• 제목/요약/키워드: 계산기관

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3차원 분무연소장 해석에 의한 액체추진기관 연소실 성능예측에 대한 연구 (Analysis of Spray Combustion for the Performance Prediction of Liquid Rocket Combustor)

  • 황용석;윤웅섭
    • 한국추진공학회지
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    • 제3권3호
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    • pp.31-39
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    • 1999
  • OFO, FOF 삼중 충돌형 및 FOOF 이중 분리 충돌형 분무연소장의 3차원 수치해석을 통한 연소성능 예측 및 성능설계 방법에 대하여 고찰하였다. 예조건화 압축성 유동 지배방정식과 저 레이놀즈수 $\kappa$-$\varepsilon$ 2 방정식 난류모델을 바탕으로 LU-SGS 기법을 사용하여 시간적분 하였으며 분무과정은 DSF 방법을 사용하여 모사하였다. n-heptane 액적과 공기를 연료와 산화제로 하는 액체 추진기관 내에서의 분무 연소장을 계산하였으며 연소에서의 난류의 영향은 eddy 소산모델을 사용하여 모사하였다. 분무연소장의 특성과 연소성능이 비교되었으며, 계산 결과 FOF 삼중 충돌형 분사기의 성능이 가장 우수한 반면, OFO 삼중 충돌형 분사기의 성능이 가장 저조한 것으로 나타났다. 연소효율에 중대한 영향을 미치는 파라미터로는 운동량비에 따른 초기 분무 액적의 평균직경과 혼합효율임을 확인하였다. 연소효율은 초기 분무 액적의 평균직경과 반비례, 혼합효율에 비례하여 증가되며, 산화제/연료 혼합비도 비례하여 상승하나, 일정 운동량비 이상에서는 감소되는 것으로 나타났다. 각 분사기 형태에서 운동량비에 따른 연소효율의 변화는 혼합효율의 변화와 동일한 경향을 보이며 그 크기는 분무 액적의 평균직경에 밀접한 관계가 있음을 알 수 있었다.

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SWMM을 연계한 DEM기반의 도시침수해석 모형 (DEM Based Urban Inundation Analysis Model Linked with SWMM)

  • 이창희;한건연;최규현
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제39권5호
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    • pp.441-452
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    • 2006
  • 최근에 홍수재해와 관련된 자연재해가 급격히 증가하고 있다. 특히, 사회기반시설의 집중 및 인구증가로 도시지역에서의 침수는 인명과 재산에 큰 피해를 야기한다. 본 연구의 목적은 배수시스템에서의 과부하로 인한 도시지역에서의 침수심을 계산하기 위해서 우수배수시스템모형과 2차원 지표류모형을 연계한 새로운 모형을 개발하는 것이다. 대상유역에서의 침수유량의 거동은 두 가지 요소로 고려되는데 하나는 배수시스템에서의 흐름이고 다른 하나는 월류유량으로 발생한 범람 흐름으로 고려되어 졌다 개발모형은 군자와 장안유역에 적용되었고, 계산된 침수심들은 모의결과로 제시되었다. 모의 결과는 홍수관계기관이 침수 발생이 예상되는 지점에서 홍수피해 방지를 위해 배수시스템의 용량에 대한 재설계 혹은 확장 등과 같은 대책을 수립하는데 도움을 줄 수 있다. 또한, 본 모형은 홍수관계기관에서의 정책결정에 활용될 수 있도록 침수위험지도를 만들고 홍수경감대책을 수립하는데 이용될 수 있다

보조동력용 마이크로터빈 엔진에 대한 과도성능 해석 (Investigation of Transient Performance of An Auxiliary Power Unit Microturbine Engine)

