• Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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• 1994.04a
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• pp.128-133
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• 1994

본 논문에서는 이중 푸리에 사인시리즈를 통한 해석법으로 경계조건과 내부 구속조건을 라그랑지 상수들과 스토크 변환법으로 해결하는 방법이며 내부에 변위가 구속되는 평판의 경우에 대하여 FEM 프로그램인 NASTRAN과 본 방법으로 계산한 결과를 고찰하였으며 S-S-S-S의 경계조건에 내부구속조건이 있는 경우 FEM 계산값과 거의 일치하며 F-C-F-F 경우는 5차 모우드에서 최대 3% 정도의 오차를 보이고 있다. 그리고 그 밖의 다른 경계조건의 경우에도 진동해석시 적용이 가능하다. 위의 해석 결과들을 통해 여러 경계조건을 갖는 평판에 내부 구속조건을 갖는 경우 진동해석시 타당한 접근 방법이라 할 수 있다. 앞으로 본 방법을 이용하여 보강판에 여러 경계조건이 구속되어 있는 경우 진동해석에도 이용되어질 수 있다.

• Journal of the Korean Society for Nondestructive Testing
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• v.17 no.4
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• pp.237-247
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• 1997

A geometrical inverse heat conduction problem is solved for the infrared scanning cavity detection by the boundary element method using minimal energy technique. By minimizing the kinetic energy of temperature field, boundary element equations are converted to the quadratic programming problem. A hypothetical inner boundary is defined such that the actual cavity is located interior to the domain. Temperatures at hypothetical inner boundary are determined to meet the constraints of mea- surement error of surface temperature obtained by infrared scanning, and then boundary element analysis is peformed for the position of an unknown boundary (cavity). Cavity detection algorithm is provided, and the effects of minimal energy technique on the inverse solution method are investigated by means of numerical analysis.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2010.05a
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• pp.189-193
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• 2010

RMA-2, Telemac-2D, River2D 등 기존의 대부분 국내외 상용모형에서는 내부 경계인 하천구조물과 외부 경계인 측벽에서의 경계조건을 활동조건(slip condition)으로 가정하여 흐름장을 계산하였다. 그러나 실제로 벽면에서는 마찰력에 의해 흐름이 존재하지 않는 무활조건(no slip condition)이 물리적으로 타당하다. 따라서 본 연구에서는 내부구조물인 교각이 존재하는 영역에서의 수평 2차원 유속분포를 구하기 위해 천수방정식을 Galerkin법과 Newton-Raphson법에 의해 이산화한 수치모형을 개발하였다. Yulistiyanto 등(1998)이 수치모의 및 수리실험에 사용한 조건을 채택하여 벽면에서의 접선방향 유속이 존재하는 활동조건과 벽면에서 유속이 없는 무활조건을 부여하고 교각을 포함한 수로에서 유속, 수위 및 전단분포를 해석하였다. 활동경계조건을 적용한 경우 교각 표면을 따라 큰 유속이 분포하고 후면에서도 관성력에 의해 흐름방향 유속이 두드러지게 나타났으나 무활조건을 적용한 경우 교각 후면에서 와가 형성되고 후류현상이 두드러지게 나타났다. 무활조건을 적용한 경우 교각 전면부에서는 선수파(bow wave)가 4 cm정도 높게 나타났으며 교각 측면부에서는 2 cm 높게 나타났다. 반면 교각 후면에서는 후류의 영향으로 수면이 2 cm 낮게 분포하였다. 교각부에 작용하는 전단력을 분석한 결과 무활조건을 적용한 경우가 활동조건을 적용한 경우에 비해 최대 6배 높은 전단력이 나타났다.

• KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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• v.33 no.6
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• pp.2267-2275
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• 2013

Existing conventional model for analysis of shallow water flow just assumed the internal boundary condition as free-slip, which resulted in the wrong prediction about the velocity, vorticity, water level, shear stress distribution, and time variation of drag and lift force around a structure. In this study, a finite element model that can predict flow characteristics around the structure accurately was developed and internal boundary conditions were generalized as partial slip condition using slip length concept. Laminar flow characteristics behind circular cylinder were analyzed by varying the internal boundary conditions. The simulation results of (1) time variations of longitudinal and transverse velocities, and vorticity; (2) wake length; (3) vortex shedding phenomena by slip length; (4) and mass conservation showed that the vortex shedding had never observed and laminar flow like creeping motion was occurred under free-slip condition. Assignment of partial slip condition changed the velocity distribution on the cylinder surface and influenced the magnitude of the shear stress and the occurrence of vorticity so that the period of vortex shedding was reduced compared with the case of no slip condition. The maximum mass conservation error occurred in the case of no slip condition, which had the value of 0.73%, and there was 0.21 % reduction in the maximum mass conservation error by changing the internal boundary condition from no slip to partial slip condition.

• The Magazine of the Society of Air-Conditioning and Refrigerating Engineers of Korea
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• v.17 no.4
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• pp.418-425
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• 1988

Since conventional computer program is workable only with velocity boundary condition, in practical fluid passage such as clean room which usually have wide inlets and outlets, it is not easy to measure velocity itself because of its vector property. Furthermore a certain assumption of velocity at boundaries may lead to physically unreasonable results. From this motivation, we have developed a computer program to predict whole flow field imposed on pressure-based boundary condition which can be measured by relatively simple method. The only additional velocity boundary condition that should be imposed on to make the problem unique, are no slip condition at all walls and zero cross stream velocity at inlet. The result of present study was compared with that by Bernoulli equation being used practically. They were coincident well each other within 5%, therefore the validity of the present method is proved. In the present work, the flow field in a clean room subject to pressure-based boundary conditions at an inlet and two exits was predicted numerically. The pressure difference between the inlet and the left exit which keeps relatively low pressure among two exits is fixed as 150[Pa] and the pressure at the right exit is varied from zero to 150[Pa] by the increment of 25[Pa]. For each cases the flow characteristics in the clean room, the velocity profile at the inlet, and the flow rate through the two exits was predicted. The flow rate through the right exit imposed on relatively higher pressure than the left exit decreased linearly according to the increase of pressure of the right exit. When the pressure of the right exit is increased enough to cause back flow at the exit, the flow rate is rapidly decreased.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2020.06a
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• pp.394-394
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• 2020

최근 빈번히 발생하고 있는 슈퍼 태풍과 집중호우로 인해 크고 작은 침수피해가 발생하고 있다. 우리나라는 4대강 사업을 통해 주요 국가하천에 대한 정비를 마친 바 있으나 이후 지속적으로 변화하는 하천 환경에 대한 홍수예측 모형의 반영은 미비한 실정이었다. 따라서 본 연구에서는 낙동강 본류 및 지류의 최신 단면자료를 수집하여 수리학적 홍수예측모형에 반영하고자 하였다. 또한, 기존의 모형에 비해 정확도를 개선할 수 있는 방안을 모색하여 적용성을 검증하고 이를 반영한 수리학적 홍수예측 모형을 제시하고자 한다. 본 연구에서는 낙동강 본류 및 주요 지류에 대한 최신 횡단면 측량자료를 활용하여 1차원 수리학적 홍수예측 모형을 구축하고 2012년 태풍 산바 사상에 대한 검보정을 실시하였다. 대상구간은 안동조정지댐으로부터 낙동강 하구둑 하류 8km지점이며, 상류단 경계조건은 안동조정지댐 방류량을 입력하고 하류단 경계조건은 가덕도 조위관측소의 조위를 활용하였다. 또한, 반변천, 내성천, 위천, 감천, 금호강, 황강, 남강 등 7개 지류에 대한 하도를 하도추적이 가능한 네트워크 모형으로 구축함으로써 지류에 대한 홍수예보에 활용할 수 있도록 하였다. 낙동강 본류의 하도 길이는 340km, 824개의 단면으로 구성하였으며, 지류를 포함한 전체 하도 길이는 572km, 1,570개의 단면으로 구성하였다. 또한, 낙동강 본류에 위치한 8개의 다기능보와 지류에 위치한 횡단구조물의 반영을 위해 다기능보의 제원 및 하천기본계획을 참고하여 내부경계조건으로 활용하였다. 본 연구에서 구축된 낙동강 본류 및 지류의 수리학적 홍수예측 모형을 낙동강 유역에 대한 홍수주의보 및 홍수경보 등 홍수특보 발령 업무에 활용함으로써 정확한 홍수예보가 가능하도록 하였다.

