• 한국항해항만학회지
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• 제31권9호
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• pp.793-799
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• 2007

The effect of seasonal wind on the tidal circulation in Jeju harbor was examined by using a numerical shallow water model. A finite element for analyzing shallow water flow is presented. The Galerkin method is employed for spatial discretization. Two step explicit finite element scheme is used to discretize the time function, which has advantage in problems treating large numbers of elements and unsteady state. The numerical simulation is compared with three cases; Case 1 does not consider the effect of wind, Case 2 and Case 3 consider the effect of summer and winter seasonal wind, respectively. According to result considering effect of seasonal wind, velocity of current vector shows slightly stronger than that of case 1 in the flow field. It can be concluded that the present method is a useful and effective tool in tidal current analysis.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제11권9호
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• pp.3583-3589
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• 2010

본 연구에서는 2차원 천수방정식을 풀이 하는데 Backhaus가 제안한 반음해법의 유한차분법을 도입하였다. 이 기법을 사용하여 금강하구 해역의 조위와 유속을 구하는 수치모형을 구성하였다. 본 모형에 의한 수치해를 검증하기 위하여 양해법의 모형으로 잘 알려진 Heaps모형의 결과와 비교하였다. 두 모형의 수치해는 거의 일치하였다. 반음해법에서 선택한 계산시간간격은 엄격한 CFL 조건에 의존하는 양해법보다 6배를 증가 시킬 수 있었다. 총 계산 시간은 50%정도 감소하였다. 이와 같은 사실은 본 수치해법이 금강하구 해역에 널리 분포되어 있는 간사지의 처리가 원활하였으며 장기간 동안의 계산에서도 안정적인 수치해석이 가능하였다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제55권9호
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• pp.3450-3463
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• 2023

In the two-step analysis of Pebble-Bed type High-Temperature Gas-Cooled Reactor (PB-HTGR), the lattice physics calculation for the generation of homogenized cross-sections is based on the fuel pebble. However, the randomly-dispersed fuel particles in the fuel pebble introduce double heterogeneity and randomness. Compared to the deterministic method, the Monte Carlo method which is flexible in geometry modeling provides a high-fidelity treatment. Therefore, the Monte Carlo code NECP-MCX is extended in this study to perform the lattice physics calculation of the PB-HTGR. Firstly, the capability for the simulation of randomly-dispersed media, using the explicit modeling approach, is developed in NECP-MCX. Secondly, the capability for the generation of the homogenized cross-section is also developed in NECP-MCX. Finally, simplified PB-HTGR problems are calculated by a two-step neutronics analysis tool based on Monte Carlo homogenization. For the pebble beds mixed by fuel pebble and graphite pebble, the bias is less than 100 pcm when compared to the high-fidelity model, and the bias is increased to 269 pcm for pebble bed mixed by depleted fuel pebble. Numerical results show that the Monte Carlo lattice physics calculation for the two-step analysis of PB-HTGR is feasible.

• 한국가스학회지
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• 제26권5호
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• pp.58-65
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• 2022

Gas explosion accidents could cause a catastrophe. we need specialized and systematic accident investigation techniques to shed light on the cause and prevent similar accidents. In this study, we had performed LPG explosion simulation using AUTODYN which is the commercial explosion program and predicted the damage characteristics of the structures by LNG explosive power. In the first step, we could get LPG's physical and chemical explosion properties by calculation using TNT equivalency method. And then, by applying TNT equivalency value about the explosion limit concentration of LPG on the 2D-AUTODYN simulation, we could get the explosion pressure wave profiles (explosion pressure, explosion velocity, etc.). In the last step, we performed LPG explosion simulation by applying to the explosion pressure wave profiles as the input data on the 3D-AUTODYN simulation. As a result, we had performed analyzing of the explosion characteristics of LPG in accordance with concentration through the 3D-AUTODYN simulation in terms of the explosion pressure behavior and structure destruction and damage behavior. The analyses showed that the generated stresses of the structures were lower than the compressive strengths in cases 1(two lane) and 2(four lane), while the generated stress in case 3(six lane) was 8.68e3 kPa, which exceeded the compressive strength of 5.89e3 kPa.

• 한국지역지리학회지
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• 제23권2호
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• pp.388-402
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• 2017

본 연구는 중력모델 기반의 접근도 분석 모델을 수정 보완하여 연령별 응급의료 서비스의 접근도를 분석한 내용이다. 보건의료 접근도 분석에 적용되고 있는 Two-Step Floating Catchment Area(2SFCA) 모델을 보완하여 임계거리 차별화, 거리조락 반영, 연령별 응급의료 이용가중치, 관내 응급의료기관 선택가중치 등을 반영하였다. 개선된 접근도 모델(Modified Three-Step Floating Catchment Area model, M3SFCA)을 통해 충청남도 응급의료기관의 공간적 접근성 분석을 하였다. 분석 결과는 다음과 같다. 첫째, 유소년층, 청장년층, 노년층 모두 응급의료기관을 중심으로 접근성이 높고, 임계거리가 중첩되는 지역에서 접근성이 높았다. 둘째, 시군 연령별 공간적 접근성은 연령대별로 지역차가 뚜렷하며, 전반적으로 북부지역이 남부지역보다 접근성이 높게 나타났다. 셋째, 연령별로 접근성 차이가 발생한 이유는 연령별 임계거리, 응급의료기관 이용비중, 관내 기관 이용비중이 각각 다르며, 연령별 총 인구수의 차이로 나타났다. 마지막으로 본 연구는 응급의료 접근도 모델 개선을 통해 이론적 연구를 통한 실제 현장의 활용성의 가능성과 잠재성을 확인하였다. 연구 결과를 바탕으로 보건의료 및 응급의료 관련 정책 개발 및 활용에 기여할 것으로 기대한다.