  • 손호재;김수용
    • 한국추진공학회지
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    • 제11권3호
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    • pp.20-28
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    • 2007
  • 압축기의 써지 현상을 관찰하는 가장 쉬운 방법의 하나로는 부분품의 성능특성도상에 정적 그리고 동적 운용 특성을 나타내는 것이 될 수 있다. 이 경우 엔진의 작동범위가 써지 범위에 의하여 제한될 것이고 따라서 엔진은 엔진의 정적 또는 과도 성능의 전 과정에 걸쳐 일정한 써지 한계를 갖도록 요구되고 있다. 로터의 극관성 모멘트, 닥트 내 공기/가스의 용적 그리고 열전달 효과 등은 엔진의 작동이 정적 특성으로부터 일탈하게 되는 주요 요소들이다. 시스템 내에서 열교환기가 존재하는 경우처럼 큰 용적의 경우 그것은 동적 작동 특성에 상당한 영향을 주게 될 것인데 본 논문에서는 보조동력기관으로 사용되는 마이크로터빈의 예를 들어 엔진의 과도성능 특성에 압축기의 출구에서 추출되는 냉각공기가 미치는 영향을 조사코자 하였다. 질량 및 일 그리고 회전수 일치 법칙에 근거하여 터빈을 흐르는 가스 유량, 압력비, 회전 속도, 동력 그리고 모멘트가 계산되었다. 본 연구의 결과는 제어시스템 설계를 위한 기초 자료로 활용될 수 있을 것이다. 이러한 과도 성능을 계산하기 위한 프로그램을 개발을 위해서 상업용 MathCAD 소프트웨어를 사용하였다.

건설폐기물 처리대가 산정을 위한 중간처리시설의 비용산정 모델 개선에 관한 연구 (A Study on the Improvement of Cost Calculation Model of Recycling Treatment Facility for Estimation of Construction Waste Disposal Fee)

  • 김창학;이준영;김효진
    • 토지주택연구
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    • 제14권1호
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    • pp.135-144
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    • 2023
  • 현재 LH공사에서 활용하고 있는 건설폐기물 처리대가 기준은 오래전에 개발된 표준 모델을 활용하여 대가를 산정하고 있다. 따라서 본 모델은 폐기물 처리시설의 기술발전과 환경상황을 잘 반영하지 못하는 문제점을 갖고 있다. 따라서 본 연구에서는 이러한 문제점을 개선하기 위해 건설폐기물 중간처리 대가기준에 대한 분석을 실시하였다. 공공발주기관과 LH에서 활용하고 있는 원가계산방식의 현황과 차이점을 분석하였다. 또한 폐기물 중간처리업체의 운영실태에 대한 현장조사 및 전문가 인터뷰 등을 실시하여 현재 활용되고 있는 표준모델에 대한 개선모델을 제시하였다. 건설폐기물의 중간처리를 위한 주요 공정은 건설폐기물의 파쇄기 투입, 파쇄, 선별 및 분별, 이송으로 이루어져 있다. 본 모델에 맞추어 공정운영에 필요한 소요인력과 비용을 분석하여 발주를 위한 적산 기준을 제안하였다. 이 개선된 표준모델은 공공기관의 폐기물 중간처리를 위한 원가계산 기준으로 활용될 수 있으며, 폐기물처리비의 증액이 필요한 것으로 판단하였다.

극소저출생체중아에서 생후 첫 주의 제한적 수액투여가 기관지폐이형성증과 동맥관개존증 발생에 미치는 영향 (The effect of restricted fluid intakes in the first week of life on the risk of bronchopulmonary dysplasia and patent ductus arteriosus in very low birth weight infants)

