지구과학 교사를 위한 대기 모델 (WRF) 설치 및 구동 방법

위지은 ( Jieun Wie ),강진희 ( Jinhee Kang ),문병권 ( Byung-kwon Moon ) 전북대학교 과학교육연구소 2021 과학과 과학교육 논문지 Vol.46 No.2

대기 연구 및 예측에 활용되는 Weather Research and Forecasting (WRF) 모델은 무료로 배포되고 있고 모델에 적용할 다양한 자료 및 파라미터, 스킴(scheme)들을 제공하고 있다. 이를 이용하면 학교 현장에서 지구과학 교사들이 학생들과 함께 간단한 대기 실험을 수행해보고 결과를 함께 분석할 수 있는 좋은 도구로 활용이 가능하다. 이 논문은 WRF를 간단하게 설치하고 구동하여 분석을 수행할 수 있도록 방법을 안내하고 있어, WRF 모델을 설치하는데 도움이 될 것이다. The Weather Research and Forecasting (WRF) model, which is used for atmospheric research and forecasting, is available free of charge and provides a variety of data, parameters, and schemes for the model. Educators can use this tool to conduct atmospheric experiments with their students and analyze the results together. The purpose of this paper is to provide instructions for the simple installation, operation, and analysis of a WRF model.

3D CAD 모델 기반 해양플랜트 배관 공정 모니터링 시스템 개발

김현철,이규홍 한국산학기술학회 2020 한국산학기술학회논문지 Vol.21 No.2

3D Models of offshore plant piping materials designed by 3D CAD systems are provided to the production processes in the form of 2D piping drawings and 2D piping installation drawings. In addition to the standard engineering information, the purchasing, procurement, manufacturing, installation, and inspection of raw materials are managed systematically in an integrated process control system. The existing integrated process management system can help reduce the processing time by managing the flow and progress of resources systematically, but it does not include 3D design model information. Hence, it is difficult to understand complicated pipe structures before installing the pipe. In addition, when design changes or immediate design modifications are required, it is difficult to find related data or exchange information quickly with each other. To solve this problem, an offshore plant-piping process-monitoring system was developed based on a 3D model. The 3D model-based piping monitoring system is based on Visual Studio 2017 C# and UNITY3D so that the piping-process work information can be linked to the 3D CAD model in real time. In addition, the 3D model could check the progress of the pipe installation process, such as block, size, and material, and the progress of functional inspection items, such as cleaning, hydraulic inspection, and pneumatic inspection. 3D CAD 시스템으로 설계된 해양플랜트 배관재 모델들은 2D 배관 제작도와 설치도의 형태로 생산 공정에 제공되고, 기본 엔지니어링 정보와 함께 통합 공정관리시스템에서 원자재의 구매, 조달, 제작, 설치 및 검사가 체계적으로 관리되어 진행된다. 기존의 통합 공정관리시스템은 자원의 흐름 및 진행 상황을 체계적으로 관리하여 공정 시수 절감에 많은 기여를 하고 있지만, 3D 설계 형상 모델 정보를 포함하고 있지 않기 때문에 배관 설치 작업 전에 복잡한 배관 구조를 파악하거나, 잦은 설계 변경으로 인해 연관된 도면을 찾을 때 상호간 신속한 정보 교류가 어려운 단점을 가지고 있었다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 3D 모델을 기반으로 하는 해양플랜트 배관 공정 모니터링 시스템을 개발하였다. 본 시스템은 3D 모델 기반 배관 모니터링 시스템은 Visual Studio 2017 C#과 UNITY3D를 기반으로 배관 공정 작업 정보가 3D CAD 모델과 실시간 연동될 수 있도록 구성하였다. 그리고 블록, 크기, 재료에 따른 배관 설치 공정 진행 흐름 뿐만 아니라, 청소, 수압검사, 공압검사 등 기능 검사 항목별 진행 흐름을 3D 모델상에서 실시간으로 확인할 수 있도록 하였다. 작업자는 개발된 시스템을 통해 생산 현장에서 실시간으로 배관 공정 진행 흐름을 포함한 3D CAD 모델을 쉽게 파악함으로써 작업 효율성 향상에 많은 기여를 할 것으로 기대된다.

