• 기술사
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• 제18권3호
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• pp.64-71
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• 1985

• 한국철도학회논문집
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• 제18권4호
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• pp.279-288
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• 2015

다양한 3차원 전두부 형상을 효과적으로 모델링할 수 있는 열차형상함수를 이용하여 실제 차량인 KTX 산천 전두부 형상의 공기저항을 저감하는 최적설계를 수행하였다. KTX 산천 전두부의 2차원 단면형상의 특성 곡선을 추출하고 열차형상함수를 이용하여 KTX 산천의 최적설계용 유선형 기본형상을 구성하였다. 기본형상을 이용해 상용 고속열차 전두부의 형상 제약조건을 위반하지 않는 설계공간을 구축하였다. Broyden-Fletcher-Goldfarb-Shanno 알고리즘을 이용한 최적설계를 수행하여 기본형상 대비 약 6%의 공기저항을 저감할 수 있었다. 최적형상은 기본형상에 비해 전두부 길이가 길고 끝단이 약간 날카로운 형상을 가져 후미차량에서의 와류의 크기를 줄임으로써 공기저항을 저감하였다.

• 생물환경조절학회지
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• 제15권4호
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• pp.289-295
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• 2006

온실의 환기연구를 위한 CFD 시뮬레이션 모델에 토마토 작물을 설계함에 있어서 우선적으로 작물군의 기하학적 형상 설계 및 이의 공기 항력계수를 찾고자 하였다. 작물군 형상을 간단한 형태의 공기투과성 매체로 설계하고 이의 공기저항의 물리적 특성을 풍동실험을 통하여 구하였다. 토마토 작물군과 작물군 사이에서 측정된 값과 작물군 중앙부에서 측정되어진 값들을 분리하여 계산하여 된 결과 공기저항값인 항력계수 $C_d 값은 각각 0.2551와 0.2621로 나타났다. 최종적으로 이들의 평균값인 0.26을 Fluent CFD 프로그램의 작물군 공기투과성 매체의 x, y, z축의 내부저항값으로 입력되었다. 이 실험결과를 이용하여 전산유체역학 (CFD)을 이용한 시설내 작물군이 존재하는 경우의 온실 환기연구를 효과적으로 수행할 수 있게 되었다. 또한 풍동을 이용한 작물의 공기저항 연구를 위한 실험방법을 개발하여 앞으로도 다양한 작물들을 대상으로 공기유동의 물리적 특성연구를 수행할 수 있게 되었다.

• 생물환경조절학회지
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• 제17권2호
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• pp.83-89
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• 2008

작물은 복잡한 형상 때문에 CFD모델에서 다공성 매체로 설계된다. 작물이 고려된 CFD 모델 해석을 위해서는 작물군락의 공기저항값을 입력하여야 하며, 이 값은 작물에 따라 달라진다. 본 연구에서는 풍동실험을 통해 국화군락의 공기저항 값을 구하였다. 풍상측에서는 풍속과 재식밀도가 증가할수록 정압이 증가하였다. 풍하측에서는 풍속이 증가할수록 정압이 낮아졌으나 재식밀도의 영향은 크게 받지 않는 것으로 나타났다. 풍속과 재식밀도가 증가할수록 풍상측과 풍하측의 압력차가 커지는 것으로 나타났다. 국화군락의 공기저항값인 항력계수 $C_d$값은 0.22였으며, Fluent 프로그램의 공기저항 계수로 이용한다. CFX 프로그램에서 필요로 하는 다공성 매체의 특성값 $K_Q$는 재식간격 $9{\times}9cm$일 때 2.22, $11{\times}11cm$일 때 1.81, $13{\times}13cm$일 때 1.07이었으며, 이 값을 CFX 프로그램의 quadratic resistance coefficient로 입력한다.

