• 인터넷정보학회논문지
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• 제16권1호
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• pp.57-65
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• 2015

농업과 IT기술 융합이 가속화됨에 따라 식물공장 내 작물의 품질 및 생산성을 향상시키기 위한 연구가 활발히 진행 중이다. 식물공장의 생산성을 최대화하기 위해서는 먼저 시설 내부의 특성을 고려하여 생육에 적합한 열 환경과 공기의 흐름을 제공하기 위한 고도의 생장환경 관리기술이 필요하다. 현재 운영되고 있는 식물공장은 특화된 공기유동장치의 설계 및 운영기술이 확립되지 않아 온도 기류 편차로 인한 불균일한 품질의 작물 생산, 재배기간 연장에 따른 에너지 소비 등의 문제점을 내포하고 있다. 이를 해결하기 위해서는 식물공장 시설의 설계 단계에서 전산유체역학 시뮬레이션을 이용한 공기유동장치의 배치 및 운영기술에 대한 최적화 과정이 선행되어야 한다. 본 연구에서는 CFD(Computational Fluid Dynamics) 시뮬레이션을 이용한 순환 팬의 적정 배치 및 유속을 파악하여 식물공장 시설 내부의 각 지점별 온도 편차를 최소화하고 에너지소비를 절감한다. 시뮬레이션 조건은 순환 팬의 설치 위치 및 수량 그리고 유속변화에 따라 총 12가지의 Case로 구분하였으며 해석을 위한 경계 조건 변수는 동일하게 설정하였다. 시뮬레이션 결과, 2set의 순환 팬을 식물재배기 상단에 부착한 Case D의 제어 조건이 설정온도에 부합하는 296.33K의 평균온도를 유지하면서 식물생육에 적합한 0.51m/s의 기류분포를 보였다. 또한, 순환 팬의 유속을 변화시킨 결과, 출구 유속을 2.09/s로 설정한 Case D-3이 에너지 효율 측면에서 가장 우수한 결과를 보였다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제60권4호
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• pp.535-543
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• 2022

실리콘 카바이드 입자(평균 입도 123 ㎛)의 유동층 태양열 흡열기의 성능 및 효율에 영향을 미치는 입자 거동 해석을 위해 MP-PIC 모델을 이용하여 전산모사를 수행하였고, 기존 실험결과와의 비교를 통해 검증하였다. 특히, 본 연구에서는 실험적으로 접근하기 어려운 유동층 표면 부근에서의 거동을 모사함으로써 흡열 성능과 입자 거동과의 상호 영향을 분석하였다. CPFD 모사결과는 입자층 및 프리보드에서의 평균 고체체류량과 압력요동 등 수력학적 특성 실험결과를 잘 예측하였다. 입자 흡열기에서 1차적으로 태양열 에너지를 흡수하여 층 내부로 전달하는 층 표면 부근에서의 국부 고체체류량은 입자층 내 기포거동에 따라 중심부에서 상대적으로 낮은 값을 나타내는 불균일 분포를 나타내었다. 프리보드 영역에서 국부 고체체류량은 기체속도가 증가할수록 축방향과 각 높이에서의 횡방향에서 불균일성이 증가하였고, 이는 입자 흡열기의 프리보드 영역 내 비산된 입자에 의해 반사된 태양광 에너지 손실과 연관된 압력강하 상대표준편차 증가의 원인임을 나타내었다. 입자 흡열기 내 기체속도 증가에 따른 국부적인 기체 및 입자 속도의 변화에 대한 고찰을 통해, 유동층 내 국부적인 입자거동 특성은 Geldart B 입자 물성과 관련된 입자층 내 기포 거동과 밀접하게 연관됨을 확인하였다. 유동층 입자 흡열기의 성능 척도인 일사량 당 유동기체의 출입구 온도차(∆T/I_DNI)는 입자 층 표면 및 표면 상부 프리보드 영역 내 압력요동 RSD와 상관관계가 매우 높음을 확인하였고, 이 결과는 흡열기 성능 개선에 활용할 수 있을 것으로 판단되었다.

