• 제목/요약/키워드: Space-Time Integrated Model

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토사터널의 쉴드 TBM 데이터 시계열 분석을 통한 막장 전방 예측 연구 (A ground condition prediction ahead of tunnel face utilizing time series analysis of shield TBM data in soil tunnel)

  • 정지희;김병규;정희영;김해만;이인모
    • 한국터널지하공간학회 논문집
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    • 제21권2호
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    • pp.227-242
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    • 2019
  • 토압식(Earth Pressure-Balanced, EPB) 쉴드 TBM 기계데이터 분석을 통해 토사터널의 특징이 반영된 막장 전방 예측 방법을 제안하였다. 기존에 암반과 토사가 혼합된 복합 지반의 예측에 적용하였던 시계열 분석 모델을 토사터널에 적용가능하도록 수정하였다. 또한 수정된 모델을 사용하여, 토사 종류에 따라 쏘일 컨디셔닝 재료를 선택하는 것이 타당한지 연구하였다. 이를 위해 Self-Organizing Map (SOM) 군집화(clustering) 분석을 수행하였다. 그 결과 무엇보다도 지반타입이 #200체 통과량 35% 기준으로 분류되어야 한다는 것을 확인하였다. 또한 TBM 기계데이터 분석을 통해 수정된 모델이 지반 타입을 예측하는데 사용될 수 있음을 확인하였다. 수정된 기준에 따라 지반 타입을 분류하고 시계열 분석을 수행하면, 10막장 전방 지반에 대해서 98%의 높은 예측 정확도를 보였으며, 이를 통해 수정된 방법의 우수성이 입증되었다. 특히 지반 타입 변화 구간에 대한 예측 정확도도 약 93%로, 10막장 전방에서 지반 타입 변화 여부를 미리 확인할 수 있게 되었다.

A numerical method for the study of fluidic thrust-vectoring

  • Ferlauto, Michele;Marsilio, Roberto
    • Advances in aircraft and spacecraft science
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    • 제3권4호
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    • pp.367-378
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    • 2016
  • Thrust Vectoring is a dynamic feature that offers many benefits in terms of maneuverability and control effectiveness. Thrust vectoring capabilities make the satisfaction of take-off and landing requirements easier. Moreover, it can be a valuable control effector at low dynamic pressures, where traditional aerodynamic controls are less effective. A numerical investigation of Fluidic Thrust Vectoring (FTV) is completed to evaluate the use of fluidic injection to manipulate flow separation and cause thrust vectoring of the primary jet thrust. The methodology presented is general and can be used to study different techniques of fluidic thrust vectoring like shock-vector control, sonic-plane skewing and counterflow methods. For validation purposes the method will focus on the dual-throat nozzle concept. Internal nozzle performances and thrust vector angles were computed for several range of nozzle pressure ratios and fluidic injection flow rate. The numerical results obtained are compared with the analogues experimental data reported in the scientific literature. The model is integrated using a finite volume discretization of the compressible URANS equations coupled with a Spalart-Allmaras turbulence model. Second order accuracy in space and time is achieved using an ENO scheme.

Study of Mass and Flow Resistance in a Square Ribbed Microchannel using Lattice Boltzmann Method

  • Taher, Mohammad Abu;Kim, Heuy-Dong;Lee, Yeon-Won
    • 동력기계공학회지
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    • 제18권6호
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    • pp.207-214
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    • 2014
  • Mass and flow resistance in a square ribbed microchannel have been studied numerically using the Lattice Boltzmann Method. It has been build up on two dimensional nine velocity vectors model with single relaxation time method called the Lattice Bhatnagor-Gross-Krook model. To analyze the roughness effect on the flow resistance namely the friction factor and mass flow has been discussed at the slip flow regime, $0.01{\leq}Kn{\leq}0.10$, where Kn is the Knudsen number. The wall roughness is considered by square microelements with a relative roughness height up to maximum 10% of channel height. The velocity profiles in terms of streamlines near the riblets are demonstrated to be responsible for the roughness effect. It is found that the roughness effect leads to increase the flow resistance with roughness height but it is decreased significantly with increasing the space between two roughness elements as well as the Knudsen number. In addition, the mass flow decreased linearly with increasing both roughness height and gap but significantly changed at the slip flow regime.

