• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2021년도 학술발표회
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• pp.244-244
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• 2021

난류흐름 거동은 지형이나 수공구조물과 같은 고체 경계면의 변화에 민감하게 반응하며 특징 또한 다양하다. 보나 여수로 등과 같은 단차 구조물을 통과하는 흐름은 구조물의 모서리 같은 흐름 경계면이 급변하는 지점에서는 흐름분리(flow separation)가 발생하는 것이 특징이다. 이러한 흐름분리로 인해 전단층이 발생하며 흐름 재순환(recirculation)이 구조물 하류부에 형성된다. 이 연구에서는 낙차공 형식의 단차 구조물 하류부에서의 흐름 거동을 이해하기 위해 CFD모델링을 통하여 계산된 3차원 유동장을 분석한다. 난류 모의는 하이브리드 LES(large-eddy simulation)/RANS 계산 기법인 IDDES(improved delayed detached-eddy simulation)기법을 적용한다. IDDES의 기본 모형으로는 k-ω SST모형과 Spalart-Allmaras모형을 이용하여 두 모형의 성능을 평가한다. 자유수면의 변동은 VoF(volume of fluid)기법을 이용하여 계산하며, 각 지배방정식은 최소의 수치분산을 유지하면서 수치해의 안정성을 확보할 수 있는 2차 정확도의 유한체적법을 이용하여 이산화하였다. 수치해석 결과는 레이놀즈수 23,400과 후르드수 0.22의 조건에서 기존에 계측된 자료와 비교하여 수치모형의 정확도를 평가하고 하상 단차 하류부에서의 흐름 거동 특성을 분석한다. 계산 결과는 공학적으로 널리 사용되는 RANS 수치모의에서 볼 수 없는 전단층과 난류구조의 동적 거동 특성과 이에 따른 레이놀즈 응력분포의 특성을 설명해준다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제20권4호
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• pp.29-38
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• 2004

본 연구에서는 복합 경계면요소를 이용한 비선형 응력-변형 모델을 이용하여 쓰레기 매립지의 안정성해석을 수행하였다. 쓰레기 매립층의 응력-변형 거동 특성은 국내외 쓰레기의 삼축압축 강도시험 수행결과로써 결정하였고, 경계면 요소의 모델 변수 값은 여러 가지 차수재의 전단시험 결과를 적용하였다. 해석방법에 대한 검증을 위하여 국내 페기물 관리법에 준하는 매립지 모델을 선정하여 안정성해석을 실시하였다. 쓰레기에 대한 삼축압축시험과 토목섬유재에 대한 응력-변형 특성을 분석한 결과 쓰레기는 선형거동을 그리고 토목섬유는 비선형거동을 나타내는 것으로 나타났다. 경계면요소를 이용한 복합차수층 매립지의 안정성 해석결과 매립지 바닥면과 사면의 경계부에서 응력집중과 차수계의 전단변위가 크게 나타나 토목섬유라이너가 포설된 복합차수층의 경우는 복합 경계면 요소가 적용된 해석이 필요함을 알 수 있었다.

• 한국항공우주학회지
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• 제34권12호
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• pp.9-17
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• 2006

진동하는 에어포일에서 비정상 경계층의 거동을 조사하기 위하여 실험적 연구가 수행되었다. 가로세로비가 2.7인 NACA 0012 에어포일은 시험부에 수직으로 설치되었고, 1/4 시위에서 조화 피칭운동을 한다. 에어포일의 진동 진폭은 -6$^{\circ}$에서 +6$^{\circ}$까지 변화하며 평균 받음각은 0$^{\circ}$ 이다. 표면에 부착되는 프로브(글루온 프로브)가 경계층 표면 유동를 측정하기 위하여 이용되었다. 측정은 자유흐름속도는 1.98, 2.83, 4.03m/s에서 수행되었고, 시위길이를 근거로 한 레이놀즈수는 각각 2.3$\times$104, 3.3$\times$104, 4.8$\times$104이다. 에어포일의 무차원 진동수를 모든 경우에서 0.1로 고정하였다. 비정상 경계층에서 최소 전단력의 위치와 경계층 붕괴의 위치는 레이놀즈수 2.3$\times$104와 3.3$\times$104 사이에서 크게 다르게 나타난다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제12권1호
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• pp.57-66
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• 1999

