• 한국습지학회지
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• 제10권2호
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• pp.67-79
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• 2008

하천에서의 부정류 해석을 위해서 1차원 유한차분법(FDM)인 Abbott-Ionescu scheme과 2차원 유한체적법(FVM)인 근사의 Riemann solver(Osher scheme)에 대하여 살펴보았다. 두 모형은 직선 하도, 약간 굽어진 사행하도 및 사행하도에서의 흐름 문제들에 적용되었으며 결과의 비교는 균일한 직사각형 수로에 대하여 이루어졌다. 하천의 복잡한 형상의 표현하기 위해서는 이를 고려할 수 있는 유한체적법을 이용하였다. 유한차분법과 유한체적법 결과는 수위 및 유량 수문곡선에 대하여 매우 만족스러운 것으로 나타났다. 균일한 직선하도에 대해서는 1차원분석으로도 충분하다는 사실을 파악할 수 있었으며, 사행하도의 경우 흐름을 정확하게 모형화하기 위해서는 2차원 또는 3차원 모형을 사용하여야 할 것이다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제44권2호
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• pp.109-123
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• 2011

본 연구에서는 자연하천과 같은 복잡한 지형의 처리에 효율적인 삼각형 및 사각형 혼합격자의 적용이 가능한 2차원 유한체적모형을 개발하였다. 이를 위해 계산격자의 인접격자를 찾는 알고리즘을 제안하고, 제안 기법을 개발모형에 적용하여 계산격자 및 인접격자의 경계면에서의 흐름률을 HLLC 근사 Riemann 해법을 이용하여 계산하였다. 또한 흐름률과 생성항사이의 균형에 중요한 영향을 주는 혼합격자의 하상경사 처리를 위해 삼각형 및 사각형 격자에 대해 각각 다른 하상경사 계산식을 적용하였다. 개발모형을 혼합격자로 구성된 $90^{\circ}$ 만곡이 존재하는 실험하도에 대한 댐 붕괴 해석 및 자연하천인 Malpasset 댐 붕괴 해석에 적용하고, 계산결과를 실험자료 및 현장조사자료와 비교함으로써 본 연구에서 제안한 기법을 실험하도 및 자연하천에 대해 검증하였다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제42권4호
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• pp.271-279
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• 2009

본 연구는 단순한 직사각형 하도에서 발생한 댐 붕괴 및 홍수전파 등에서 만족스러운 결과를 보였던 Riemann 근사해법을 이용한 1차원 유한체적기법을 불규칙한 하도형상의 자연하도에 적용하기 위하여 새로운 기법을 개발하는 것이 목적이다. 이를 위하여 자연하천 단면을 등가의 직사각형 단면으로 변환하는 개념을 도입하였으며, 그 결과, 운동량방정식이 수정되었다. 새롭게 개발된 기법을 정확해가 존재하는 삼각형 단면하도의 댐 붕괴 흐름에 적용하고 그 결과를 비교함으로써, 기법의 정확성 및 적용성이 검증되었다. 단면의 형상 및 단면간 거리가 균일하지 않는 자연하도에 적용한 결과는 실측수위와 비교하여 홍수파의 전파 양상, 도수의 발생 위치 및 크기, 그리고 전 구간에서의 최대 수위가 잘 일치함을 나타낸다. 본 연구결과로부터 기존의 균일한 단면을 사용하여 개발된 기법들을 복잡한 수치처리과정 없이 자연하천 단면에 직접 적용할 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국HCI학회:학술대회논문집
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• 한국HCI학회 2009년도 학술대회
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• pp.203-213
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• 2009

의료 분야는 가상현실 (VR, Virtual Reality)의 주요한 응용 분야 중의 하나이다. 가상현실을 의료 분야에 응용하는 연구는 학제간 연구의 대표적인 사례로 간주되며, 컴퓨터 과학자나 공학자, 내과 및 외과의사, 의학 교육자나 학생, 군사 의료 전문가들이나 의생명과학 전문가들이 참여하고 있다. 사용자들이 인지하는 물입감의 경험을 기준으로 하여 사람과 컴퓨터의 상호 작용(HCI, Human Computer Interaction)을 향상시키기 위해서는, 햅틱(Haptic), 음성, 냄새 등 비전통적 상호 작용 방법이 탐구되어야 한다. 특히, 햅틱 피드백은 전통적 상호작용 방식인 시각 정보와 서로 긴밀하게 관계가 맺어진다. 시각 정보와 햅틱 피드백을 결합하게 되면, 사용자들은 몰입감을 좀더 강하게 느끼게 된다. 전세계적으로 햅틱 피드백은 오랫동안 연구되어 왔고, 햅틱 기반의 시스템도 많이 개발이 되었다. 본 논문에서는 해틱 피드백이 의료 분야에 적용된 사례들에 집중하였다. 즉, 햅틱 피드백과 이들이 의료 분야에 응용된 사례들을 정리하여 발표하였다.