  • 구회경;최은나;남궁란;박민수;박국인;이철
    • Clinical and Experimental Pediatrics
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    • 제50권6호
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    • pp.536-542
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    • 2007
  • 목 적 : 극소저출생체중아에서 생후 초기에 유지량 이하의 제한적 수액 투여가 선호되고 있으나 이런 제한적 수액 투여로 기관지폐이형성증이나 동맥관개존증의 발생이 감소되는지 확실하지 않다. 극소저출생체중아에서 생후 첫 주에 유지량 이하 수액의 투여량에 따라 동맥관개존증이나 기관지폐이형성증의 발생 위험에 차이가 있는지 확인해보고자 하였다. 방 법 : 2002년 1월부터 2004년 12월까지 세브란스병원에서 출생하여 신생아 집중 치료실에 입원한 출생 체중 1500 g 미만의 극소저출생체중아 중 28일 이상 생존한 적정 체중아 83명을 대상으로 하였다. 본 신생아 집중 치료실에서는 유지 수액량을 불감성 수분 손실과 예견되는 소변량을 이용하여 계산하여 투여하였고 인공 호흡기 치료의 경우에는 계산된 유지 수액량의 70-80%로 제한하였다. 생후 1, 3, 7일간의 수액량을 일일 체중 당 수액량(mL/kg/day) 으로 환산하여 각 기간에서 25 백분위수 미만을 저수액군, 25백분위수 이상 75백분위수 이하를 중수액군, 75백분위수를 초과한 경우를 고수액군으로 분류하였다. 각 기간별 수액군 간의 기관지폐이형성증과 동맥관개존증의 빈도와 임상적 및 인구학적 인자를 비교하였다. 결 과 : 전체 대상 환아의 재태 주령은 $28.6{\pm}1.7(24^{+6}-32^{+6})$주, 출생 체중은 $1124{\pm}225(600-1490)g$, 남아가 44례(53.0%), 여아가 39례(47.0%), 다태 임신은 19례(22.9%), 신생아 호흡 곤란 증후군은 72례(86.7%), 인공호흡기 사용기간은 $15.3{\pm}13.6$일, 인공호흡기를 3일 이상 사용한 경우는 75례(90.4%)이었다. 기관지폐이형성증은 15례(18.1%)에서, 동맥관개존증은 17례(20.5%)에서 진단되었다. 각 기간별 수액군간에 기관지폐이형성증이나 동맥관개존증의 발생에는 통계적으로 유의한 차이가 없었다. 기관지폐이형성증 발생은 단변량 분석에서 유의한 관계를 보인 출생 체중, 인공 호흡기 사용 기간, 동맥관개존증 등의 영향을 보정하여도 각 기간별 수액군간에 유의한 차이는 없었다. 동맥관개존증 발생은 단변량 분석에서 유의한 관계를 보인 재태 주령, 출생 체중, 인공 호흡기 사용 기간 등의 영향을 보정하여도 각 기간별 수액군간에 유의한 차이는 없었다. 결 론 : 생후 첫 주에 소변량과 불감성 수분 손실을 기준으로하여 수액 투여를 하는 경우 수액 투여량의 많고 적음이 기관지폐이형성증이나 동맥관개존증의 발생에 영향을 주지 않는 것으로 생각된다. 이러한 결과에 따르면 극소저출생체중아에서 유지 수액량의 결정시에 체중 변화 및 소변량을 기준한 방법은 수액 투여의 기준으로 사용하기에 적합하다고 사료된다.

한국인의 연령별 기관 내경 및 단면적 분포에 대한 분석 -흉부전산화단층촬영을 이용한 측정- (Analysis of Age-related Distribution of the Tracheal Diameter and Cross-sectional Area Among Koreans -Compuerized Tomographic Measurement-)

  • 이건;김대식;문승철;구원모;양진영;이헌재;임창영;한헌;김광호;선경
    • Journal of Chest Surgery
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    • 제32권5호
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    • pp.442-447
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    • 1999
  • 서론: 성장기에서 기관의 성장양상에 관한 이해는 수많은 기관질병의 관리나 선천성 기관협착증에서 기관 성형술 등에서 매우 중요한 지표가 된다. 그러나 이에 관한 국내의 연구례가 거의없는 실정이다. 본 연구는 한국인 소아에서 기관의 내경과 단면적을 후향적으로 분석하여 기관질환의 치료에 기초자료를 제공하고자 한다. 대상 및 방법: 1996년 5월부터 1998년 8월까지 흉부전산화 단층촬영을 시행한 0세부터 20세까지 106명의 환자를 대상으로 하였는데 기관의 내경이나 단면적에 영향을 줄 수 있는 기관질환, 과거에 개흉술을 받은 경우, 종격동 종양, 폐쇄성 폐질환이 있는 경우는 본 연구에서 제외시켰다. 남자가 69명, 여자가 37명이었으며 기관의 종단내경과 횡단내경은 흉부유입부와 대동맥궁 부위에서 각각 측정하였다. 기관의 형태는 각 부위의 단면에서 원형, 타원형, 말발굽형으로 구분하였으며 단면적은 A = 1/4$\pi$ab (A: 단면적, $\pi$: 3.14, a: 종단내경, b: 횡단내경)의 공식으로 계산하여 각 부위의 내경과 연령 및 성별에 따른 단면적을 비교 분석하였다. 통계처리에서 p값이 0.05이하일 때 통계적 의미가 있는 것으로 간주하였다. 결과: 5세이하에서는 level I과 II 모두에서 기관의 형태가 원형을 이루고 있었으며 두 부위간의 단면적의 차이는 없었다. 성장함에 따라 level I의 형태는 타원형으로 변해가는 반면 level II에서는 그대로 원형을 유지하고 있었으며 level I의 단면적이 level II 보다 크다(p=0.020). 기관의 내경과 단면적은 성장함에 따라 직선관계로 증가한다는 것이 확인되었고(r>0.9), 5세이하의 소아에서는 여자가 남자보다 기관의 단면적이 크고 (p=0.020) 15세가 넘으면 반대로 남자가 더 크다 (p=0.002). 결론: 이상의 결과에서 흉부전산화 단층촬영은 기관의 내경과 단면적을 측정하는데 있어 안전하고 확실한 방법이며 성장기의 한국인에서 기관의 내경과 단면적에 대한 지표가 되고자 한다.