• 한국운동역학회지
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• 제15권3호
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• pp.117-132
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• 2005

It was to study a following research of "A Kinematic Analysis of Air-rolling-breakfall in Judo". The purpose of this study was to analyze the Center of Gravity(COG) variables when performing Air-rolling-breakfall motion, while passing forward over(PFO) to the vertical-hurdles(2m height, take off board 1m height) in judo. Subjects were four males of Y. University squad, who were trainees of the demonstration exhibition team, representatives of national level judoists and were filmed by four 5-VHS 16mm video cameras(60field/sec.) through the three dimensional film analysis methods.COG variable were anterior-posterior directional COG and linear velocity of COG, vertical directional COG and linear velocity of COG. The data collections of this study were digitized by KWON3D program computed The data were standardized using cubic spline interpolation based by calculating the mean values and the standard deviation calculated for each variables. When performing the Air-rolling-breakfall, from the data analysis and discussions, the conclusions were as follows : 1. Anterior-posterior directional COG(APD-COG) when performing Air-rolling-breakfall motion, while PFO over to the vertical-hurdles(2m height) in judo. The range of APD-COG by forward was $0.31{\sim}0.41m$ in take-off position(event 1), $1.20{\sim}1.33m$ in the air-top position(event 2), $2.12{\sim}2.30m$ in the touch-down position(event 3), gradually and $2.14{\sim}2.32m$ in safety breakfall position(event 4), respectively. 2 The linear velocity of APD-COG was $1.03{\sim}2.14m/sec$. in take-off position(event 1), $1.97{\sim}2.22m/sec$. gradually in the air-top position(event 2), $1.05{\sim}1.32m/sec$. in the touch-down position (event 3), gradual decrease and $0.91{\sim}1.23m/sec$. in the safety breakfall position(event 4), respectively. 3. The vertical directional COG(VD-COG) when performing Air-rolling-breakfall motion, while PFO to the vertical-hurdles(2m height) in judo. The range of VD-COG toward upward from mat was $1.35{\sim}1.46m$ in take-off position(event 1), the highest $2.07{\sim}2.23m$ in the air-top position(event 2), and after rapid decrease $0.3{\sim}0.58m$ in the touch-down position(event 3), gradual decrease $0.22{\sim}0.50m$ in safety breakfall position(event 4), respectively. 4. The linear velocity of VlJ.COG was $1.60{\sim}1.87m/sec$. in take-off position(event 1), $0.03{\sim}0.08m/sec$. gradually in the air-top position(event 2), $-4.37{\sim}\;-4.76m/sec$. gradual decrease in the touch-down position(event 3), gradual decrease and -4.40${\sim}\;-4.77m/sec$. in safety breakfall position(event 4), respectively. When performing Air-rolling-breakfall showed parabolic movement from take-off position to air-top position, and after showed vertical fall movement from air-top position to safety breakfall. In conclusion, Ukemi(breakfall) is safety fall method Therefore, actions need for performing safety fall movement, that decrease and minimize shock and impact during Air-rolling-breakfall from take-off board action to air-top position must be maximize of angular momentum, and after must be minimize in touch-down position and safety breakfall position.

• 한국해양학회지:바다
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• 제13권1호
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• pp.42-55
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• 2008