• 에너지공학
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• 제6권1호
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• pp.52-57
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• 1997

유동방향으로 초원형 형상을 갖는 잘록한 관내의 압축성 유동에 관한 동특성을 수치적으로 연구하였다. MacCormack의 양해법, 즉 예측자/보정자 단계를 거친 시간 진행법을 이용하여 Euler 방정식의 해를 구하였는데, 관내 유동은 이차원, 비점성, 압축성 유동이라 가정하였다. 관의 직경비와 형상비가 압력분포에 미치는 영향을 광범위하게 고찰하였으며, 본 연구에서 개발한 전산프로그램을 이용한 수치 결과는 상용코드인 FLUENT를 이용한 결과와 비교하여 일치된 결과를 얻을 수 있었다.

• Journal of the Korean Society for Industrial and Applied Mathematics
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• 제26권1호
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• pp.49-66
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• 2022

The G-Euler process has been proposed to overcome the difficulties of the calculation of the exponential function of the Jacobian. It is an explicit method that uses the exponential function of the scalar skew-symmetric matrix. We define the moving shapes of true solutions and the moving shapes of numerical solutions. It is discussed whether the moving shape of the numerical solution matches the moving shape of the true solution. The match rates of these two kinds of moving shapes are sequentially calculated by the G-Euler process without using the true solution. It is shown that the closer the minimum match rate is to 100%, the more closely the numerical solutions follow the true solutions to the end. The minimum match rate indicates the reliability of the numerical solution calculated by the G-Euler process. The graphs of the Lorenz system in Perko [1] are different from those drawn by the G-Euler process. By the way, there is no basis for claiming that the Perko's graphs are reliable.

• 대한토목학회논문집
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• 제10권4호
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• pp.141-150
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• 1990

하구나 연안에서 해수의 순환형상을 모사(模寫)하게 위해 천수방정식(淺水方程式)을 여러 가지 경계조건 하에서 수치해석하였다. 공간영역은 Galerkin방법으로 이산화(離散化)하였으며 시간영역에 대해서는 유한차분법(Crank-Nicolson방법)을 사용하였다. 네 가지 검정실험이 해석적인 해가 있는 일차원 수로에서 행하여졌으며, 해석해를 구할 수 없는 이차원 모형에도 적용되었다. 해석해가 있는 경우 수치모사 결과가 이와 잘 일치하였으며, 이차원 모형에서의 결과도 매우 합당함을 알 수 있었다. 또 일차원 문제에서 4점 bilinear요소와 삼각형 요소를 사용한 결과를 각각 비교하였으며 시간적분도 2단계 Lax-Wendroff방법을 사용하여 결과를 비교하였다. 음해법을 사용할 경우 비교적 정확한 결과를 얻을 수 있으나 요소의 갯수가 많아지면 구성되는 대수방정식(代數方程式)이 커지기 때문에 각 시간마다의 계산량이 엄청나게 늘어나게 되며 양해법을 사용할 때는 원하는 만큼의 정확한 결과를 얻기 위하여 시간간격이나 공간격자 간격을 선정하는데 각별히 유의하여야 할 것이다.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제47권5호
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• pp.599-622
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• 2013

Seismic response of two dimensional liquid tanks is numerically simulated using fully nonlinear velocity potential theory. Galerkin-weighted-residual based finite element method is used for solving the governing Laplace equation with fully nonlinear free surface boundary conditions and also for velocity recovery. Based on mixed Eulerian-Lagrangian (MEL) method, fourth order explicit Runge-Kutta scheme is used for time integration of free surface boundary conditions. A cubic-spline fitted regridding technique is used at every time step to eliminate possible numerical instabilities on account of Lagrangian node induced mesh distortion. An artificial surface damping term is used which mimics the viscosity induced damping and brings in numerical stability. Four earthquake motions have been suitably selected to study the effect of frequency content on the dynamic response of tank-liquid system. The nonlinear seismic response vis-a-vis linear response of rectangular liquid tank has been studied. The impulsive and convective components of hydrodynamic forces, e.g., base shear, overturning base moment and pressure distribution on tank-wall are quantified. It is observed that the convective response of tank-liquid system is very much sensitive to the frequency content of the ground motion. Such sensitivity is more pronounced in shallow tanks.

• 한국수자원학회논문집
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• 제30권6호
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• pp.597-610
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• 1997

본 연구에서는 하도 내에서의 부정류 유사이송으로 인한 하상변동의 일차원적 수치모델들을 개발하였다. 유사량과 하상변동에 대한 수치해를 얻기 위해 흐름의 방정식은 Preissmann 음해법과 Lax-Wendroff 2단 양해법을 그리고 유사의 연속방정식은 시간 전방차분, 공간 중앙차분 양해법을 사용하여 수치 적분하였고, Lax-Wendroff 기법 내에서 상류와 하류의 추가 경계조건을 구하기 위해 특성곡선법을 적용하였다. 모델의 정확도는 부피보존실험을 통하여 성공적으로 입증되었으며, 모델의 주요 변수들에 대한 민감도 분석결과로부터 보다 큰 최대 홍수위, 하상경사 및 홍수지속기간에 의해 큰 하상세굴이 발생하였고, 하상재료의 평균입경 가운데, $D_{50}=0.4mm$에서 가장 큰 하상변동을 가져왔다. 본 연구에서 개발된 모델들이 각 변수들의 변화에 적절한 반응을 함으로써 모델들이 합리적인 결과를 가져다주는 것으로 결론되어지며, 실제하천에 적용될 수 있는 것으로 판단된다.