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대용량 BIM 형상 데이터 스트리밍을 위한 캐쉬 구조 (BIM Geometry Cache Structure for Data Streaming with Large Volume)

  • 강태욱
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제18권9호
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    • pp.1-8
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    • 2017
  • 본 연구의 목적은 물리적 메모리 할당이 어려운 대용량 BIM(Building Information Modeling) 형상 데이터를 처리하기 위한 캐쉬(cache) 구조를 제안한다. 조달청 등 공공기관에서 BIM 발주가 많아짐에 따라 대용량 BIM 형상 데이터를 가시화하고, 계산해야 하는 경우가 많아지고 있다. 규모가 크고 복합적인 시설물의 경우, 렌더링 및 계산해야하는 형상 수가 많아 사용자가 BIM 모델을 검토하고, 단면을 확인하는 데 어려움을 겪는 경우가 있다. 예를 들어, 설계, 검토 협업 시, 대용량 BIM 데이터를 네트워크를 통해 전달받아야 할 경우, 다운로드에 많은 시간이 걸릴 수 있고, 물리적 여유 메모리 한계를 넘어가면, 에러로 가시화나 형상정보 추출이 불가능할 수도 있다. 물리적 메모리가 부족하거나 대역폭이 적은 네트워크 상에서 대용량 BIM 데이터를 활용하기 위해서는, BIM 형상 렌더링 및 계산 시점에 필요한 데이터만 메모리로 캐쉬(cache) 처리하는 것이 유리하다. 이 연구는 물리적 메모리 할당이 어려운 대용량 BIM 형상 데이터를 효과적으로 렌더링하고 계산하기 위한 BIM 형상 캐쉬 구조를 제안한다.

천연가스의 임계유동함수 불확도 평가 (Estimation of Uncertainty in Critical Flow Function for Natural Gas)

  • 하영철
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제38권7호
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    • pp.625-638
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    • 2014
  • 본 연구에서는 천연가스 유량 측정에 사용되는 임계유동함수(CFF)를 AGA8-dc 상태방정식으로 계산할 때 CFF 계산값의 불확도를 평가하였다. CFF 계산에 사용되는 엔탈피, 엔트로피, 음속 식은 불확도 분석이 가능하도록 무차원 헬름홀츠 자유에너지(Helmholtz free energy, HFE)와 이의 편도함수로 표현하였고, HFE의 불확도를 추정하였다. 압축인자의 불확도에 의해 유발되는 종속 변수의 불확도를 반영하기 위해 AGA8-dc 압축인자 식을 해당 불확도만큼 편차가 생기는 형태로 변형하였고, 각 불확도 요인별로 불확도 기여도 평가 모델을 만들었으며, 이를 CFF 계산 프로그램에 적용하였다. 그 결과 CFF의 불확도는 압력 10, 50, 100 bar 에서 각각 0.025, 0.055, 0.112 % 정도로 평가 되었고 압력에 비례하여 증가하는 것을 확인하였다. 또한 본 결과를 기존 CFF 국제비교시험결과(1999년)에 적용한 결과 각 기관별 CFF 값의 차이를 적절히 설명하는 것도 알 수 있었다.

