• Journal of the Korea Computer Graphics Society
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• v.23 no.1
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• pp.17-24
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• 2017

We propose an efficient method to express water spray effects by adaptively modeling air particles in particle-based water simulation. In real world, water and air continuously interacts with each other around free surfaces and this phenomenon is commonly observed in waterfall or sea with rough waves. Due to thin spray water, the interfaces between water and air become vague and the interactions between them lead to heavy vortex phenomenon. To express this phenomenon, we propose methods of 1) generating adaptive air cell in particle-based water simulation, 2) expressing water spray effects by creating and evolving air particles in the adaptive air cells, and 3) guaranteeing robustness of simulation by solving drifting problem occurred when adjacent air particles are insufficient. Experiments convincingly demonstrate that the proposed approach is efficient and easy to use while delivering high-quality results.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2016.02a
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• pp.192.1-192.1
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• 2016

최근 들어, 열악한 실내 공기 환경과 미세 먼지의 유입으로 아토피 피부염, 알레르기성 비염 및 천식 등의 감염성 질환이 증가하고 있다. 따라서, 공기 중 병원균(Airborne pathogens)을 친환경적으로 제거하는 기술이 요구되고 있는 추세이다. 본 연구에서 제안하는 시스템은 물을 이용하여 플라즈마를 발생시키는 시스템이다. 기존 플라즈마를 이용한 공기 정화 장치는 공기를 사용하여 플라즈마를 발생시키므로 오존과 같은 인체에 유해한 물질들이 발생되는 문제점이 있다. 하지만, 본 연구에서는 물을 사용하여 플라즈마를 발생시키므로 활성 라디칼들이 포함된 물을 미스트 형태로 분사하여 인체에 무해하며, 대기 중 병원균 살균이 가능한 장점이 있다. 물 플라즈마 젯 분사장치는 전원 공급 장치, 플라즈마 전극 그리고 플라즈마 노즐로 이루어져 있으며 주입되는 물을 기반으로 플라즈마를 발생시킨다. 장치의 특성을 분석하기 위하여, 오실로스코프로 전압 및 전류를 측정하였고 적정법을 이용하여 생성되는 활성 라디칼들의 농도를 측정하였다. 또한 살균 능력을 평가하기 위하여 병원균 중 대표적으로 대장균을 배양하여 살균 실험을 수행하였으며, 결과적으로 90% 이상의 대장균이 사멸하는 것을 확인하였다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• v.10 no.2
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• pp.79-86
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• 1978

The object of this study was to obtain data on air-distributions in two-phase up flow in vertical rod-bundle test-section. The test-section in this study was a hexagonal shaped 61-rod bundle where each rod was wrapped with helical spacers. The variables were flow rates of air and water and air inlet positions. Experimental data were obtained at the outlet of the test-section. The experiments were performed in two parts. Firstly, data were taken at increasing flow rates of air keeping water flow rates constant, and secondly, at simultaneous increase of air and water flow rates. At each flow condition, air supply position could be changed to 4 different positions. Data obtained by electrical void-needle technique were analyed and are presented here in graphical forms for comparison. The results of this study demonstrate qualitatively that air-distribution tends to be more uniform as water flow rates are increased. The air supply positions have noticeable effects on the pattern of air-distribution.

• Air Cleaning Technology
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• v.15 no.3 s.58
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• pp.100-101
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• 2002

• Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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• 2010.04a
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• pp.133-136
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• 2010

공간부족과 해안 매립으로 발생되는 문제점을 해결하기 위하여 초대형부유구조물이 각광 받고 있으며, 대표적인 구조형식으로는 폰톤식과 반잠수식이 있다. 하지만 다양한 환경에 적용하기에는 구조적으로 한계를 가지고 있으며, 이를 극복하기 위해 부유체 하부에 수직으로 결합된 실린더에 공기를 가두어 지지되는 공기안정식 플랫폼이 제안되어졌으나 아직 개념단계에 머무르고 있는 실정이다. 이에 본 연구에서는 공기 안정식 초대형부유구조물의 실린더 내부 공기상태에 따른 안정성을 검토하기 위하여 유체정역학적 관계를 통해 실린더 내부의 공기 복원력 변수를 산정하였으며, 선형파랑하중에 따른 구조물의 응답을 최소화 할 수 있는 변수의 범위를 제시하였다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2012.05a
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• pp.538-538
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• 2012

최근 기후변화에 따른 이상홍수의 발생으로 인하여 댐의 수문학적 안정성 확보가 필요하다. 이에 따라 댐의 비상여수로를 건설하여 이상홍수에 대비한 대책을 마련하고 있다. 여수로의 운영상 고유속의 흐름이 방류되는데 이때 공동현상이 발생하며, 공동현상으로 인해 발생된 공동이 파괴되면서 구조물에 큰 피해를 주고 있다. 이러한 피해예방을 위해 현재까지 개발된 가장 경제적이고 효과적인 대책은 공기혼입장치이며, 국내에는 최근에 적용되고 있으나, 세부적인 설계기준과 설계기법, 절차등이 부족한 현실이다. 본 연구에서는 여수로 구조물을 대상으로 발생하는 공동현상에 대해서 이론적, 실험적인 분석을 실시하고자 한다. 공동현상에 대한 이론적인 배경과 최근의 연구동향을 분석하고, 국내 기존댐에 적용한 공기혼입장치 설치에 대해서 사례연구를 실시하여 적정성을 검토하였다. 또한 여수로의 대표단면인 개착식 여수로의 구형단면에 대해서는 주암조절지댐을 선정하고 터널식 여수로의 원형단면에 대해서는 임하댐 비상여수로를 대상구조물로 선정하여 각각 1차원 수치해석을 실시한 결과를 토대로 공기혼입장치의 위치 및 최적규모를 산정하고자 한다. 1차원 수치해석을 통해 분석된 공동현상 및 공기혼입장치에 대해서 3차원 수치해석을 실시하여 압력변화 및 공기혼입량등 공기혼입장치의 설치전과 설치후에 대한 효과를 검증하고 마지막으로 수리모형실험을 실시하여 1차원, 3차원 수치해석 결과에 대한 검증과 구조물의 안정성 증대를 확인하고, 추후 기타 여수로 구조물의 설계시 참고할 수 있는 기초자료가 될 수 있도록 하고자 한다.