자동차 시트 가상설계와 성능평가를 위한 통합시스템 개발 (Development of Integrated System for Virtual Design and Performance Testing of Automobile Seat)

  • 임오강;유완석;정융호;김광석;이진식;노효철
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제24권7호
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    • pp.1779-1786
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    • 2000
  • Most of traditional design processes of mechanical parts are regarded as sequential and discrete, since different kinds of softwas should be introduced. In this paper, we develop an integrated fram ework for virtual design and performance testing of an automobile seat. The system is composed of four modules, i.e. CAD, static analysis, dynamic analysis, and draft drawing module. In the CAD module, PRO/ENGINEER 3D seat model is created using parameters to be modified with the result of static and dynamic analysis. In the static analysis, headrest tere used in each design stage make it difficult to feedback their results to upstream process. These discrete processes may result in time loss and cost rise. In recent years, life cycle of product is reduced. To have competence with others, new concept design processt is simulated using ANSYS. In the dynamic analysis module, FMVSS201 test is simulated using DADS. Overall data flow is controlled by Motif. The advantage of the system is that even a novice can perform and review the whole design process, without a good hand at professional design/analysis S/W in each stage. The system also provides a virtual design space, where engineers in different development stage can access common data of design models. The concept could be applied to other fields and it could reduce time and money required in design process.

기상레이더 강수량 추정 값의 댐 유역 홍수 유출모의 적용 (Application of the weather radar-based quantitative precipitation estimations for flood runoff simulation in a dam watershed)

  • 조영현;우수민;노준우;이을래
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제53권3호
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    • pp.155-166
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    • 2020
  • 본 연구에서는 국내 산지지형을 대표하며, 타 댐 유역에 비해 비교적 수문(수위/유량)관측소와 자료가 많은 용담시험유역에 기상레이더 강수량 추정 값(RAR)을 적용해 산지지형 댐 유역에서 강우의 시공간적 변동성과 이에 따른 홍수량의 정확한 분석을 통해 홍수 시 댐 유입량의 정확한 산정 등에 활용할 목적으로 홍수 유출모의를 수행하였다. 모의에는 최근 5년(2014~2018년) 동안 발생한 비교적 독립적인 총 8개의 홍수사상을 적용하였으며, 모형은 HEC-GeoHMS와 ModClark 방법을 통해 분포형 강우를 적용할 수 있는 비교적 간단한 모형인 HEC-HMS를 활용하였다. 아울러 이 과정에서 레이더 강수량의 모형적용을 위해 NCL 및 Python 기반의 자료처리 스크립트 프로그램을 개발하여 활용하였다. 연구 결과로서 기상레이더 강수량 추정 값(RAR)이 관측에 비해 다소 과소 추정(R2 0.86)된 것을 알 수 있었고, 기존 지점관측 기반 유역평균 강수량을 사용한 방법과의 비교에서는 레이더 강수량을 적용한 모형이 유역의 강우-유출 도달시간 등과 관련된 매개변수 값의 큰 조정 없이도 홍수유출을 효율적으로 (8개모의 평균 ENS 0.863, R2 0.873, 그리고 PBIAS 7.49%) 잘 모의하는 것을 파악할 수 있었다.

지열발전 시추프로젝트의 4D 정보화기반 통합관리 시스템 개발 (Development of a 4D Information based Integrated Management System for Geothermal Power Plant Drilling Project)

  • 이승수;김광염;신휴성
    • 터널과지하공간
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    • 제24권3호
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    • pp.234-242
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    • 2014
  • 대심도 시추공사는 불확실성을 가진 공사영향요소가 많고, 시공리스크가 크며, 공사성능관리의 효율화여부에 따라 프로젝트의 경제성에 큰 영향을 미치기 때문에 체계적이고 효과적인 관리가 수행되어야 한다. 특히, 시추공사는 수많은 참여주체가 협업하여 진행되기 때문에, 실시간으로 발생되는 모든 시추정보는 원활하게 공유되어야 효율적인 성능관리가 수행될 수 있다. 본 연구에서는 지열정 설계정보를 활용하여 3차원 설계모델을 작성하였다. 또한, 지열정의 각 구간별로 최적화 설계된 성능제어변수 및 공기에 대한 성능정보의 예측결과를 3차원 모델과 연계하여 4D(3D+time)기반 진도 시각화시스템을 구축하였다. 공정간 선후행 관계 및 각 소요공기를 바탕으로 효과적인 공정 모델을 구축하기 위하여 선후행도형법을 활용하여 정보화 공정네트워크를 작성할 수 있는 모듈을 개발하여 3차원 정보와의 연계효율성을 고려하였다.

