• 제목/요약/키워드: Delft-3D

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파랑 변화에 따른 동해안 맹방 해수욕장 연안 표사수지 파악 (Evaluation of Coastal Sediment Budget on East Coast Maeongbang Beach by Wave Changes)

  • 김권수;유하상;김상훈
    • 한국해양공학회지
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    • 제33권6호
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    • pp.564-572
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    • 2019
  • Numerical simulation of the sediment by the Delft3d model was conducted to examine the changes in the sediment budget transport caused by long-term wave changes at the Maengbang beach. Representative waves were generated with input reduction tools using NOAA NCEP wave data for about 40 years, i.e., from January 1979 to May 2019. To determine the adequacy of the model, wave and depth changes were compared and verified using wave and depth data observed for about 23 months beginning in March 2017. As a result of the error analysis, the bias was 0.05 and the root mean square error was 0.23, which indicated that the numerical wave results were satisfactory. Also, the observed change in depth and numerical result were similar. In addition, to examine the effect due to long-term changes in the waves, the NOAA wave data classified into each of the representative wave grades, and then the annual trend of the representative wave was analyzed. After deciding the weight of each wave class considering the changed wave environment in 2100, the amounts of sedimentation, deposition, and the sediment transport budget were reviewed for the same period. The results indicated that the sedimentation pattern did not change significantly compared to the current state, and the amount of the local sediment budget shown in the present state was slightly less. And there has been a local increase in the number of sediment budget transport, but there is no significant difference in the net and amount of sediment movements.

새만금지구 장기 하상변동 예측 (Prediction of Long-Term River Bed Changes in Saemangeum Area)

  • 정재상;송현구;이종섭;김권수
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2016년도 학술발표회
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    • pp.394-398
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    • 2016
  • 새만금지구의 장기적인 하상변동을 예측하기 위해 네덜란드 Deltares사에서 개발한 Delft3D 모델을 이용하여 수치해석을 수행하였다. 모델에서 조석, 배수갑문을 통한 방류량 및 지형변동의 정확도를 현장 관측자료 및 수리모형실험 결과를 이용하여 검증하였다. 수치해석은 내부개발 완료 이후인 2031년부터 2040년까지 10년 동안의 하상변동을 모의하였다. 해석 결과 동진강 수계의 경우 지형변화가 10년 동안 최대 70cm 가량의 퇴적이 발생하였으며, 만경강 수계의 경우 약 139cm의 퇴적이 발생하는 것으로 검토되었다. 새만금지구의 장기적인 하상변동이 홍수위 변화에 미치는 영향 역시 검토하였다. 200년 빈도 홍수량을 대상으로 검토한 결과 동진강 수계의 경우 지형변동에 따른 홍수위 상승이 거의 없었으나, 만경강 수계의 경우 최대 약 81cm 가량 홍수위가 상승하는 것으로 검토되었다.

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아산만 배수갑문 확장사업에 따른 아산만 해역의 수리특성 변화 검토 (Estimation for Changing of Hydraulic States Caused by Gate Expansion in Asan Bay)

  • 박병준;송현구;송태관;장은철
    • 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산유체공학회 2008년도 춘계학술대회논문집
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    • pp.337-340
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    • 2008
  • The gate expansion was planed to increase discharge capacity of gate structure at sea dike in Asan Bay. So it was estimated for changing of hydraulic states in Pyeongteak Harbor Zone caused by gate expansion, by 2D and 3D CFD Module. In result, influence of gate expansion was less than tidal current and discharge ratio between old gate and new gate was 4:6.

