• 환경영향평가
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• 제26권4호
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• pp.242-256
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• 2017

본 연구에서는 위험물질 누출 사고로 인한 영향을 예측하고 피해를 줄이기 위한 대응 방안으로 기상장(풍향 풍속)과 실제 도시 구조를 고려한 가상의 사고 시나리오를 구축하였다. 위험물질 확산에 대한 시나리오를 기반으로 서울시 강남 지역을 대상으로 보행자 환경에서의 위험특성을 분석하였다. 풍향과 풍속 조건에 따라 48개의 시나리오를 가정하였으며, 스칼라 물질의 확산 특성을 분석하기 위한 위험물질로써 불화수소를 가정하였다. CFD_NIMR_SNU 모델을 이용하여 모의한 기상장(풍향 풍속) 평가를 실시하여 모든 검증 지수가 유효한 범위 내에 나타남을 보였다. 보행자 고도에서 모의된 확산장 분석 결과, 도시의 인공적 구조에 의해 기상장의 조건에 따라 상세 흐름이 변화하며 위험물질이 확산되는 경향에 영향을 미치는 것을 확인하였다. 또한, 유입류의 풍속이 가장 약한 조건의 경우, 하층에서 유입방향의 역방향으로 흐름이 형성되어 보행자 고도에서의 물질 이동경로가 변화함을 보였다. 본 연구에서는 도시 지역의 난류흐름 형성에 도시의 인공적 구조가 매우 중요한 영향을 미치는 것을 보였다. 본 연구에 사용된 기술은 향후 실제 위험물질을 취급하는 도시 내 산업단지에 확산모의 실험과 보행자 환경에서의 위험성 평가에 유용할 것으로 기대된다.

• 대한토목학회논문집
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• 제34권1호
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• pp.107-116
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• 2014

본 연구는 조도보정 블록수로에서의 체적밀집도를 정의하고, 평균유속(V)과 수리반경(R)의 곱인 VR, 블록 Reynolds수($Re^*$), 항력계수($\acute{C}_D$) 및 바닥전단특성의 바닥조도계수($n_b$)를 분석하여 조도계수(n)를 산정하였다. VR과 블록Reynolds수가 증가함에 따라 조도계수가 감소하여 일정함에 수렴하는 경험적인 양상을 확인하였다. 블록Reynolds수의 증가에 따라 항력계수는 감소하여 일정한 값에 수렴하는 것으로 나타났다. 블록Reynolds수가 큰 난류구간에서는 항력계수는 밀집도로 정의한 조도블록의 형상에 지배적임을 볼 수 있다. 정확한 조도계수의 산정을 위해서는 블록Reynolds수와 체적밀집도에 의한 상관식의 개발이 요구된다. n-VR, $\acute{C}_D-Re^*$, $n_b-\acute{C}_D$상관에 대한 관계곡선식을 제시하였다. 조도계수를 산정할 수 있는 블록Reynolds수와 체적밀집도와의 상관관계식을 제시하였다. 실험결과를 토대로 블록Reynolds수와 체적밀집도에 의한 조도 계수 산정식을 이용한 HEC-RAS의 수리특성 분석결과는 실험결과와 잘 일치함을 보여주어 산정한 조도계수 추정식의 적용성을 확인하였다.

• 한국해양학회지
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• 제25권2호
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• pp.62-73
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• 1990

장방형 단면의 개수로를 사용하여 정상 염수쇄기가 존재하는 흐름 장의 유동특성 을 파악하기 위한 실험을 수행하였다. 염수쇄기는 전체적으로 매우 안정하여 목시 관측이 용이하였으나, 유속의 측정과 계면파의 관측에는 가시화수법을 이용하였다. 연 직방향의 밀도변화로부터 정의되는 밀도계면은 목시관측에 의한 계면의 대략 0.5 cm정 도 아래에 존재하였으며, 밀도분포는 Hlomboe 모델을 잘 만족하였다. 계면층은 난류강 도 (turbulent intensity)가 매우 극심한 영역으로서 그 두께는 총평균 Richardson수 가 증가함에 따라 감소하는 경향을 보였으며 상층의 약 16% 정도의 크기를 가졌다. 수 로의 횡단면상의 유속분포는 수로측변에 의한 마찰의 영향을 잘 반영하였고, 상층내에 서는 Reyonolds수가 커질수록 연직방향의 유속분포의 균질성이 증가하는 반면 하층은 대체로 방물형(parabolic type)에 가까운 분포를 보였다. 염수쇄기를 쇄기장(L/SUB o/)에 따라 하구부(x/L/SUB o/< 0.3,단 x는 하구로부터의 거리), 중앙부(0.3 0.7) 의 세 구간으로 나누어 생각하는 경우, 연행계수는 중앙부에서 작고 하구부와 선단부에서 크게 나타났다. 또한 하구부나 중앙부는 계면이 대체로 안정하여 내부표면장력파가 팔생하거나 전파하는 반면, 선단부는 매우 불안정 하여 cusping ripple 또는 bursting ripple과 같은 계면파가 발생하였다. 염수쇄기의 형상은 거의 진선적으로, densimetric Froude 수와 Reynolds 수와는 독립이었다.