• Tunnel and Underground Space
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• v.12 no.3
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• pp.142-151
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• 2002

Claesson(2001)'s analytical solution, and two numerical models with Dirichlet and Neuman interior boundary condition respectively were investigated to estimate the transient temperature distribution with distances from the Taejon underground food cold storage pilot cavern. Claesson's solution, which is based on constant temperature boundary condition at the rock wall during a temperature decline step, showed relatively good agreement with temperature measurements in the rock mass in order of average error difference, 0.89$\^{C}$ without any adjustments on laboratory thermal properties to represent the rock mass. For the numerical model with heat flux through the rock wall, a boundary condition setting technique was newly proposed to overcome the difficulty of prescribing variable convective heat tranfer coefficient and far-field air temperature inside the cavern as they may be certainly changed according to the cooling-down time. The results showed also good agreement with measurements in order of average error difference, 1.58$\^{C}$, and were compared to those of the numerical model with fixed temperature at the rock wall. Finally, the most proper procedure to precisely predict the temperature profile around a cavern was proposed as a series of analysis steps including an analytical exact solution and numerical models.

• Journal of the Earthquake Engineering Society of Korea
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• v.5 no.1
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• pp.1-6
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• 2001

P파와 SV파와 입사할 때 비균질 퇴적층에서의 지진응답을 유한요소법과 경계여소법을 조합하여 해석하였다. 유한요소법을 사용하여 불규칙한 기하형상과 비균질 재료 특성을 모델링하였고, 경계요소법을 사용하여 인위적인 경계로부터 불필요한 파의 반사를 없앨수 있게 반무한 영역을 모델링하였다. 경계요소의 기본해는 반무한 영역문제에서 반드시 고려해야하는 방사조건을 자동적으로 만족시킨다. 따라서 외부영역과 내부영역의 접촉면에서 표면력의 평행조건과 변위의 연속조건을 사용하여 P파와 SV파에 의한 지진응답을 해석하였다.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2000.05b
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• pp.287-290
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• 2000

본 연구에서는 압전세라믹스와 금속판으로 구성된 음향트랜스듀서를 모델로 설정하고, 원형평판으로부터 방사되는 내부음장과 트랜스듀서의 외부로 방사되는 음향특성을 수치 해석하였다. 음향트랜스듀서의 내부 유니트를 요소 분할하며 경계조건을 적용시키고, 유한요소법을 이용하여 내부의 음장 분포와 음압 변화량을 가시화하였다. 그리고 트랜스듀서 외부로 방사되는 음압은 가상경계면 외부를 요소분할한 후 다양한 주파수에서 음압 기울기와 등압선을 수치해석하였다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• v.23 no.3
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• pp.306-315
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• 1991

This paper considered the out-of-plane motion of the piping system conveying fluid through the elbow connecting two straight pipes. The extended Hamilton's principle is used to derive equations of motion. It is found that dynamic instability does not exist for the clamped-clamped, clamped-pinned and pinned-pinned boundary conditions. The frequency equations for each boundary conditions are solved numerically to find the natural frequencies. The effects of fluid velocity and Coriolis force on the natural frequencies of piping system are investigated. It is shown that buckling-type instability may occur at certain critical velocities and fluid pressures. Equivalent critical velocity, which is defined as a function of flow velocity and fluid pressure, are calculated for various boundary conditions.