• Title/Summary/Keyword: Riemann

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Unsteady Aerodynamic Analysis for Helicopter Rotor in Hovering and Forward Flight Using Overlapped Grid (중첩 격자를 이용한 제자리 및 전진 비행하는 헬리콥터 로터의 비정상 공력해석)

  • Im, Dong-Kyun;Wie, Seong-Yong;Kim, Eu-Gene;Kwon, Jang-Hyuk;Lee, Duck-Joo;Park, Soo-Hyung;Chung, Ki-Hoon;Kim, Seung-Bum
    • Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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    • v.37 no.3
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    • pp.215-223
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    • 2009
  • In this paper, the helicopter aerodynamics is simulated in hovering and forward flight. Also, an overlapped grid technique is applied in this simulation to consider the blade motion and moving effects. The Caradonna & Tung's rotor blade was selected to analyze the unsteady aerodynamics in hovering and non-lift forward flight. Also, the AH-1G rotor blade was selected in forward flight. In forward flight case, the numerical trim was applied to determine the cyclic pitching angles using Newton-Raphson method, and the numerical results were in good agreement with experimental data, especially, the BVI effects were well simulated in advancing side in comparison other numerical results. The governing equation is a three dimensional unsteady Euler equation, and the Riemann invariants condition is used for inflow and outflow at the boundary.

Comparison of Numerical Results for Stability Assessment of Revetments in Meandering Channel (만곡부 사석보호공 안정성 평가를 위한 수치모의결과 비교)

  • Kim, Hyung-Jun;Bae, Deok-Won;Yoon, Kwang-Seok
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2012.05a
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    • pp.605-605
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    • 2012
  • 최근 통계자료에 의하면 국내 제방붕괴 유형 중 11.5%가 제체 불안정에 의한 붕괴로 보고되고 있다. 홍수시 노후화된 제방이 붕괴하여 발생하는 인명 및 재산피해는 점차 증가하고 있는 상황이어서, 이에 대한 제방 시설물의 보강 및 안전관리 대책이 필요한 상황이다. 하천시설물 주변의 흐름특성에 의하여 세굴이 발생할 수 있는 지점에는 보호공을 설치하여 시설물의 안정성을 확보하도록 하천설계기준 해설(2009)에서 제안하고 있다. 그러나 구조물을 보완하는 보호공의 공종 및 규격 등을 설계하기 위한 세부적인 설계지침이 미흡하여 외국의 연구 또는 설계사례를 참고하여 국내 하천에 적용하고 있는 상황이다. 해외의 연구사례를 살펴보면, 설계공식에 적용된 설계인자인 유속 및 수심 등을 1차원 단면평균값을 활용하는 경우가 많아서 복잡한 하천의 흐름특성을 반영하기에 미흡한 상황이다. 본 연구에서는 국내 하천해석에서 주로 활용되고 있는 수치모형을 이용하여 실험수로의 흐름을 재현하고 수리실험을 통하여 관측한 유속 및 수위분포 결과와 비교하였다. 2차원 수치모형으로는 RMA2, CCHE2D, FLUMEN 등의 상용모형과 최근 연구가 활발히 진행되고 있는 Approximate Riemann 기법을 적용하여 개발된 유한체적모형을 적용하였다. 제방 부근에서 형성되는 흐름을 상세하게 모의하기 위하여 국내 하천시설물 설계에서 많이 활용되고 있는 FLOW-3D 모형을 적용하여 3차원 모의결과와 수리실험결과를 비교하였다. 수리실험에서 관측된 사석호안공의 이탈시 흐름현상을 재현하여 호안공 이탈에 영향을 미치는 국부유속 및 전단응력을 산정하여 호안설계에 적합한 설계인자를 분석하였다. 연구결과를 활용하여 사석호안공 설계 기법에 적용되는 수치모형을 통하여 산정되는 설계인자의 정확성을 향상시킴으로써, 정량적이고 합리적인 사석호안공 설계기법개발에 도움이 될 것으로 판단된다.

