Correlation of mean slope and fractal dimension is diminished about 30% in a region which is more than $25^{\circ}$ of mean slope. So, in this region using the fractal dimension method is better than using the mean slope. From this study, on formula using the projected area and surface area is still good to get a fractal dimension that has been found. But to confirm this method the region of research should be wider and be set up the correlation of mean slope, surface area and fractal dimension. It can be applicable to restoration of terrain and traffic flow analysis in the future research.

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A Propagation Model of Tsunamis over Slowly Varying Water Depth (완경사 지형을 통과하는 지진해일 전파모의 기법)

  • Kim, Ji Hun;Cho, Yong-Sik
    • 한국방재학회:학술대회논문집
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    • 2011.02a
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    • pp.58-58
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    • 2011
  • 동해를 전파하는 지진해일은 다른 지역에서 발생하는 지진해일과 비교하였을 때 상대적으로 파장이 짧고, 파장에 비해 먼거리를 전파한다. 따라서 지진해일이 전파할 시 물리적인 분산효과가 매우 중요하다. 그러므로 동해에서 발생하는 지진해일을 수치모의 할 때는 분산효과가 충분히 고려될 수 있는 선형 Boussinesq 방정식을 사용한다. 그러나 이를 직접 풀 경우에는 상당히 많은 시간이 소비되며 효율적이지 못하다. 이와 같은 단점을 극복하기 위해 기존의 연구에서는 leap-frog 기법을 사용하여 선형 천수방정식을 차분할 때 발생하는 수치분산항을 선형 Boussinesq 방정식의 분산항과 같은 형태를 가질 수 있도록 분산보정계수를 사용하여 수치모의를 수행하였다. 하지만 이때 사용된 지배방정식은 수심이 일정하다는 가정을 이용하여 유도된 것이므로, 실제 경사가 있는 지형을 통과할 때의 수치모의 결과는 정확하다고 할 수 없다. 본 연구에서는 이를 극복하기 위하여 바닥 지형이 1차원으로 변한다는 가정으로 새로운 지배방정식을 유도하였으며, 수심변화로 인해 새로 발생하는 항을 기존의 분산보정기법에 추가하였다. 또한 수심이 변화는 지형을 통과하는 지진해일의 분산효과가 충분히 고려되는지 확인하기 위하여 Gaussian hump를 이용하여 가상 지진해일을 원형 천퇴지형에 통과시키는 수치모의를 수행하였다. 결과의 비교를 위한 정확해가 없으므로, 비선형 Boussinesq 방정식을 직접 차분하여 푸는 FUNWAVE를 이용하여 동일한 조건으로 수치모의를 수행하였다. 수치모의 시 중심선에 4개의 가상 gage를 설치하였으며, 이를 통해 각각의 수치모의 실험에 대한 자유수면 변위를 관찰하여 비교하였다. 수치모의 결과에 대한 비교를 통하여 기존의 분산보정기법에 비해 본 연구에서 제안한 새로운 수치기법이 분산효과를 비교적 잘 반영하는 것으로 나타났으며, 비교적으로 실제 지형에 적용하였을 때 정확도 향상의 가능성이 높다고 판단하였다.

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Boundary Treatment for Axi-symmetric Topography (축대칭 지형에 적합한 경계처리기법)

  • Jung, Tae-Hwa;Shin, Hyun-Jung;Son, Minwoo
    • The Journal of the Korea Contents Association
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    • v.13 no.2
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    • pp.505-511
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    • 2013
  • A new boundary treatment technique which can be applied to axi-symmetric topography with inclined bottom was developed. Although the finite element method is good for complex geometry, there is no proper boundary treatment when a boundary is not a vertical section because the water depth at the coastline becomes zero. In this study, we developed a new boundary treatment for inclined bottom using the analytical solution for long wave. To develope a model, the mild-slope equation was used and then, a computational domain is divided into an analytical region and a numerical region. By combining a numerical and an analytical solutions, a complete solution was obtained. The developed solution was validated by comparing with a previous analytical solution.

