• Title/Summary/Keyword: 통합해석

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Automatic Discharge Measurement Using the Velocity Index Method (유속지수법을 이용한 자동유량측정)

  • Kim, Chi-Young;Kim, Won;Lee, Chan-Joo;Kim, Dong-Gu
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2006.05a
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    • pp.242-246
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    • 2006
  • 최근 들어 전 세계적으로 유량측정 분야의 큰 변화의 방향은 자동화이다. 전자, 전기 기술과 정보통신 기술의 발달을 유량측정 분야에 적용하여 자동적으로 유량측정을 수행하고 실시간으로 모든 유량자료를 수집하는 시스템을 구성하려는 연구가 활발하게 진행중이다. 최근에 초음파 유량계와 더불어 자동 유량측정 기법으로 각광을 받고 있는 기법이 유속지수법(index velocity method)이다. 유속지수법의 원리는 매우 간단하다. 수위 기록을 통하여 수위-면적 관계로부터 흐름 단면적을 구하고, 임의의 영역에서 측정된 유속이 단면 평균 유속으로 환산될 수 있다면, 흐름 단면적과 평균 유속에 의해 연속적으로 유량을 구할 수 있다. 유속지수법에서 가장 중요한 것이 전체 평균 유속을 대표할 수 있는 유속지수를 정확하고 효율적으로 측정하는 것이다. 유속지수법에 의한 연속 유량측정 목적으로 최근에 ADVM(Acoustic Doppler Velocity Meter)이 개발되어 이용되고 있다. ADVM은 수중에 초음파를 발사해서 산란체에서 반사되어 돌아오는 초음파의 주파수 편이, 즉 도플러 효과를 이용하여 유속을 측정하는 유속계이다. 본 연구에서는 ADVM을 괴산댐 하류에 위치한 시험하천에 설치하여, 유속지수법에 의한 유량측정기법을 적용하고 그 특성을 분석하였다. 유속지수법으로 측정된 유량을 괴산댐 방류량과 비교한 결과 평균 4.0%의 상대오차를 지니고 있어 비교적 정확한 연속 유량측정이 가능한 것으로 나타났다. 이와 같은 유속지수법을 하천 유량측정에 활용하면 보다 정확한 유량을 연속적으로 자동화하여 측정할 수 있을 것으로 기대된다.연계모형의 한계로 인하여 두 모형의 통합모형이 필요하다. 즉, 강우 혹은 월류유량으로 발생한 지표유량 중 일부분이 과부하가 발생하지 않는 유입구 지점을 통과할 때 배수시스템으로 유입되는 것을 고려할 수 있고, 유입된 유량은 배수시스템 내의 흐름에 반영되도록 배수시스템과 침수해석모형을 통합한 모형 개발이 필요하다. 그러기 위해서는 지표면과 배수시스템에 대한 수리학적 관계를 정립하여야 한다. 본 연구에서는 배수시스템 해석 모형과 도시침수해석 모형을 통합하고, 두 모형간의 유량의 전송과정을 수리학적 관계를 고려한 dual-drainage 도시침수해석모형을 개발하였다. 이를 위해 도시지역 배수시스템 해석 모형으로 널리 이용되고 있는 SWMM모형을 이용하여 지표면으로의 월류량을 산정하고 유입된 지표유량에 대해서 배수시스템에서의 흐름해석을 수행하였다. 그리고, 침수해석을 위해서는 2차원 침수해석을 위한 DEM기반 침수해석모형을 개발하였고, 건물의 영향을 고려할 수 있도록 구성하였다. 본 연구결과 지표류 유출 해석의 물리적 특성을 잘 반영하며, 도시지역의 복잡한 배수시스템 해석모형과 지표범람 모형을 통합한 모형 개발로 인해 더욱 정교한 도시지역에서의 홍수 범람 해석을 실시할 수 있을 것으로 판단된다. 본 모형의 개발로 침수상황의 시간별 진행과정을 분석함으로써 도시홍수에 대한 침수위험 지점 파악 및 주민대피지도 구축 등에 활용될 수 있을 것으로 판단된다. 있을 것으로 판단되었다.4일간의 기상변화가 자발성 기흉 발생에 영향을 미친다고 추론할 수 있었다. 향후 본 연구에서 추론된 기상변화와 기흉 발생과의 인과관계를 확인하고 좀 더 구체화하기

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Integrated evaluation criteria for reinforcement priority of the water distribution systems (상수도 시스템의 보강 우선순위 선정을 위한 통합평가 기술)

