• Title/Summary/Keyword: 확산파 모형

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Numerical Experiments Using Modified POM WAD with Computing Time Saving Technique (계산시간절약기법이 적용된 수정 POM WAD의 수치실험)

  • Park, Il Heum;Choi, Heung Bae
    • Journal of the Korean Society of Marine Environment & Safety
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    • v.21 no.1
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    • pp.72-82
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    • 2015
  • In order to effectively and economically apply the previous POM(Princeton Ocean Model) WAD(Wetting And Drying) to the coastal area, the POM WAD was modified such as the water elevation input of tidal harmonics in the open boundaries was included and a CTS(Computing Time Saving) technique was introduced to the model. The modified model was tested to the standing waves in the rectangular bay and the hydraulic experiments for the flow and heat diffusion in the 3D basin. The numerical results showed a good agreement with the analytical solutions of the standing waves and the observed values by the hydraulic experiments, respectively. And also when the modified model with the CTS technique was applied to Gwangyang Bay of Korea, the computing time was decreased by as much as 39.4%.

Numerical Modelling of Longshore Currents using $\textsc{k}$-ι Turbulence Closure ($\textsc{k}$-ι 난류모형을 이용한 연안류 수치해석)

  • 유동훈;김창식
    • Journal of Korean Society of Coastal and Ocean Engineers
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    • v.6 no.3
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    • pp.234-244
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    • 1994
  • Longshore currents driven by monochromatic waves have been described using 2-equation $textsc{k}$-ι turbulence transport model. When using $textsc{k}$-ι closure both profiles of eddy viscosity and current velocity are found to be satisfactory. Several terms of ι equation are related to various variables concerned with turbulence mechanism. New form of turbulence frequency used in ι equation is suggested in the present approach, and non-dimensional parameters are evaluated by comparing the computational results with the laboratory measurements. Various values of a large range are applied to the non-dimensional parameters for the sensitivity test and in order to improve the predictability common values of constants are deduced, which produce similarly good computational results for the well-controlled laboratory measurements.

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A Study of hydrodynamic characteristics in the Hyeongsan River estuary using a Particle Tracking Method (입자추적법을 이용한 형산강하구의 계절별 수리특성 변화 연구)

  • Kim, Dong Hyeon;Hwang, Jin Hwan
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2021.06a
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    • pp.67-67
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    • 2021
  • 하구에서의 흐름은 하천의 담수와 바다에서부터 유입되는 염수, 조석, 파랑 등으로 인해 복잡한 흐름구조와 혼합 양상을 보인다. 특히 만 내에 하천이 있을 경우 만의 해류특성은 하구에서의 혼합과 이송에 지배적인 영향을 미치며, 하천에서부터 방류되는 입자들은 만의 해류특성 따라 만에서의 체류시간과 이송이 결정된다. 잔차류 특성에 의한 순 물질 플럭스의 방향과 조석비대칭에 따른 하구에서의 퇴적 형태들이 결정되며, 이로 인해 하구에서의 퇴적물 퇴적 및 물질의 집적 위치, 하구 인근과 만에서의 환경변화에 영향을 줄 수 있다. 따라서 만 내에서의 혼합과 입자의 이송확산, 하천 담수의 영향역 등과 같은 만과 하천의 흐름 특성을 이해하는 것은 연안 및 하구의 환경 및 관리에 중요하다. 본 연구에서는 영일만과 형산강을 대상으로 계절변화에 따른 영일만 내 흐름과 형산강 하구에서의 퇴적양상에 대해 수치모의를 통해 수행하였다. 수치모델로는 천수방정식으로 준 3차원 유동해석을 하는 Delft-3D Flow와 파랑모형인 SWAN 모델을 결합하여 형산강 하구와 영일만의 유동을 해석하였다. 상류개방경계는 형산강하구 9 km, 하류개방경계는 영일만 외해 50 km로 설정하였고, 경계조건은 대상지역의 관측소 자료와 전지구 모형자료를 결합하여 구성하였다. 또한, 라그랑쥬 입자추적모델을 통해 형산강 상류에서 유입한 입자들의 영일만 내 체류 시간과 집적 위치를 평가하였다.