금강하구 연안역에서 HF radar로 측정한 유속의 정확도를 평가하기 위해 HF radar의 마주보는 radial 유속들을 비교하고, HF radar로 측정한 유속을 현장측정 유속과 비교하였다. 비교 자료들에 대한 회귀선과 편차는 주성분 분석(Principal Component Analysis)으로 구하였다. HF radar site를 연결하는 선의 중간지점에서 마주보는 radial vector를 비교하였을 때 RMS 편차는 동계에 4.4 cm/s, 하계에 5.4 cm/s이었다. HF radar와 유속계로 측정한 유속성분을 비교하여 분석된 RMS 편차에서 GDOP(Geometric Dilution of Precision) 효과를 제거하였을 때 HF radar의 합성 속도 측정오차는 GDOP 값이 적절한 정점들에서 5.1 cm/s 이내였다. 서로 다른 두 방법에 의해 구해진 이 결과는 연구해역에서 HF radar로 측정된 유속의 정확도 하한이 5.4 cm/s임을 제시한다. 기존의 연구에서와 같이 RMS 편차는 섬 주변에 있는 관측점에서 크게 되고, 두 radar에서 평균거리가 멀어질수록 신호 대 잡음수준과 radial vector 교차각의 감소로 인해 증가하였다. GDOP 값을 이용한 오차분리 과정에서 속도성분별 GDOP 값이 유사하고 비교 유속의 성분별 RMS 편차도 비슷한 값을 보이는 경우 HF radar 유속의 오차가 불확실한 값으로 도출될 수도 있음이 밝혀졌다. GDOP가 정상적인 radar 관측 범위 내에 있는 정점에서 측정된 유속을 조류와 해류로 분리하였을 때 HF radar 유속에서 구해진 조류타원의 특성은 유속계로 측정된 타원특성과 잘 부합하였고, 해류의 시간적 변화는 바람과 밀도장의 외력에 의한 물리적 과정을 반영하는 반응을 보였다.

• 대한토목학회논문집
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• 제33권1호
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• pp.305-316
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• 2013

현대식 회전교차로의 장점이 부산광역시 내의 운전자 행태 및 여건에서도 그 효과가 있는지를 검증하기 위해 회전교차로 도입에 따른 사전 사후 효과분석을 수행하였다. 회전교차로에서의 속도프로파일을 분석한 결과 차량간 속도의 편차가 낮아지고, 회전차로부의 평균주행속도가 회전차로의 설계속도에 근접하여 대부분의 회전차로가 이상적으로 설치된 것으로 분석되었다. 교통운영 측면에서는 평균통행속도가 신호교차로를 회전교차로로 전환 시에서는 평균 약 87.2% 향상되는 것으로 분석되어 회전교차로의 도입이 통행속도 및 지체측면에서 효과가 있는 것으로 판명되었다. 또한, 신호교차로를 회전교차로로 전환 시 연간 발생되는 편익은 교통소통 측면에서 4억1천만원, 교통안전 측면에서 3천9백만원, 에너지절감 측면에서 2억5천5백만원, 대기오염절감 편익에서는 9천5백만원, 그리고 신호등 설치비용 편익에서 7천3백만원으로 총 8억7천2백만원의 편익이 발생하는 것으로 나타났다. 이는 부산광역시 전체 신호교차로 1,926개소의 10%인 193개소를 회전교차로로 전환한다면, 연간 부산광역시 예산의 약 1천6백8십3억원을 절약할 수 있다. 또한 회전교차로 사업투자비용 대비 회전교차로 설치로 인한 편익분석 결과, 회전교차로 1개소당 6억7천9백만원의 사업비 절감액이 발생되며, 부산광역시 신호교차로의 10%를 고려하면 연간 약 1천3백1십억원의 사업비 절감효과를 기대할 수 있다. 회전교차로 내에서의 교통사고는 운전자의 통행우선권 미인지로 인한 것으로 회전교차로의 통행우선권이 자리 잡게 되면 충분히 감소될 여지가 있는 것으로 판단되며, 회전교차로에서의 자동차 운전자, 보행자, 자전거 이용자의 교육 및 홍보가 시급히 이루어져야 한다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제53권1호
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• pp.15-27
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• 2020