• 한국해양학회지:바다
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• 제4권4호
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• pp.371-382
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• 1999

여름과 겨울철 남해의 해수에 포함되어 있는 영양염의 분포 특성을 수온, 염분, 겉보기 산소 소모량, pH 등의 환경 인자들과의 상관도를 통해 파악하고자 하였다. 여름철에 영양염의 분포는 염분보다는 수온과 양호한 상관도를 보였으며 생물 활동과 관련이 갚은 pH, 겉보기 산소 소모량과 유의한 상관관계를 보였다. 이로 보아 여름철에 형성되는 염전선역에서 일차생산자에 의한 영양염 소비가 활발하여 염분과 영양염과의 상관성을 강력하게 변형시키는 것으로 판단된다. 겨울철에는 수온이 영양염과 가장 유의한 상관관계를 나타내어 수직 혼합된 냉수와 북상하는 난류의 세력이 만나는 열전선의 위치가 영양염 분포에 가장 중요한 요인으로 분석되었다. 여름철에 가장 우수한 상관도를 보였던 ($R^2$ >0.6) pH의 경우 겨울철에 생물 활동이 미약하여 상관도가 크게 낮아졌다($R^2$ <0.5). 수심에 대해 적분한 질산염+아질산염 인산염 규산염의 값은 각기 여름철에는 321 $mmol{\cdot}m^{-2}$, 23 $mmol{\cdot}m^{-2}$, 637 $mmol{\cdot}m^{-2}$이었고 겨울철에는 261 $mmol{\cdot}m^{-2}$, 31 $mmol{\cdot}m^{-2}$, 742 $mmol{\cdot}m^{-2}$로 계산되었다. 영양염의 질소 대 인의 비는 여름철에는 인이 상대적으로 부족한 반면 겨울철에는 이와 반대로 질소가 결핍되어 우기에 강우와 하천을 통한 질소의 유입이 남해 생태계 유지에 중요한 역할을 하는 것으로 판단된다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제18권2호
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• pp.235-242
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• 2017

능동 파괴 방호 구동제어기는 기계, 항공 및 군사 분야 등에서 사용될 수 있는 제어기로서, 상대의 비행물체를 능동제어를 통해 추적 타격하는데 사용된다. 구동제어기를 이용하여 목표지점까지의 정밀도를 갖고 동작이 유지되어야 하기 때문에, 이에 대한 신뢰성 확보가 대단히 중요하다. 이러한 구동제어기가 사용되는 주위 환경의 온도는 약 $-32^{\circ}C{\sim}50^{\circ}C$($241^{\circ}K{\sim}358^{\circ}K$)이다. 신뢰성을 갖기 위해 구동제어기에서 중요시 간주되는 문제 중의 하나는 구동제어기 내의 열 발생이 어느 한계수준($85^{\circ}C$($358^{\circ}K$))이하로 유지되어야 정밀도와 신뢰성을 확보할 수 있다는 점이다. 따라서 구동제어기 내의 열 유동특성에 대한 연구와 분석이 필요하게 된다. 본 논문의 수치시뮬레이션을 위해 저 레이놀드 수 $k-{\epsilon}$ 난류모델과 비압축성 점성 유동을 가정하였고, 상용 소프트웨어인 Solid-Works Flow Simulation을 사용하였다. 본 논문의 목적은 각종 칩이나 보드 등을 갖는 구동제어기 내부의 열 유동 특성을 해석하여 구동제어기의 안전한 설계를 하는데 있다. 해석으로부터, 보드들과 칩들의 온도분포가 어떤 한계 수준 이내에 있음을 보여준다.

