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지진해일 전파모의를 위한 유한차분모형 개발
Development of Finite Difference Model for Tsunami Propagation 원문보기

한국수자원학회 2010년도 학술발표회, 2010 May 10, 2010년, pp.52 - 56  

안성호 (한양대학교 건설환경공학과) ,  하태민 (한양대학교 건설환경공학과) ,  조용식 (한양대학교 건설환경공학과)

초록
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본 연구에서는 지진해일전파 과정을 모의함에 있어 선형 천수방정식의 수치분산을 이용하는 기법이 아닌 선형 Boussinesq 방정식을 직접 차분하는 유한차분기법을 제안하였다. 지배방적식과 차분식의 일치성을 해석하기 위해 이산화 오차를 확인하고, 수치해의 안정적 수렴여부를 판단하기 위해 Von neumann 안정성 해석을 수행하였다. 또한 기법의 정확성을 검증하기 위하여 Gauss 분포의 초기 자유수면변위를 갖는 문제에 적용하여 선형 Boussinesq 방정식의 해석해와 비교하였다. 그 결과 기존의 선형 천수방정식을 차분화한 수치모형에 비하여 정확한 결과를 제공하였고 분산보정기법을 이용한 수치모형과 동일한 정확도를 보였으나 본 수치모형을 이용했을 때 비교적 넓은 범위의 조건에서 정확도 높은 결과를 제공하였다.

AI 본문요약
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문제 정의

  • 후)계산하는 데">계산하는데 어려움이 없다. 따라서 본 연구에서는 지진해일 전파의 분산효과를 수치분산을 이용하는 기법이 아닌 선형 Boussinesq 방정식을 직접 차분하여 물리적 분산을 직접 해석하는 유한차분기법을 제안하여 정확한 분산효과를 고려하고 기존 연구의 수치분산에서 발생하는 오차를 줄이고 계산 효율을 개선하고자한다. 제안한 기법의 이산화 오차를 확인하고 수치해의 안정적 따라서 수치오차와 불필요한 계산시간을 줄이기 위해 본 연구에서는 유한차분법을 이용하여 선형 천수방정식이 아닌 선형 Boussinesq 방정식을 차분하여 물리적 분산효과를 직접적으로 고려한기법을 제안하였다. 제안한 기법을 이용하여 Gauss 본 연구에서 제안한 수치기법의 안정성을 검토하였다. 우선 본 연구에서 제안한 유한차분식(6)-(8)의 해를 다음과 같은 Fourier 급수 형태로 표현할 수 있다고

    가설 설정

    • 본 연구에서 제안한 수치기법의 안정성을 검토하였다. 우선 본 연구에서 제안한 유한차분식(6)-(8)의 해를 다음과 같은 Fourier 급수 형태로 표현할 수 있다고 가정했다(Lapius와 Pinder, 1982).
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