하천 유량관측은 수자원의 관리를 위해 활용되는 기초적이고 대표적인 자료로 하천에서 정확한 유량을 관측하는 것은 중요하다. 따라서 최근에는 다양한 첨단 장비들이 개발되어 전통적인 하천의 유량관측을 대체하거나 보완하고 있다. 여러 최신 장비들 중 전자파표면유속계는 홍수기와 같이 하천에 접근하여 직접유량계측이 위험하고 정확도 확보가 어려울 경우전자파를 이용하여 비접촉식으로 유량을 계측하는 장비로 홍수기 및 평갈수기에도 하천 유량계측에 활용되기 시작하였다. 전자파표면유속계는 사용법이 간단하고 간접적으로 유속을 측정하기 때문에 기존의 직접측정 방법에 비해 안전한 장점이 있어 현재 국내에서는 홍수기 또는 접근이 어려운 하천의 유속 측정을 위해 사용되고 있다. 국내에서는 1993년 유량측정 장치 개발을 위해 전자파표면유속계(MWSCM; Microwave Water Surface Current Meter)를 개발을 연구를 수행하였고, 최근에는 국내에서 개발된 전자파표면유속계을 활용하여 유량측정을 위해 사용되고 있다. 하지만 국내에서 개발된 전자파표면유속계가 실제 하천에서 유속측정의 정확도에 대한 연구는 부족한 실정이다. 전자파표면유속계는 기기로부터 전자파를 이용해 유속을 측정하기 때문에 수직각과 편각과 같은 각도 변화에 따라 측정정확도가 바뀔 수 있고, 전자파표면유속계 본체에서 발사되는 전자파의 측정영역에 따라 유속측정에 오차가 발생할 수 있다. 본 연구에서는 국내에서 개발 전자파표면유속계의 측정정확도를 분석하기 위해서 실제하천과 유사한 실규모 하천수로에서 수직각과 편각을 변화시키며 측정을 수행하여 수직각과 편각에 변화에 따른 유속측정 정확도를 분석하였다. 그리고 전자파표면유속계의 측정영역의 고려를 통해서 측정영역에 따른 유속측정결과를 분석하였다. 유속측정 결과를 통해서 수직각 15° 이하에서는 유속측정의 오차가 커지게 되는 것으로 나타났고, 편각이 커질수록 유속측정의 결과의 변동계수가 커지는 것으로 나타났다. 그리고 편각에 따른 오차의 영향은 전자파표면유속계의 측정영역에 따라 결과가 달라지는 것으로 나타났다.

• 한국운동역학회지
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• 제15권1호
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• pp.237-257
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• 2005

