• 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.

• 기계저널
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• 제25권1호
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• pp.32-38
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• 1985

지금까지의 계산된 직접 분사식 디이젤기관에서의 분무유동 현상은 실린더내에서의 공기유동과 공기밀도의 온도에 대한 변화를 고려하지 않은 경우이다. 디이젤 연소의 모델링을 위한 몇가지 단계, 즉 (1) 연소실내에서 공기유동을 무시한 경우의 분무유동 특성 (2) 공기유동 (swirl, squish, turbulence)을 고려한 경우에서의 분무유동 특성 (3) 연소실내에서의 분무제트와 주위 기체사이에의 열 및 질량의 이동현상 (4) 연소실 벽면과 연소가스 사이에의 열역학적 관계 의 4가지 단계중 제 1단계에 해당하는 모델로써 보다 완벽한 가정과 정확한 입력 데이터를 이용하면 좋은 예측결과를 나타낼 수 있는 자료가 될 수 있겠으며 공기유동을 고려한 경우의 분무유동 또한 프로그램이 거의 완성단계에 있으므로 가까운 시일내에 이용할 수 있으리라 믿는다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2011년도 제36회 춘계학술대회논문집
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• pp.215-218
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• 2011

초기 설계단계에서 세 개의 전압력센서와 두 개의 정압력센서로 구성된 압력획득 장치를 이용하여 초고속 유동 상태에서 공력 데이터 산출 알고리즘 개발에 대하여 기술하였다. 개발 알고리즘으로부터 마하수, 받음각 및 사이드슬립각을 미리 정의된 테이블 데이터 및 내삽법(interpolation)을 적용하여 손쉽게 얻을 수 있다. 초기 설계 단계에서 개발 프로그램을 검증하기 위해 사용된 테이블 데이터는 Taylor-Maccoll 관계식으로부터 획득한 자료로 구성하였다. 또한 데이터는 CFD 해석에 기초한 계산결과와 비교 및 수정되었다. 금번에 제시된 알고리즘은 다양한 항공기 와 시험에 필요한 초음속 유동데이터 획득에 유용하게 적용될 것으로 기대된다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2010년도 제34회 춘계학술대회논문집
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• pp.406-410
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• 2010

본 논문은 초고속 비행체의 특정 위치에 정압력을 측정하여 속도, 받음각 등 유동 데이터를 효과적으로 획득할 수 있는 유동 데이터 획득 및 처리 알고리즘에 대해 제시하였다. 기존의 공기 유동데이터 획득시스템과는 다르게 센서 여유(redundancy) 및 오류 검출 기능을 지니고 있으며 전산유동해석(CFD)을 통해 미리 획득한 데이터를 적용한 알고리즘을 적용하였다. 상용 프로그램인 매트랩 및 시뮬링크를 사용하여 알고리즘에 대해 검증하였다.

• 한국추진공학회지
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• 제15권5호
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• pp.60-65
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• 2011

예비설계 단계에서 콘 형 초음속 흡입구를 갖는 구조물에 장착된 세 개의 전압력센서와 두개의 정압력센서로 구성된 압력획득 장치를 이용하여 초고속 유동 상태에서 유동 데이터를 산출하기 위한 알고리즘 개발에 대하여 기술하였다. 개발 알고리즘으로부터 마하수, 받음각 및 사이드슬립각을 미리 정의된 테이블 데이터 및 내삽법(interpolation)을 적용하여 손쉽게 구할 수 있었다. 이 경우 가능한 마하수는 1.6에서 4.0, 받음각 및 사이드슬립각은 $-10^{\circ}$에서 10도 범위이다. 예비설계 단계에서 개발 알고리즘에 적용된 데이터 테이블은 Taylor-Maccoll 관계식으로부터 획득한 자료로 구성되었다. 금번에 제시된 알고리즘은 다양한 초음속 항공기 및 항공기 시험에 필요한 초음속 유동데이터 획득에 유용하게 적용될 것으로 기대된다.

• 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.

• 한국융합학회논문지
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• 제10권9호
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• pp.161-166
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• 2019

본 연구에서는 A, B, C 3가지 자동차 사이드미러 모델들에 있어서의 공기 저항으로 인한 유동을 분석을 함으로서 다양한 사이드미러들 주위에서의 흐름을 연구한다. 모델 A는 사각형 모양의 사이드미러이고, 모델 B는 삼각형 모양의 사이드미러, 모델 C은 타원형 모양의 사이드미러이다. 자동차의 사이드미러의 설계를 변경함으로서 운전 시 좀 더 사이드미러의 공기저항을 줄여서 약간의 자동차의 동력을 감소시킬 수 있다. 해석 결과로서, 사이드미러에 대한 공기저항의 압력이 클수록 공기 유동속도가 큰 것을 볼 수 있었다. 그러므로 공기저항의 압력이 작을수록 유동속도가 작고 공기가 더 잘 유통된다고 판단된다. 그러므로 Model B가 가장 좋은 Model이라는 것을 확인할 수 있다. 본 연구결과를 토대로 얻은 자동차 사이드 미러의 설계데이터를 활용함으로서 실생활에서의 자동차 운전시에 그 미적 감각을 나타낼 수 있다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제34권8호
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• pp.749-754
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• 2010

