• 한국항해항만학회지
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• 제46권6호
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• pp.491-500
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• 2022

큰 상부 형상을 가지는 FLNG (Liquefied Natural Gas Floating Production Storage Offloading Units, LNG FPSOs) 등의 해양구조물은 안정적인 운동성능 확보 및 계류라인 설계에 있어 정도 높은 풍하중 추정이 필수적이다. 따라서 본 연구의 목적은 FLNG의 풍하중 추정을 위한 수치해석 기법을 개발하는 데 있다. 특히, 본 연구에서 개발한 수치해석 기법은 저자의 이전연구를 FLNG에 맞추어 수정하였다. 풍하중 추정을 위한 수치해석은 15° 간격으로 0-360° 범위에서 균일 풍속 조건과 풍속 프로파일을 적용한 NPD (Norwegian Petroleum Directorate) 조건에서 수행하였다. 먼저, NPD 모델 풍속 프로파일 모델 개발을 위해 Sand-Grain Roughness 변화에 따른 풍속 프로파일을 분석하였다. 개발된 NPD 모델을 이용하여 3가지 풍향 (Head, Quartering & Beam)에 대한 메쉬 수렴성 시험을 수행하였다. 최종적으로 개발된 NPD 모델과 메쉬를 이용하여 균일한 풍속 조건과 NPD 조건에서의 풍하중을 평가하고 비교하였다. 본 연구에서는 RANS (Reynolds-averaged Navier-Stokes) 기반 Solver인 STAR-CCM+ (17.02)를 이용하였다. 결과를 요약하면, 풍속 프로파일을 적용한 NPD 모델에서의 풍하중은 균일 풍속(10m/s) 조건과 비교하여, Surge와 Yaw 하중이 최대 20.35 % 와 34.27% 증가하였다. 특히, 특정 일부 구간에서만 큰 하중의 차이를 보인 Sway (45°< α < 135°, 225°< α < 315°)와 Roll (60° < α < 135°, 225° < α < 270°)은 구간별 평균 증가율이 15.60%와 10.89% 수준으로 나타났다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제28권6호
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• pp.1-7
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• 2014

부속실 가압시스템의 가장 중요한 역할은 건축물 내부에 화재가 발생 시 피난을 위하여 방화문이 개방 될 경우 균일한 방연풍속을 형성하여 연기의 침입을 방지하는 것이다. 이러한 설비의 성능확보를 위하여 균일한 방연풍속이 형성될 수 있도록 공기 공급 유니트를 배치하는 것이 중요하다. 본 연구에서는 대형건물에 설치되는 2개의 출입문을 갖는 부속실의 경우, 방연풍속이 균일하게 형성될 수 있는지 수치해석을 수행하였고, 나타난 문제점을 해결하기 위한 주요변수로 댐퍼의 위치 및 루버의 각도를 선정하고, 두 변수를 조정하여 균일한 방연풍속을 얻을 수 있는 해결책을 찾아보았다. 그 결과, 부속실의 댐퍼 위치의 중요성을 확인하였으며, 2개의 방화문이 존재할 경우 출입문 맞은편 중간 벽에 배치할 경우 성능에 있어서 좋은 결과를 얻을 수 있었다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제28권5호
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• pp.30-36
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• 2014

건축물 내부에 화재가 발생 시 재실자 피난 및 소방관의 소화활동에 직접적인 영향을 미치는 급기가압 제연설비는 방화문 비개방 시에는 차압에 의하여, 방화문 개방 시에는 방연풍속에 의하여 연기의 침입을 방지하는 것을 핵심 개념으로하고 있다. 이를 위해서는 특히 재실자 피난 시 방화문이 개방되는 경우 균일한 방연풍속이 형성될 수 있도록 공기 공급 유니트를 배치할 필요가 있다. 본 연구에서는 대형건물에 설치되는 다수의 출입문을 갖는 부속실의 경우, 방연풍속이 균일하게 형성될 수 있는지에 대하여 수치해석을 수행하였다. 부속실의 댐퍼위치가 한쪽으로 치우친 경우 방연풍속으로 연기의 침입을 막는 것이 아니라, 역류현상이 발생하여 방연성능에 영향을 미칠 수 있음을 확인하였다.