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1D Numerical Simulation of Geyser Phenomenon in Storm Drainage using Modified Preissmann Slot Model (Modified Preissmann Slot 모형을 이용한 지하방수로의 Geyser 발생 1차원 수치모의)

  • Choi, Seo Hye;Chegal, Sun Dong;Lee, SeungOh
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2015.05a
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    • pp.174-174
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    • 2015
  • 국내의 국지성 집중호우와 같은 기후변화와 토지피복율 증가 등 복합적인 원인으로 인한 표면 유출수의 증가로 도시에서의 내수침수가 매년 빈번하게 발생하고 있다. 이러한 도심지 돌발홍수로 인한 피해에 대한 구조적인 대책으로 지하방수로가 효과적인 방안으로 대두되고 있으며, 현재 신월빗물저류배수시설이 설계단계에 있다. 그러나 미국, 일본 등의 국외의 기설치된 지하방수로에서 발생되는 Geyser 현상으로 인한 피해에 대한 연구는 국외에 비해 미비한 편이므로, 선행적으로 Geyser에 대한 물리기반의 동수역학적인 이해가 필요한 실정이다. Geyser는 홍수 시 급격한 유량의 유입으로 단파가 발생하여 지하방수로 내 공기의 압축이 발생하고 수직관을 통해 공기가 물과 함께 지상으로 분출되면서 발생된다. 따라서 공기와 물의 혼합 유동을 모의해야 하며 동시에 단파의 불연속성을 모의하기 위해서는 기존의 상용프로그램으로는 다소 어려움이 있다. 이에 본 연구에서는 지하방수로의 Geyser 현상의 발생 예측을 위해 1차원 Saint-Venant 방정식을 지배방정식으로 선정하였으며, 단파 발생을 수치적으로 안정적으로 모의하기 위해 Roe Approximate Riemann 수치기법을 사용하였다. 또한 공기의 압력항을 고려하기 위해서 수정된 형태의 Preissmann slot 모형을 적용하였다. Geyser 현상의 영향인자로서 지하방수로 수평관의 직경, 마찰계수, 바닥경사, 초기수위, 유입유량을 고려하였으며 상류에서 유입되는 유량에 의한 하류에서의 동수역학적 거동을 분석하였다. 5개의 영향인자의 변화에 따른 단파의 유입속도 및 공기부 압력의 변화를 관찰하여 Geyser 현상에 대한 동수역학적 검토를 수행하였다. 추후 본 연구결과를 적절히 활용한다면 지하방수로의 사용 안정성을 확보하고, 홍수발생 시 모니터링 인자도출에 도움이 될 것으로 예상된다.

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Development and application of river hydraulic analysis model for discontinuous flow simulation (불연속 흐름 모의를 위한 하천수리모형의 개발 및 적용)