국부진동에 의하여 영향을 받는 일부 부재를 분석하기 위하여 구조물 전체의 대하여 동적해석을 수행하는 것은 비경제적일 수 있다. 본 논문에서는 국부진동의 효율적인 해석을 위하여 부분구조법을 사용하였다. 선택된 부재의 해석에 사용할 경계조건을 구하기 위하여 자유도를 응축하는 행렬응축기법을 사용하였다. 해석의 정당성을 검토하기 위하여 경계조건을 고정지지와 단순지지한 경우와 비교하였다. 본 연구에서 제시한 부분구조기법을 이용하면 가진층에 대해서는 효율적으로 매우 정확한 거동을 예측할 수 있지만, 가진층에서 멀리 떨어진 곳에 대한 거동 예측 시에는 다소 오차가 발생한다.

• 한국대기환경학회:학술대회논문집
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• 한국대기환경학회 2003년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.339-340
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• 2003

일반적으로 대기에 배출된 오염물질의 확산과 수송과정은 공기의 연직 열적 구조에 의해 좌우되기 때문에(Coulter, 1979; Dayan et al., 1988) 이를 예측하기 위해서는 역전층과 혼합층 고도가 필수적으로 고려되어야 한다(권병혁 등, 2001). 따라서, 연직관측을 통해 대기 경계층의 연직구조를 조사하는 것은 지역 대기오염관리에 있어 매우 중요하다고 볼 수 있다. 특히, 역전층 형성과 고도변화는 대기오염의 지표 고농도를 유발시키는 중요한 현상의 하나로서, 지표면 부근에 역전층이 존재할 경우, 대기의 확산운동이 억제되어 고농도 현상이 나타날 수 있다. (중략)

• 한국항공운항학회지
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• 제14권4호
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• pp.24-30
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• 2006

An experimental study was carried out in order to investigate the influence of boundary layer behavior on the near-wake at low Reynolds numbers. An X-type hot-film probe(55R51) was used to measure the near-wake of an NACA 0012 airfoil at static angles of attack ${\alpha}=0^{\circ}$, $3^{\circ}$, and $6^{\circ}$, and the Reynolds numbers Re=2.3${\times}10^4$, 3.3${\times}10^4$, and 4.8${\times}10^4$. The results of the study show that the characteristics of the boundary layer on the airfoil surface have a close relationship with the mean velocity and turbulence intensity profiles of a near-wake. Therefore, the development of the boundary layer, the position of the separation point, and the existence and non-existence of reattachment on the airfoil surface were represented by the differences in mean velocity and turbulence intensity profiles of the near-wake.

• 한국세라믹학회지
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• 제40권10호
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• pp.1015-1020
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• 2003

$\rho$-알루미나 결합 진동성형용 알루미나 캐스터블 내화물의 매트릭스부분과 용응 슬래그와의 침식거동을 젭센(Jabsen)이 주장한 이론을 기초로 하고 킹거리(Kingery)가 제안한 반응 기구를 통해 규명하였다. 매트릭스 부분의 초기침식이 분자확산거동에 의하여 지배되며, 아레니우스 관계식과 잘 일치하고 있어 온도의존성 활성화 과정으로 받아들 수 있다. 슬래그와 경계층의 Ca 농도차이가 23.2%로서 경계층을 형성하기 위한 물질이동의 구동력이 되었다. 매트릭스의 침식정도가 뮬라이트 소결체보다 심하지만 킹거리의 침식반응 기구와 잘 일치하고 있어 캐스터블의 수명예측이 가능하다.