• Journal of the Korean Geotechnical Society
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• v.32 no.1
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• pp.19-33
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• 2016

Stability analysis based on the limit equilibrium method combined with the result of infiltration analysis is commonly used to evaluate the effect of rainfall infiltration on the slope stability. Soil is a three-phase mixture composed of solid particle, water and air. Therefore, a fully coupled mixture theories of stress-deformation behavior and the flow of water and air should be used to accurately analyze the process of rainfall infiltration through soil slope. The purpose of this study is to study the effect of interaction of air and water flow on the mechanical stability of slope. In this study, stability analyses based on the coupled hydro-mechanical model of three-phases were conducted for slope of weathered granite soil widespread in Korea. During the process of hydro-mechanical analysis strength reduction technique was applied to evaluate the effect of rainfall infiltration on the slope stability. The results showed an increase of air pressure during infiltration because rain water continuously displaced the air in the unsaturated zone. Such water-air interaction in the pore space of soil affects the stress-deformation behavior of slope. Therefore, the results from the three-phase model showed different behavior from the solid-water model that ignores the transport effect of air in the pores.

• Proceedings of the Korean Society of Computer Information Conference
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• 2016.07a
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• pp.235-236
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• 2016

본 연구에서는 고 성능 마이크로프로세서를 이용한 공기조형물의 관절 구동과 센서의 환경 인식에 능동적으로 대처할 수 있는 시스템을 연구하였다. 객체기반의 공기조형물용 모션제어 시스템은 단일 제어기로의 역할보다 시스템 구성요소로서의 역할이 매우 중요해지므로 시스템 전체의 제어기로 확장시켜 사용하는 방향으로 전환되어야 한다. 본 연구에서는 시스템의 구동과 환경에 능동적으로 대처할 수 있는 객체기반 공기조형물을 연구하였다. 모터제어 방법에 있어 CAN(Controller Area Network) 네트워크를 방식을 통하여 제어를 수행하는 분산제어방식으로 수행하였다. CAN방식은 모션제어 시스템에 도입하여 주 제어기가 하위 제어기에 네트워크를 통하여 명령을 내리며 하위제어기는 주어진 위치 및 속도명령에 대하여 분산적으로 제어를 수행하였다. 따라서 CAN방식을 사용하여 각 제어기의 독립성과 처리속도를 증대시키고 공기조형물의 기능별 확장이 용이하도록 구성하였다. 제어기의 환경은 시스템을 총체적으로 조화롭게 제어할 수 있는 시스템으로의 역할이 중요시되어 이에 맞도록 설계방안을 연구하였다.

• Proceedings of the Korean Society of Fisheries Technology Conference
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• 2000.05a
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• pp.284-285
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• 2000

분산된 공기 기포에 의해 고형물을 제거하는 포말분리법은 30 $\mu\textrm{m}$이하의 미세 입자와 용존 고형물을 매우 효율적이면서도 경제적으로 운전을 할 수 있고 연속 운전이 가능하며 역세척이 필요 없다는 장점을 지니고 있다((Clarke and Wilson. 1983). 현재 사용되고 있는 포말분리장치는 공기의 공급방식과 유체과 공기의 접촉방향에 따라 항류 공기구동식(counter current air driven type, CCAD), 고속 폭기식(high speed aeration type, HSA), 벤튜리식(venturi type) 등이 있으나 현재까지 우리나라에서 연구되어 오고있는 포말분리 장치는 공기구동 방식이 전부이다. (중략)

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2016.05a
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• pp.339-339
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• 2016

하천의 수질 개선을 위한 방법 중에서도 하천 구조체를 활용하는 방법은 기존의 하천 구조체가 가지는 고유의 기능을 훼손하지 않으면서 하천 수질을 개선할 수 있는 방법으로 점차로 그 영역이 확대되고 있는 추세이다. 이러한 방법의 대부분은 하천 구조체를 통과하는 흐름에 공기유입 기능을 강화하여 물의 용존산소량을 증가시킴으로써 수질의 개선을 유도한다. 따라서 하천 구조체를 통과하는 물에 공기유입을 향상시킬 수 있는 구조체 형상의 개발은 하천의 수질개선에 영향을 줄 수 있는 중요한 연구 주제이다. 본 연구에서는 하천 구조체 중에서도 댐의 여수로와 보에 사용되어지는 계단형 구조물의 흐름에 대해 공기연행 해석이 가능한 난류모형을 적용하여 수치모의를 이용한 검토를 수행하였다. 그 결과 연구에 사용된 모형이 계단형 흐름 구조체의 수리적 특성과 공기유입의 변화를 각각의 형태에 따라 적절히 모의하는 것을 확인 할 수 있었다.