• 한국융합학회논문지
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• 제11권9호
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• pp.175-180
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• 2020

본 연구에서는 화물 운송 차량들을 모델링하였고 화물 운송 차량의 화물칸 및 윈드 디플렉터의 유무에 따른 유동해석을 수행하였다. Model A, B, C 모두, 100km/hr의 운행 속도를 기준으로 하여, 모델 형상의 윗부분에서 58m/에서 59m/s 사이로 가장 높은 유동 속도가 나타났다. Model A, B, C 세 모델들 모두 모델 형상의 앞부분에서 652Pa에서 671Pa사이에 공기저항의 압력이 가장 높게 나타났다. Model A의 최대 압력은 Model B 및 C에 비하여, 작게 나타나서, 속도에 대한 유동 저항이 가장 적게 작용한 것으로 사료된다. 따라서 Model A가 유류비 측면에서 공기 저항에 대한 유리한 조건을 가짐을 알 수 있다. Model C는 화물칸에서 급격하게 유동저항이 발생하는 Model B와 달리 유선형 형상의 윈드 디플렉터를 타고 공기가 조금 더 원활하게 흐르는 것을 확인할 수 있다. 따라서 각진 형상보다 유선형의 형상에서 공기저항 측면에서는 더 유리하다고 사료된다. 트럭 화물칸 및 윈드 디플렉터에 따른 운행중 공기흐름에 대한 해석 연구 결과를 적용함으로서, 본 연구가 실제적인 효율적인 설계와 미적인 융합에 적합하다고 보인다.

• 한국융합학회논문지
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• 제5권2호
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• pp.19-23
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• 2014

본 연구에서는 자동차 차체의 형상에 따른 차체 주위의 유동해석을 이용하여 공기 저항을 연구하였다. 입구평면에서 들어가는 공기 유동 속도가 70km/h과 100km/h인 2가지 경우이다. 승용차의 고속 주행 시(100km/h) 정속 주행(70km/h)보다 큰 항력이 나타나는 것을 알 수 있고 차체의 전방 단면적이 넓은 차가 단면적이 좁은 차보다 항력이 더 크게 나타나는 것을 알 수 있다. 본 해석 결과를 이용하여 공기 저항을 줄일 수 있는 자동차 차체의 형상 설계를 효율적으로 할 수 있다고 사료된다.

• 한국지구물리탐사학회:학술대회논문집
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• 한국지구물리탐사학회 2009년도 학술대회 초록집
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• pp.93-98
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• 2009

지하공동의 상태를 명확히 영상화하기 위해서는 지하공동의 물성분포에 대한 이해가 우선적으로 되어야 한다. 이 실험에서는 지하공동이 공기 또는 지하수로 적당 비율로 채워져 있음을 가정하고 이에 따른 전기비저항적 특성을 파악하고자 하였다. 또한 지하공동 외벽의 건조 상태가 전기비저항 탐사에 영향을 미칠 것이므로 공동 외벽을 젖었다고 가정한 상태에서 수조 모형실험을 수행하였다. 지하공동 모델은 한천을 이용하여 제작하였으며($33.5{\Omega}m$), 배경매질은 상수도물($100{\Omega}m$)을 사용하였다. 실험결과 외벽이 젖은 상태에서 공기/물의 비율이 낮은 경우에는 저비저항 이상대가 나타나나, 공기/물의 비율이 높아지면서 점점 고비저항 이상대가 나타남을 알 수 있었다.

• 오토저널
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• 제10권6호
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• pp.13-24
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• 1988

본 해설에서는 공기저항을 감소하기 위하여 위에서 열거한 점들을 고려한 공기역학적인 연구를 행함으로써 항력계수를 0.153까지 낮게한 Ford사의 프루우브IV 개발과 그 결과에 대하여 서술하고자 한다. 우선 일반적인 공기역학적 설계를 위한 연구에 대하여 서술하고 풍동실험을 반복한 결과로 보완된 부분에 대하여 설명한후 최종적인 차에 대한 풍동실험 결과를 서술하는 순서로 한다.

