• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2022.05a
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• pp.281-281
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• 2022

바닥에서 생성되는 난류는 순간적으로 강한 모멘텀을 바닥에 전달함과 동시에 바닥에 있는 입자를 움직이게 한다. 경계층 내 난류 운동에 대한 분석은 다양한 유사 이송 문제를 이해하기 위해 필수적이며 이에 따라 많은 선행 연구들은 실험실 실험을 통해 해당 연구를 수행하였다. 본 연구에서는 선행 연구에서 사용하지 못했던 진보된 실험 방법을 활용하여 바닥 경계층 내의 난류 운동에 대해 확인하고 해당 운동에 의해 관성 입자의 움직임이 어떻게 발생하는지에 대하여 물리적으로 설명하고자 한다. 다양한 흐름 조건에서 3가지의 입경 크기를 가지는 모래 입자를 가지고 실험을 수행하였으며, 실험 조건별 고해상도 유속장 및 관성 입자의 움직임은 3차원 입자 영상 유속계 (Particle Image Velocimetry; 이하 PIV)와 입자 추적 유속계 (Particle Tracking Velocimetry; 이하 PTV)를 동시에 적용하여 파악하였다. 취득된 3차원 유속장과 입자 궤적을 기반으로 실험 조건별 흐름 및 입자 거동 특성에 대해 분석하였으며, 관성 입자의 움직임을 발생시키는 3차원 난류 운동은 측정된 유속장에서 산정한 Q-criterion 값을 기반으로 도식화하였다. 측정값 내에는 난류 운동에 대한 정보와 더불어 잡음이 포함되어 있으므로 이를 제거하고자 적합 직교 분해 (Proper Orthogonal Decomposition; 이하 POD) 방법을 적용하였다. 그리고 POD로 추출한 유속장을 통해 바닥면 부근에 존재하는 헤어핀 와류 운동 혹은 와류 묶음과 같은 난류 고유 구조를 파악하였다. 해당 와류 운동들의 3차원 난류 특성을 확인하고자 비등방성 불변 지도(anisotropy invariant map)를 활용하였으며 경계층 내부에서 난류의 형태가 흐름 방향으로 늘어진 럭비공 형태임을 확인하였다. 마지막으로, 입자의 움직임을 발생시키는 난류 이벤트를 결정하고자 사방구 분석 (Quadrant analysis) 기법을 적용하였으며 흐름 조건별로 입자를 움직이게 하는 난류 이벤트는 달라짐을 확인하였다.

• Bulletin of the Society of Naval Architects of Korea
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• v.26 no.4
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• pp.27-34
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• 1989

A potential-based panel method is formulated for the analysis of a partially cavitating 2-dimensional hydrofoil. The method employs dipoles and sources distributed on the foil surface to represent the lifting and cavity problems, respectively. The kinematic boundry condition on the wetted portion of the foil surface is satisfied by requiring that the total potential vanish in the inner flow region of the foil. The dynamic boundary condition on the cavity surface is satisfied by requiring that the potential vary linearly, i.e., the velocity be constant. Green's theorem then results in a potential-based boundary value problem rather than a usual velocity-based formulation. With the singularities distributed on the exact hydrofoil surface, the pressure distributions are predicted with more improved accuracy than the zero-thickness hydrofoil theory, especially near the leading edge. The theory then predicts the cavity shape and cavitation number for an assumed cavity length. To improve the accuracy, the sources and dipoles on the cavity surface are moved to the newly computed cavity surface, where the boundary conditions are satisfied again. It was found that five iterations are necessary to obtain converged values, while only two iterations are sufficient for engineering purpose.

• Computational Structural Engineering
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• v.11 no.3
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• pp.187-198
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• 1998

지하구조물의 건전성을 평가하기 위한 비파괴시험으로써 탄성응력파를 이용한 충격반향탐사법을 수치해석적인 방법을 통하여 수행하였다. 즉, 일면만으로 접근 가능한 터널 면에서의 충격가진과 동적응답의 측정으로 이질면을 포함한 내부의 상태를 예측할 수 있다. 연구의 수행은 탄성거동을 하는 매질 내부에서 전파되는 탄성응력파의 특성을 이해하고, 이를 동적 유한요소해석으로 모형화하여 충격반향탐사법을 수치해석적으로 수행한다. 이질재료가 2개의 층을 이루고 있는 경우 표면층의 두께를 쉽게 측정할 수 있었으며, 구조물의 병진운동, 휨운동과 구조물 내에서 다중반사되는 탄성응력파에 의한 복합적인 영향을 받는 터널과 같은 원통형 구조물에서 동적응답의 주파수 특성으로부터 터널라이닝 내부에 형성된 공동의 위치와 크기의 예측이 가능하였다. 수치해석적인 방법과 병행하여 다양한 형태의 경계조건을 가지는 구조물에 대한 충격반향탐사법의 실험을 수행할 경우 실제적인 문제에 적용, 건전성 평가의 지표를 마련할 수 있을 것으로 사료된다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2006.07c
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• pp.1603-1604
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• 2006

본 논문은 구멍(aperture)이 나있는 육면체 진기에 전자파가 조사 되었을 때, 공진기 내부에 침투한 전자파를 Modal MoM 수치계산법을 이용하여 추정하였다. 공진기 내부의 전자파는 cavity Green 함수로, 외부는 자유 공간 Green 함수로 표현 할 수 있고, 구멍이 난 부분에서 전계와 자계의 접선 성분이 연속하다는 경계조건을 이용하여, 차폐하고자 하는 도체공간 내부에 침투한 전자파를 알 수 있다.