It was to study as a following-research of "A Case Study on Center of Gravity(COG) Analysis when Performing Uchimata(inner thigh reaping throw) by Posture and Voluntary Resistance Levels(VRL) of Uke in Judo[I]". The purpose of this study was to analyze the COG variables when performing uchimata(inner thigh reaping throw) by two postures and voluntary resistance levels(VRL) of uke(reciver) in Judo. The subjects, who were one male judoka(YH) for 1992 Barcelona Olympic Games Olympian(silver medalist), and one male trainee; Y.I.University representative member (SDK), and were filmed on two S-VHS 16mm video cameras(60fields/sec.) through 3-dimensional motion analysis methods, that postures of uke were shizenhontai (straight natural posture) and jigohontai(straight defensive posture), VRL of uke were 0% and 100%, respectively. The kinematical variable was COG variable, distance of COG, and distance of resultant COG between uke and tori(the thrower), velocity and acceleration of COG. The data of this study collection were digitized by SIMI Motion Program computed the mean values and the standard deviation calculated for each variables. When performing uchinmata according to each posture and VRL of uke and classifying. From the data analysis and discussion, the conclusions were as follows : 1. Displacement of COG Subject YH, COG was the highest in kuzushi(balance -breaking), vertical COG was low when following in tsukuri(positioning; set-up), kake(application; execution), and COG was pattern of same character each postures and resistance, respectively. Subject SDK, COG was low from kumikata(engagement positioning) to kake, and COG was that each postures and resistance were same patterns, respectively. Subject YH, SDK, each individual, postures and resistance, vertical COG was the lowest in kake phase, when performing. 2. Distance of COG between uke and tori The distance of COG between uke and tori when performing, subject YH was $0.64{\sim}0.70cm$ in kumikata, $0.19{\sim}0.28cm$ in kake, and SDK was $0.68{\sim}0.72cm$ in kumikata, $0.30{\sim}0.42\;cm$ in kake. SDK was wider than YH. 3. Distance of resultant COG between uke and tori The distance of resultant COG between uke and tori when performing, subject YH was $0.27{\sim}0.73cm$ from kumikata to kake. and SDK was $0.14{\sim}0.34cm$ in kumikata, $0.28{\sim}0.65cm$ in kake. Jigohontai(YH:$0.43{\sim}0.73cm$,SDK:$0.59{\sim}0.65cm$) was more moved than shizenhontai(YH:$0.27{\sim}0.53cm$, SDK: $0.28{\sim}\;0.34cm$). 4. Velocity of COG The velocity of COG when performing uchimata, subject YH was fast anterior-posterior direction in kuzushi, ant.-post. and vertical direction fast in tsukuri and kake. SDK was lateral, ant.-post. and vertical direction in kuzushi, ant.-post. and vertical direction in tsukuri and ant.-post. direction in take, respectively. 5. Acceleration of COG The acceleration of COG when performing uchimata, The trend of subject YH was showed fast vertical direction in kuzushi and tsukuri, ant.-post. and vertical direction fast in kake. The trends of SDK showed lateral direction in kuzushi, lateral and ant.-post. direction in tsukuri and ant.-post. direction in kake, respectively.

• 대한환경공학회지
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• 제32권8호
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• pp.739-746
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• 2010

본 연구의 목적은 1) 시료채취공간에서 ${\pm}10%$ 이내의 공기 유속을 가지는 챔버시스템을 제작하여, 2) 먼지(PM, particulate matter)측정을 위하여 사용되는 PM10과 PM2.5 시료채취기의 이론적 특성을 연구하고, 3) 실험을 통하여 본 연구에 사용된 먼지 시료채취기의 수행 특성을 평가하는데 있다. 챔버 내에서의 먼지 시료채취기의 수행능력을 측정하기 위하여 $20\;{\mu}m$의 공기역학중위입경과 2.0의 기하표준편차 특성을 가지는 옥수수전분을 분포하였다. 챔버 실험에 사용된 시료채취기는 미국 연방규정을 만족하는 각 1개의 APM PM10 및 APM PM2.5 시료채취기와 특수 제작된 3개의 소용량 시료채취기(2개 PM10과 1개의 PM2.5)를 사용하여 평균 공기 유속이 0.67 m/s와 2.15 m/s인 두 조건에서 각 1시간씩 3회 반복하여 총 6회의 실험을 실시하였다. 실험 결과, APM PM시료채취기를 기준 시료채취기로 사용하여 소용량 PM10과 PM2.5 시료채취기는 각 각 0.25와 0.39의 보정계수가 필요하며 이원 분산 분석을 통하여 두 개의 소용량 PM10 시료채취기의 평균 농도값 사이에는 유의적 차이가 있었다. 분리한계직경과 기울기(PM10: $10{\pm}0.5\;{\mu}m$와 $1.5{\pm}0.1$, PM2.5: $2.5{\pm}0.2\;{\mu}m$와 $1.3{\pm}0.03$)를 가지는 PM10과 PM2.5 시료채취기는 이론적으로 본 연구에 사용된 옥수수전분의 입자특성을 고려하여 86~114%와 64~152%의 먼지농도 범위를 채취하게 된다. 또한, 공기 중에 분포하는 입자의 공기역학중위입경이 해당 시료채취기의 분리한계직경보다 작을 때 시료채취기의 측정 질량농도는 이상적인 질량농도보다 크며, 반대의 경우 시료채취기는 작은 질량농도를 측정한다. 챔버 실험 결과, PM10과 PM2.5의 시료채취기는 각각 37~158%와 55~149% 범위를 가지며 이론적 계산농도보다 큰 범위의 질량 농도를 측정하였고 챔버 내 공기 유속이 2.15 m/s의 조건에서는 0.67 m/s와 비교하여 상대적으로 작은 먼지농도 범위를 가지며 이론적 계산농도와 유사한 먼지농도 범위가 측정되었다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제19권1호
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• pp.29-39
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• 2017

