• Title/Summary/Keyword: 흐름 검증

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Numerical simulation of debris flow behavior around cylindrical structures (원통형 구조물 주변 토석류 거동 수치모의)

  • Kim, Byung Joo;Paik, Joong Cheol
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2022.05a
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    • pp.93-93
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    • 2022
  • 최근 이상기후로 인하여 우리나라 산림에 태풍 및 국지성 호우가 빈번히 발생하고 있다. 이로 인해 사면재해가 많이 발생하고 있으며 그 중 호우로 인한 많은 양의 물과 함께 토석 및 부유물이 중력에 의해 경사면을 따라 흐름 형태를 보이는 토석류 재해는 속도가 매우 빠르고 파괴적이며 그 결과는 비참하기까지 하다. 더구나 인구밀도가 낮은 산지 계곡부 뿐만 아니라 도시지역에서도 토석류 재해가 빈번히 발생하며 국내 및 해외에서도 토석류에 의한 피해사례는 자주 볼 수 있다. 이러한 토석류 재해의 피해를 줄이고자 토석류의 유동성을 저감시키기 위한 대책구조물의 시공이 많이 이루어지고 있으며 최근에는 투과형 구조물 중 하나인 원통형 기둥구조물을 그룹 형태로의 시공하는 경우가 늘어나고 있다. 토석류와 대책구조물 간의 상호작용은 월류(overflow), 쳐오름(run-up), 역류(backwater) 등의 복잡한 흐름 거동을 보인다. 하지만 원통형 대책구조물에 대한연구가 많이 이루어져 있지 않고 대규모 실험 또한 비용이 많이 소요되고 실행하기도 어렵다. 이 연구는 오픈소스 소프트웨어인 OpenFOAM을 사용하여 원통형 대책구조물의 설치 조건에 따라 토석류 흐름에 미치는 영향을 분석하였다. 짧은 시간 내에 흐름이 발생하고 비뉴튼 유체 특성을 갖는 토석류의 유효전단응력이 난류전단응력에 비해 상당히 크므로 난류의 영향은 무시하였다. 계산된 수치모의의 결과를 같은 규모로 시행한 실험결과와 비교분석 및 검증하였다. 공학학적 문제에 적용 가능하도록 비교적 낮은 해상도의 계산 격자를 사용했지만 실험에서 보여지는 토석류의 흐름거동을 양호하게 재현했으며 원통형 대책구조물의 배치조건에 따라 토석류 선단부 유속의 감소 정도 및 시간에 따른 흐름깊이 변화를 분석할 수 있었다. 이 연구는 다양한 조건을 가지는 토석류 흐름을 해석하는데 유용하게 활용할 수 있으며, 추후 복잡한 실제지형 조건을 고려하는 연구를 통하여 적용성을 확보하고자 한다.

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Development of FEM Algorithm for Modeling Bed Elevation Change (하상변동 수치모의를 위한 유한요소법 알고리즘 개발)