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The use and potential applications of point clouds in simulation of solar radiation for solar access in urban contexts

  • Alkadri, Miktha F.;Turrin, Michela;Sariyildiz, Sevil
    • Advances in Computational Design
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    • 제3권4호
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    • pp.319-338
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    • 2018
  • High-performing architecture should be designed by taking into account the mutual dependency between the new building and the local context. The performative architecture plays an important role to avert any unforeseen failures after the building has been built; particularly ones related to the microclimate impacts that affect the human comfort. The use of the concept of solar envelopes helps designers to construct the developable mass of the building design considering the solar access and the site obstruction. However, the current analysis method using solar envelopes lack in terms of integrating the detailed information of the existing context during the simulation process. In architectural design, often the current site modelling not only absent in preserving the complex geometry but also information on the surface characteristics. Currently, the emerging applications of point clouds offer a great possibility to overcome these limitations, since they include the attribute information such as XYZ as the position information and RGB as the color information. This study particularly presents a comparative analysis between the manually built 3D models and the models generated from the point cloud data. The modelling comparisons focus on the relevant factors of solar radiation and a set of simulation to calculate the performance indicators regarding selected portions of the models. The experimental results emphasize an introduction of the design approach and the dataset visibility of the 3D existing environments. This paper ultimately aims at improving the current architectural decision of support environment means, by increasing the correspondence between the digital models for performance analysis and the real environments (context of design) during the conceptual design phase.

새만금 종합개발계획에 따른 새만금 유역 치수 안전성 수치모의 (Numerical Simulation for River Safety of Saemangeum Basin according to Master Plan)

  • 정석일;유형주;류광현;이승오
    • 한국안전학회지
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    • 제33권5호
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    • pp.127-133
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    • 2018
  • The Saemangeum master plan includes dredging and waterproofing materials, construction projects that can change the hydraulic characteristics of the Saemangeum and Mangyeong and Dongjin River basins. In this study, the river safety of 2030 when the Saemangeum master plan was completed for 100 year frequency, 500 year frequency and 100 year frequency applied RCP 8.5 scenario was examined using Delft3D. As a result of the analysis, it was confirmed that there was no overflowing point at the 100 year frequency, but the difference between the flood level and the river bank elevation was relatively small at the curved and river joint part. At the 100-year frequency with the 500-year frequency and the RCP 8.5 scenario, the possibility of overflowing at several locations was confirmed. The possibility of river bed loss due to fast velocity appears in the upstream part of Mankyung River and it is necessary to monitor the safety of hydraulic structures continuously. In addition, it is expected that the expansion of the area showing the characteristics of the lake due to dredging will affect the sediment mechanism and water quality, so detailed and diverse studies will be needed.

500kW급 풍력터빈의 성능평가에 관한 수치해석적 연구 (Estimate of the power characteristics of the 500kw wind turbine based on 3D numerical solutions)

  • 김범석;이진석;김정환;이도형;이영호
    • 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산유체공학회 2002년도 춘계 학술대회논문집
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    • pp.140-145
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    • 2002
  • The purpose of this 3-D numerical simulation is to calculate and examine a 500 kW Horizontal Axis Wind Turbine (HAWT) power performance and compare to calculation data(BEM method) from Delft University. The experimental approach, which has been the main method of investigation, appears to be reaching its limits, the cost increasing relate with the size of wind turbines. Hence, the use of Computational Fluid Dynamics (CFD) techniques and Navier-Stokes Solvers are considered a very serious contender. We has used the CFD software package CFX-TASC flow as a modeling tool to predict the power performance of a wind turbine on the basis of its geometry and operating data. The wind turbine with 40m diameters rotor, it was scaled to compare with the calculation data from delft university. The HAWT, which has eight-rpm variations are investigated respectively. The pitch angle is $+0.5^{\circ}$ and wind speed is fixed at 5m/s. The tip speed ratio (TSR) of the HAWT ranging from 2.89 to 9.63.

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내·외 수위차를 이용한 투수성 제체의 조류량 모델링 (Numerical modeling of tidal discharge through a permeable dyke from varying surface gradients)