태양계 행성의 고정확도 위치계산에 과한 연구(II) (SOFTWARE DEVELOPMENT OF HIGH-PRECISION EPHEMERIDES OF SOLAR SYSTEM (II))

  • 신종섭;안영숙;박필호;박은광;박종옥
    • Journal of Astronomy and Space Sciences
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    • 제12권1호
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    • pp.78-89
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    • 1995
  • 상대론올 포함한 행성의 운동방정식을 중심으로 9개의 행성과 달, 그리고 4개의 소행성을 포함한 태양계의 n체 문제를 다루었다. 이 기본방정식에 지구와 달의 figure potential과 지구의 solid tidal effect를 외력으로 하는 섭동방정식을 추가하였다. 지구의 orientation을 J2000.0을 기준으로 하는 세차와 장동에 관한 식을 채택하였고, 달의 orientation에 대해 서는 J2000.0을 기준으로 하는 달의 칭동 모델을 션택하고 Eckert의 행성섭동효과를 추가 하였다. 각각의 subroutine별로 테스트를 거쳐 이들을 결합하여‘SSEG (Solar System Ephemerides Generator)’ 라는 소프트웨어 package를 개발한 후, CRAY-2S 슈퍼컴퓨터를 사용하여 프로그램을 수행하였다. 기준 시각인 JD2440400.5를 기준으로 하여, 1일 간격으로 40,000일 (약 110년) 동안 각 행성의 위치 (태양중심 황도직교좌표값)를 계산한 후, 이 결과의 정확도를 검증하기 위하여 JPL의 DE200 자료와 우리의 결과를 비교하였다. 이 연구로부터 얻은 결과로서 행성들의 위치 성분에 대한 최대오차가 100년 동안 $\pm2\times10^{-8}AU(약\pm3km)$ 이하로 나타났다

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메타버스 내 스페이스텔링을 위한 흥미유발 선행조직자 모델 기반 스마트관광 개념지도 설계 (A Study on the Design of Smart Tourism Concept Map based on the model of Advance Organizer that attracts Interest for Space Telling in Metaverse)

  • 김소진;주용민
    • 스마트미디어저널
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    • 제12권8호
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    • pp.45-59
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    • 2023
  • 관광 목적으로 메타버스를 체험하려는 사용자는 문화콘텐츠의 목적에 의해 공간 속 전략적인 기획에 노출된다. 또한, 가상환경에 따라 진행되는 과정에서 통합적인 문화콘텐츠를 학습하게 되고 나아가 시공간적 의미와 함께 결국 스페이스텔링까지 경험하게 된다. 사용자에게 체험 시작부터 흥미를 유도하여 체험을 지속하는 것이 중요하지만 이러한 과정에서 장애요소들이 발생한다. 충분한 사전지식 없이 관심키워드만을 가진 사용자에게 새로운 정보와의 연결을 촉진 시켜야하기 때문이다. 따라서 흥미 제고를 위한 효율적인 설계 방법을 사전에 연구해야 한다. 그러나 현재까지 가상공간 속에서 흥미유발을 위한 선행조직자를 체계적으로 설계하는 방식에 대한 연구가 전무한 실태이다. 본 연구는 개발자가 가상공간의 의미와 문화콘텐츠의 스토리텔링을 개발하는 과정에서 발생하는 흥미유발 설계 방법으로 개념지도 기반 선행조직자 교육학습 기법을 이용한 기초 연구라고 볼 수 있다. 먼저 가상공간 요소와 인간행동 이론들을 고찰하였다. 이어서 현재 활용되어지는 선행조직자의 5가지 대표 사례들을 탐구하고 정보접근 및 전달 목적의 개념지도를 기반으로 재설계하여 제안하였다. 본 연구과정을 통해 메타버스 체험자들에게 공간적 속성과 인지적 흥미 요소가 스토리텔링 학습으로 이어지는 유의미한 학습에 효과적으로 전달되는 점과 개념지도를 통한 서비스 디자인 설계방법의 요소들을 확인할 수 있었다.