  • Kim, Tae-Beom;Choi, Sung-Uk;Min, Kyung-Duck
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2006.05a
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    • pp.588-593
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    • 2006
  • 자연하천은 일반적으로 만곡수로나 사행수로 형태를 보이고 있으며, 직선수로에서와 달리 원심력에 기인한 이차류 영향을 받게 된다. 이차류에 의해서 수면에서는 만곡부 바깥쪽으로, 하상에서는 만곡부 안쪽으로의 흐름특성을 보이게 된다. 만곡부 안쪽으로 가해지는 하상 전단응력에 기인하여 하상에서의 입자가 만곡부 안쪽으로 이송되며, 결과적으로 만곡부 안쪽에는 점사주가, 바깥쪽에는 소(pool)가 생성된다. 또한 지형경사의 생성으로 입자에 가해지는 중력효과도 변화된다. 따라서 이와 같은 자연하천의 흐름과 하상변동을 수치모의 하기 위해서는 만곡부 이차류 특성을 고려한 모형이 필요하다. 본 연구에서는 수심 적분된 흐름방정식과 하상토 보존방정식 (Exner equation)을 이용한 하상변동을 위한 비연계 수치모형을 위해서 하상토 보존방정식의 유한요소 알고리즘을 개발하였다. 하상토 보존방정식은 흐름 특성에 따른 평형 유사량의 공간변화율을 이용하여 일정 기간 동안의 하상 변화량을 계산한다. 이 때 이차류에 의한 하상 전단응력의 편각 및 지형경사 변화에 따른 실제 입자의 이송방향을 보정하여 평형 유사량이 계산된다. 이러한 보정식을 적용시키기 위해서는 유속성분의 공간변화량 및 지형경사의 공간성분이 필요하다. 유한요소법은 연속성 변수를 이산화시켜 근사해를 구하는 수치기법의 일종이기 때문에, 요소망이 불규칙적으로 구성되었을 경우 임의의 절점에서 연속성을 지닌 변수의 공간변화율을 계산하는데 어려움이 있다. 따라서 본 연구에서는 평형 유사량 계산 시에 절점이 아닌 요소 내부에서 평형 유사량을 계산하는, 하상토 보존방정식의 새로운 유한요소 알고리즘을 개발하고, 새로운 알고리즘을 적용시킨 수치모형의 검증을 행하였다. 경계조건 알고리즘의 검증으로 위해서 Soni 등 (1980)이 행한 상류 유입 유사량에 따른 하상변동을 수치 모의하고 실험치와 비교하였으며, Sutmuller와 Glerum (1980)이 수행한 만곡수로에서의 하상변동을 모의하고 실험과 비교하였다. 새로운 알고리즘을 적용시킨 하상토 보존방정식의 유한요소 수치모형의 결과는 매우 안정적이며, 실험과 매우 유사한 결과를 얻을 수 있었다. 본 수치모델은 현재 균일한 입자의 하상토만을 고려하므로, 입자분급이나 하상 장갑화 현상 등은 무시한다.

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Integragion of River and Inundation Model for Flood Risk Mapping (홍수위험지도 작성을 위한 하천 및 범람해석모형의 연계)

  • Kim, Tae-Hyung;Han, Kun-Yeun;Kim, Byung-Hyun
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2011.05a
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    • pp.67-67
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    • 2011
  • 지구 온난화 등에 의한 이상기후 현상으로 인해 야기되는 대규모 호우 등의 기상이변 현상은 댐 및 제방 붕괴와 같은 비상상황을 발생시키고 있고, 실제로 최근 10년간 태풍 등의 기상이변 현상으로 인해 낙동강의 여러 지류하천의 제방이 붕괴되는 피해가 발생했으며, 잇따른 피해들은 이 분야에 대한 종합적인 연구의 필요성을 증대시켰다. 본 연구의 목적은 이상홍수 및 국지성 호우에 의해서 하천 제방의 붕괴로 인한 제내지에서의 비상상황 발생에 대비하기 위해, 제내지에서의 범람홍수 해석결과를 통한 홍수위험지도 제작을 위한 tool로 활용함으로써 피해예상지역 내 주민 등의 신속한 대처를 통해 주민의 생명과 재산을 보호하기 위함에 있다. 이러한 하도 및 제내지에서의 범람홍수 양상을 효율적으로 계산하기 위해 실제 제방붕괴사례를 포함하는 사상에 대해 1차원 하천흐름 해석을 실시하였으며, 이를 통해 산정되는 제방붕괴 유출유량을 통해 제내지에 대한 2차원 범람홍수해석을 실시하였다. 1차원 제방붕괴 해석을 위해 FLDWAV 모형을 적용하였으며, 2차원 범람해석 모형으로 흐름의 전파양상을 정확하게 반영할 수 있는 상류이송기법인 Godunov 기법과 수치적인 계산 이전에 인접자료의 값을 이용하여 자료를 재구성하는 MUSCL(Monotone Upstream-centered Schemes for Conservation Laws) 기법을 사용하여 개발된 고정확도 유한체적모형을 적용하였다. 실제 제방붕괴 사상을 적용하기 위해 남강의 제방붕괴 사례를 고려하였으며, 2003년과 2006년에 각각 발생한 태풍 매미와 에위니아 사상에 대해 1차원 하천흐름해석 및 2차원 홍수범람해석을 실시하였다. 1차원 하천흐름해석에 대해서 하천 내에 위치한 수위표에서 관측된 실측수위를 통해 검증을 실시하였으며, 2차원 범람홍수모형에 의해 산정된 홍수범람범위는 침수흔적도를 통해 검증하였다. 본 연구에서 개발되어 적용된 2차원 범람해석 모형을 국가홍수위험지도 제작에 대해 활용할 수 있다면, 정확도 높은 통합홍수방재시스템 구축에 기여할 수 있을 것으로 기대된다.