  • Jeong, Anchul;Noh, Joonwoo;Kim, Yeonsu;Kim, Sunghoon;An, Hyunuk
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2018.05a
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    • pp.291-291
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    • 2018
  • 하천 및 수자원의 효율적인 관리와 더불어 다양한 수공구조물의 운영 및 관리를 위해서 구조물 주변에서 발생하는 불연속 흐름 및 급변류 등의 현상과 구조물 운영을 반영한 수치해석 기법을 이용한 모델 개발의 중요성이 커지고 있다. 본 연구에서는 하천의 불연속 흐름을 모의하기 위한 1차원 흐름해석 모형(K-River)을 개발하였다. 본 모형은 천이류와 급변류를 수치적으로 안정하게 처리하기 위하여 지배방정식을 보존형 Saint-Venant 방정식으로 선정하고, FVM과 Forward Euler 방법을 이용하여 이산화를 수행하였다. 수치흐름률을 계산하기 위해서 불규칙 단면과 하상의 급경사 등에 신뢰도가 높은 기법으로 판단되는 근사 Riemann해법 중 하나인 HLL flux를 이용하였다. 개발된 K-river 모형의 검증을 위해서 해석해가 존재하는 타원형의 하상융기가 있는 하도에 적용하였으며, 국내에서 하천 설계 및 관리를 위해서 광범위하게 이용되고 있는 1차원 흐름해석 모형인 FDM기반의 HEC-RAS 모의결과와 비교 검토를 수행하였다. 그 결과, FDM기법에서는 모의되지 않는 일부 급변류 패턴을 개발 모형을 통해 모의가능하였으며, 전체적으로 K-River가 기존 모형 보다 해석해에 근사한 결과를 나타내었다. 또한, 배수문을 비롯하여 합류부, 분류부, 펌프장, 암거 등이 설치되어 운영되고 있는 아라뱃길에 적용하여 K-River의 적용성을 평가하였다. K-River를 이용하여 아라뱃길의 흐름분석을 수행한 경우가 HEC-RAS를 이용한 경우보다 수위와 유량의 유동을 시간에 따라 세밀하게 모의하였으며, 이는 배수효과에 의한 파의 전달이 FDM기법 대비 정확히 모의되기 때문으로 판단된다. 추후 연구에서는 현재보다 시간간격을 상세화 하여 수집된 관측수위를 통해 추가적인 검증을 수행하고, 다양한 특성을 가진 타 하천 등에 적용하여 모형의 적용성을 확대하고자 한다.

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Extension of Compressible Flow Solver to Incompressible Flow Analysis (비압축성 유동 해석을 위한 압축성 유동 해석자 확장)

  • Kim, Donguk;Kim, Minsoo;Lee, Seungsoo
    • Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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    • v.49 no.6
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    • pp.449-456
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    • 2021
  • In this paper, we present a strategy to extend solution capability of an existing low Mach number preconditioned compressible solver to incompressible flows with a little modification. To this end, the energy equation that is of the same form of the total energy equation of compressible flows is used. The energy equation is obtained by a linear combination of the thermal energy equation, the continuity equation and the mechanical energy equation. Subsequently, a modified artificial compressibility method in conjunction with a time marching technique is applied to these incompressible governing equations for steady flow solutions. It is found that the Roe average of the common governing equations is equally valid for both the compressible and incompressible flow conditions. The extension of an existing compressible solver to incompressible flows does not affect the original compressible flow analysis. Validity for incompressible flow analysis of the extended solver is examined for various inviscid, laminar and turbulent flows.

Analysis of Dam Break Flow Using Finite Volume Method (유한체적법을 이용한 댐붕괴류 해석)

  • Shin, Eun Taek;Eum, Tae Soo;Chung, Hee Soo;Song, Chang Geun
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2020.06a
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    • pp.299-299
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    • 2020
  • 국내외 발생하는 재난 중 70% 이상이 물과 관련된 재해로 분류되며, 집중호우와 태풍으로 인한 하천범람 및 내수침수 등으로 많은 피해를 발생시키고 있다. 특히 최근 발생하는 피해 양상은 과거에 발생하지 않았던 극한 강우로 인해 돌발적으로 발생하는 경우가 빈번하게 발생하고 있어 이에 따라 사전에 예측하여 미리 대비하는 선제적인 홍수 대비 시스템이 요구되고 있다. 선제적인 홍수 대비 시스템의 구축 여부는 정확한 하천 흐름 예측을 필요로 한다. 하지만 하천의 흐름은 댐붕괴, 제방붕괴, 하천 하상의 변동 등 다양한 상황에서 급격한 흐름의 변동이 발생하며, 이는 하천 흐름 예측에 장애물로 작용하여 정확도를 떨어뜨리는 요인이 된다. 특히 국내에는 산악지형과 수공구조물에 의한 불연속 단면이 다수 존재하고 있어 그 예측 결과에 대한 정확성에 대한 요구가 더욱 부각되고 있다. 그렇기 때문에 해당 문제를 해결하기 위한 다양한 기법들이 개발되어 실무에 적용되고 있으나 어떤 기법이 국내 하천특성에 적합한지 파악할 수 없으며, 그 정확성과 안정성에 측면에서 여전히 많은 문제점을 가지고 있는 실정이다. 본 연구에서는 불연속 흐름이 빈번하게 발생하는 국내 하천 특성에 적합한 수치 기법을 확인하고자 유량보존특성을 만족하는 유한체적기법 중 국내외적으로 다수 사용되었던 기법들을 비교 및 평가하였다. 불연속 흐름의 대표적인 예제로서 'Dam-break problem'과 충격파 해석 및 홍수기와 갈수기에 따른 하천 하상의 마름/젖음에 대한 평가를 할 수 있는 Toro's Riemann problems에 적용하여 비교하였으며 그 결과 값을 정량적인 수치로 나타내었다. 이를 통해 국내 하천 특성에 적합한 수치 기법을 선정하였으며. 향후 국내하천 환경을 만족할 뿐만 아니라 하천 종사자들의 요구에도 부합한 하천흐름해석 모형의 개발 시 많은 기여가 될 것이라 판단된다.