염해환경하의 콘크리트 구조물의 잔존수명 예측 (Remaining Service Life Prediction of Concrete Structures under Chloride-induced Loads)

  • 송하원
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 2008년도 춘계 학술발표회 제20권1호
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    • pp.1037-1040
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    • 2008
  • 해양 환경에 노출된 구조물의 잔존수명을 예측하기 위해서는 부식 개시기까지의 염화물 침투와 콘크리트 피복 균열과 같은 콘크리트 구조물의 열화현상에 대하여 시간과 공간적 요소를 고려한 분석적 접근 방법의 개발이 필요하다. 이를 위하여 본 연구에서는 유한요소해석 기법을 이용하여 염해에 노출되어 있는 콘크리트 구조물의 생애주기를 시뮬레이션하는 것을 목표로 한다. 내구성 예측을 위한 환경적 변수와 재료의 불확실성을 고려하기 위하여 신뢰성에 기반한 잔존수명의 예측을 위한 유한요소해석 모델링에 Monte Carlo Simulation 기법을 도입하였다. 본 논문에서는 콘크리트 구조물의 신뢰성에 기반한 잔존 내구수명에 대한 일반적 개념과 염화물 이온 침투, 부식 생성물의 팽창, 피복 균열 등에 대한 유한요소 모델에 대해 설명하고, 마지막으로 예제를 통하여 염화물 이온의 집중, 부식 생성물의 팽창등이 콘크리트 구조물의 잔존수명에 미치는 영향에 대해 논의하였다.

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ICT기반의 물정보 통합관리시스템 개발 연구 (The Development Study on the Integrated Management System for Water Information based on ICT)

  • 홍석민;장암
    • 대한환경공학회지
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    • 제39권12호
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    • pp.723-732
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    • 2017
  • ICT 기술의 발전으로 분산된 물정보의 활용성 문제를 해결하기 위해 '04년 국토부 주도의 물관리정보유통시스템(WINS)이 구축, 운영 중에 있으나, 수자원 분야에 특화 및 일부 제한된 정보만 제공하는 점과 각 기관의 정보제공 강제성이 없어 적극적인 정보공유가 미흡하다는 단점이 있어 왔다. 본 논문은 이러한 문제들을 해결하기 위한 일환으로 ICT기반의 물정보 통합관리 시스템 개발을 위한 국내 물정보 현황을 조사하고, 국내외 관련 시스템들을 비교, 분석하였다. 콘텐츠를 화면으로 구현하기 위해 최신의 ICT기술과 GIS, 실시간 데이터를 결합하여 시각화를 극대화하고 시공간 통합정보 제공을 통해 통합물관리의 롤 모델을 제시할 수 있도록 화면정의서를 작성하였다. 연구결과 및 향후 기대효과는 다음과 같다. 첫째, 기확보된 정부부처, 물기관의 물정보를 활용하여 전국의 수자원, 수도, 지하수 시설물의 위치와 실시간 운영정보를 한 눈에 볼 수 있도록 함으로써 정보기반의 통합물관리 모델을 제시한다. 둘째, 모든 공공기관의 수문 관측 정보와 생활, 농업, 공업용수수용가 정보를 통합할 경우 이를 홍수, 가뭄 분석에 활용하여 예경보 정확도를 향상시킬 수 있고, 사후 복구 및 지원방향에 대한 의사결정에도 활용할 수 있을 것이다. 셋째, 댐 방류량, 각 수위국 수위 정보, 각 지자체 하천 취수장 및 정수처리시설 운영현황, 용수공급구역 정보 및 화학단지, 공업단지 등 점오염원 배출지역 정보를 통합하면 수원에 오염원 유입시 신속한 대응 및 의사결정이 가능해질 것이다. 이러한 선행연구를 바탕으로 K-water는 ICT기반의 물정보 통합관리 시스템을 개발하였고, 이를 물정보포털인 "MyWater"에 탑재하여 일반 국민들에게 서비스 중에 있다.