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Development of Longitudinal Dispersion Coefficient Based on Theoretical Equation for Transverse Distribution of Stream-Wise Velocity in Open Channel : Part II. Longitudinal Dispersion Coefficient (개수로에서 흐름방향 유속의 횡분포 이론식에 기반한 종분산계수 개발 : II. 종분산계수)

  • Baek, Kyong Oh
    • Journal of Korea Water Resources Association
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    • v.48 no.4
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    • pp.299-308
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    • 2015
  • The aim of this study is that a theoretical formula for estimating the one-dimensional longitudinal dispersion coefficient is derived based on a transverse distribution equation for the depth averaged stream-wise velocity in open channel. In "Part I. Theoretical equation for stream-wise velocity" which is the former volume of this article, the velocity distribution equation is derived analytically based on the Shiono-Knight Method (SKM). And then incorporating the velocity distribution equation into a triple integral formula which was proposed by Fischer (1968), the one-dimensional longitudinal dispersion coefficient can be derived theoretically in "Part II. Longitudinal dispersion coefficient" which is the latter volume of this article. The proposed equations for the velocity distribution and the longitudinal dispersion coefficient are verified by using observed data set. As a result, the non-dimensional longitudinal dispersion coefficient is inversely proportional to square of the Manning's roughness coefficient and the non-dimensional transverse dispersion coefficient, and is directly proportional to square of the aspect ratio (channel width to depth).

Development of Longitudinal Dispersion Coefficient Based on Theoretical Equation for Transverse Distribution of Stream-Wise Velocity in Open Channel : Part I. Theoretical Equation for Stream-Wise Velocity (개수로에서 흐름방향 유속의 횡분포 이론식에 기반한 종분산계수 개발 : I. 흐름방향 유속의 횡분포)

  • Baek, Kyong Oh
    • Journal of Korea Water Resources Association
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    • v.48 no.4
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    • pp.291-298
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    • 2015
  • The aim of this study is that a theoretical formula for estimating the one-dimensional longitudinal dispersion coefficient is derived based on a transverse distribution equation for the depth averaged stream-wise velocity in open channel. In "Part I. Theoretical equation for stream-wise velocity" which is the former volume of this article, the velocity distribution equation is derived analytically based on the Shiono-Knight Model (SKM). And then incorporating the velocity distribution equation into a triple integral formula which was proposed by Fischer (1968), the one-dimensional longitudinal dispersion coefficient can be derived theoretically in "Part II. Longitudinal dispersion coefficient" which is the latter volume of this article. SKM has presented an analytical solution to the Navier-Stokes equation to describe the transverse variations, and originally been applied to straight and nearly straight compound channel. In order to use SKM in modeling non-prismatic and meandering channels, the shape of cross-section is regarded as a triangle in this study. The analytical solution for the velocity distribution is verified using Manning's equation and applied to velocity data measured at natural streams. Although the velocity equation developed in this study do not agree well with measured data case by case, the equation has a merit that the velocity distribution can be calculated only using geometric data including Manning's roughness coefficient without any measured velocity data.