• 한국수산과학회지
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• 제31권2호
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• pp.296-301
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• 1998

제주북방 남해안인 제주해협과, 동쪽인 대한해협 입구 해역, 그리고 이들 해협수가 혼합되어지는 해역에 대하여 1995년 5월 30일부터 6월 8일까지 해수의 물리 화학적 특성을 규명하기 위하여 조사하였다. 1) 한 정점에서 24시간 관측에 의한 수심별 수온과 염분의 변동폭은 표층에서 $1.8^{\circ}C,\;0.7\%_{\circ}$의 최대 변동폭을 보이고 있으며, 이러한 변동폭은 30m에서 $0.5^{\circ}C,\;0.5\%_{\circ}$로 낮아지고 있다. 그러나 70m 이심층에서는 변화 폭이 아주 미미하여 주야간 변동은 표층에서 30m층까지 나타난다고 할 수 있다. 2) 영양염류의 24시간 변동폭은 총 무기질소, 인산인, 규산규소 등이 주간보다는 야간에서의 농도가 높은 특징 을 보이고 있다. 3) 해역별 수온과 염분은 대마난류의 직접 영향원인 대한 해협입구해역이 가장 높았으며, 제주북방 제주해협이 가장 낮았다. 또한 두 수괴가 혼합되어지는 대한해협은 표층 수는 대한 해협입구 해역수의 영향을, 저층수는 제주해협 저층으로부터 영향을 많이 받고 있음을 알 수 있다. 4) 영양염류의 해역별 특성은 제주해협수와 대한 해협입구해역수가 만나 혼합되어지는 대한해협에서 가장 높게 나타나고 있는데, 이는 용존산소가 가장 낮게 나타나고 있는 것으로 보아 유기물 분해에 의한 영양염 무기화에 따른 산소소모와 영양염 용출에 의한 영향으로 판단된다.

• 한국해양학회지
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• 제30권1호
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• pp.57-63
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• 1995

$\beta$-효과를 포함한 원통 용기 내의 상하층유체의 하충운동을 하충수와 같은 밀도를 갖는 외부유체를 주입하여 야기시키고 상층수와 같은 유체를 유입 및 유출시켜 지형류 조절에 의한 경계면의 변형 및 이에 따른 상층운동 특성을 실험적으로 관찰하였다. 특 히 유입-유출 위치를 변경시키고 동시에 유입과 유출양을 다르게 하여 상층수에 해상 풍의 효과를 첨가하였다. 실험의 목적은 극전선 형성과 관련하여 유입-유출 경로(대만 난류의 유입-쓰가루, 쏘야 유출)를 결정짓는 외부 인자를 파악하고자 함이다. 유입, 유출양이 같은 경우 유입수의 경로는 서안에 따라 북상하다가 이안후 위도에 평행하게 유출된 반면 상층수에 해상풍의 영향을 주었을시 서안 경계류의 분기(negative curl of wind stress 효과시), 남향의 서안 경계류에 의한 유입수의 내부로 침투(positive curl of wind stress 효과시) 등의 현상을 보여준다. 한편 유입-유출의 위치를 변경 시켜 유입수의 위치를 서안경계에 두었을 시 유입수의 경로가 경계면의 지형류 조절에 의한 서안에 근접하게 북상후 유출 (negative curl), 동안에 근접하게 북상후 유출 (positive curl)의 특성을 보여준다. 북부의 반시계방향의 흐름이 유입수의 북방 한계 를 결정짓는 역할을 하고 있음도 관찰되었다.

• 한국해양학회지
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• 제19권2호
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• pp.141-152
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• 1984

금강 하구의 6개 정점에서 대.소조기때 순간물리장 측정기법으로 25시 동시 관측된 300개의 유속장을 분석하여 흐름에 대한 유체역학적 제특성을 규명했다. 본 연구결과, 마찰속도, 저면마찰응력, 저면마찰계수 및 거칠기 높이 등이 크기의 차수 이상의 범위로 변하며 분산됨이 밝혀졌다. 저면마찰계수는 6.78$\times$$10^{-5}$ ~1.15$\times$$10^{-1}$의 변화폭을 나타내고 전 관측치의 평균은 1.6$\times$$10^{-2}$ 이다. 마찰속도와 저면마찰계수 사이에도 분산이 나타나고 있다. 두 조석 주기에 대해 평균을 취한 값에서는 U* 1cm/s이면 $C_{100}$은 그 값을 예측하기 어렵게 변하지만, U* 1cm/s이면 $C_{100}$은 U*의 비례하여 증가됨이 밝혀졌다. 또한 Re$_{100}$ 3.6$\times$$10^{5}$구간에서는 $C_{100}$은 예측 불가이지만 Re$_{100}$ 3.6$\times$$10^{5}$구간에서는 1.4$\times$$10^{-2}$를 나타냈다. 본 연구에서 밝혀진 유체역학적 제특성에 근거하여 금강 하구의 흐름을 규정한다면 이는 완전 난류 상태의 상류임이 밝혀졌다.혀졌다.