• Proceedings of the Korea Institute of Fire Science and Engineering Conference
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• 2010.10a
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• pp.216-223
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• 2010

원자력발전소의 방화지역에서 화재가 발생할 경우 케이블의 화재리스크는 온도, 열속, 화염 등 열적 특성에 의해 평가된다. 원전의 안전정지 기능에 사용되는 각종 케이블은 설계관리 및 성능분석을 위해 화재실증실험으로 열적 특성을 실측하여야 하지만 다양한 화재시나리오에 대한 실험 조건 확보와 실험 비용 등 제약이 따른다. 이에 따라 화재모델 FDS (Fire Dynamics Simulator)의 최신버전에 포함된 THIEF (Thermally-Induced Electrical Failure) 모델을 이용하여 국내 원전의 안전정지 케이블에 대한 화재모델링 분석을 수행하였다. 이 연구에서는 케이블이 설치된 형태에 따라 일정 열속에 대한 자켓 온도와 경계조건에 대한 온도분포를 분석하였다. 본 연구 결과 THIEF 모델은 원전 방화지역의 화재에서 안전정지 케이블의 내부온도를 예측할 수 있는 화재모델로 사용가능한 것으로 확인되었다.

• The Journal of the Acoustical Society of Korea
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• v.31 no.1
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• pp.19-28
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• 2012

The time-domain solution from the Kirchhoff integral equation for an exterior problem is not unique at certain eigen-frequencies associated with the fictitious internal modes as happening in frequency-domain analysis. One of the solution methods is the CHIEF (Combined Helmholtz Integral Equation Formulation) approach, which is based on employing additional zero-pressure constraints at some interior points inside the body. Although this method has been widely used in frequency-domain boundary element method due to its simplicity, it was not used in time-domain analysis. In this work, the CHIEF approach is formulated appropriately for time-domain acoustic boundary element method by constraining the unknown surface pressure distribution at the current time, which was obtained by setting the pressure at the interior point to be zero considering the shortest retarded time between boundary nodes and interior point. Sound radiation of a pulsating sphere was used as a test example. By applying the CHIEF method, the low-order fictitious modes could be damped down satisfactorily, thus solving the non-uniqueness problem. However, it was observed that the instability due to high-order fictitious modes, which were beyond the effective frequency, was increased.

• Proceedings of the Acoustical Society of Korea Conference
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• spring
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• pp.267-270
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• 2000

강제가진을 받는 진동장은 직접장과 반사장으로 이루어진다. 직접장은 무한구조요소가 점입력을 받을 때의 해와 같으며, 반사장은 직접장에 의해 발생되는 1차 반사파 및 추가로 발생하는 무수한 반사파들의 합으로 나타낼 수 있다. 본 논문에서는 점가진을 받는 유한한 평판의 단일 주파수 해석을 수행하기 위한 레이추적기법을 연구하였다. 이를 위해, 직접장은 고주파수 가정을 이용하여 원형전달파로 근사화하고. 이 원헝전달파를 다수의 파동관 (wave tube)으로 이산화하였다. 균일한 경계조건과 무시할 만큼의 미약한 굴절효과를 가정하고 경계에서의 정반사 (specular reflection)만을 고려하여, 경계에서의 입사파동관. 전달 및 반사파동관의 기하학적 관계를 제안하였다. 이들 파동관이 평판 내부를 진행하면서 관측점에 미치는 영향들을 합성하여 비교적 정확한 강제진동응답을 얻을 수 있음을 단일 평판의 예제를 통하여 확인할 수 있었다 그러나, 연성된 평판의 경우에는 다소 부정확한 결과를 얻었다.

• Journal of KSNVE
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• v.10 no.6
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• pp.963-970
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• 2000

The turbo chiller uses centrifugal compressor, which operates at about 14,500 rpm. Due to the high rpm of the impeller, the noise of chiller males one of the serious problems. The possibility of the sound reduction by using absorbing material is studied in this paper. The generated sound propagates through the duct and then radiates to the outer field. So, the use of sound absorption material inside the duct is one of the effective methods. To study the effect of location of the material, we use Boundary Element Method to analyze the sound field inside the duct system. Numerical study shows the highest sound pressure region is near the elbow of curved duct. From the numerical study, it is also shown that appropriate use of sound absorbing material at this region makes 8dB reduction of the highest noise level.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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• v.11 no.6
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• pp.895-903
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• 1987

This paper investigates the problem of cracks emanating from a circular hole in an orthotropic infinite plate. The mixed-mode stress intensity factors are obtained by using the modified mapping-collocation method. To investigate the effect of anisotropy and circular hole boundary on crack tip singularity, stress intensity factors are considered as functions of the normalized crack length for various types of laminated composite. The results indicate a strong dependence of the stress intensity factor on the material anisotropy and geometry.

• Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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• v.12 no.3
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• pp.495-508
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• 1999

변형된 라이저의 단위 접선벡터상의 운동학적 제약조건을 적용하여 심해저 라이저의 비선형 동적해석을 행한다. 이 조건의 적용으로 자유도수를 감소시킬 수 있으며 심한 비선형성으로 인한 해의 발산 가능성을 제거할 수 있다. 라이저의 거대변형으로 인한 기하학적 비선형성과 비선형 경계조건이 고려된다. 또한, 비선형성이 포함되는 수동학적 하중이 조류와 파랑에 의해 발생하여 내부에 정상류가 흐르는 라이저관의 외벽에 작용하게 된다. 이 외에도라이저 자체의 축방향 변형조건을 고려한다. Galerkin의 유한요소 근사화와 시간증분자를 적용하여 유한요소에 대한 평형 메트릭스 방정식을 유도하고, 수치해석을 위한 알고리즘을 제안하며 API 보고서의 결과와 비교함으로써 제안된 모델이 검증된다. 또한, 기하학적 비선형성으로 인한 영향을 조사하였다.