본 연구에서는 3면이 지중과 접하는 형태의 전력구에서 온도상승을 방지하기 위한 환기시스템 설계에 필요한 벽면에서 열전달계수 등 열설계 자료를 수치해석적인 방법으로 검토하였다. 수치해석 모델은 터널 벽체에서의 열전달을 고려하기 위해서 전력구의 터널의 라이닝을 포함하는 것으로 모델링하였으며, 전력구에 설치되는 전력케이블의 발열량(117~468 kW/km), 전력구내 풍속(0.5~4.0 m/s)에 따른 터널내 공기온도 및 벽체온도, 벽체를 통한 발열량을 CFD시뮬레이션에 의해서 구하였다. 또한 해석결과로부터 벽체열전달계수를 계산하고 환기구간의 터널내 공기온도를 유지하기 위한 한계거리를 검토하였다. 벽체표면에서 대류열전달계수는 입구영역에서는 불안정한 변화를 보이나 약 100 m정도의 이후에는 일정한 값에 수렴한다. 터널벽체열전달계수는 풍속에 따라 $3.1{\sim}9.16W/m^2^{\circ}C$정도이며, 이를 무차원식으로 표현하면 $Nu=1.081Re^{0.4927}({\mu}/{\mu}_w)^{0.14}$이 된다. 열저항 해석기법에 의해서 터널내 온도 예측방법을 제시하였으며, 약 3%이내의 편차로 예측이 가능한 것으로 평가되었다.

• 한국지리정보학회지
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• 제18권2호
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• pp.1-15
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• 2015

인류의 문명의 시작된 이래 도시유역의 침수는 거주민과 해당지역의 시설에 화학적이고 물리적인 피해를 입혀왔다. 최근의 연구는 도시홍수와 침수를 해석을 위한 모델과 지형자료의 통합에 관한 연구가 주를 이뤄왔다. 그러나 2차원 모델의 구축과정에 많은 시간이 소요되고 높은 데이터 처리기술을 요구하는 경향이 있다. 게다가 건물의 격자화 과정에서 의도치 않는 격자가 발생하게 되어 해석결과의 신뢰도를 떨어뜨리기 때문에 고해상도의 데이터 구득과 모형을 구축하더라도 건물의 처리기법에 따라 해석결과가 달라진다. 따라서 2차원 침수해석모형의 건물의 자료를 입력 시에는 이러한 왜곡현상을 최소화 할 수 있도록 건물의 일반화 처리 혹은 건물의 직교성 확보 등의 전처리가 필요하다. 이에 본 연구의 목적은 2차원 침수해석결과의 신뢰도를 향상시킬 수 있는 건물의 일반화 기법을 개발하고 건물의 일반화에 따른 영향을 검토하는데 있다. 연구결과, 도시지역의 2차원 침수해석결과의 신뢰도를 향상시키기 위해서는 각종 수치지도로부터 DBM(Digital Building Model)을 생성하고 본 연구에서 제안한 방법 Aggregation-Simplification을 적용하여 건물의 일반화를 수행하는 것이 바람직하며 각 기법의 임계값은 대상지역의 건물의 공간적인 특성을 고려하여 설정하되 건물의 평균 간격과 건물 간격의 표준편차를 더한 값을 초과하지 않는 것이 바람직한 것으로 나타났다.