• 대한토목학회논문집
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• 제26권6D호
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• pp.951-960
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• 2006

본 연구에서는 실제 주행차량의 수평하중이 다양한 층 경계면 마찰계수 상태의 포장구조체에 미치는 영향을 고찰하기 위해 수평하중을 고려한 포장구조해석 모델링을 구축하였다. 기존 해석프로그램의 경계층 평가분석을 고찰하기 위하여 기존 다층탄성해석프로그램인 KENLAYER와 구축된 모델링을 이용한 상용 유한요소해석프로그램 ABAQUS 로부터 연직하중과 수평하중이 작용하는 경우 및 하중조합의 경우 포장체 거동을 비교분석하였다. 또한 각각의 하중상태하에서 경계층 상태에 따른 포장구조체의 공용성을 평가한 후, 연직하중과 수평하중이 동시에 가해지는 포장구조체의 경계면 상태에 따른 영향계수의 데이터베이스를 구축하였다. 기존의 주행차량의 연직하중만을 고려한 경우와 실제 주행차량의 수평하중과 연직 하중을 고려한 경우 포장구조체에 미치는 영향을 분석한 결과, 수평하중의 작용으로 인해 공용수명이 약 1/300로 감소하므로, 포장구조해석시 주행차량의 수평하중을 고려한 층 경계면 영향계수 개발이 필요함을 알 수 있었다. 또한 국내 고속도로의 대표단면을 이용하여 수치해석을 실시한 결과, 아스팔트층의 두께가 얇을수록, 또한 아스팔트층의 탄성계수가 작을수록 경계면 상태에 큰 영향을 받음을 알 수 있었다. 포장구조해석시 주행차량의 수평하중을 고려하기 위하여 포장구조체 공용수명에 영향을 미치는 아스팔트층의 두께, 탄성계수, 그리고 경계면 조건으로부터 아스팔트층 하부의 인장변형률을 결정하는 인장변형률 예측식을 제안하였고, 공용중인 포장구조체의 두께와 탄성계수를 이용하여 인장변형률 예측식을 해석적으로 검증하였다. 또한 제안된 예측식을 이용하여 아스팔트층과 보조기층 사이의 접합여부에 따른 인장변형률 영향계수를 개발하였다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제24권1호
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• pp.108-115
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• 2020

본 연구에서는 패류 껍질의 경계조건을 모사한 고연성 시멘트 복합재료의 휨 성능을 평가하였다. 패류 껍질층 경계면 구조를 모방하여 프리캐스트 형식으로 제조된 패널 사이를 후 타설 HDCC로 충전한 실험체와 PE-mesh를 HDCC층의 경계면에 배치한 실험체 등 2가지 경계면 특성을 고려하여 제작한 4종류 실험체의 휨 성능을 평가하였다. 패류 껍질의 경계조건을 모사한 고연성 시멘트 복합재료의 휨 성능 평가결과 일반적인 휨 시험체 대비 층상화 단면을 적용한 모든 실험체의 연성이 증가하였다. 특히 PE-mesh를 삽입하여 층상화한 방법이 가장 우수한 연성을 나타내는 것을 확인하였다. 이는 삽입된 PE-mesh가 층을 분리하는 경계면 역할을 하고, PE-mesh 체눈 내의 각주형 HDCC는 층과 층사이의 부착을 견고히 하는 역할을 하였기 때문이라고 사료된다.

• 상하수도학회지
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• 제23권6호
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• pp.833-842
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• 2009

A series of laboratory experiments has been performed to investigate the behaviour of interfacial layer of saltwater wedge in estuary. Experimental conditions have been established according to densimetric Froude number, which is a dimensionless number comparing inertia force with buoyancy due to the density difference. To observe the behaviour of saltwater wedge, conductivity meter has been used to detect salinity. Time averaged and temporal variation of observed properties have been analyzed to determine and investigate the interfacial layer. The location and profile of interfacial layers have shown the dependency on densimetric Froude number. The thickness of interfacial layer has been also dependent on the variation of densimetric Froude number.