• 한국추진공학회지
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• 제14권2호
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• pp.54-62
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• 2010

본 논문에서는 고속 비행체의 공기유동 데이터 측정 시스템에 직접 적용이 가능하며 고 신뢰도를 갖는 유동 데이터 처리 알고리즘 개발에 대해 기술하였다. 과거 공기유동 데이터 획득시스템과는 다르게 전산유동해석(CFD)을 통해 미리 획득한 데이터를 적용한 알고리즘으로 전압력 측정이 필요 없이 충분 한 센서 여유(redundancy) 및 오류 검출기능을 지니고 있다. 개발된 알고리즘에 대한 검증은 상용 프로그램인 매트랩 및 시뮬링크를 사용하여 진행하였다.

• 항공우주기술
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• 제7권1호
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• pp.40-48
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• 2008

공기 혼합시스템은 초음속 지상추진시험설비의 축열식 가열기로부터 공급되는 $1000^{\circ}C$, 3.5MPa의 공기와 고압공기 공급원으로부터 공급되는 상온, 동일 압력의 공기를 혼합시켜서 시험부로 공급하기 위한 설비로 32MPa로 압축되어 있는 고압공기 공급원을 3.5MPa로 감압하는 고압/저온 유동제어부, 축열식 가열기의 고온밸브에서부터 공기 혼합기로 고온의 공기를 공급하기 위한 고온 배관, 축열식 가열기로부터 공급되는 고온 유동과 고압공기 공급원으로부터 공급되는 상온 유동을 혼합하기 위한 공기 혼합기로 구성된다. 공기 혼합 시스템을 통하여 완전히 혼합된 공기의 유량은 25kg/s, 온도는 약 $400^{\circ}C$로 이를 통하여 초음속 지상추진시험설비의 구동 영역을 저 마하수, 저 고도 영역까지 확장할 수 있다.

• 생물환경조절학회지
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• 제1권1호
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• pp.72-83
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• 1992

우리 나라 축사는 생산효율 제고를 위하여 대형화, 밀폐화, 고밀도화, 자동화 경향이 뚜렷하다. 대형의 밀폐된 고밀도 축사는 쾌적한 실내환경을 전제로 하기 때문에 기계적으로 실내환경을 적절히 제어하지 않으면 안된다. 제한된 공간에 먼지, 병원성 미생물, 유해기체, 수분이나 열의 과도한 집적은 생산과 재생산효율에 심각한 영향을 미친다. 그러므로 축사내 생산주체인 가축과 작업인이 쾌적한 실내환경에서 생산활동을 할 수 있도록 열적, 화학적/생물학적 환경을 물리적으로 제어하지 않으면 안된다. 본 연구는 실험축사내 가축이 일정한 열을 발생할 때 실내공기의 유동형태를 예측하기 위해서 수행하였다. 이 연구의 결과를 실내환경제어를 위한 환기시스템 책략 개발의 기초자료로 활용할 수 있다. 실험축사내의 공기유동을 예측하기 위해 Body-Fitted Coordinate(BFC)의 격자배열과 k-$\varepsilon$ 난류모형 및 SIMPLE계열 solution scheme을 사용하였으며, 예측의 유효성 검정은 Boon(1978)의 실험결과를 이용하였다. 예측한 공기유동의 형태와 실험한 공기유동의 형태를 비교한 결과 대체로 만족할만한 결과를 얻었다. 그러나 유입공기의 온도가 1$0^{\circ}C$인 경우의 공기유동은 실험유동형태와 약간의 차이가 있었다. 즉, 실험에서는 수평슬롯으로 유입 된 공기가 바로 아래로 굴절되어 유동하였으나, 예측의 결과는 일정 거리로 수평방향으로 유동하다가 아래로 굴절하였다. 이런 유동의 차이는 k-$\varepsilon$ 난류모형 자체가 경험적으로 부력에 민감하게 반응않는 결함이 원인이 될 수도 있으며, 실험의 부적절한 수행이 원인이 될 수도 있다. 이 유동의 경우 Reynolds 수가 3,000정도의 난류이며, 완전발달유동 (fully-developed flow)이므로 관성력 (inertia force)이 부력 (buoyancy force)보다 커, 일정거리 수평으로 유동하다가 아래로 굴절할 수도 있기 때문이다. 앞으로 이를 규명하기 위한 보다 깊이 있는 연구가 이루어져야 할 것이다.