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Assessment of surface current from coastal ocean model in the Youngil Bay (연안해양모델을 통한 영일만의 표층해류 평가)

  • Kim, Dong Hyeon;Hwang, Jin Hwan
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2022.05a
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    • pp.231-231
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    • 2022
  • 하구에서의 흐름은 하천의 담수와 바다에서부터 유입되는 염수, 조석, 파랑 등으로 인해 복잡한 흐름구조와 혼합 양상을 보인다. 특히 만 내에 하천이 있을 경우 만의 해류특성은 하구에서의 혼합과 이송에 지배적인 영향을 미치며, 하천에서부터 방류되는 입자들은 만의 해류특성 따라 만에서의 체류시간과 이송이 결정된다. 잔차류 특성에 의한 순 물질 플럭스의 방향과 조석비대칭에 따른 하구에서의 퇴적 형태들이 결정되며, 이로 인해 하구에서의 퇴적물 퇴적 및 물질의 집적 위치, 하구 인근과 만에서의 환경변화에 영향을 줄 수 있다. 따라서 만 내에서의 혼합과 입자의 이송확산, 하천 담수의 영향역 등과 같은 만과 하천의 흐름 특성을 이해하는 것은 연안 및 하구의 환경 및 관리에 중요하다. 본 연구에서는 영일만과 형산강을 대상으로 계절변화에 따른 영일만 내 흐름과 형산강 하구에서의 퇴적양상에 대해 수치모의를 통해 수행하였다. 수치모델로는 천수방정식으로 준 3차원 유동해석을 하는 Delft-3D Flow와 파랑모형인 SWAN 모델을 결합하여 형산강하구와 영일만의 유동을 해석하였다. 상류개방경계는 형산강하구 9 km, 하류개방경계는 영일만 외해 50 km로 설정하였고, 경계조건은 대상지역의 관측소 자료와 전지구 모형자료를 결합하여 구성하였다. 또한, 라그랑쥬 입자추적모델을 통해 형산강 상류에서 유입한 입자들의 영일만 내 체류시간과 집적 위치를 평가하였다.

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Development and application of cellular automata-based urban inundation and water cycle model CAW (셀룰러 오토마타 기반 도시침수 및 물순환 해석 모형 CAW의 개발 및 적용)

  • Lee, Songhee;Choi, Hyeonjin;Woo, Hyuna;Kim, Minyoung;Lee, Eunhyung;Kim, Sanghyun;Noh, Seong Jin
    • Journal of Korea Water Resources Association
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    • v.57 no.3
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    • pp.165-179
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    • 2024
  • It is crucial to have a comprehensive understanding of inundation and water cycle in urban areas for mitigating flood risks and sustainable water resources management. In this study, we developed a Cellular Automata-based integrated Water cycle model (CAW). A comparative analysis with physics-based and conventional cellular automata-based models was performed in an urban watershed in Portland, USA, to evaluate the adequacy of spatiotemporal inundation simulation in the context of a high-resolution setup. A high similarity was found in the maximum inundation maps by CAW and Weighted Cellular Automata 2 Dimension (WCA2D) model presumably due to the same diffuse wave assumption, showing an average Root-Mean-Square-Error (RMSE) value of 1.3 cm and high scores of binary pattern indices (HR 0.91, FAR 0.02, CSI 0.90). Furthermore, through multiple simulation experiments estimating the effects of land cover and soil conditions on inundation and infiltration, as the impermeability rate increased by 41%, the infiltration decreased by 54% (4.16 mm/m2) while the maximum inundation depth increased by 10% (2.19 mm/m2). It was expected that high-resolution integrated inundation and water cycle analysis considering various land cover and soil conditions in urban areas would be feasible using CAW.