GUM 기반 ADCP 유량 측정불확도 산정을 위한 소프트웨어의 개발 (Development of Software for GUM based Uncertainty Assessment of Discharge Measured by ADCP)

  • 김종민;김동수
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2022년도 학술발표회
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    • pp.17-17
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    • 2022
  • 현재 하천에서 유량을 측정하는 가장 일반적인 장비는 ADCP(Acoustic Doppler Current Profiler)이다. ADCP는 일정 수심이 확보되는 곳에서는 보트에 장착하여 효율적으로 정확한 유량을 측정하고 있다고 알려져 있다. ADCP의 활용성이 증가함에 따라 측정결과의 신뢰성을 표현하는 방법에 대한 관심이 증가하고 있으며, 프랑스에서는 해외 전문가들을 초청하여 동일한 현장에서 ADCP의 유량을 측정하고 해당 결과를 비교하여 ADCP의 측정정확도에 대한 분석을 수행하고자 하였고, 국내에서도 이와 동일한 방식으로 홍수통제소가 주관하여 국내 유량조사기관들의ADCP를 이용해 장비에 대한 검정과 측정유량에 대한 정확도를 확인하고자 하였다. 해당 방식은 장비들간의 측정결과를 이용하여 이상치를 나타내는 장비에 대해서는 검토가 가능하나, 측정결과에 어떠한 요인들이 측정정확도에 영향을 발생시키는지에 대한 분석을 하기 에는 한계점이 있다. ISO에서는 일반적으로 이루어지는 측정에 대하여 GUM 표준안을 기반으로 하여 측정불확도를 산정하도록 권장하고 있으며, 유량분야의 위원회인 TC 113에서도 GUM을 이용하도록 권장하고 있다(ISO 25377, 2020). 하지만 ADCP를 이용하여 유량을 계산하는 방식이 매우 복잡하고, 이를 GUM에 적용하여 유량측정의 불확도를 산정하기에는 복잡하고 많은 계산식이 필요하기 때문에 이를 계산할 수 있는 도구가 없다면 일반적인 측정자가 불확도를 산정하기에는 한계가 있다. 본 연구에서는 기존에 수행되었던 연구성과들을 종합하여 ADCP의 유량 측정불확도를 산정하는 과정을 프로그램화하고 쉽게 계산할 수 있도록 AQUA(ADCP discharge(Q) Uncertainty Assessment)라는 소프트웨어를 개발하였다. AQUA는 C#을 기반으로 국내에서 일반적으로 사용하고 있는 Sontek사와 TRDI사의 ADCP의 측정결과를 불러올 수 있도록 개발되었다. 해당 소프트웨어를 이용하여 다양한 사용자들이 사용하고 이를 통해 현재 개발된 소프트웨어의 사용성을 보완한다면, 실무에서도 쉽게 ADCP의 측정불확도를 산정할 수 있을 것으로 기대된다.

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상용 소프트웨어를 이용한 스파크 점화 기관의 시뮬레이션에 관한 연구 (Study on the simulation of a spark ignition engine using BOOST)

  • 정창식;우석근;류순필;윤건식
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제40권9호
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    • pp.733-742
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    • 2016
  • 연료 경제와 유해 배출 가스 저감을 목적으로 최근 들어 LNG 또는 합성 가스를 사용하는 박용 가스 기관이 주목받고 있다. 예혼합 연소를 하는 오토 사이클로 작동하는 가스 기관을 구현할 경우 EGR 또는 SCR을 적용하지 않고도 Tier III의 규제를 충족할 수 있는 것으로 확인되고 있다. 본 연구에서는 오토 사이클로 작동하는 기관에 대한 시뮬레이션 기술을 산업 기술 현장에 제공하기 위한 목적으로, 실험적으로 접근이 용이한 소형 가솔린 기관을 대상으로 상용 소프트웨어인 BOOST를 이용한 시뮬레이션을 시행하였다. 이 연구는 두 단계로 구성되어 이미 시행한 첫 번째 단계에서는 흡기 및 배기 계통에 대한 최적의 모델링 방법에 관한 연구가 수행되었다. 이번 연구는 이전의 연구에서 선정된 흡 배기 계통의 해석 모델을 적용한 상황에서 실린더 내 과정을 해석하고 최종적으로 주요 성능 인자들을 계산하는 방법을 정립하였다. 이 연구를 통하여 실험에의 의존이 적은 연소 및 열전달 모델과 밸브 유량계수 모델을 선정하고 관련 상수들을 결정하는 방법을 확립하였다. 이들을 이용하여 실린더로 유입되는 공기량, 실린더 내 순간 압력 변화 및 도시평균유효압력을 효과적으로 예측할 수 있음을 확인하였다.