• 한국농업기계학회:학술대회논문집
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• 한국농업기계학회 2002년도 동계 학술대회 논문집
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• pp.369-374
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• 2002

최고급 품질의 홍삼제조를 위한 공정을 개발하고자 건조기를 제작하였다. 건조기는 온도, 습도의 계측이 가능하고 이를 컴퓨터와 연결하여 사용자가 원하는 온도, 습도로의 제어가 가능하도록 설계하열다. 건조기의 작업용량은 1회에 원료수삼 30지가 처리되도록 설계되었다. 이를 위한 건조챔버의 크기는 6년근 1등급 수삼의 크기를 고려하여 700$\times$700$\times$1500mm로 결정하였고 건조과정중의 수삼의 상태변화를 알기 위하여 건조챔버 전면에 유리를 설치하여 육안 관찰 및 영상처리장치에 의한 모니터링이 가능하도록 하였다. 수삼의 균일한 건조를 도모하기 위하여 대나무 채반을 속도조절이 가능한 모터와 체인을 이용하여 챔버 내에 서 0~10rpm의 속도로 회전되도록 설계하였다. 그리고 건조시 챔버 내의 공기상태 계측 및 제어용 프로그램을 개발하였다. 제작된 홍삼제조용 건조기의 성능 평가결과 설정된 온도와 습도를 정밀하게 계측제어 할수 있었으며, 원하는 건조수준을 유지는데 성공했다. 건조기 내부에서의 온도 분포와 풍속분포를 SAS통계 package GLM을 이용하여 유의수준 5%의 범위에서 Student T~test를 한결과, 계측지점간의 유의 차가 없어 온도와 풍속의 분포가 균일한 것으로 나타났다.

• 한국방재학회 논문집
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• 제11권3호
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• pp.1-8
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• 2011

본 연구에서는 지리정보기반의 강풍위해지도를 개발하였으며, 이는 지표조도모형, 지형할증모형, 균일강풍지도로 구성된다. 지표조도모형은 지표조도가 지표풍에 미치는 영향을 반영하기 위해서 개발되었다. 지형에 의한 풍속할증을 반영하기 위하여 지형 할증모형을 개발하였다. 지형에 의한 풍속할증은 건축구조설계기준(2005)을 채용하여 산정하였다. 균일강풍지도는 기상자료를 이용한 빈도분석법과 태풍 시뮬레이션을 통하여 개발되었다. 본 연구에서 개발한 강풍위해성 평가방법을 통한 강풍위해지도가 강풍에 의한 손실, 피해 및 보험료율 산정에 적용될 수 있음을 보였다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제24권1호
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• pp.90-94
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• 2010

본 연구에서는 횡류환기방식의 균일배기방식(balanced exhaust)에 대한 터널 내 풍속, 배연풍량에 따른 수치해석을 수행하여 연기의 이동거리를 분석하고 기존의 유동가시화 실험결과와 비교하였다. 그 결과 균일배기방식의 배연시스템에서는 풍속이 존재하지 않는 경우 배연풍량을 연기발생량(Vc = 0)일 때 건설교통부의 도로터널방재시설 지침에 의한 피난연결통로의 간격 250m 이내로 연기가 제한되었으며, 배연효율은 본 실험범위에서 55.1%에서 95.8%로 나타났다. 터널 내 풍속이 존재하면 연기를 배연하기 위한 배연풍량이 급격하게 증가하는 경향을 보이는 것으로 알 수 있으며, 배기구의 풍속이 증가하면 배연효율이 감소하며, 연기의 이동거리를 목표로 하는 거리로 제한하기 위해서 배연풍량은 연기발생량 보다 최대 1.8배에서 1.04배까지 증대하는 것으로 나타나고 있다. 본 연구에서 평가기준으로 선정한 250m 이내로 연기의 이동거리를 제한하기 위한 배연풍량은 터널 내 풍속이 존재하지 않는 경우에는 배연풍량은 최소 $84m^3/s{\cdot}250m$, 1.75m/s인 경우에 배연풍량은 최소 $393m^3/s{\cdot}250m$($Q_E$= 80 + 5Ar)으로 나타났다.

• 한국항공우주학회지
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• 제44권5호
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• pp.399-406
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• 2016

대형 풍력터빈은 지상 전단 흐름 내에서 회전하면서 주기적인 유입속도의 변동 조건 하에 운용된다. 수직 전단흐름에 의해서 경계층 내의 유입 속도는 최고점에서 속도가 최대가 되고 최저점에서 속도가 최소가 된다. 이러한 공간적인 풍속 분포는 풍력터빈 로터의 허브와 저속회전축에서 6분력 하중에 대한 주기적인 진동을 야기한다. 본 연구에서는 수직 전단 흐름 효과를 무시한 균일 흐름장과 지상 전단 흐름효과를 고려한 두 가지 경우에 대한 공력 하중을 비교분석하였다. 계산 결과로부터 허브에서의 추력과 굽힘모멘트, LSS의 굽힘모멘트가 크게 변동하는 결과를 보여주었다. 따라서 지상 전단흐름 효과를 반영한 공력 해석이 피로 해석을 위해서 반드시 필요함을 확인하였다.