  • 홍성수;김태인;뉴엔디호앙타오;구정본
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2021년도 학술발표회
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    • pp.219-219
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    • 2021
  • 서해안 중부 아산만 안쪽에 위치하는 평택·당진항에서 장래 개발 예정인 면적 6.9km2의 내항2공구 수역은 내항2공구 외곽호안 - 내항가호안 - 내항2공구 중앙 분리호안으로 둘러싸여 있으며, 투수성 제체인 내항가호안 사석 공극을 통하여 해수가 유통되어 조석 현상이 나타나고 있다. 2020년 8~9월의 2개월간 내항2공구 외곽호안 내·외측에서 조석 관측 결과, 2공구 수역의 최대 조차는 1.97m로서 외측 해역 최대 조차 9.79m의 20.1%이고 내·외측의 순간 수위차는 최대 5.82m에 달한다. 내항가호안은 내항2공구 개발이 거의 완료되는 시기까지 유지될 예정이므로 2공구 개발에 따른 내측 조차와 내·외측 수위차의 변화를 정확하게 예측하는 것은 내항가호안 제체 안전에 매우 중요하다. 이 연구의 목적은 장래 개발단계별 변화 예측에 앞서, 관측이 이루어진 2개월간의 실시간 내측 조석과 내·외측 수위차 시계열을 Delft3D-Flow를 이용하여 기 구축된 아산만 수치모델에서 재현하는 것이다. 내항가호안 제체 통과 유량은 내·외측 수위차에 비례하는 것으로 가정하고, 수위차 - 유량 관계식을 도출하였다. 수위차는 평택 조위관측소와 내항2공구 수역의 1분 간격 관측 조위로부터 산출하였고, 제체 통과 유량은 내측 조위(z, 평택항 DL 기준, m) - 수용적(V, 106m3) 관계식으로 계산하였다. 내측 조위 - 수용적 관계식은 수심측량 성과로부터 V = 0.28z2 + 3.73z + 2.96 (r2=1.00)으로 얻어졌다. 다양한 함수식의 적합성을 검토한 결과, 다음과 같은 수위차(𝚫z, m) - 제체 통과 유량(Q, m3/s) 관계식을 도출하였다. [내항가호안 내측으로 유입시] $Q_{IN}=\{\begin{array}{lll}{\exp}\{0.54\;{\ln}({\Delta}z)+6.00\}&&\text{; }{\Delta}z{\leq}1.8\\219.82{\Delta}z+158.56&&\text{; }{\Delta}z>1.8\end{array}\;\;(r^2=0.86)$ [내항가호안 외측으로 유출시] QOUT = -exp{0.44 ln(-𝚫z) + 5.70} (r2=0.59) 매 𝚫t 마다 제체 통과 유량을 계산하는 알고리즘을 Delft3D 소스 코드에 추가하고, 8개 분조 합성조석(M2, S2, K1, O1, N2, K2, P1, Q1)을 외력조건으로 설정하여 2개월간 조석 수치모델링을 수행하였다. 내항2공구 수역의 매 시별 조위 관측치와 모델치를 비교한 결과, 오차는 -0.37~0.37m의 범위이고, 오차 평균은 0.02m, 절대오차 평균은 0.08m로 상당히 정확하게 실시간 조위 변동을 모의하였다. 보정·검정된 이 모델을 이용하여 향후 내항2공구 개발에 따른 내측 조석과 내·외측 수위차 변화에 대한 예측모의를 진행할 예정이다.

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수리구조물 하류에서 어류의 피난처 해석을 위한 수치모의 (구미보를 중심으로) (Numerical Simulation for Estimating Fish Shelter at the Downstream of Gumi Weir)

  • 조형진;장창래
    • Ecology and Resilient Infrastructure
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    • 제1권1호
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    • pp.8-18
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    • 2014
  • 본 연구에서는 수공구조물 하류에서의 하천흐름 특성을 3차원 수치모형인 Delft3D 모형을 이용하여 분석하고, 하천흐름 특성을 분석한 결과를 기반으로 홍수시에 어류의 피난처를 예측하였다. 수공구조물은 통수단면적을 변화시키고 유속과 수심을 변화시켜서 어류활동에 영향을 준다. 대상유역인 구미보 직하류에서는 흐름의 중심이 되는 저수로가 좌안으로 집중되면서 우안에서 수심이 낮고, 유속이 느리게 나타나서 어류의 피난처 형성은 우안을 중심으로 발생하였다. 어류의 활동범위를 분석하기 위해 수직방향 유속을 비교한 결과, 30년 빈도와 50년 빈도 경우 우안에서 최대 0.0043 m/s, 0.0052 m/s로 나타났고, 80년 빈도와 100년 빈도는 좌안에서 최대 0.0046 m/s, 0.0039 m/s로 나타났다. 또한 유량이 증가함에 따라 수심이 깊어지고 난류에너지가 상승하여 어류의 피난처가 감소되었다. 30년 빈도 홍수량와 100년 빈도 홍수량에 대하여 어류의 피난처를 비교하면 우안에 형성되는 어류의 피난처 예상 면적이 61.5%에서 39.0%으로 감소하였다.