• 전산구조공학
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• 제5권3호
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• pp.105-112
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• 1992

원자로 내부구조물의 설계시 필요한 동적응답해석을 위하여 각 구조물의 정확한 진동특성을 파악할 필요가 있다. 한국 표준형 원자력발전소를 위하여 설계된 제어봉집합체 보호구조물은 기존의 설계로 부터 많은 설계변경이 있었고, 또 이 구조물은 튜우브와 얇은 판이 사각격자 형태로 이루어져 있고 연결봉에 의해 고정되는 등 매우 복잡한 형태로 구성되어 있어서 해석과 시험에 의한 진동측정 프로그램을 수행할 필요성이 대두되었다. 따라서 본 논문에서는 진동측정 프로그램의 첫 단계로서 범용구조해석코드인 ANSYS를 이용하여 시험전 해석을 수행하였다. 또 자유도의 수와 얇은 판에 있는 구멍 및 연결봉의 pre-load가 구조물의 자유진동수에 미치는 영향을 검토하였다. 이로부터 결정된 유한요소모델에 대하여 모우드해석을 수행하여 구조물의 고유진동수와 모우드형상을 구하였고, 조화운동해석(Harmonic Analysis)을 행하여 주요모우드에 대한 응답을 측정함으로써 추후에 수행될 진동측정 시험조건 즉 응답측정부위, 측정위치의 수, 측정진동수의 범위 및 가진력의 크기 등을 결정하였다.

• 대한산업공학회지
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• 제26권1호
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• pp.73-80
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• 2000

To determine the exact direction and location of the human joint in motion is crucial in developing a more accurate human model and producing a more fitting artificial joint. There have been several reports on the biomechanical analysis of the joint to determine the anatomy and movement of joints. However, all the previous researches were made in vitro study, that is, they investigated the passive movement of the joint from cadavers and the suggested location of the joint axis was difficult to make practical applications due to the lack of the direction of joint axis. Also, in many biomechanical models, each joint axis is assumed to lie horizontally or vertically to the adjacent links. Such an assumption causes inherent inaccuracy. In this study, the direction and location of the transverse elbow axis was obtained with respect to the global coordinate system whose origin is on the lateral epicondyle of the humerus. The suggested result based on the global coordinate system lying on the external landmark will be helpful to understand the information of the axis and to make an application. From the experiments conducted for five subjects, the direction and location of the elbow transverse joint was determined for each subject by the helical axis method. A statistical validation was also performed to confirm the result. Finally, the result was applied to develop a simple elbow model which is a part of the kinematic arm model. The simple elbow movement model was developed to validate the significance of the result and the kinematic arm model was able to describe the geometry of any complex linkage system. As a result, the errors incurred from the proposed model were significantly reduced when compared to the ones from the previous approach.

• 정보처리학회논문지A
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• 제14A권7호
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• pp.421-434
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• 2007

컴퓨터 그래픽스로 재현되는 많은 자연현상 중의 하나인 바다는 주변 환경에 의해 계속해서 움직이며 복잡한 형태를 나타낼 뿐만 아니라 그 규모가 거대하기 때문에 만족스러운 영상을 얻기 위해서는 많은 계산시간을 필요로 한다. 본 논문에서는 GPU를 연산유닛으로 활용하여 무한히 넓은 바다표면의 움직임을 실시간으로 빠르게 시뮬레이션하고 사실적으로 렌더링하기 위한 방법을 제안한다. 제안하는 방법은 Gerstner 모델에 의해 2차원 투사 격자에서 생성된 저해상도의 메쉬로 바다의 전체적인 구조와 큰 물결을 표현하고, 스펙트럼 모델에 의해 2차원 균일격자에서 생성된 높이 맵과 법선 맵을 사용하여 작은 물결과 자세한 수면의 모습을 표현한다. 전체 과정이 GPU에 의해 처리되기 때문에 CPU자원을 다른 연산에 양보할 수 있을 뿐만 아니라 시스템 메모리와 그래픽스 하드웨어 사이에 기하정보(geometry data)의 이동이 없어 보다 빠른 렌더링이 가능하다. 제안하는 방법은 컴퓨터 게임과 같이 계산량이 많고 빠른 처리가 요구되는 실시간 애플리케이션에 활용 가능성이 크다.