유한확산집합체의 파라메트릭 시뮬레이션을 통한 공간 설치물

성우제 ( Sung¸ Woojae ) 한국공간디자인학회 2021 한국공간디자인학회논문집 Vol.16 No.7

(연구배경 및 목적) 인간은 자연을 통해 삶의 지혜를 익혀왔고 문제해결을 위한 실마리를 찾아왔다. 과학은 자연과의 상생을 위해 자연을 더욱 잘 이해하기 위한 방도였으며, 이러한 자연의 이해는 과학과 공학 분야에서 눈부신 성과를 거두어 왔다. 한편 건축가와 예술가는 공학적인 이해와 기술적인 지식의 습득보다는 자연이 주는 아름다움과 경이로움에 대해 더욱 매료되어 왔다. 삶의 가치와 질적 향상에 비중을 두어왔던 건축가와 예술가들에게, 자연은 새로운 형태와 공간을 만들기 위한 창의성의 보고가 되어 왔다. 자연을 이해하고 공략하기 위한 첨단 과학과 기술은 건축가 및 예술가에게 피부에 와닿는 간절함은 아니었다. 하지만 통섭과 융합의 거센 물결 속에서 건축가와 예술가들도 과학 및 기술 발전의 대열에 합류하려는 경향이 짙어지고 있다. 더불어, 사용자 친화적인 컴퓨터 환경의 개발로 인하여 최신 과학 기술에 대한 진입장벽이 매우 낮아졌다. 최근 젊은 건축가와 예술가들을 중심으로 자연현상을 단순한 모사에 그치지 않고 심도 있는 이해를 통하여 자신들의 분야에 적용하는 사례가 많아지고 있다. 이에 동시대의 건축가로서 특정한 자연현상에 대한 진지한 학습과 이해를 바탕으로 이를 구축물의 설계와 생산의 과정에 접목할 수 있는 방법론에 관하여 기술하고 이를 파일럿 프로젝트를 통하여 제안하고자 한다. (연구방법) 최근의 사례들을 살펴본바 자연현상의 이해 및 고찰이 설치미술 혹은 건축에 적용되는 방식은 크게 세 가지 단계를 거치게 된다. 1) 자연현상의 깊이 있는 이해, 2) 컴퓨터를 활용한 디지털 모형으로의 전환, 3) 작업에의 응용 및 적용. 이러한 과정을 염두에 두고 유한확산집합체 라는 자연현상에 대해 알아보고, 이를 파라메트릭 설계 도구를 활용하여 디지털 모형으로 전환한다. 이후 설치 작업의 대상지를 선정하고 디지털 모형을 현장에 알맞게 변형 후 설계과정에 도입 함으로써 자연현상을 활용한 설치 작품의 제안 과정을 기술하고자 한다. (결과) 번개, 눈 결정, 박테리아의 군집체 등에서 찾아볼 수 있는 유한확산집합체를 파라메트릭 설계 도구를 통하여 디지털 모형으로 전환하였고, 이를 실제의 공간에 맞도록 수정 후 적용함으로써 공기중에 부유하는 눈에 보이지 않는 입자들의 집적을 표상화하는 구조물을 제안할 수 있었다. (결론) 상기와 같이 본 논문에서는 자연현상의 피상적인 이해 및 모사의 단계를 넘어서 원리에 대한 깊은 이해를 바탕으로 디지털 모형을 생성하였다. 이를 실질적인 구축의 작업에 적용하기 위해, 대지를 선정하고 대지에 적합한 방식으로 디지털 모형을 가공하여 공간 설치 작품을 제안 하였다. 본 과정을 통하여 자연 현상에 대한 깊은 이해는 기존의 방식에서는 생각하기 힘든 새로운 계획과 구축의 방법을 제공할 수 있다는 점을 살펴보았다. (Background and Purpose) Humans have learned the wisdom of life through nature, which offers clues for solving man-made problems. In this regard, science and technology have introduced remarkable achievements. Meanwhile, architects and artists have been fascinated by the beauty and wonder of nature, which builds on their engineering understanding and technical knowledge. For architects and artists who have focused on improving the value and quality of human life, nature has been a constant source of creativity. Cutting-edge science and technology to understand and utilize nature was not an earnest desire for architects and artists. However, architects and artists are increasingly inclined to apply scientific and technological approaches amid the strong wave of consilience and convergence. In addition, owing to a user-friendly computing environment and accessible software, the barriers to cutting-edge technology have become very low, leading young architects and artists to adapt natural algorithms for their work. Therefore, as one of the architects and designers of the era, I would like to describe a methodology of design and production for art installations or buildings, with a thorough understanding of specific natural phenomena. (Method) Recent precedents clearly show that natural phenomena have been researched and adapted to various art installations or architectural projects in three major steps: 1) In-depth understanding of natural phenomena; 2) Translation into digital models using parametric design tools; and 3) Application to a physical model. One of the well-known natural phenomena, a diffusion limited aggregation system, is examined in this study, and it is converted into a digital model using a parametric design tool and Visual Basic. The digital model is reconfigured to fit into a specific site’s context. As such, this study proposes a conceptual framework and practical workflow of any nature-inspired art installation project. (Results) The diffusion limited aggregation was researched and the algorithm was broken down into chunks of code blocks in Visual Basic before being converted into a digital model through a parametric design tool. Next, it was modified and updated to fit the actual site’s context. The process proposed herein is a good example of visualizing nature’s algorithm by materializing invisible particles floating in the air. (Conclusions) As described above, in this study, a digital model was created based on a deep understanding of nature’s algorithm rather than a superficial understanding or by attempting to mimic natural phenomena. To materialize or visualize this, an installation was proposed on a site by reconfiguring the digital model in light of its specific context. This process showed that a deep understanding of natural phenomena can provide a new method of designing, planning, and constructing workflow, which is difficult to create using the existing processes.

