• 제목/요약/키워드: modelling and simulation

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농업기상학의 역사 (Evolution of Agrometeorology at the Global Level)

  • Sivakumar, M.V.K.
    • 한국농림기상학회지
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    • 제6권2호
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    • pp.127-139
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    • 2004
  • 농업기상은 지난 100년 동안 서술적인 학문에서 물리학적 및 생물학적 법칙을 활용하는 정량적인 학문적으로 발전되어 왔다. 농업인들은 기후와 기상정보의 이용으로 수익을 개선할 수 있다는 점을 더욱 길이 인식하게 되었고, 이는 농업기상서비스에 대한 수요를 증대로 이어질 것이라는 점은 의심할 여지가 없다. 그러므로 21세기 농업기상의 필요성과 전망을 크게 두 가지 주제로 구분하는 것은 시의 적절하다 할 수 있다. 즉 농업생산을 위한 농업기상서비스와 이들 서비스를 지원하기 위한 농업기상지원시스템으로 대별할 수 있다. 이러한 농업기상지원시스템의 중요한 구성요소인 자료, 연구, 정책 및 훈련/교육/지도의 중요성이 더욱 강조될 것이다. 몬티쓰박사가 말한 바와 같이, 식량공급은 궁극적으로 기상자원의 잠재성을 탐구하거나 악기상의 영향을 최소화하는 농민의 기술력에 좌우될 것이다. 장비, 자료관리체계, 기후예측, 작물모의, 농업기상정보 배분 등에 있어서의 최근 발전으로 인해 농민이 이러한 핵심기술을 습득, 향상시키는 것을 돕기 위해 필요한 도구들이 농업기상학자들에게 제공되고 있다. 따라서 향후 농업기상기술의 현장활용은 그 전도가 매우 밝다 하겠으며, 이러한 기술의 현장활용을 통해 지속농업의 촉진 및 빈곤타파 등에 농업기상이 근원적인 커다란 기여를 할 수 있을 것이다.

IFC활용 BIM기반 공정/원가 통합관리 프레임워크 (A Framework Integrating Cost and Schedule based on BIM using IFC)

  • 이진강;이현수;박문서;정민혁
    • 한국건설관리학회논문집
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    • 제14권3호
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    • pp.53-64
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    • 2013
  • 건설프로젝트 관리 과정에는 수많은 정보가 존재한다. BIM(Building Information Modelling)은 정보전달의 매개체로써 공정 및 원가 정보를 관리하여 4D(3D+Time), 5D(4D+Cost) 시뮬레이션 등 다양한 이익을 얻을 것으로 예상되었다. 그러나 BIM 활용과정에 따른 정보의 연계 문제, BIM 객체기반 공정/원가 정보의 한계, BIM 소프트웨어 호환성 문제 등으로 인해 BIM을 활용한 공정 및 원가정보의 관리는 적극적으로 활용되지 못하고 있다. 이에 본 연구에서는 위의 문제점들을 개선하고자 IFC(Industry Foundation Classes)활용 BIM기반 공정/원가 통합관리 프레임워크를 제안하였다. 먼저, 정보 입력 문제와 정보 표현의 한계점을 개선하기 위해 공간을 최소단위로 공정 및 원가정보를 통합 관리하는 데이터베이스를 구축하고, 데이터 호환성 문제를 해결하기 위해 국제 표준 데이터 포맷인 IFC를 활용하여 앞서 구축한 데이터베이스의 정보와 BIM 소프트웨어를 연계하여 BIM을 기반으로 한 공정/원가 정보의 통합관리를 시도하였다. 이는 BIM기반 공정/원가 통합관리를 위한 정보 처리 프로세스의 기초를 제공하며, 정보 요구에 대한 정확한 이해를 도와 의사소통의 정확성을 향상시켜 BIM기반 공정/원가관리의 효율성을 높일 것으로 예상된다.

대용량 태양광전원이 연계된 배전선로에 있어서 보호협조기기의 최적 운용알고리즘 (Optimal Operation Algorithm of Protection Devices in Distribution Systems With PV System)

