• 제목/요약/키워드: 천수이론

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수정 천수방정식을 적용한 효율적인 2차원 도시침수 해석 모형 (An Efficient 2D Model with Modified Shallow Water Equations for Urban Flood Inundation)

  • 김병현;한건연
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2015년도 학술발표회
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    • pp.45-45
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    • 2015
  • 고전전인 천수방정식을 적용한 도시침수 해석모형에서 건물의 영향을 고려한 정확한 해석을 수행하기 위해서는 고해상도 격자가 요구되며 이는 계산시간의 증가가 야기된다. 고전 천수방정식을 적용한 도시침수해석 모형의 이러한 문제점을 극복하기 위해서 본 연구에서는 도시지역에 존재하는 건물 체적에 레이놀즈 이송이론을 적용한 수정 천수방정식을 제안하고, 제안 천수방정식을 이용한 효율적인 2차원 도시침수해석 모형을 개발하였다. 도시지역의 침수 모델링을 위해 고전 천수방정식은 건물을 고려하기 위해 고해상도 격자를 사용하는 것과 달리 수정 천수방정식은 건물의 영향을 매개변수화함으로서 저해상도 격자의 사용에도 고전 천수방정식과 유사한 정확도를 얻을수 있다. 건물의 영향을 매개변수화하기 위해서는 건물로 인한 저류와 흐름방향의 변화를 지배방정식이 고려할 수 있도록 수정하였다. 즉. 수정 천수 방정식은 고전 천수방정식을 기본으로 하여 건물의 저류영향을 고려하기 위해 각 계산격자에 적용되는 체적 매개변수와 건물의 흐름방향을 고려하기 위해 흐름방향과 직각방향에 위치한 선분(격자를 구성하고 있는 경계선)에 적용되는 면적 매개변수가 추가된다. 수정 천수방정식을 검증하기 위해 개발모형을 건물이 균일하게 위치한 실험하도와 비균일하게 위치한 실험하도에 적용하고 그 결과를 고전 천수방정식을 사용한 계산결과 및 계산시간과 비교함으로서 개발모형의 정확성과 효율성을 검증하였다.

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『적천수(滴天髓)』 억부론 평주의 비교분석 (The Comparison and Analysis of Commentaries about Eokbu theory of Jeokcheonsu)

  • 이보영
    • 산업진흥연구
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    • 제7권1호
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    • pp.89-93
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    • 2022
  • 이 연구는 『적천수』에 대한 다양한 판본들을 비교하고 분석하여 한가지 원문을 두고 평주한 시각에 따라 달라져 있는 주석에 대하여 어떤 해석이 더 타당한 것인가를 확인하고자 하는 데 목적이 있다. 『적천수』는 뜻이 감추어져 있는 매우 잘 다듬어진 시부(詩賦)의 문장이어서 명리이론들을 깨닫기가 쉽지는 않다. 시각들이 다양하게 존재하다 보니 평주들을 읽는데 사람들에게 혼란을 더 가중시킨다. 임철초가 증주를 추가로 저술하고 512개의 많은 명조 사례를 인용하여 『적천수』의 내용을 세분화시켜 구분하고자 한 점은 명리학의 큰 공헌이라 할 수 있다. 『적천수』의 전반을 관통하는 명리이론의 핵심을 억부론(抑扶論)이라고 보는 관점은 지배적이다. 억부론을 처음으로 언급한 문장은 '체용(體用)'이었으며 함께 짝을 이루는 문장으로 '정신(精神)', 그리고 '쇠왕(衰旺)', '중화(中和)'를 들 수 있다. 중반부에 이르러서 이어지는 명리 각론 중의 '강유(剛柔)', '중과(衆寡)'에서도 『적천수』의 억부론은 이어지며 계속 논의된다.