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The Geometrical Imagination of the MCU 'Phase 3' Movie (MCU '페이즈3'영화에 나타난 기하학적 상상력)

  • Kim, Young-Seon;Kim, Tae-Soo
    • The Journal of the Korea Contents Association
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    • v.22 no.10
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    • pp.132-142
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    • 2022
  • The purpose of this study is to interpret the MCU's universal worldview from the perspective of geometry and to storytell narrative elements with mathematical imagination. For storytelling, data from the Phase 3 series aired from 2016 to 2019 was used. The Phase 3 series stimulates the imagination of the public with the sense of reality shown in the narrative and images based on geometrical theory and various predictions about future technology. Imagination is the driving force for diverse and original thinking about the unexperienced, and the ability to find order in chaos and create new perceptions of matter. The power of imagination is very necessary not only in artistic activities, but also in the scientific field where logic and rationality are important. Bachelard's imagination aims for art, the primitive realm of human beings, and contains sincerity and passion for the wonders of nature and all things. By exploring the MCU's worldview and superhero narrative through geometrical logic and imagination-driven imagery, you can understand the cosmic messages and laws in the film. From a convergence point of view of art and science, various and original techniques based on mathematics and scientific imagination used in MCU video production will help to improve the quality of video analysis.

Une étude sur les textes théâtrals de Young-Sun Yun: L'écriture théâtrale sur la mort et le deuil (윤영선 희곡 연구: 죽음과 애도의 글쓰기)