  • 권순환;이후동;남양현;노대석
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제19권5호
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    • pp.17-26
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    • 2018
  • 최근, 대용량의 태양광전원이 연계된 배전계통은 기존의 단방향과 달리 양방향의 조류가 발생하고, 태양광전원의 연계위치 및 고장위치에 따라 사고전류의 크기와 방향이 변하여, 보호기기간의 협조시간차가 충분히 확보되지 않는 문제점이 발생할 수 있다. 또한, 태양광전원을 고려하지 않은 기존의 보호기기 정정치를 그대로 적용하고 있어 보호기기간의 협조시간차를 확보하기 어려운 상황이 발생하고 있다. 따라서 본 논문에서는 태양광전원이 연계된 선로에서 고려할 수 있는 3가지 Case의 보호기기 정정치 운용모드를 제시하고, 이를 바탕으로 태양광전원의 용량에 따른 최적의 보호협조 시간을 도출할 수 있는 알고리즘을 제안한다. 한편, 이를 바탕으로 보호협조 전용소프트웨어인 Off-DAS를 이용하여, 태양광전원이 연계된 배전계통을 모델링하고, 보호기기(변전소 계전기, 리클로저(Recloser), 고객계전기, 태양광전원 고객계전기)간의 협조시간차 특성을 분석한다. 실 계통을 대상으로 시뮬레이션을 수행한 결과, 본 논문에서 제시한 보호기기의 정정치 운용 모드와 정정치 산정 방식이 태양광 전원이 연계된 배전계통 보호기기간의 협조시간을 안정적으로 확보할 수 있음을 알 수 있었다.

인천항 제2연륙교 주경간의 적정 교각폭 결정에 관한 연구 (2) 제2연륙교 주경간의 통항방식에 따른 항만운영효율의 경제성 분석 (A Study on the Optimal Span Width In the Bridge Main Span of Incheon 2nd Bridge (2) Economic Analysis on Port Operational Efficiency according to Traffic Schemes in the Bridge Main Span of Incheon 2nd Bridge)

  • 구자윤;김석재;장은규
    • 한국항해항만학회:학술대회논문집
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    • 한국항해항만학회 2004년도 추계학술대회
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    • pp.337-342
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    • 2004
  • 인천항의 송도 신도시와 영종도 인천국제공항을 이어주는 제2연륙교 건설사업이 1999년 민간제안사업으로 정부에 제안되어 3차례에 걸친 동항 안전성 연구에도 불구하고 적정 교각폭이 결정되지 못하고 있다. 따라서 본 연구에서는 인천항의 제2연륙교 설치시 왕복동항이 가능한 교각폭으로 설계한 경우를 대비하여 10,000G/T이상 선박이 일방동항으로 항로폭을 설계할 경우의 항만운용효율 변화 및 경제성을 분석하고자 한다. 연구결과, 제2연륙교 항로의 왕복통항대비 10,000G/T 이상 일방동항시 제2연륙교 주경간 항로에서의 총대기시간은 2011년도에 20,362 시간, 2020년에는 24,544으로 평가되었다. 따라서 10,000G/T이상 선박의 일방동항에 따른 체선${\cdot}$체화비용으로 2011년에 약197억원, 2020년에는 233억이 될 것으로 추정되므로 제2연륙교가 완공될 2008년부터 2040년까지의 33년간의 총 체선${\cdot}$체화비용은 약7,689역원으로 평가되었다.

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단감의 최적 Modified Atmosphere포장 규격 설정 (Designing Modified Atmosphere Packaging for Persimmon (Diospyros kaki cv. Fuyu) Fruit Based on Respiration Modelling)

  • 안광환;최성진;이동선
    • 한국포장학회지
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    • 제13권2호
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    • pp.67-73
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    • 2007
  • 수확후 연화, 흑변, 저온장해 등의 생리장해로 품질이 급속히 저하되는 단감을 장기간 신선도를 유지하기 위하여, $0^{\circ}C$에서 비경쟁억제효소반응속도식으로 조사된 단감 과실의 호흡특성과 저밀도폴리에틸렌필름의 두께별 가스특성을 조사하여 적정수준의 저산소와 고이산화탄소농도를 유지하도록 MA 포장규격을 설정코자 본시험을 수행하였다. 40, 52, 60, 70 ${\mu}m$ 두께의 samples LDPE film의 산소와 이산화탄소 가스투과도는 각각 $Q_{O2}=(2,540{\times}1/L)-16ml{\cdot}hr^{-1}{\cdot}atm^{-1}{\cdot}m^{-2}$, $Q_{CO2}=(13,742{\times}1/L)-70ml{\cdot}hr^{-1}{\cdot}atm^{-1}{\cdot}m^{-2}$이었다. 개당 평균 과중이 $225{\pm}5$ g인 단감을 두께가 각각 40, 52, 60, 70 ${\mu}m$인 저밀도폴리에틸렌필름으로 한개씩 포장하여 $0^{\circ}C$에서 저장하였을 때 효소반응속도식으로 조사된 단감 과실의 호흡특성과 저밀도폴리에틸렌필름의 두께별 가스투과도를 고려하여 시간에 따른 포장내 공기조성의 변화를 예측한 값과 저장 70일후 조사한 실측값은 대체로 일치하는 결과를 보였고, 과육내 Acetaldehyde와 Ethanol의 축적과 생리장해과의 발생에 있어서도 최적 포장조건으로 예측된 두께 52 ${\mu}m$의 포장조건이 실제 저장에서도 적합한 것으로 조사되었다. 이 같은 방법으로 과실의 무게에 따른 적정 MA포장조건을 설정하였다. 포장작업 특별히 주의할 점은 필름의 접착을 완벽하게 하여 핀 홀의 발생이 없도록 해야 한다.