• 터널과지하공간
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• 제25권4호
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• pp.359-372
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• 2015

암반에는 단층, 절리, 층리 등의 불연속면이 많이 포함되어 있다. 이러한 불연속면은 기하학적 복합성에 의해 복잡한 구조로 나타난다. 이 연구는 스텝으로 배열된 두 전단균열의 끝에서 나타나는 구조 발달을 수치해석적으로 연구하였다. 이 연구에서는 PFC2D(Particle Flow Code) 프로그램을 이용하여 두 전단균열의 끝에서 형성되는 초기균열(incipient fracture)뿐만 아니라 초기균열에서 덧자라는 균열의 성장과정을 살펴보았으며, 균열 발생 시 나타나는 주변응력상태를 관찰하였다. 모든 실험 결과에서는 균열 끝에서 발생한 초기 균열 대부분이 인장균열에 의한 것으로 나타났으며, 균열의 전파각은 초기에 $30{\sim}57^{\circ}$에서 실험이 더 진행되면 저각으로 발달하는 것으로 나타났다.

• Journal of the korean society of oceanography
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• 제39권1호
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• pp.72-95
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• 2004

The Yellow Sea is characterized by relatively shallow water depth, varying range of tidal action and very complex coastal geometry such as islands, bays, peninsulas, tidal flats, shoals etc. The dynamic system is controlled by tides, regional winds, river discharge, and interaction with the Kuroshio. The circulation, water mass properties and their variability in the Yellow Sea are very complicated and still far from clear understanding. In this study, an effort to improve our understanding the dynamic feature of the Yellow Sea system was conducted using numerical simulation with the ROMS model, applying climatologic forcing such as winds, heat flux and fresh water precipitation. The inter-annual variability of general circulation and thermohaline structure throughout the year has been obtained, which has been compared with observational data sets. The simulated horizontal distribution and vertical cross-sectional structures of temperature and salinity show a good agreement with the observational data indicating significantly the water masses such as Yellow Sea Warm Water, Yellow Sea Bottom Cold Water, Changjiang River Diluted Water and other sporadically observed coastal waters around the Yellow Sea. The tidal effects on circulation and dynamic features such as coastal tidal fronts and coastal mixing are predominant in the Yellow Sea. Hence the tidal effects on those dynamic features are dealt in the accompanying paper (Kim et at., 2004). The ROMS model adopts curvilinear grid with horizontal resolution of 35 km and 20 vertical grid spacing confirming to relatively realistic bottom topography. The model was initialized with the LEVITUS climatologic data and forced by the monthly mean air-sea fluxes of momentum, heat and fresh water derived from COADS. On the open boundaries, climatological temperature and salinity are nudged every 20 days for data assimilation to stabilize the modeling implementation. This study demonstrates a Yellow Sea version of Atlantic Basin experiment conducted by Haidvogel et al. (2000) experiment that the ROMS simulates the dynamic variability of temperature, salinity, and velocity fields in the ocean. However the present study has been improved to deal with the large river system, open boundary nudging process and further with combination of the tidal forcing that is a significant feature in the Yellow Sea.

• 한국해안해양공학회지
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• 제17권1호
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• pp.41-46
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• 2005

항만구조물의 유체-구조물-지반 상호작용(FSSI)을 고려한 지진응답해석을 수행하였다. 우리나라 동남해안에 위치한 방파제 구조물을 대상으로 장주기 및 단주기파로 구분된 지진을 비롯하여 최근 우리나라에서 발생한 울진지진에 대한 지진응답특성에 대하여 고찰하였다. FSSI 효과를 고려하기 위하여 유체요소는 평면변형해석에 사용하는 4절점 사변형요소를 수정한 요소를 이용하여 모델링 하였다. 그리고 FSSI해석, 진도법, 부가질량법에 의한 지진응답특성을 비교하였다. 고유치해석을 통하여 방파제의 고유주기를 찾고, 기존의 지진 및 최근 우리나라에서 발생한 지진에 대한 지진응답특성 결과로부터 방파제 구조물이 장주기성분에 대한 영향을 더 많이 받는 것을 확인하였다.