  • Ahn, chiwoon
    • Journal of Korean Theatre Studies Association
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    • no.52
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    • pp.117-157
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    • 2014
  • Cette ${\acute{e}}tude$ est pour l'objectif de rechercher sur $l^{\prime}{\acute{e}}criture$ $th{\acute{e}}{\hat{a}}trale$ de la mort et le deuil dans les $th{\acute{e}}{\hat{a}}tres$ chez Young-sun Yun(1954-2007) ${\grave{a}}$ travers des textes dramatiques ${\acute{e}}crits$ par $lui-m{\hat{e}}me$, qui ${\acute{e}}tait$ aussi le metteur en $sc{\grave{e}}ne$ depuis 1994 dans le $th{\acute{e}}{\hat{a}}tre$ contemporain en $Cor{\acute{e}}e$. Cette $th{\grave{e}}se$ est $commenc{\acute{e}}$ ${\grave{a}}$ ${\acute{e}}crire$ pas pour apprendre ses textes mais pour comprendre la ralation entre les textes et les ${\exp}{\acute{e}}riences$ de l'auteur. Ici, pour cela, j''ai $analys{\acute{e}}$ ses 4 $pi{\grave{e}}ces$ $th{\acute{e}}{\hat{a}}trales$ produites ${\grave{a}}$ cette ${\grave{e}}poque$, dont (1994), (2000), $d{\acute{e}}biteur$, mon $p{\grave{e}}re$ est $progress{\acute{e}}$ de cancer>(1996), (2005), en referrant les rapports entre $l^{\prime}{\acute{e}}criture$ dramatique et de la mort et le deuil de $p{\grave{e}}re$. Cette ${\acute{e}}tude$ $pr{\acute{e}}suppose$ un certain situation psychologue de l'auteur sur la mort et le deuil de personnage '$p{\grave{e}}re$'. L'auteur dramatique et le metteur en $sc{\grave{e}}ne$ du $th{\acute{e}}{\hat{a}}tre$ Young-sun Yun propose certaines orientations de la mort de son $p{\grave{e}}re$ dans ses texts dramatiques: le sentiment de victime sous le pouvoir absolu de son $p{\grave{e}}re$. Chez lui, ${\acute{e}}crire$ le texte dramatique, c'est transmettre les amertumes d'esprit et une forme de $r{\acute{e}}flextion$ vis-${\grave{a}}$-vis de la relation avec son $p{\grave{e}}re$ surtout le $probl{\grave{e}}me$ $inachev{\acute{e}}$ de deuil. c'est-${\grave{a}}$-dire fournir des sentiments coupables et des $anxi{\acute{e}}t{\acute{e}}s$ qui $r{\acute{e}}sident$ au fond de son coeur, tout au long de sa vie. Pour cette objecif, il est ${\acute{e}}vident$ qu'il faudra toujours partir du texte et y revenir. J'ai $essay{\acute{e}}$ de ne pas $r{\acute{e}}duiser$ $l^{\prime}{\acute{e}}tude$ des textes au respect myope des paroles des personnage et rester la $r{\acute{e}}flextion$ pshchologique sur la mort et le processu de deuil. J'ai $essay{\acute{e}}$ d'appuyer mes remarques sur les sources $autoris{\acute{e}}es$: psychanalytiques en la $mati{\grave{e}}re$. C'est pourquoi j'ai cru devoir $pr{\acute{e}}senter$ cette recherche de l'analyse sous la forme d'une $synth{\grave{e}}se$ des principaux concepts de la $th{\acute{e}}orie$ de la pshchologie moderne qui permettent l'analyse des textes dramatiques.(Dany Nobus, David K. Switzer, Fritz Riemann, Giles Deleuze, Sigmund Freud, Julia Kristeva) Et auiss j'ai $essay{\acute{e}}$ de explorer l'imaginaire des paroles dans les textes en ses rapports avec l'auteur et les personnages et entre les personnages. Ainsi conçu, j'ai $analys{\acute{e}}$ les formes de paroles en ce qui concerne la mort de $p{\grave{e}}re$ et le deuil. Cette $mani{\grave{e}}re$ s'est $r{\acute{e}}v{\acute{e}}l{\acute{e}}e$ efficace pour montrer comment des traces de sentiment se transforment dans des textes. Dans les pluparts des personnages chez les textes de Young-sun Yun, on peut voir si $d{\acute{e}}finitivement$ leur cicatrices personnelles, $sensibilit{\acute{e}}s$ $m{\hat{e}}l{\acute{e}}s$, ce 'je-ne-pourrai-rien-contre-mon-$p{\grave{e}}re$' ou 'je-ne-sais-quoi-et-presque-$apr{\grave{e}}s$-la mort-de-mon pere'. Pour $d{\acute{e}}pouiller$ cet aspect, j'ai $montr{\acute{e}}$ qu'il n'y avait pas de $v{\acute{e}}rit{\acute{e}}s$ objectives, mais que la $subjectivit{\acute{e}}$ doit trouver le jeu triangulaire entre l'inconscient de l'auteur par les paroles des textes et par les rapports entre le symbolisant et le $symbolis{\acute{e}}$ dans les $repr{\acute{e}}sentation$ socio-culturelle en $Cor{\acute{e}}e$ d'aujourd'hui.