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논문실적
| 적응적 격자를 활용한 토석류 모형 |
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학술지명 한국스마트워터그리드학회
저자 안현욱,정안철,정관수,김연수,김성훈,노준우
발표일 2017-11-02
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국내의 토석류는 대부분 강우로 인해 촉발되며, 기후변화로 인해 점점 더 극한강우가 늘어날 전망으로 토석류의 빈도도 증가할 것으로 예상되고 있다. 토석류 모형의 해석격자는 모형의 정확도에 큰 영향을 미치며 특히 직교격자는 건물 및 구조물의 표현에 한계가 존재하나 현재 구축된 대부분의 토석류 수치모형은 직교격자기반으로 구축되었다. 일반적으로 FDM 기반의 수치모형은 직교격자를 사용하며, 이러한 모형은 모형을 구축하기 쉽다는 장점이 있는 반면, 복잡한 지형을 표현하기 어려우며, 계산효율이 떨어지는 단점 존재한다. FEM 또는 FVM 기반의 수치모형은 삼각형 격자를 사용할 수 있으며, 이러한 경우 복잡한 지형을 효율적으로 표현할 수 있으나 지형이 복잡해질수록 격자 생성에 많은 시간과 노력이 필요하다는 단점이 있다. 직교격자와 삼각형 격자의 장단점을 고려하여 직교격자상에서 보다 효율적으로 격자생성을 하는 적응적 메쉬세분화기법(adaptive mesh refinement method)과 분할격자기법(cut cell method)이 존재한다. 1990년대 주목받기 시작하여 2000년대 이르러 천수방정식에 적용되기 시작한 이 방법은 고정확도 수치기법들을 비교적 용이하게 모형에 적용할 수 있는 직교격자의 장점을 가지면서, 비구조격자 및 구조곡선격자와 비교하여 복잡한 지형의 격자를 쉽게 생성가능하다. 본 연구에서는 이러한 적응적 메쉬세분화기법을 도입하여 효율적이며 정확한 적응적격자를 기반으로 한 토석류 수치모형을 개발하고자 한다. |