비등방 다공성 2차원 천수모형을 적용한 도시홍수 모델링 (Urban Flood Modeling with Anisotropic Porous Shallow Water Model)

  • 김병현;김현일;한건연
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2020년도 학술발표회
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    • pp.414-414
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    • 2020
  • 고전 천수방정식을 적용한 2차원 도시홍수 모델링에서는 지형의 정확한 반영을 위해 고해상도 격자가 요구되며 이는 많은 계산시간과 노력을 필요로 한다. 최근에는 다공성 천수방정식을 적용한 도시홍수해석으로 많은 계산 노력이 요구되는 도시홍수모델링의 한계를 극복한 연구가 많이 이루어지지고 있다. 이러한 연구는 도시 홍수에서 흐름이 공간적으로 변화할 때 불균일 공극이 존재하므로 격자의 크기를 다르게 하여 이러한 불균일성을 해결하고자 하는 등방성 천수모형의 적용에서 시작되었다. 하지만, 등방성 공극을 고려한 도시홍수 해석모형은 대표요소체적(REV)보다 더 큰 격자의 적용을 해야 하는 제한성을 가진다. 반면, 비등방성 공극은 대표요소체적의 적용이 필요하지 않아 불균일 공극의 크기에 관계없이 이론상으로는 동일한 해상도의 격자가 사용가능하긴 하지만, 실제 도시홍수 해석에서 중요하면서도 도전적인 연구이다. 본 연구에서는 도시홍수의 효율적 계산을 위해 비등방성 공극을 고려한 적분형 다공성 천수방정식을 기반으로 하는 2차원 도시홍수 해석모형을 개발하였다. 모형의 개발을 위해, 적용 격자내에서 도시지역의 건물이 차지하는 길이 및 면적을 산정하고 그 값을 2차원 천수방정식에 적용 가능하도록 체적공극(𝜙j)와 면적공극(𝜓k)을 2차원 고전 천수방정식에 추가하였다. 개발모형은 고전 천수방정식, 등방성 공극 고려(미분형 다공성) 천수방정식 및 비등방성 공극 고려(적분형 다공성) 천수방정식의 적용이 가능하여, 각 모형에 적합한 2차원 격자 생성, 각 모형의 매개변수를 보정 그리고 정확성, 효율성, 적용성이 비교 가능하다. 각 모형의 정확성과 효율성 비교를 위해 3가지의 오차 비교 (구조적 오차, 격자크기 오차, 공극 모형 오차), 계산시간 비교, 공간 변동성 검증을 위한 수심 종단형상 비교하였다.

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파랑 에너지 감쇠가 있는 경우의 선형천수방정식 (Linear Shallow Water Equations for Waves with Damping)

  • 정태화;이창훈
    • 한국해안·해양공학회논문집
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    • 제24권1호
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    • pp.10-15
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    • 2012
  • 선형의 천수방정식을 이용하여 에너지 감쇠가 있는 경우의 파랑특성을 분석하였다. 기하광학기법을 이용하여 위상속도 및 에너지속도를 이론적으로 유도하였으며 수치모형을 통하여 검증하였다. 에너지감쇠가 있는 경우 파고, 위상속도, 에너지속도 모두 변하면서 파랑변형에 영향을 끼쳤다. Euler 의 접근법에 의하여 복소수 형태의 파수를 사용할 경우 에너지 감쇠가 클수록 위상속도는 감소하는 반면에 에너지속도는 위상속도보다 큰 값을 가지면서 꾸준히 증가하는 결과가 나왔다. Lagrange의 접근법에 의하여 복소수 형태의 각주파수를 사용할 경우 에너지 감쇠가 발생하는 파군이 에너지속도로 전파하는 사실을 확인할 수 있었다. 또한 파랑의 천수와 굴절이 발생하는 경우 두 경우 다 에너지속도의 영향을 받는 것을 이론으로 발견하였고, 경사면 위로 파랑이 전파하는 경우 이 사실을 수치실험으로 확인하였다.