직교배열실험을 이용한 해양플랜트 플로트오버 설치 작업용 능동형 DSF의 민감도해석과 근사모델 비교연구

김훈관,송창용 한국융합학회 2021 한국융합학회논문지 Vol.12 No.3

본 연구에서는 해양플랜트의 플로트오버 설치 작업을 위해 개발된 능동형 갑판지지 프레임(Deck support frame, DSF)의 구조설계에 대해 직교배열실험 방법을 이용한 민감도해석과 다양한 근사모델의 적용에 따른 설계공간 의 근사화 특성에 관한 비교연구를 수행하였다. 본 연구의 목적은 효율적인 최적설계안 탐색과 높은 정확도의 근사모델 을 생성할 수 있는 직교배열실험 기반의 설계 방법론을 제안하는 것이다. 설계인자는 주요 구조부재의 두께 치수를 적용 하였고, 응답함수는 중량과 강도성능을 선정하였다. 직교배열실험을 이용하여 설계인자 별 응답함수에 대해 정량적인 영향도가 분석되었고, 최소중량설계를 실현할 수 있는 최상 설계조건이 탐색되었다. 직교배열실험 결과로부터 반응표면 모델, 크리깅 모델, 체비쇼프 직교 다항식 모델, 그리고 방사기저함수 신경망 모델과 같은 다양한 근사모델이 생성되었 다. 근사모델의 결과를 통해 직교배열실험 결과의 타당성을 검증하였으며, 능동형 DSF의 설계공간에 대해 방사기저함 수 신경망 모델이 가장 높은 정확도로 근사화할 수 있는 것으로 나타났다. The paper deals with comparative study for characteristics of approximation of design space according to various approximate models and sensitivity analysis using orthogonal array experiments in structure design of active type DSF which was developed for float-over installation of offshore plant. This study aims to propose the orthogonal array experiments based design methodology which is able to efficiently explore an optimum design case and to generate the accurate approximate model. Thickness sizes of main structure member were applied to the design factors, and output responses were considered structure weight and strength performances. Quantitative effects on the output responses for each design factor were evaluated using the orthogonal array experiment. Best design case was also identified to improve the structure design with weight minimization. From the orthogonal array experiment results, various approximate models such as response surface model, Kriging model, Chebyshev orthogonal polynomial model, and radial basis function based neural network model were generated. The experiment results from orthogonal array method were validated by the approximate modeling results. It was found that the radial basis function based neural network model among the approximate models was able to approximate the design space of the active type DSF with the highest accuracy.