• Journal of Biosystems Engineering
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• 제14권2호
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• pp.123-127
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• 1989

축사나 환기시스템은 슬롯 환기시스템(slot-ventilation systems)으로 설치되어 있는 경우가 많으며, 이의 공기 유동(流動)을 2차원으로 해석할 수 있다. 직사각형 슬롯 환기 밀폐공간의 공기혼합 형태와 속도분포의 추정을 위해서 K-E 난류 전이모형을 기초로 한 TEACH-T 프로그램을 변형, 적용하였다. 이 모형을 이용하여 얻은 기류분포 형태는 실측한 기류분포 형태와 매우 잘 맞았으며 추정한 공기속도의 크기는 비교적 잘 맞는 편이었다. 그러므로 TEACH-T 프로그램을 변형해서 환기시스템 설계의 기초자료가 되는 여러 형태의 슬롯 밀폐공간의 공기분포와 공기속도의 크기를 추정하는데 TEACH-T 프로그램을 변형해서 적용시킬 수 있다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제38권10호
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• pp.865-871
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• 2014

본 연구는 벤츄리 시스템을 미세기포 생성을 위한 공기공급 장치로 개발하는데 그 목표를 두고 수행하였다. 이를 위해 상용유동해석 프로그램인 ANSYS CFX-15를 사용한 전산 유동해석을 통해 기하학적 형상변화가 벤츄리 관 내 유동특성들에 미치는 영향을 규명하였다 그리고 공급공기를 공급하는 공기 공급관의 위치, 크기, 개수 등을 변수로 2-유체 유동 해석을 수행하여 이들 설계 값들이 공기 공급 특성에 미치는 효과를 규명하였다. 최종적으로 직경 비 ${\beta}=0.75$의 벤츄리 확대관이 시작되는 위치에 공기 공급 구멍을 설치할 경우 가장 많은 공기가 벤츄리 관으로 유입되는 것을 확인할 수 있었으며, 유입공기 공급구멍 개수 및 직경과 벤츄리 관 내 공급되는 공기량 사이에는 선형적인 관계가 성립됨을 확인하였다.

• 에너지공학
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• 제11권4호
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• pp.306-316
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• 2002

본 연구에서는 공기청정기의 최적설계에 필요한 자료를 획득하기 위해 다양한 실내공간에서의 유동에 대한 연구를 수치해석적인 방법으로 수행하였다. 실내유동 해석을 위해서 사용된 공기청정기의 사용처로는 물류창고, 아파트 거실과 주방, 6인 병실을 선정하여 계산을 수행하였다 시간에 따른 평균농도 변화는 모든 실내공간에서 완전 혼합(perfect mixing)인 경우와 매우 흡사하게 나타나는 것을 볼 수 있었고, 공기청정기의 설치 위치가 시간에 따른 실내의 평균농도 변화에 미치는 영향은 미미한 것을 볼 수 있었다. 실내의 국부적인 농도를 살펴보면 사용처 별로 유동의 흐름이 원활하지 못해서 생기는 공기정화 취약구 역을 관찰할 수 있었으며, 이는 각 공간모델과 공기청정기의 설치위치에 따라 크게 달라지는 것을 볼 수 있었다.

• 한국추진공학회지
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• 제17권2호
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• pp.46-56
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• 2013

고온 공기 공급시스템이 있는 시험장치는 분출냉각 소재를 개발하고 이를 실험적으로 평가하는데 필요한 장치이다. 본 연구에서 아크-플라즈마 발생기, 찬 공기가 공급되는 Plenum 챔버, 시험부로 구성된 시험장치를 설계하였으며, 내부 유동해석을 수행하였다. CFD 결과로부터 설계된 Plenum 챔버가 열적으로 안전하고 챔버 내부에서 초고온의 공기와 찬 공기가 잘 혼합되고 있음을 확인할 수 있었다. 또한, 시험부로 균질한 유동을 공급할 수 있는 구조로 시험장치가 설계되었음을 검증하였다.