The Incremental Information Content of Accruals Components of Earnings for Stock Return:Discretionary Accruals and Non-Discretionary Accruals (주식수익률에 대한 회계이익 구성요소의 추가적 정보가치:재량적 발생액과 비재량적 발생액)

  • 박종일;신현대;유성용
    • The Journal of Information Technology
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    • v.1 no.2
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    • pp.209-227
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    • 1998
  • This study examines the relation between accruals components of earnings and stock return. Earnings are decomposed into four components: discretionary accruals, nondiscretionary accruals, nondiscretionary income and cash flow from operations. Because reported earnings in financial statement consist of cash flow from operations plus total accruals. We decompose total accruals into a discretionary accruals and a nondiscretionary accruals separately, This paper examines the incremental informational content of discretionary accruals and nondiscretionary accruals components of net income by regressing return on earnings'components in multivariate models. The empirical analysis is conducted on a sample of 1,580 firm-years comprising 158 firms during 1984-1995. Discretionary accruals are obtained by decomposing total accruals into discretionary and nondiscretionary accruals components, using a pooled variation of the Jones model(1991). These findings suggest that the discretionary accruals(measured using a variation the Jones model) is priced by the stock market. Specifically, the discretionary accruals and cash flow from operations are positively associated with the stock return, and also nondiscretionary income, discretionary accruals are positively associated with the stock return. While this result is consistent with the market prices the discretionary accruals because it captures value-relevant information. Additional test report evidence consistent with nondiscretionary accruals conveying information about the stock return.

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Comparison of Landslide Susceptibility Analysis Considering the Characteristics of Landslide Trigger Points (산사태 발생지점의 특성을 고려한 취약성 분석 비교)

  • Shin, Hyun Woo;Lee, Su Gon
    • Journal of the Korean Society of Surveying, Geodesy, Photogrammetry and Cartography
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    • v.36 no.2
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    • pp.59-66
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    • 2018
  • This study examined the correlation among topography, forest type, soil and geology in Inje area where landslides occurred during heavy rainfall from July 11 to July 18, 2006 to assess the landslide susceptibility. In order to assess the susceptibility of future landslides, landslides occurred in Inje area were classified into slide type and flow type, and slope angle, aspect, curvature, ridge and valley were extracted from the area. The landslide susceptibility was assessed by applying diameter class, age class, density, and forest type to Bayesianbased LR (Logistic Regression) model and WOE (Weight of Evidence) model, and the fitness of modeling was verified by predict rate curve. As the results of susceptibility assessment, using all landslides without no distintion, it was found that 75% of the LR model and 73% of the WOE model were fit in terms of the top 20% of the landslides. According to slide type and flow type in the top 20% of the landslides, it was found that 71% of the LR model and 69% of the WOE model were fit in terms of the slide type. Whereas, it was found that 86% of the LR model and 82% of the WOE model were fit in terms of the flow type. That is, the results of the LR model showed higher fitness than the results of the WOE model, and the fitness of the flow type was higher than that of the slide type. Consequently, it suggests that it is reasonable to assess and verify the landslide susceptibility according to the types of landslides.

The incremental information content of accruals components of earnings for stock return: Discretionary accruals and non-discretionary accruals (회계이익 구성요소의 추가적 정보가치가 주식수익률에 미치는 영향)

  • Shin, Hyun-Dai
    • The Journal of Information Technology
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    • v.7 no.3
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    • pp.19-36
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    • 2004
  • This study examines the relation between accruals components of earnings and stock return. Earnings are decomposed into four components: discretionary accruals, nondiscretionary accruals, nondiscretionary income and cash flow from operations. Because reported earnings in financial statement consist of cash flow from operations plus total accruals. We decompose total accruals into a discretionary accruals and a nondiscretionary accruals separately. This paper examines the incremental informational content of discretionary accruals and nondiscretionary accruals components of net income by regressing return on earnings' components in multivariate models. The empirical analysis is conducted on a sample of 1,580 firm-years comprising 158 firms during 1991-2003. discretionary accruals are obtained by decomposing total accruals into discretionary and nondiscretionary accruals conponents, using a pooled variation of the Jones model(1991). These findings suggest that the discretionary accruals(measured using a variation the Jones model) is priced by the stock market. Specifically, the discretionary accruals and cash flow from operations are positively associated with the stock return, and also nondiscretionary income, discretionary accruals are positively associated with the stock return. While this result is consistent with the market prices the discretionary accruals because it captures value-relevant information. Additional test report evidence consistent with nondiscretionary accruals conveying information about the stock return.