• 한국농업기계학회:학술대회논문집
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• 한국농업기계학회 2002년도 하계 학술대회 논문집
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• pp.182-187
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• 2002

국내 저온저장고의 주류를 이루고 있는 컨테이너 박스형 저온저장고의 문제점은 재래식 제어방식으로 인한 성능저하 외에도 자체 구조적인 설계상의 문제점을 가지고 있다 이러한 구조적인 문제점을 열거하면 다음과 같다. 첫째, 한 축 방향에 설치되어있는 유니트 쿨러에서 토출되는 냉기에 의해 저장고 내의 공기를 냉각하는 형태이기 때문에 냉기의 분포가 고르지 못하여 균일한 온도 분포를 이루기 어렵다는 단점을 가지고있다. 둘째, 한 축 방향에서 토출되는 냉기가 맞은 편 벽면까지 도달해야 하기 때문에 풍속이 강해야 하며 이로 인해 저장 청과물이 냉해를 쉽게 입고 심한 증산작용에 의해 쉽게 표면건조나 중량감소를 가져온다. 셋째, 천장부와 측벽부가 90$^{\circ}$의 경사각을 가지고 있어 공기의 유동이 원활하지 못하여 에디현상으로 인한 온도나 풍속의 불균일 구간을 피해서 청과물을 저장해야 하기 때문에 그만큼 버려지는 공간이 많아 비경제적이다. 넷째, 위와 같은 문제점들 때문에 중ㆍ대형의 저온저장고를 컨테이너 박스형으로 설비 할 경우 보다 심한 온도 불균일과 냉기유동 분포를 보여 경제적인 손실이 더 커지게 되는 악순환을 낳게된다. 이에 따라 본 연구에서는 국내 저온저장고의 구조적인 설계상의 문제점을 인식하고 이를 해결하고자 3차원 CFD 시뮬레이션을 이용하여 저온저장고의 새로운 모델을 설계하였다. 이론 바탕으로 직접 저온저장고의 시작기를 개발하여 저장고 내부의 역 유동과 난류유통을 해석하였다. (중략)

• 한국항해항만학회지
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• 제47권6호
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• pp.315-323
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• 2023

지난 10년간, 복원력 상실로 인한 어선의 해양 사고는 지속해 증가하고 있다. 특히, 소형선박 사고의 대부분은 갑작스러운 바람이 주요 원인으로 지목되었다. 바람에 의한 소형선박의 갑작스러운 사고를 예방하기 위해서는 체계적인 분석기법 개발이 필요한 실정이다. 본 연구는 확률론적 극값 추정법을 기반으로 선박의 운동성능에 바람이 미치는 영향을 평가하는 데 그 목적이 있다. 이를 위해 운동 해석, 극값 추출, 운동 특성 분석 등의 연구를 수행하였다. 운동 해석은 Sea State 5의 파랑에서 파도, 파도와 균일 바람, 파도와 NPD풍속 모델 바람이 작용하는 3가지 조건을 적용하였다. 극값 추출은 Hysteresis 필터링 및 Peak-Valley 필터링 기법을 적용하였다. 추출된 극값을 이용하여 적합도 시험(Goodness of Fit Test)을 4가지 분포함수에 대해 수행하여 극값을 가장 잘 표현하는 최적의 분포함수를 선정하였다. 어선의 운동 특성은 3가지 주기 운동에 대하여 (Heave, Roll, Pitch)에 평가 후, 결과를 비교하였다. 선박의 운동성능 해석은 상용 솔버인 ANSYS-AQWA를 이용하였다.

• 생물환경조절학회지
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• 제4권1호
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• pp.32-42
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• 1995

1. 시설형태별 온도분포는 Type 1의 경우 지붕의 환기구가 없기 때문에 중력환기는 거의 일어나지 않고, 풍력환기에만 의존하게 되므로 풍속이 약한 경우는 온도가 상승하였다. Type 2 및 Type 3는 지붕의 환기구를 통하여 중력환기가 일어나기 때문에 대체로 온도 분포도 균일한 편으로 나타났다. 2. 시설형태별 평면 광분포는 Type 1가 가장 높고 Type 2, Type 3순으로 나타났다. 즉 일사투과율에 의한 지면 일사 도달율과 직접적으로 관련되기 때문에 Type 1, Type 2, Type 3순으로 지면온도 상승에 영향을 주었다. 3. 환기모델과 열수지 모델을 도입하여 환기량 및 실내온도 변화를 구한 결과, 시설형태별 풍속의 변화에 따른 내외기온차 변화는 Type 1이 가장 크고 Type 2, Type 3순이었다. Type 1의 경우 다른 형태에 비하여 풍속이 1 ㎧로 증가하면 급격히 내외기온차가 감소하였다. 4. 실측치를 사용하여 모델에 의한 풍속변화에 따른 환기량의 변화를 추정한 결과, Type 3 및 Type 2가 상대적으로 Type 1보다 낮은 경향을 나타냈다. 5. 전체적으로 개량형인 Type 2 및 Type 3은 관행형인 Type 1보다 효율적이라고 판단된다. 특히, 성력화의 차원에서 보면 Type 3이 Type 2보다 월등히 우수하기 때문에 자연적인 강우차단 능력이 보장된다면 Type 3이 Type 2보다 효율적이라고 사료된다.