• 생물환경조절학회지
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• 제28권1호
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• pp.16-27
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• 2019

4차산업혁명 기술인 가상현실 기술을 이용하면 현장에 가지 않고 가상공간에서 교육하고 체험하는 것이 가능하여 사용자가 가상의 세계에서 현실과 같은 자연스러운 상호작용이 가능하다. 가상현실 기술을 활용하여 농업인에게 시각적으로 인지하기 힘든 공기유동, 환기효과 등의 체험을 하도록 하여 농업시설 관리의 중요성을 교육하는데 기여할 수 있다. 본 연구는 농업시설인 온실이나 돈사 모델을 생성하고 환경조건에 따라 원격 서버에 저장된 CFD 데이터를 불러와 농업인 및 컨설턴트가 VR 기기를 통해 공기유동을 보면서 컨설팅 할 수 있는 시뮬레이터 시스템을 개발하기 위해 수행되었다. 농업시설 3차원 오브젝트 생성, 농업시설 가상현실 환경구축, CFD 및 농업시설 구조물의 데이터베이스 구축, CFD 가시화 시스템에 대하여 제안하였다. 컨설턴트가 환경조건에 따라 상황을 설정하여 사용자와의 상호작용에 의해 농업시설내의 공기유동 정보를 체험할 수 있다. 사용자는 동절기나 하절기의 환기여부에 따라 가시화된 공기유동을 체험할 수 있으며, 농업시설 내의 지점별 위치에 대한 정량화된 환경분포를 제공받을 수 있다. 현재 동절기 및 하절기 주간 3연동 온실 및 2009 자돈 돈사에 대한 데이터가 구축 되어 있으며, 향후 개발된 시스템에 다양한 환경조건에 대한 체험을 하도록 CFD 전문가 들은 다양한 환경조건에 대한 CFD를 수행하여 시스템에 등록하는 것이 필요하다. 또한 농업시설 내 공기상태를 눈으로 보고 정확하게 파악하여 적정환기를 할 수 있도록 농업인들에게 가상현실 기기조작을 교육할 수 있는 체계가 필요할 것으로 판단된다.

• 통합자연과학논문집
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• 제15권2호
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• pp.73-81
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• 2022

본 연구는 다중이용시설 이용자들의 쾌적함과 안전 그리고 시설내부 에너지 사용량의 최적 절감을 위하여 이용자수를 분석예측한 정보에 따른 공기질품질제어시스템 운영을 통해 국민 중심의 안전하고 쾌적한 서비스를 제공할 필요로 수행되었다. 이를 위하여 실내유동인구수를 카운팅하는 로컬시스템을 제작하고 수집된 유동인구 카운팅 정보를 시계열 모델링을 기반으로 분석예측하는 연구를 진행하였다. 개발된 시스템 성능평가 결과 유동인구 카운팅시스템은 95% 이상 정확도를 보여주었고, 예측시스템은 83~95% 정확도를 확보하였다. 본 연구결과 개발된 시스템은 다중이용시설에 즉시 적용가능하며 향후 남녀노소 인식을 진행하고 이를 예측한 정보에 의한 보다 다양한 서비스 개발을 추진할 계획이다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제20권1호
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• pp.470-476
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• 2019

일반적으로 열차 제동을 위한 제동력은 압축공기를 활용하여 제공된다. 열차에 상황별로 적절 제동력을 가하기 위해 사용하는 압력밸브 시스템은 복잡한 유동 회로를 가진다. 이를 일반적인 기계가공으로 제작 시, 유로형상 설계에 제약이 있는 반면, 3D 프린팅 기법으로 제작시 유동 효율을 증대할 수 있는 유로형상 제작이 가능하다. 따라서 이번 연구에서는 기존의 제작 방식으로 유로를 제작하는 경우와, 3D프린팅의 장점을 살려, 자유로운 형상의 유로를 제작하는 경우를 비교하여, 압력 밸브 시스템 내의 압축공기 유동의 현상을 해석적으로 분석하였다. 해석을 위한 조건으로는, 유로 방향이 바뀔 때 유로의 곡률 크기, 유로의 직경, 입구 및 저장소 압력의 크기, 그리고 압축공기의 초기 온도로 구분하였다. 압력손실의 최소화 및 유동 특성의 균일성이 제동 효율 개선에 영향을 주는 요인이므로, 수치해석을 통한 연구를 통해 일반적인 기계가공을 통한 직각 유로 형상보다는 3D 프린팅을 통한 곡률 유로의 경우가 제동효율 개선에 유리함을 확인하였다.