A Modified Propagation Model of Tsunamis over Slowly Varying Slope (완만한 경사를 지나는 지진해일 전파모의 수정 기법)

  • Kim, Ji-Hun;Ha, Tae-Min;Cho, Yong-Sik
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2011.05a
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    • pp.40-41
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    • 2011
  • 동해를 전파하는 지진해일은 세계적으로 다른 지역에서 발생하는 지진해일과 비교하였을 때 상대적으로 파장이 짧고, 이에 비해 먼 거리를 전파한다. 그러므로 동해에서 발생한 지진해일의 전파에 대한 해석을 수행할 때 물리적인 분산효과가 매우 중요하다. 따라서 지배방정식으로 분산 효과가 충분히 고려된 선형 Boussinesq 방정식을 사용한다. 기존의 연구에서는 leap-frog 기법을 사용하여 선형 천수방정식을 차분할 때 발생하는 수치분산항에 분산 보정계수를 이용하여 선형 Boussinesq 방정식의 물리적 분산항과 같은 형태로 나타나도록 유도하여 수치모의를 수행하였다. 그러나 기존에 사용한 지배방정식은 수심이 일정하다는 가정을 통하여 유도된 것으로, 수심에 변화가 있는 실제 지형을 통과하는 지진해일에 대한 수치모의를 수행한 결과의 정확도에 문제가 생길 수 있다. 본 연구에서는 기존의 연구에서 발생할 수 있는 수심 변화에 따른 오류를 개선하기 위하여 바닥 지형이 1차원으로 변한다는 가정을 이용하여 지배방정식을 유도하였으며, 이로 인해 발생하는 수심 변화가 고려된 항을 기존의 분산보정기법에 추가하였다. 그리고 적용성을 높이기 위하여 수치모의 기법의 제한을 최소화하는 연구를 진행하였다. 본 연구에서 제안한 수정 기법이 수심이 변화하는 지형을 전파하는 지진해일 수치모의 과정에서 경사에 대한 분산효과가 충분히 고려되는지 확인하기 위하여 Gaussian hump를 이용한 가상 지진해일을 원형 천퇴 지형에 통과시켰다. 본 연구에서 사용한 지형을 통과하는 Gaussian hump에 대한 해석해를 구하는 방법이 존재하지 않으므로, Boussinesq 방정식을 직접 차분하여 푸는 FUNWAVE를 사용하여 동일한 조건 하에서 수치모의를 수행하였다. 비교 결과를 통하여 본 연구에서 제안한 기법의 정확도 향상을 확인하게 되면, 실제 지형을 통과하는 지진해일의 수치모의에 대한 활용성을 높일 수 있을 것이다.

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Analysis of Terrain by LIDAR Data (LiDAR 자료에 의한 지형해석)

  • Kang, Joon-Mook;Yoon, Hee-Cheon;Min, Kwan-Sik;We, Gwang-Jae
    • Journal of the Korean Society of Surveying, Geodesy, Photogrammetry and Cartography
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    • v.24 no.5
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    • pp.389-397
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    • 2006
  • The purpose of the present paper is to offer an analysis of LiDAR data processing and three dimensional terrain for Geographic Information System (CIS) applications. Generally, LiDAR survey is the method which obtains quantitative and qualitative information of the terrain using airborne laser scanning (ALS). We will get a most topographic data at a Triangular Irregular Network (TIN), Digital Surface Model (DSM) and Digital Elevation Model (DEM) using LiDAR data. We examined many factors such as visibility, hillshade, aspect and slope using DEM and DSM. The analyzing results obtained from each item are thought to be regarded as leading factors in the terrain analysis. It is to be hoped that LiDAR survey will contribute a new approach to the terrain analysis.

Analytic Solution to Mild Slope Equation for Transformation of Waves Propagating over an Axi-symmetric Pit (축대칭 함몰지형 위를 진행하는 파의 변형에 관한 완경사 방정식의 해석 해)

  • Jung, Tae-Hwa;Suh, Kyung-Duck
    • Journal of Korean Society of Coastal and Ocean Engineers
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    • v.18 no.4
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    • pp.308-320
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    • 2006
  • An analytic solution to the mild-slope equation is derived for waves propagating over an axi-symmetric pit. The water depth inside the pit varies in proportion to a power of radial distance from the pit center. The governing equation is transformed into ordinary differential equations by using separation of variables, and the coefficients of the equations are transformed into explicit forms by using Hunt's (1979) approximate solution. Finally, by using the Frobenius series, the analytic solution is derived. Due to the feature of Hunt's equation, the present analytic solution is accurate in shallow and deep waters, while it is less accurate in intermediate depth water. The validity of the analytic solution is demonstrated by comparison with numerical solutions. The analytic solution is also used to examine the effects of pit geometry and relative depth on wave transformation.