• 한국지구과학회지
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• 제22권1호
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• pp.47-64
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• 2001

대한해협과 동중국해에서 1985년과 1986년에 관측한 수온, 염분자료를 사용하여 수괴를 분석하였다. 대한해협과 동중국해 수심 50m에서의 수괴 분포 특성은, 겨울과 봄철에는 쿠로시오 해수(수괴 K) 및 쿠로시오계 혼합수(수괴I), 여름과 가을철에는 대륙 연안수의 영향을 많이 받은 혼합수(수괴 I${\sim}$IV)의 수괴분포가 넓게 나타났다. 겨울과 봄에 수심 loom의 동중국해는 주로 쿠로시오 해수(수괴 K) 및 쿠로시오계 혼합수(수괴 I)가 넓게 분포하고 있었다. 여름에는 혼합수(수괴 I${\sim}$III)가 널리 나타나 연중 여름에 가장 혼합이 많이 된 수괴가 분포하고 있는 것이 특징이었다. 가을에는 쿠로시오계 혼합수(수괴 I)가 주요 수괴였다. 대한해협에서는 겨울과 봄에는 쿠로시오 해수(수괴 K), 여름과 가을에는 혼합수(수괴 I${\sim}$IV)가 주로 분포하고 있었다. 겨울과 봄철에 대기로부터의 냉각에 의한 보정을 하면,쿠로시오 해수(수괴 K)의 분포해역이 줄어든 대신에 쿠로시오계 혼합수(수괴 I)의 분포 해역이 늘어났다. 즉, 동중국해와 대한해협에서 겨울과 봄에 주로 쿠로시오 해수(수괴 K)가 분포하는 것처럼 보이지만,실제는 약간 변질된 쿠로시오계 혼합수(수괴 I)가 넓게 분포하고 있는 것이다. 계절별 해황특성으로 여름철에 표층 저밀도수의 분포가 대한해협과 오끼나와 쪽으로 향하는 두 갈래 혀 모양의 형태를 나타내고 있었다. 이것은 중국대륙 연안수와 혼합된 저밀도 표층수의 흐름이 대한해협과 동중국해 동남쪽으로 향하고 있는 것으로 사료된다.

• 한국항공우주학회지
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• 제43권2호
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• pp.109-117
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• 2015

덕트는 항공기의 내부엔진에 외부 공기를 흡입하기 위한 장치이다. 엔진 입구면의 레이더 반사량을 줄여 피탐지성을 감소시키기 위하여 S형태의 덕트를 가지게 되었다. S-Duct는 중심선의 곡률, 입구형상 등의 형상변수에 따라 엔진의 성능에 영향을 미친다. 본 연구에서는 RAE M 2129 S-Duct의 입구형상에 대하여 가로세로비의 변경에 따른 덕트 내부 유동에 대한 유동 특성을 알아보기 위해 전산해석을 수행하였다. S-Duct의 성능 평가 기준으로는 유동 왜곡계수를 사용하였다. 공력해석을 위해 상용해석 소프트웨어를 사용하였으며, 벽면에서의 역압력 구배의 영향으로 발생하는 유동박리와 2차 유동을 예측하기 위하여 $k-{\omega}SST$ 난류모델을 사용하였다. S-Duct의 Port side와 Starboard side 각각의 압력분포 값에 대하여 ARA의 실험값과 비교하여 본 연구에서 사용된 전산해석 기법의 타당성을 검증하였다. 해석 결과 모든 형상에 대하여 유동박리와 2차 유동이 발생하는 것을 확인하였다. 반원형 형태의 입구형상을 가지는 S-Duct가 뛰어난 성능을 보임을 확인하였다.