Quantitative Determination of Vitamin $B_1$ (Thazole Derivatives) (Vitamin $B_1$ (Thiazole 유도체(誘導體))의 정량법(定量法)에 관(關)한 연구(硏究))

  • Kim, Yong-Jin
    • Korean Journal of Food Science and Technology
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    • v.12 no.1
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    • pp.41-44
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    • 1980
  • The model compounds of Vitamin $B_1$ 3-benzyl-4-methylthiazolium bromide, (1), 3, 4-dimethylthiazolium iodide (2) and 2-($\alpha$-hydroxyethyl)-3-benzyl-4-methylthiazolium bromide (3) were prepared by the organic synthesis. Colorimetric determination with phosphotungstic acid showed an increase of $1.1{\sim}1.2$ folds with compound (1) and $1.5{\sim}1.9$ folds with compound (3) when readings were carried out after an overnight, compared with immediate readings. Colorimetry with 2.6-dibromoquinone chloroimide yielded the compound (1) being $2.2{\sim}2.5$ folds higher than the compound (3). The half wave potentials and diffusion currents of anodic and cathodic waves of polarography with the same concentration of the compounds (1), (2) and (3) also resulted in different values of their waves. Therefore, it was a firm conclusion that any values obtained from quantitative analysis with this model compounds (1), (2) and (3) were not directly applicable to those of $B_1$.

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IMPROVEMENT OF FRESHENING PROCESS BY MEANS OF UNDERDRAINAGE CONDUIT (저층배수를 이용한 담수호화 촉진에 관한 연구)

  • 서영제;김진규
    • Water for future
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    • v.25 no.1
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    • pp.111-119
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    • 1992
  • This paper is concerned with the actual comparison analysis for the freshening process in the two selected experimental reservoirs. At the deep freshening reservoir, the salinity and depth of the freshwater layer were estimated by simulation technique using the quantitative equation for the two-layered flow structures. First of all, it is shown that the effects of underdrainage conduit in the lower layer were reported more effective for the control of upper layer salinity comparing with the case of no underdrainage conduit. Further the results of computation were later compared with the real observed values and the relating parameters of the salt-balance equation are conformed even though approximately. Finally it was represented that the salinity of upper layer is easily diluted not only by the tidal gate but also by the underdrainge conduit in the lower layer of the freshening reservoir.

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Two-D fluid analysis at flow runoff in the dry stream, Jeju island (제주도 건천의 홍수유출시 2차원 흐름해석)

  • Yang, Won-Seok;Yang, Sung-Kee;Kim, Dong-Su
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2012.05a
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    • pp.587-587
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    • 2012
  • 현재 대부분 하천관리의 흐름해석에서 주가 되었던 1차원 분석은 하천 단면에 따른 횡적인 수면차, 유속분포를 분석할 수 없다는 단점을 가지고 있으며, 특히 유량 및 유속이 급속도로 늘어나는 홍수시에는 그 오차가 더욱 커질 수 있다. 반면에 2차원 모형의 흐름해석은 사행하천의 흐름 특성과 만곡부에서의 종 횡방향 수면경사 및 양안의 수면차와 합류지점의 횡방향 흐름 등의 영향을 고려할 수 있으며 1차원 해석과는 달리 전 단면에 걸쳐 유속 및 수위 분포를 나타낼 수 있어 실제흐름에 가까운 수리량을 얻을 수 있다. 본 연구를 위해 적용된 해석모형인 SMS는 미국 Brigham Young 대학의 환경모형연구실과 미공병단(USACE)의 수로실험국(WES) 등에서 개발한 프로그램으로서 RMA2, RMA4, SED2D 모형 등으로 구성되어 있다. 각각의 모형은 수리 동역학적 해석, 오염물 이송확산 해석, 유사의 이송 및 퇴적 해석이 가능하며 이 중 RMA2를 이용한 2차원 흐름해석을 통하여 보다 적합한 하천관리에 이용가능하도록 하고자 한다. 연구대상 지역은 제주도 한천 하류부로서 제주도 하천 특성상 평상시 건천의 상태를 이루고 있으나 태풍 및 집중호우시 홍수유출이 발생하여 수위가 급격하게 상승하는 양상을 보인다. 대표적인 예로 태풍 '나리'시 최대 일강우량 420mm로 인한 인근 지역에 0.5 ~ 1.5m의 침수흔적을 보이고 있다. 본 연구에서는 2011년 최고수위를 기록한 태풍 '무이파'를 대상으로 하였으며 대상지역의 Kalesto를 이용한 수위-유속 자료를 이용하여 산출된 유량을 경계조건으로 사용하였고 격자망 형성을 위한 지형 데이터는 지형도 및 측량자료를 이용하여 구축하였다. 사용된 대표적인 매개변수는 하상의 조도계수를 나타내는 Manning의 n값과 유체의 밀도, 속도구배, 구조 등 여러 가지의 유체조건에 따라 변하는 성질인 와점성계수(eddy viscosity)로 요약할 수 있으며 Manning의 n값은 하천설계기준에 따른 하천기본계획의 조도계수를 사용하였고 와점성계수는 적합한 흐름 분포를 결정하기 위해 흐름이 안정될 때까지 변화시켜 해석을 시행하였다. 해석결과 만곡부에서는 급한 흐름을 보이고 있으며 최대하폭 구간에서는 완만한 흐름이 나타나 사행하천의 흐름특성과 횡적인 하천단면에 따른 변화, 하상고 차이로 인한 유속분포를 확인할 수 있으며 이는 보다 유용한 하천관리에 이용가능할 것으로 사료된다.