조합원 분양계약의 위법성

김종보 사법발전재단 2013 사법 Vol.1 No.23

The expression “union installment sale contracts” at first can bring up the legal concept, “sales contract” or “quasi sales contract”. However, different from usual sales contract, the main purpose of the rearrangement project is to provide the members with apartments developed as a result of the project. In contrast with usual parcelling-out contracts, a management and disposal plan provides legal basis for the members of Reconstruction·Redevelopment Project to buy apartments, and members' ownership of a lot is confirmed when the plan is approved. In the same context, the price settled in the union installment sale contracts is already specified in the “articles of association and management and disposal plan” not determined by a newly settled sales contract. In spite of what is mentioned above, union installment sale contracts is often made because it moves up the due date for the alloted charge. “The Act on Maintenance and Improvement of Urban Areas and Dwelling Conditions for Residents” divides the member's share of the expenses into “liquidation charge” and “alloted charge”. And the law regulates to collect the liquidation charge through an imposition disposition, an administrative disposition by the union. The law allows members to pay the liquidation charge in advance or installments as an exception, but these two forms of payment are not fixed in the contract. Therefore, it is hard to consider the liquidation charge clause as part of the union installment sale contracts. Similarly, the law regulates the alloted charge to be collected through an imposition disposition as well. Thus, it is against the law to privately agree to pay the alloted charge in advance or installments. The model article of the Ministry of Land, Transport and Maritime Affairs, which gives disadvantage of cash liquidation to the members who reject to enter into union installment sale contracts, is invalid. Member will be deprived of his status as a member only when it is regulated by the law. It is illegal to deprive one's status based on the model article. Even from aspect of procedure, it is against the law which enforces the resolution of general meeting in advance on the process of confirming the amount and payment due. As a result, the model article and articles of association which violate the law are invalid, and the union installment sale contracts are also invalid for reasons mentioned above. 조합원 분양계약이라는 표현은 법적으로 매매계약 또는 그에 준하는 계약을 연상시킨다. 그러나 정비사업의 조합원이 사업의 결과 조성된 아파트를 분양받는 것은 정비사업의 목적 그 자체라 할 수 있다. 일반 분양계약과 달리 재건축·재개발사업에서 조합원이 아파트를 분양받게 되는 법적 근거는 관리처분계획이며, 인가된 관리처분계획에 의하여 아파트의 수분양권은 확정된다. 조합원 분양계약에서 조합원이 지불하기로 약속한 금원도 역시 계약에 의해 새롭게 정해지는 매매대금이 아니라 조합정관 및 관리처분계획에서 이미 확정된 분담금에 불과하다. 그럼에도 불구하고 실무에서 조합원 분양계약을 체결하는 이유는 분담금 납부시기를 이전고시 이전으로 한정해서 분담금의 납부시점을 앞당기는 기능을 하기 때문이다. 현행 도시정비법은 조합원의 분담금(사업비용) 납부 방식에 관하여 크게 청산금과 부과금으로 나누어 규정하고 있다. 동법은 청산금을 부과처분이라는 조합의 행정처분에 의하여 징수하도록 하고 있다. 법률은 청산금이 분납, 선납될 수 있도록 하는 예외를 정하고 있지만 분담금의 분납과 선납을 조합원과의 계약에 의하도록 정하고 있지는 않다. 따라서 청산금조항은 조합원 분양계약의 법적 근거로 보기 어렵다. 또 하나의 제도로서 부과금도 역시 부과처분이라는 행정처분을 통하여 징수하도록 정하고 있다. 그러므로 청산금 부과처분 또는 부과금 부과처분이 아닌 당사자간의 계약에 의한 방식으로 분납금 선납의무를 이행하기로 합의하는 것은 원칙적으로 도시정비법의 규정에 위반된다. 국토부가 제정한 표준정관은 분양계약 체결을 거부하는 조합원에 대하여 현금청산의 불이익을 과할 수 있도록 정하고 있으나, 이는 법률의 위임이 없이 정해진 것으로 무효이다. 조합원은 법령이 정하는 특정한 사유에 해당하는 경우에만 조합원 지위를 박탈당할 뿐, 법령의 구체적인 위임 없이 표준정관이나 정관이 정하는 사유에 의해 자신의 의사에 반해서 조합원의 지위를 박탈당하지 않는다. 절차적인 측면에서도 표준정관의 위 규정은 총회결의를 거쳐 선납할 분담금의 액수와 분할납부의 시기가 먼저 정해지도록 하는 도시정비법의 취지에 반한다. 결국 조합원 분양계약에 관한 표준정관과 그에 따른 정관조항은 도시정비법의 규정에 위반하는 것으로 무효이고, 이에 근거해 체결된 조합원 분양계약 역시 강행법규에 위반하여 무효인 것으로 보아야 한다.