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Study on Moye's Method for Analysis of Constant-Head Tests Conducted in Crystalline Rock (결정질 암반에서 Moye 방법을 이용한 정압시험의 해석에 대한 고찰)

  • Kyung-Woo Park;Byeong-Hak Park;Sung-Hoon Ji;Kang-Kun Lee
    • The Journal of Engineering Geology
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    • v.33 no.4
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    • pp.519-530
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    • 2023
  • Moye's analytical solution was examined as a method for constant-head tests under steady-state conditions, and results were compared with transient-state analyses in in situ hydraulic tests. The sensitivity of hydraulic conductivities calculated using Moye's method increased with the length of the test section, which should be as large as possible under test conditions. Particularly in low-permeability media with less than 10-8 m/sec of hydraulic conductivity, hydraulic conductivity is lower than that under transient-state conditions and can be recalculated by adjusting the boundary between radial and spherical flow assumed in Moye's equation. Constant-head tests performed in the research borehole at the KAERI Underground Research Tunnel (KURT) indicated that transmissivities derived from the constant-head withdrawal test under transient-state conditions in low-permeability media were higher than those derived from steady-state tests, likely because the groundwater flow boundary was smaller than the "half of the test-section length"assumed by Moye's equation. When interpreting constant-head test results for crystalline rock, the hydrogeological properties of the medium may be better understood by considering assumed conditions accompanying analysis of the steady-state condition and comparing them with results for the transient-state analysis, rather than simply assuming properties based on steady-state analyses.

실시간 객체지향 설계에서 슬라이싱 맵의 데이터베이스 구축 및 활용에 관한 연구

  • 박상백;박만곤
    • Proceedings of the Korea Association of Information Systems Conference
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    • 1997.10a
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    • pp.413-425
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    • 1997
  • 실시간 시스템(realtime system)은 외부환경에서 보내진 요구사항(requirement)에 정해진 시간 내에 반응(action)해야만 한다. 시스템의 외부환경은 실세계(real world)의 물리 적인 요소(physical element)가 되며 이러한 물리적인 요소는 객체지향 설계 (object-oriented design) 개념에서 객체(object)이다. 또한 시스템을 설계하는 경우는 객체 지향 방법론을 적용함으로서 보다 명확한 표현이 가능하게 되며 실세계의 물리적인 각 요소 가 부품단위(component units)로 동작하는 형태를 소프트웨어로 설계하는 것이 용이하게 된다. 따라서 본 논문에서는 실시간 시스템설계에서 객체지향 방법을 사용하고, 원시 (source) 소프트웨어의 분석(analysis)과 검증(verification) 및 흐름(flow)를 슬라이스 기법을 사용하여 표현함으로써 시스템의 전체적인 구성을 명확하게 표현하며 클래스(class) 단위로 슬라이스 된 각 부분으로 상속(inheritance)과 메시지 전달(message sending)의 흐름을 파 악할 수가 있다. 그리고, 보다 효율적인 시스템의 외부환경의 오동작 처리 및 시스템 흐름 을 감시 추적(monitoring and tracing)할 수 있도록 슬라이싱 맵을 데이터베이스로 구축하 여 활용하는 방법을 제시한다. 또한 슬라이싱 맵 표현 방벙에 있어서 기존의 표현을 보다 구체적이고 실제적인 표현기호를 제시한다.

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