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A study on the characteristics of Micro Pressure wave for the optimum cross-section design in Honam high speed railway (호남고속철도 터널 단면선정을 위한 미기압파 특성 분석에 관한 연구)

  • Kim, Seon-Hong;Mun, Yeon-O;Seok, Jin-Ho;Kim, Gi-Rim;Kim, Chan-Dong;Yu, Ho-Sik
    • Proceedings of the Korean Society for Rock Mechanics Conference
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    • 2008.03a
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    • pp.51-68
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    • 2008
  • When the train enters into a tunnel a high speed, pressure waves are generated inside the tunnel. The pressure waves at propagate in a form of compression wave toward the tunnel exit and a fraction of the compression waves that arrives at the exit of the tunnel are discharged to outside of the tunnel and the remainder is reflected into the tunnel as expansion waves. The compression waves emitted from the tunnel does not radiate in a specific direction but in all directions. If the amplitude of the compression wave is great, it causes noise and vibration, and it is called "Micro-Pressure Wave." "Micro-Pressure Wave" must be considered as a decision for the optimum tunnel cross-section as the amplitude of the compression wave depends on train speed, tunnel length, area of tunnel and train. Therefore, this paper introduces the case study of Micro-Pressure Wave characteristics for determination of tunnel cross section in Honam high speed railway, the pressure inside the tunnel and the micro-pressure waves at tunnel exit were measured at Hwashin 5 tunnel in Kyungbu HSR line. At the same time. a test of train operation model was performed and then the measurement results and test results were compared to verify that the various parameters used as input conditions for the numerical simulations, which were appropriate. Also a model test was performed, in order to analysis of the Micro-Pressure Wave Mitigation Performance by Type of Hood at Entrance Portal.

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Effect of Change of Numerical Parameters on Outflow Characteristics in the Linear Muskingum-Cunge Method (선형 Muskingum-Cunge 법에서의 수치적 인자의 변화가 유출특성에 미치는 영향)

  • 김진수
    • Water for future
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    • v.29 no.5
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    • pp.139-150
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    • 1996
  • This paper presents the effect of numerical parameters, such as grid size and grid ratio, on the outflow hydrograph of a unit-width plane in the linear Muskingum-Cunge method. The numerical results depend on Courant number C and cell Reynolds number D, two physically and numerically meaningful parameters. As C approache 1 and D increases, the numerical dispersion-relating oscillations are difficult to occur. The numerical oscillations occur in the front of a propagating wave for C < 1, while smaller oscillations occur behind the wave for C > 1 due to the numerical diffusion effect. For a plane with a small value of characteristic reach length L (e.g., a steep plane), the numerical solution of the Muskingum-Cunge method is similar to that of the kinematic wave method, which shows no wave attenuation. However, for a plane with a large value of L (e.g., a mild plane), the Muskingum-Cunge method leads to the diffusion waves which are essentially independent of the Courant number. Accordingly, the Muskingum-Cunge method will be suited for the routing of the catchment with relatively mild slopes.

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