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인천항 제2연륙교 적정 주경간 폭 결정에 관한 연구 (2) 주경간의 통항방식에 따른 항만운영의 경제성 분석 (A Study on the Optimal Width of the Main Span In the 2nd Bridge of lncheon (2) Economic Analysis on Port Operation according to Traffic Schemes in the Main Span)

  • 구자윤;김석재;장은규
    • 한국항해항만학회지
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    • 제29권1호
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    • pp.65-69
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    • 2005
  • 인천항의 송도 신도시와 영종도 인천국제공항을 이어주는 제2연륙교 건설사업이 1999년 민간제안사업으로 정부에 제안되어 3차례에 걸친 통항 안전성 연구에도 불구하고 적정 교각폭이 결정되지 못하고 있다. 따라서 본 연구에서는 인천항의 제2연륙교 설치시 왕복통항이가능한 교각폭으로 설계한 경우를 대비하여 10,000G/T이상 선박이 일방통항으로 항로폭을 설계할 경우의 항만운용효율 변화 및 경제성을 분석 하고자 한다. 연구결과, 제2연륙교 항로의 왕복통항대비 10,000G/T 이상 일방통항시 제2연륙교 주경간 항로에서의 총대기시간은 2011년도에 20,362시간, 2020년에는 24,544시간으로 평가되었다. 따라서 10,000G/T이상 선박의 일방통항에 따른 체선$\cdot$체화비용으로 2011년에 약 197억원, 2020년에는 약 233억원이 될 것으로 추정되므로 제2연륙교가 완공될 2008년부터 2040년까지의 33년간의 총 체선$\cdot$체화비용은 약 7,689억원으로 평가되었다.

다른 원격탐사 센서로 추출한 강우자료의 이질성과 이에 의한 비선형유출반응에 미치는 영향 (Investigating Remotely Sensed Precipitation from Different Sources and Their Nonlinear Responses in a Physically Based Hydrologic Model)

  • 오남선;이길하;김상준
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제39권10호
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    • pp.823-832
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    • 2006
  • 강우는 물과 에너지 순환에서 가장 중요한 역할을 한다. 이 연구에서는 두개의 다른 원격탐사 센서를 이용하여 추출한 강우자료의 불확실성 (uncertainty)에 대하여 검토해 보았으며, 이에 의한 오차가 비선형 수치수문모형에서 수문인자(유출)를 모의할 때 어떻게 영향을 미치는가를 살펴보았다. 지상에서 관측된 강우 관측을 이용하여 WSR-88D (NEXRAD)에 의해 추출한 레이더 강우, 그리고 IR (Infrared) 밴드를 기반으로 하는 인공위성 강우관측을 비교 검토하였으며, 세 가지의 서로 다른 강우와 현장에서 측정된 기상자료를 입력 자료로 사용하여, 오프라인 CLM (Community Land Model) 수문모형으로 유출량을 모의하였다. 이 연구에서 물리적 이론을 기반으로 하는 CLM수문 모형의 매개변수는 지표면-대기의 수문반응 (land-atmosphere interaction)을 적절하게 묘사하도록 정의되었다고 가정한다. 다른 원격탐사 센서를 이용하여 추출한 강우자료는 시공간적으로 다른 양상을 보여 주며, 수치모형의 실험 결과는 강우입력의 불확실성이 수문반응의 결과에 어떻게 영향을 미치는지를 보여준다. 이 연구는 앞으로 우리나라에서 개발 및 활용가능성이 있는 레이더 강우와 인공위성 강우에 대한 사전 지식을 제공하고, 동시에 수치 수문모형을 수행할 때 수문반응의 불확실성에 대한 정보를 제공해 주며, 결국은 기후 변화에 따른 수자원의 재분배를 이해하는데 이바지할 것이다.