• 한국ITS학회 논문지
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• 제10권6호
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• pp.140-146
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• 2011

지능형교통체계(ITS) 정책의 일환으로 도로전광표지의 보급이 확대됨에 따라 그에 따른 유지보수의 비용 증가하고 있다. 본 논문은 도로전광표지의 공기저항 저감을 위하여 곡면 U형, 곡면 C형, 통풍형 공기저항 저감 구조를 제안하였으며 유동해석을 통해 제안한 공기저항 저감 표출부 함체의 풍하중 영향을 분석하였다. 풍직각 방향과 좌우 $45^{\circ}$ 방향, 상하 $45^{\circ}$ 방향에 대한 유동해석 결과, 곡면 C형 모델과 통풍형 세 가지 모델의 경우 풍방향 전 방향에 걸쳐 기본형 도로전광 표지에 대해 약 30% 정도의 풍하중 저감율이 있는 것으로 분석되었다. 또한 곡면 U형 모델은 기본형 도로전광표지 대비풍직각 방향과 풍방향 좌우 $45^{\circ}$ 방향에 대해서는 풍하중 저감효과가 있으나 풍방향이 상하 $45^{\circ}$ 방향으로 작용할 경우 풍하중 저감 효과가 미비한 것으로 나타났다. 향후 본 연구의 분석 결과를 토대로 도로전광표지의 공기저항을 줄여 태풍으로 인한 피해가 예상되는 곳에 적용 가능하고, 나아가 도로전광표지 지지구조물의 경량화가 가능해짐으로써 도로전광표지의 설치장소 제약을 완화시킬 수 있을 것으로 예상된다.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제24권1호
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• pp.9-13
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• 2003

경막외마취는 전신마취가 불필요하므로 널리 활용되는 마취술이다. 그러나 경막외마취 시술시 천자침이 경막외강 내에 정확하게 위치하지 않으면 각종 부작용이 발생하므로 시술자의 세심한 주의뿐만 아니라 상당한 수준의 숙달이 필요하다. 본 연구에서는 천자침이 연결된 도관 내의 압력 변화를 범용 압력센서로 연속 계측함으로써 침이 경막외강 내로 진입하는 순간을 자동탐지하는 자동화된 저항소실법을 개발하였다. 17G Tuohy 침을 황인대까지 전진시킨 후 침에 공기도관을 연결하고 공기도관에 연결된 압력센서로 압력신호를 추출하여 적절히 증폭ㆍ필터링한 후 역치감지회로가 경막외강의 진입순간을 감지하도록 전자회로를 설계ㆍ제작함으로써 저항소실법을 자동화할 수 있었다. 소량의 공기 주입으로 도관 내의 압력을 50∼100mmHg까지 녹인 후 짐을 천천히 전진시키며 압력변화신호를 10개의 녹색 발광다이오드로 연속 표시하였고 압력이 20mmHg 이하로 하강하는 순간을 경막외강 진입시점으로 인식하여 시술자를 위해 경보를 울리는 보조기기의 형태로 구현하였다. 자체 시뮤레이션을 거친 후, 경막 외마취 시술이 예정된 환자 ,30명을 대상으로 자동화된 보조기기를 사용하여 시술하였고 수동적인 저항소실법을 병행하는 임상실험을 통하여 경막외 마취시술의 성공여부를 판정하였다. 본 기기의 도움으로 첫 번째 시도에서의 마취성공률은 83%이었고 두 번째 시도에서는 모두(100%) 성공하였으며 시술 중 주입된 공기의 용적은 1ml이내로써 별는 부작용이나 합병증은 없었으므로 본 연구의 유용성이 입증되었다. 본 연구의 자동화된 저항소실법은 공기도관을 사용하였으므로 감염의 가능성도 최소화된다고 볼 수 있었으며, 따라서 편리하고 안전한 경막외마취 시술이 가능할 것으로 판단된다.