Device Physics of Low Temperature Poly-Si and Single Grain TFTs

  • Migliorato, P.;Yan, F.;Mo, Y.;Hong, Y.;Ishihara, R.
    • 한국정보디스플레이학회:학술대회논문집
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    • 한국정보디스플레이학회 2004년도 Asia Display / IMID 04
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    • pp.309-314
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    • 2004
  • Static and transient behaviour of Low Temperature Poly-Si TFTs (LTPS-TFTs) and Single Grain TFTs (SG- TFTs) are compared 3-D simulation is applied here for the first time to TFTs to account for the structure and twin boundaries in SG-TFTs.

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파랑 효과에 따른 세종과학기지 방류수에 포함된 미세플라스틱 이송에 관한 연구 (A Study on the Transport of Microplastics Contained in the Wastewater of the King Sejong Station according to the Wave Effect)

  • 김보경;황진환
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2021년도 학술발표회
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    • pp.245-245
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    • 2021
  • 해양으로 유출된 5 mm 이하의 크기로 분해된 미세플라스틱이 해양 환경 오염의 주요 원인으로 자리잡았다. 최근에는 청정해역으로 알려진 남극해에서도 발견되고 있어 남극해에 잔류하는 미세플라스틱 오염 수준을 이해하기 위해 노력하고 있다. 하지만, 파랑의 효과를 고려한 남극해의 해수 순환 구조와 미세플라스틱의 고유 특성을 반영한 미세플라스틱의 거동 및 공간적 분포에 대한 복합적 이해는 상대적으로 부족하다. 남극해에서 발견된 미세플라스틱은 과학기지들의 방류수나, 조사선 등과 같은 인위적인 활동으로 인해 집적될 수 있으며, 특히 영구적으로 거주하는 과학기지에서 흘려보내는 방류수에 포함된 미세플라스틱은 과학기지 주변 해수 오염에 직접적인 영향을 줄 것으로 예상된다. 따라서, 본 연구에서는 파랑 효과에 따른 남극 킹조지 섬(King George Island)에 위치한 세종과학기지의 방류수에 포함된 미세플라스틱의 이송에 대해 모의하였다. 세종과학기지가 위치한 킹조지 섬과 넬슨 섬(Nelson Island) 사이의 멕스웰 만(Maxwell Bay)의 해수 흐름을 재현하기 위하여 해수 유동 모델(Delft3D-FLOW)이 사용되었다. 또한, 해수 유동 모델에 파랑 모델(Delft3D-WAVE)을 결합하여 파랑의 효과가 미세플라스틱의 이송에 미치는 영향을 확인하였다. 세종과학기지의 방류수가 흘러나가는 마리안 소만(Marian Cove)의 유속장을 바탕으로 이송, 확산, 입자의 침강 속도를 고려하여서, 세종과학기지에서 밀물 시 방출한 입자를 라그랑지안 입자 추적(Lagrangian Particle Tracking) 방법을 이용해 추적하였다. 해수의 밀도보다 가벼운 플라스틱의 경우 해수 표층의 흐름을 따라 소만 내부로 이송되어 해안선에 도달하고, 해수의 밀도보다 무거운 플라스틱의 경우 소만 내부로 이송되나 입자의 침강 속도로 인해 방출 위치 근처에서 집적된다. 파랑의 효과를 고려하게 되면, 고려하기 전보다 두 종류의 미세플라스틱 모두 소만 내부로 더 멀리 이송되는데, 이는 파랑으로 인한 힘(wave-induced force)이 해수 유동 모델의 운동방정식에 추가되며 파랑 에너지 분산으로 인해 해수 흐름에 변화를 준 것으로 보인다.

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