모래지반에서 버켓기초 설치에 의한 지반교란 평가

김재현,이승태,김동수 한국지반공학회 2018 한국지반공학회논문집 Vol.34 No.11

Bucket foundations are widely used in offshore areas due to their various benefits such as easy and fast installations. A bucket is installed using self-weight and the hydraulic pressure difference across the lid generated by pumping out water from inside the bucket. When buckets are installed in high permeable soil such as sands, upward seepage flow occurs around the bucket tip and interior, leading to a decrease in the effective stress in the soil inside the buckets. This process reduces the penetration resistance of buckets. However, the soil inside and outside the bucket can be disturbed due to the upward seepage flow and this can change the soil properties around the bucket. Moreover, upward seepage flow can create significant soil plug heave, thereby hindering the penetration of the bucket to the target depth. Despite of these problems, soil disturbance and soil plug heave created by suction installation are not well understood. This study aims to investigate the behavior of soil during suction installation. To comprehend the phenomena of soil plug heave during installation, a series of small-scale model tests were conducted with different testing conditions. From a series of tests, the effects of tip thickness of bucket, penetration rate, and self-weight were identified. Finally, soil properties inside the bucket after installation were approximated from the measured soil plug heave.

삼각교통섬 설치 여부별 교차로 사고 및 심각도 모형 개발

기한솔,김응철 한국도로학회 2023 한국도로학회논문집 Vol.25 No.2

PURPOSES : The main purpose of this study is to identify directions for improvement of triangular islands installation warrants through analysis of the characteristics of crashes and severity with and without triangular islands on intersections. METHODS : The data was collected by referring to the literature and analyzed using statistical analysis tools. First, an independence test analyzed whether statistically significant differences existed between crashes depending on the installation of triangular islands. As a result of the analysis, individual prediction models were developed for cases with significant differences. In addition, each crash factor was derived by comparison with each model. RESULTS : Significant differences appeared in the "crash frequency of serious or fatal" and "crash severity" owing to the installation of triangular islands. As a result of comparing crash factors through the individual models, it was derived that the differences were dependent on the installation of the triangular islands. CONCLUSIONS : As a result of reviewing previous studies, it is found that improving the installation warrants of triangular islands is reasonable. Through this study, the need to consider the volume and composition ratio of right-turn vehicles when installing a triangular island was also derived; these results also need to be referred to when improving the triangular island installation warrants.