  • Kim, Min Jun;Ko, Mun Jin;Kim, Ryul;Choi, Young Hwan
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2022.05a
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    • pp.374-374
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    • 2022
  • 상수도 시스템은 물을 수용가에 깨끗하고 충분하게 공급하는 사회기반시설 중 하나이다. 최근 상수도관로 노후화로 인하여 발생하는 누수, 적수, 단수 등의 피해를 방지하기 위하여 상수도관로 점검 및 진단을 수행하고 관 상태를 평가하여 해당 요소에 대한 보수 및 보강을 시행하고 있다. 하지만 기존의 정비사업은 관 노후도를 고려한 보강계획을 수립하여 효과적인 상수도 시스템 정비를 위하여 상수도관로에 영향을 미치는 수리 및 수질 평가를 통합적으로 고려한 보강 우선순위 결정이 필요하다. 따라서 본 연구에서는 상수도 시스템의 구조적, 비구조적 평가 인자를 동시에 고려한 시스템 보강 우선순위 선정을 위한 통합평가 기술을 제안하였다. 보강 우선순위 선정을 위하여 실제 상수도관로가 설치된 지역을 대상으로 상수도관로의 수리. 수질, 관 상태 등의 구조적 인자와 중요시설, 단수 시 피해인구 등의 비구조적 인자를 고려한 통합평가를 수행하였다. 구조적 인자 중 수리 및 수질 인자는 수리해석기법을 이용하여 기준치 통과 여부에 따라 평가하였으며 상수도관로의 관 상태는 관로의 제원, 매설 깊이, 노후도 등의 기준으로 평가하였다. 이러한 평가를 바탕으로 우선순위 선정을 위해 다기준의사결정법을 이용하여 상수도관로의 보강 우선순위를 선정하였다. 본 통합평가는 상수도관로의 구조적, 비구조적 위험도를 정량적으로 인지할 수 있을 뿐만 아니라 비구조적 인자를 고려하여 기존의 평가방법보다 더 신뢰할 수 있는 결과를 제공한다.

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Assessment of Variables for Quantile Estimation in Regional Frequency Analysis (지역빈도해석의 확률강우량 산정에 대한 지역구분인자의 영향성 평가)

  • Jung, Tae-Ho;Kim, Hanbeen;Kim, Sunghun;Heo, Jun-Haeng
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2018.05a
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    • pp.428-428
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    • 2018
  • 지역빈도해석은 대상 지점의 관측자료만을 사용하는 지점빈도해석과 달리 지역구분을 통해 정의된 동질지역 내에 포함된 모든 지점의 자료를 사용하여 보다 정확하고 신뢰할 수 있는 확률수문량을 산정할 수 있는 방법이다. 지역빈도해석의 절차는 크게 지역구분인자를 이용한 동질지역구분과 홍수지수모형의 적용을 통한 확률강우량 산정으로 나눌 수 있다. 본 연구에서는 지역구분에 사용되는 지역구분인자가 지역빈도해석의 확률강우량 산정에 미치는 영향을 알아보기 위하여 지역구분인자와 확률강우량 산정결과와의 상관성을 분석하고자 한다. 먼저, 동질지역 구분을 위해 지형적 특성과 수문학적 특성을 나타내는 지역구분인자를 선정하였으며, 군집분석을 통해 동질지역 구분을 수행하였다. 구분된 동질지역에 대해 지역성장곡선을 추정하고 홍수지수모형을 통해 지점별 확률강우량을 산정하였다. 지역빈도해석을 통해 산정된 확률강우량의 지점빈도해석 대비 증감률과 동질지역구분에 사용된 지역구분인자와의 상관성분석을 통해 지역빈도해석의 확률강우량 산정에 영향을 주는 지역구분인자를 확인하였다.

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Load Balancing Algorithm for Parallel Computing of Design Problem involving Multi-Disciplinary Analysis (다분야통합해석에 기반한 설계문제의 병렬처리를 위한 부하분산알고리즘)

  • Cho, Jae-Suk;Chu, Min-Sik;Song, Yong-Ho;Choi, Dong-Hoon
    • Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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    • v.20 no.3
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    • pp.281-286
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    • 2007
  • An engineering design problem involving Multi-Disciplinary Analysis(MDA) generally requires a large amounts of computing time for the entire design process, and therefore it is essential to introduce a Multiple Processor System (MPS) for reducing the computing time. However, when applying conventional parallel processing techniques, all of the CAE S/W requited for the MDA should be installed on all the servers making up MPS because of characteristic of MDA and it would be a great expense in CAE S/W licenses. To solve this problem, we propose a Weight-based Multiqueue Load Balancing algorithm for a heterogeneous MPS where performance of servers and CAE S/W installed on each server are different of each other. To validate the performance, a Computational experiments comparing the First Come First Serve algorithm and our proposed algorithm was accomplished.

Parallel Computing Based Design Framework for Multidisciplinary Design Optimization (병렬 컴퓨팅 기반 다분야통합최적설계 지원 설계 프레임워크)

  • Chu, Min-Sik;Lee, Yong-Bin;Lee, Se-Jung;Choi, Dong-Hoon
    • Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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    • v.33 no.8
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    • pp.34-41
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    • 2005
  • A parallel computing technique was applied to large scale structure analysis or aerodynamic design and it is a essential element in reducing the huge computation time for large scale design problem. We can use a many computers for reducing the analysis time of multidisciplinary design optimization. But previous MDO frameworks can not support a parallel design process technique so still existing which calls an analysis program continuously. In this paper, We developed a MDO framework(MLR) which supports a parallel design process to solve sequential analysis call. Finally, three sample cases are presented to show the efficiency of design time using the suggested MDO framework.