조류와 충격파가 혼재한 해역의 3차원적 수리특성 분석 (Identifying Three-Dimensional Hydraulic Characteristics of the Sea Region Under Combined Tidal Current and Shock Waves)

  • 강민구
    • 대한토목학회논문집
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    • 제29권4B호
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    • pp.339-346
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    • 2009
  • 본 연구에서는 조류와 충격파가 혼재한 해역의 흐름 특성을 3차원 수치모형(Princeton Ocean Model, POM)을 사용하여 파악하였다. 1994년에 완공된 시화방조제의 끝막이 공사 동안 개방구간과 그 주변 해역의 흐름을 모의하기 위하여 POM 모형을 선정하였다. 모의결과는 큰 내 외수위차와 적은 통수단면적으로 인해 발생한 충격파가 창조시와 낙조시에 각각 방조제 내측과 외해로 전파되는 것으로 나타났다. 또한, 충격파 주변에서 흐름분리가 발생하며, 충격파가 개방구간을 통과한 후 더 넓은 지역으로 퍼짐에 따라 충격파의 조류에 대한 영향은 약화되는 것으로 나타났다. 흐름의 종방향 유속분포는 충격파의 영향을 받는 것으로 밝혀졌다. 또한, 낙조시 개방구간 전방에서 수위강하가 발생했으며, 내외수위차가 가장 큰 모의조건에서는 도수현상이 발생하였다. 따라서 충격파가 지배적인 해역의 흐름 특성을 파악하기 위해서는 3차원적 수리해석이 필요하며, 해석결과는 대상해역에서 수행되는 해상공사 및 시설물 관리에 필요한 정보를 제공할 것으로 기대된다.

수치모형을 이용한 수제 간격에 따른 흐름 및 하도변화 연구 (Numerical investigation of space effects of serial spur dikes on flow and bed changes by using Nays2D)

  • 이경수;장창래
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제49권3호
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    • pp.241-252
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    • 2016
  • 본 연구에서는 2차원 수치모형을 이용하여 수제의 설치간격과 길이변화에 따라 흐름특성과 하도의 변화 특성을 파악하였다. 최상류에 설치된 수제는 흐름의 영향을 직접 받으며, 단독 수제와 같은 특성이 있다. 또한 시간이 증가할수록 국부세굴은 흐름과 수제의 외측 가장자리가 만나는 지점에서 발생하며, 수제 상류로 이동한다. 하상토 퇴적은 통수초기에 수제 후면에서 발생하지만 시간이 지날수록 하류 전체에 걸쳐 나타난다. 최상류단 수제에서 무차원 수제 간격(L/b)이 클수록 세굴공 깊이는 작으나, 동적평형상태에 도달하였을 경우에 세굴공 깊이는 일정하게 유지되었다. L/b이 클수록 무차원 세굴심($y_s/H$)은 증가하지만, L/b이 10이상인 경우에는 독립성이 강해지면서 하류에 위치한 수제는 단독 수제와 같은 특성을 보였다. 그러나 L/b이 4이하인 경우에는 하류에 설치된 수제의 간섭을 받아 하류에 설치된 수제 상류에서 퇴적이 발생하였다. 따라서, 무차원 수제 간격이 4~10인 경우에 군수제의 역할이 감소되었다.

다각형 입자 기반 개별요소모델을 통한 암석의 역학적 특성과 횡등방성 모사 (Polygonal Grain-Based Distinct Element Modelling of Mechanical Characteristics and Transverse Isotropy of Rock)

  • 박정욱;박찬;류동우;최병희;박의섭
    • 터널과지하공간
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    • 제26권3호
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    • pp.235-252
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    • 2016
  • 본 연구에서는 다각형 입자 기반 개별요소모델을 이용하여 실험실 스케일에서 등방성, 횡등방성 암석의 거동과 점진적 파괴 과정을 모델링할 수 있는 시뮬레이션 기법을 구축하였다. 가압에 따른 미세균열의 개시와 성장 과정을 모니터링할 수 있는 기법을 제안하였으며, 이를 통해 전단균열과 인장균열의 개시와 성장이 암석의 점진적 파괴 과정에 미치는 영향을 살펴보았다. 다각형 입자기반 개별요소모델의 거동 및 미세균열의 발생 양상은 실험실에서 관찰되는 암석의 일반적인 특징과 상당 부분 일치하는 것으로 나타났으며, 이를 통해 상기 모델이 암석의 역학적 거동을 합리적인 수준에서 재현할 수 있음을 확인하였다. 다각형 입자기반 개별요소모델에 대한 기초연구로서 접촉면의 미시변수와 시료의 거시물성 간의 상관관계를 살펴보았으며, 미시변수를 조정함으로써 다양한 암석의 강도와 변형 특성을 재현하였다. 한편, 상기 모델을 횡등방성 암석을 모사하기 위한 방법론을 제시하였으며, 이를 국내 횡등방성 암석인 아산편마암에 적용하여 근소한 오차 범위 내에서 실내시험 결과를 재현하였다.