『적천수(滴天髓)』 격국론의 후대 평주 간 비교연구 (A Study on Comparison of Later Commentaries about Kyeokguk theory of Jeokcheonsu)

  • 이보영;김기승
    • 산업진흥연구
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    • 제7권1호
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    • pp.81-87
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    • 2022
  • 이 연구는 『적천수』에 대한 다양한 판본들을 비교하고 분석하여 한가지 원문을 두고 평주한 시각에 따라 달라져 있는 주석에 대하여 어떤 해석이 더 타당한 것인가를 확인하고자 하는 데 목적이 있다. 『적천수』의 명리이론에 대한 오해 중에서 가장 크게 차지하고 있는 부분이 격국론이다. 『적천수』는 격국을 중시하지 않았으며 억부용신을 강조하는 명리 고전이라는 평가를 많이 받는다. 하지만 원문을 이론별로 분류해 본 결과 억부론을 직접적으로 언급한 문장은 5개 남짓에 불과 하지만, 격국론을 설명하고 있는 문장은 9개 그리고 종격과 화격을 설명한 것까지 포함한다면 격국을 설명하는 문장이 15개에 이른다. 은유적 화법을 주로 사용하고 있는 것만 보더라도 명리 초급자에게 읽히고자 저술된 서적이 아님도 분명하다. 명리의 원리를 이미 학습하여 충분한 지식을 가지고 있는 이들에게 더 심오한 이치를 전달하고 깨우침을 갖게 하고자 저술된 명리서이다. 이런 수준의 독자를 가정하고 저술되었기에 "재관인수분편정(財官印綬分偏正) 겸론식상격국정(兼論食傷格局定)"이라는 하나의 문장이면 격국론에 대한 설명으로 충분하였을 것이다. 『적천수』에 담겨있는 후대 평주 간 명리이론중에서 격국론에 관련된 '팔격', '관살', '상관', '월령', '생시', '청탁'원문에 대한 4인의 평주를 비교 분석하였다.

임원에서의 1983년 동해 중부 지진해일 수치모의: 1. 동해에서의 전파 (Numerical Simulations of 1983 Central East Sea Tsunami at Imwon: 1. Propagation across the East Sea)

  • 조용식;이호준
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제35권4호
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    • pp.443-452
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    • 2002
  • 본 연구에서는 지난 수십 년간 가장 파괴적인 지진해일로 기록된 1983년 동해에서 발생한 지진해일이 동해를 거쳐 우리나라 동해안으로 전파해오는 과정을 수치해석하였다. 천수방정식에 근거한 수치모형을 이용하였으며, 물리적 분산은 leap-frog 유한차분기법에 의해 발생하는 수치분산으로 어느 정도 대체하도록 하였다. 진원으로부터 지진해일 전파도와 파향선법에 의한 전파제적을 산정하였다.

천해역에 있어서의 결합확률분포의 천수변형에 대한 연구 (Shoaling Prediction by the Statistical Joint Distribution in the Shallow Water Region)

  • 권정곤
    • 한국해안해양공학회지
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    • 제3권1호
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    • pp.14-20
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    • 1991
  • 심해에서 발생한 다방향불규칙 파랑이 수심변화에 의해서 어떠한 형태로 변형할 것인가를 명확히 파악하는 것은 연안구조물의 설계, 연안침식대책 공법의 확립에 있어서 중요한 과제이다. 본 연구는 선형파동이론을 적용할 수 있는 수심영역을 대상으로 에너지 평행방정식에 의해 방향 스펙트럼을 천수변형시킴으로써 얻어지는 제원을 입력조건으로서 파고, 주기, 파향의 결합확률분포를 수치적으로 구했고, 추정된 결합확률분포로부터 에너지 평형방정식의 천수변형예측에 대한 적용성을 수치적으로 검토했다. 또한 수심이 다른 2지점의 3성분 행렬배치에 의해 동시 측정되어진 방향 스펙트럼을 입력조건으로서, 천해역에 있어서의 방향 스펙트럼의 천수변형예측에 대한 에너지 평형방정식의 적용성 및 문제점에 대해서 검토한 것이다.