비강의 3 가지 생리학적 주요기능은 공기조절, filtering, 후각기능이다. 비강 내 공기유동특성에 대한 지식은 비강 호흡의 생,병리학적 측면을 기반으로 한다. 본 연구실에서는 정상 및 변형된 비강 모델 내 유동에 관하여 일정유량 및 주기유동 하에서 다양한 PIV 실험들을 진행해 왔다. 비대칭 비강을 가진 환자들 중에 일부는 고통을 느끼거나 불편함을 호소하는 반면 그렇지 않은 환자들도 있다. 이 원인을 밝히기 위하여 비중격이 휘어진 비대칭 모델에 대하여 PIV 및 수치해석적인 연구를 진행하였다. 이를 위하여 이비인후과 의사로부터 모델에 관한 CT 데이터를 제공받아 PIV 및 수치해석을 통해 호기 및 흡기시의 RMS 값 및 속도 분포를 얻었다. 모델에 따라 좌우 유량이 크게 다른 것을 확인할 수 있었고 이것이 고통을 느끼는 원인중에 하나가 될 수 있다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2010년도 춘계학술발표대회
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• pp.243-246
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• 2010

최근 정보량의 급격한 증가로 데이터센터는 점차 대형화되고 있으며, 통합적으로 관리/운영되기 위해서는 전산실내 적절한 온도와 습도의 유지가 필수적이므로, 전산실내 에너지의 사용 효율을 극대화하기 위한 연구가 꾸준히 이루어지고 있다. 이 연구에서는 국내 공공부문의 대형 전산실을 모델로 선정하여 전산실 내 서버의 위치, 용량 그리고 냉각시스템 등을 고려하여 전산실내 열/유동특성을 수치적으로 규명함으로써, 에너지 효율 극대화를 추구하고 전력을 절감하여 저탄소 녹색성장과 그린IT 환경을 구축 하고자 한다. 이를 위하여 실제 측정한 환경 데이터를 바탕으로 전산유체역학(CFD)을 이용하여 3차원 비압축성, 정상상태의 열/유동특성을 예측한다. 또한 기존 및 개선된 전산실에 대한 비교결과를 바탕으로 새로운 열/유동조건을 도출하며, 이를 통하여 전산실 운영에 필요한 에너지 효율향상 방안을 제안하고자 한다. 연구 결과, 전산실 천장의 냉기유입부분과 열기배출부분으로 나뉘어 냉복도와 온복도를 형성하며, 내부 서버와 기타 각종 장비들의 발열 등으로 부분적인 열섬(Thermal island)현상이 나타났다. 이러한 열섬현상을 줄이고, 전산실내 환경을 최적화하기 위하여 찬공기 유입부분의 속도, 배출구의 유량, 그리고 냉/온 복도의 역할 변경 등 여러 가지 가능한 매개변수에 대한 연구가 필수적이다. 또한, 서버에서 발생한 고온의 공기를 배출하는 것이 전산실 내 적절한 온도구현에 효과적이며, 열섬현상을 방지하기 위해서는 이 부분에 차가운 공기의 유입이 필요하다는 것을 알 수 있었다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2021년도 학술발표회
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• pp.61-61
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• 2021

온도 성층화는 많은 저수지와 댐에서 흔히 발생하는 현상으로 호수나 저수지의 표면 온도가 바닥보다 상대적으로 높아 깊이에 따른 열 구배를 나타낸다. 이러한 온도 성층화 현상은 여름철과 같이 상부와 하부의 온도 차가 클수록 안정적이게 나타나며 이러한 층화 현상으로 수직 확산이 제어되어 수질에 영향을 미친다고 알려져 있다. 따라서 댐이나 호수 등 층화 현상이 심한 유체 내부 바닥에 물순환장치를 설치하여 외부로부터 공기를 끌어와 하부에서 공기를 분출하여 온도 성층을 약화시키기도 한다. 물순환 장치를 설비하면 수체의 혼합이 용이해지며 물질전달이 개선되어 수질이 향상된다. 국내의 경우 대청댐, 보령댐, 영주 댐 등 많은 국내 댐 내부에 물순환장치가 설비되어있다. 본 연구에서 댐의 물순환장치의 성능을 파악하기 위해 산기식 물순환 장비가 설치되어있는 영주댐을 연구 대상 지역으로 잡았다. 연구지역의 계절별 성층구조 및 특성을 조사하기 위해, 봄, 여름, 가을 영주댐에 방문하여 관측 자료를 취득하였으며 물순환 장치는 봄철의 경우만 가동하였다. 봄철의 물순환 장치 가동 전후 관측 데이터를 바탕으로 수치모형실험을 실행하여 관측 결과와 비교 및 검증하였다. 이를 바탕으로 여름, 가을에 물순환장치를 가동하였을 경우 댐 내부 수체의 혼합과정을 살펴보는 연구를 진행하였다. 본 연구는 CFD (Computational Fluid Dynamic) 시뮬레이션을 수행하기 위해 오픈 소스 소프트웨어 OpenFOAM(version 4.0)에서 열 전달이 포함되어있는 비압축성 VOF 솔버를 사용하였다. 본 솔버는 물과 공기를 동시에 나타낼 수 있으며 온도의 확산 방정식을 포함하고 있다. 또한 유동해석 수행 시 사용한 물순환장치의 효울은 실제 장치의 효율과 동일하다. 본 연구의 목표는 다음과 같다. (1) 관측만으로 파악하기 어려운 수체의 혼합거동을 유동해석 자료를 통해 면밀히 살펴보고 (2) 봄철 물순환 장치가 작동하기 전후 자료를 바탕으로 여름 및 가을철 물순환장치 가동 전후 데이터를 유동해석 자료로 취득한다. (3) 또한 물순환장치 가동 전후 데이터를 통해 계절별 혼합 효율을 취득한다.