Integrated Numerical Analysis of Induction-Heating-Aided Injection Molding Under Interactive Temperature Boundary Conditions (열-유동 상호작용을 고려한 유도가열 적용 미세 사출성형의 통합적 수치해석)

  • Eom, Hye-Ju;Park, Keun
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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    • v.34 no.5
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    • pp.575-582
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    • 2010
  • In recent years, several rapid-mold-heating techniques that can be used for the injection molding of thin-walled parts or micro/nano structures have been developed. High-frequency induction heating, which involves heating by electromagnetic induction, is an efficient method for the rapid heating of mold surfaces. The present study proposes an integrated numerical model of the high-frequency induction heating process and the resulting injection molding process. To take into account the effects of thermal boundary conditions in induction heating, we carry out a fully integrated numerical analysis that combines electromagnetic field calculation, heat transfer analysis, and injection molding simulation. The proposed integrated simulation is extended to the injection molding of a thin-wall part, and the simulation results are compared with the experimental findings. The validity of the proposed simulation is discussed according to the ways of the boundary condition imposition.

Integration Model for Urban Flood Inundation Linked with Underground Space Flood Analysis Model (지하공간 침수해석모형과 연계한 도시침수해석 통합모형)

  • Lee, Chang-Hee;Han, Kun-Yeun
    • Journal of Korea Water Resources Association
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    • v.40 no.4
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    • pp.313-324
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    • 2007
  • An irregular cell-based numerical model was developed to analyze underground space flooding. In this model, the flow characteristics in underground space were computed by link-node system. Also, the model can simulate the underground flood flow related to the influence of stairs and wall-structures. Empirical discharge formula were introduced to analyze weir-type flow for shopping mall, and channel-type flow for subway railroad respectively. The simulated results matched in reasonable range compared with the observed depth. The dual-drainage inundation analysis model and the underground space flood analysis model were integrated using visual basic application of ArcGIS system. The developed model can help the decision support system of flood control authority for redesigning and constructing flood prevention structures and making the potential inundation zone, and establishing flood-mitigation measures.

Total Dynamic Analysis of Deep-Seabed Integrated Mining System (심해저 광물자원 채광시스템의 통합거동 해석)

  • Kim, Hyung-Woo;Hong, Sup;Lee, Chang-Ho;Choi, Jong-Su;Yeu, Tae-Kyeong
    • Journal of Navigation and Port Research
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    • v.34 no.3
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    • pp.195-203
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    • 2010
  • This paper concerns about total dynamic analysis of integrated mining system. This system consists of vertical steel pipe, intermediate buffer station, flexible pipe and self-propelled miner. The self-propelled miner and buffer are assumed as rigid-body of 6-dof. Discrete models of vertical steel pipe and flexible pipe are adopted, which are obtained by means of lumped-parameter method. The motion of mining vessel is not considered. Instead, the motion of mining vessel is taken into account in form of various boundary conditions (e.g. forced excitation in slow motion and/or fast oscillation and so on). A terramechanics model of extremely cohesive soft soil is applied to the self-propelled miner. Hinged and ball constraints are used to define the connections between sub-systems (vertical steel pipe, buffer, flexible pipe, self-propelled miner). Equations of motion of the coupled model are derived with respect to the each local coordinates system. Four Euler parameters are used to express the orientations of the sub-systems. To solve the equations of motion of the total dynamic model, an incremental-iterative formulation is employed. Newmark-${\beta}$ method is used for time-domain integration. The total dynamic responses of integrated mining system are investigated.

Development and Application of Physics, Mathematics and Information Integrated Program Base on Heat Transfer & Numerical Analysis for Gifted Student (열전달 및 수치해석을 주제로 한 물리, 수학, 정보의 통합적 영재 프로그램 개발과 적용)

  • Nam, Hyun-Wook
    • Journal of Engineering Education Research
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    • v.10 no.2
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    • pp.87-105
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    • 2007
  • In this research, Integrated program base on heat transfer & numerical analysis was developed. Also, reaction of gifted student and possibility of application of this program was surveyed. This program consist in three parts. The first part is computer programing language, the second part is numerical modeling of physical phenomena, and the third part is numerical analysis. 4 students are selected who belong to mathematic class of CNUE(Cheoungju National Univ. of Edu.)'s Gifted Student Education Center. The Program consists in 15th lessens, and each lessen need 4hr. Application possibility and student's satisfaction of the program are studied through the interview and report of the student. Three of four students are accomplish the goal of the progarm. Computer programing and numerical analysis parts were relatively well understood, but numerical modeling part was difficult to students. The satisfaction of the program is dependent on the characteristics of the student. Most of the student thought that this program was one of the science education program. The student who have interested in only mathematics shows that low satisfaction but the one who have interested in science or information technology shows that high satisfaction.