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파군에 따른 장주기파의 거동특성 (Characteristics of the Group-Bounded Long Wave)

  • 이철응;이길성
    • 한국해안해양공학회지
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    • 제6권1호
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    • pp.61-71
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    • 1994
  • 2차 비선형 이론과 잉여응력 이론으로는 해석이 곤란한 실측된 불규칙파군에 따른 장주기파를 유도할 수 있는 식을 제시하였다. Longuet-Higgins와 Stewart(1965)가 제안한 식을 수정하여 보다 쉽게 파군속에 내재된 장주기파를 유도할 수 있게 하였다. 제시된 방법의 결과는 2차 비선형 이론으로 계산한 규칙 파군 및 불규칙 파군의 결과와 매우 잘 일치하였다. 특히 천수역에서는 2차 비선형 이론 및 잉여능력 이론의 이론식과 동일하게 됨을 알았다.

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비대칭 파봉선 길이에 따른 원형섬에서 고립파의 처오름높이 (Run-up heights of solitary waves on a circular island with asymmetric crest lengths)

  • 조혜린;조용식
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제50권9호
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    • pp.647-652
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    • 2017
  • 우리나라 해안지역에는 많은 섬들이 위치하고 있어 대규모 지진해일이 발생하였을 때 섬과 지진해일의 상호작용으로 예기치 않은 지진해일 피해가 우려된다. 2011년 발생한 동일본 지진해일의 경우 제주도를 비롯한 남해안 섬들에 영향을 미쳤다. 본 연구에서는 천수이론에 근거한 수치모형을 이용하여 섬 중앙에 대하여 비대칭으로 입사하는 고립파의 처오름높이에 관하여 연구한다. 연구에서 얻은 결과는 지진해일의 급습에 대비한 방재대책을 수립하는데 사용될 수 있을 것이다.

2차원 유한체적법을 이용한 비정상상태 자유수면 모의에 관한 연구 (A Study on Unsteady Free Surface Flow Simulation Using Two-Dimensional Finite Volume Method)

  • 정우창;황만하
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2008년도 학술발표회 논문집
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    • pp.664-668
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    • 2008
  • 본 연구에서는 비정상상태 자유수면 모의를 위해 2차원 유한체적법을 이용한 수치모형을 개발하였으며, 이론적인 해석해 및 수리실험을 통한 실측자료를 이용하여 검증하였다. 개발된 모형은 지배방정식으로 비선형 및 보존형 2차원 천수방정식(shallow water equation)을 이용하였으며, 동적메모리 할당 기능이 포함된 Fortran-90으로 코딩되었다. 또한 구조화된 격자 및 비구조화 격자 시스템에도 적용될 수 있도록 모형을 구성하였으며, 불규칙한 하상지형에 의해 수치진동을 감소시키기 위해 본 모형에 well-balanced HLLC 기법을 적용하였다. 모형의 적용성을 검증하기 위하여 1차원의 경우 젖은/마른 하상 조건하에서의 댐 붕괴파 문제와 하상이 변화하는 지형 구간을 통과할 때 발생되는 천이류에 대한 문제 그리고 시간에 따라 변화하는 수위와 지형 조건에서의 wetting & drying에 대한 문제에 적용하였으며, 2차원의 경우 전통적인 댐 붕괴파 문제 및 구조물에 미치는 댐 붕괴파의 영향에 대한 수리모형실험을 통한 실측자료를 이용하여 검증하였다. 검증결과 본 모형을 통해 계산된 수치해는 이론적인 해석해와 실측자료에 거의 정확히 일치하였으며, 향후 실제 하천 자료를 이용하여 모형의 현장 적용성을 검증할 것이다.

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