해상풍력 일괄설치시스템 예인 안정성 및 내항성능 평가를 위한 모형시험

조동호,이준신,유무성,정민욱,이호엽,한관우,김승한,Cho, Dong-Ho,Lee, Jun-Shin,Ryu, Moo-Sung,Jung, Min-Uk,Lee, Ho-Yeop,Han, Kwan-Woo,Kim, Seung-Han 한국전력공사 2020 KEPCO Journal on electric power and energy Vol.6 No.2

전력연구원에서 설계한 5 MW급 일괄설치시스템의 예인안정성 및 내항성능 검증을 위해 수조모형시험을 실시하였다. 1/48 축소모형을 만들어 정수 및 파랑 중 시험을 수행하였다. 실선기준 4, 5, 6 knots의 대응속도로 예인하며 예인선의 장력을 계측하고, 실선의 필요 예인 동력을 추정하였다. 또한, 관성계측장치를 이용하여 모형의 6자유도 운동을 계측하였으며, 파랑 중 구속모형시험을 통해 내항성능을 확인하였다. A model test for assessment of towing stability and seakeeping of a multi-purpose mobile base (MMB) was performed in calm water and wave conditions. Scale ratio of the MMB was 1/48. Tension of the towing line was measured during tests to estimate effective power to tow the full scale MMB. The tests were repeated with towing speed. In addition, an inertial measurement unit was used to measure six DOF motion of the model. Seakeeping performance was assessed through the captive model test.

서남해안 2.5GW 해상풍력단지 조성을 위한 설치 일정계획

고현정(Ko, Hyun-Jeung) 한국항만경제학회 2017 韓國港灣經濟學會誌 Vol.33 No.2

지구 온난화에 대처하는 일환으로 신재생에너지 가운데 세계 각국은 해상풍력단지 개발에 투자를 집중하고 있다. 그러나 해상풍력단지 개발은 해상에서의 구조물 운송, 설치 등의 해상작업이 요구됨에 따라 투자비용이 육상풍력단지 보다 높은 단점이 있다. 특히 해상기상 여건으로 인한 설치기간 지연은 해상풍력단지 운영의 경제성에도 영향을 끼치는 요소이다. 따라서 본 연구에서는 국내 해상의 기상여건을 고려하여 해상풍력단지 조성의 최적 일정계획을 거시적 측면에서 분석하고자 하였다. 이를 위해 수리적 모델을 개발하였고, 이를 이용하여 국내 서남해안 2.5GW 해상풍력단지 조성사업에 적용하였다. 해상 기상여건은 기상청의 자료를 활용하였고, 모델에 사용된 입력 자료는 해외의 선행 사례를 바탕으로 현실성을 최대한 반영하고자 하였다. 그 결과 해상풍력터빈 35기를 설치하는데 6개월이 소요되는 것으로 분석되었다. 특히 겨울을 피하여 작업하는 것이 비용을 최소화할 수 있는 것으로 분석되었다. As a way to address global warming, among the renewable energy sources, there have been heavy investments worldwide for the development of offshore wind farms. However, such development has a drawback: investment costs are higher than those for onshore wind farms due to required operations such as offshore transportation and installation. In particular, delays in installation due to adverse maritime weather conditions are factors that affect the economics of offshore wind farms" operation. Therefore, in this study, we analyze the optimal schedule of the construction of an offshore wind farm from a macro perspective by considering the weather conditions in Korea. For this purpose, we develop a mathematical model and apply it to a 2.5 GW offshore wind farm project on the southwestern coast of the country. We use data from the Korea Meteorological Agency for maritime weather conditions and attempt to reflect the actual input data based on precedent cases overseas. The results show that it takes 6 months to install 35 offshore wind turbines. More specifically, it is pointed out that it is possible to minimize costs by not working in winter.

설계 데이터가 손실된 선박에 대한 BWMS 설치 계획 연구

전송권(Songkwun Jeon),최영(Young Choi) (사)한국CDE학회 2016 한국CDE학회 논문집 Vol.21 No.1

After 2017 years, BWMS units must be installed in the existing ship as well as the new ship by the ballast water management convention. Software tools that can help automatically searching for BWMS installation space to avoid pipes and equipment in the engine room of the existing ship will be very useful in the BWMS layout design. In this study, voxel representation of scanned data is generated first to search space efficiently. Simplified voxel models of each unit are prepared to be located in the engine room space as well. Distance between connected models is calculated through the arrangement direction and position of each model. Sums of distance between connected models are compared for the optimal configuration. It is assumed that the sum of distance between connected models depicts the pipe usage. The proposed method can save the time needed for BWMS installation design and allows optimal configuration of BWMS units.