• 한국전산구조공학회논문집
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• 제15권4호
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• pp.661-674
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• 2002

본 연구의 목적은 Navier-Stokes 유체의 최적 제어 문제의 해를 얻을 수 있는 효과적인 수치해석기법을 개발하고, 이를 물체의 항력(drag)을 최소화하는 문제에 적용하는데 있다. 본 연구는 항력을 줄인다는 산업적인 중요성과 함께 최적 제어를 위한 하나의 효과적인 최적화 기법의 모델을 제공하고 있다. 항력을 줄이기 위한 방법으로써 물체의 경계면에서 유체의 흡입(suction)과 방출(injection)이라는 기법을 사용하여 경계면에서 속도를 제어하였고, 목적함수로써 항력을 표현하기 위하여 에너지 소실의 변화율을 사용하였다. 컴퓨터 용량을 최소화하고 최적화에서의 해의 보장성과 경제성을 위하여, Navier-Stokes의 해석을 위하여 페널티 방법을 사용하였고 최적화 기법을 위해서는 SQP 방법을 사용하였다. 그리고 Navier-Stokes 유체는 대단히 비선형성을 나타내기 때문에 최적화를 수행하기에는 매우 힘들다. 이를 위하여 연속기법(continuation technique)을 사용하였다.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제6권6호
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• pp.113-131
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• 1998

The objective of the present study is to investigate the characteristics of the dividing flow in the laminar flow region. Using glycerine water solution(wt43%) for Newtonian fluid and the polymer of viscoelastic fluid(500wppm) for non-Newtonian fluid, this research investigates the flow state of the dividing tube in steady laminar flow region of the two dimensional dividing tube by measuring the effect of Reynolds number, dividing angle, and the flow rate ratio on the loss coefficient. In T- and Y-type tubes, the loss coefficients of the Newtonian fluid decreases in constant rate when the Reynolds number is below 100. The effect of the flow rate ratio on the loss coefficients is negligible. But when the Reynolds number is over 100, the loss coefficient with various flow rate ratios approach an asymptotic value. The loss coefficient of the non-Newtonian fluid for different the Reynolds number shows the similar tendency of the Newtonian fluid. And when the Reynolds number is over 300, the loss coefficient is approximately 1.03 regardless of flow rate ratio or the dividing angle. The aspect ratio does hardly influence the reattachment length and the loss coefficient of both Newtonian and non Newtonian fluid. The loss coefficient decreases as the Reynolds number increases. The loss coefficient of Newtonian fluid is larger than that of non-Newtonian fluid.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2008년도 제31회 추계학술대회논문집
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• pp.375-379
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• 2008

본 연구에서는 과산화수소 분해 반응을 이용하여 세계 최초로 10뉴턴 급의 추진력을 갖는 액체 추진 소형 모델 로켓을 제작하고 발사 시험을 하였다. 일련의 설계를 통해 인젝터에 지름 200${\mu}m$의 오리피스를 7개 만들었고, 목의 지름이 2.5mm 이고 면적비가 2.56인 노즐을 제작하였다. 촉매로 백금을 코팅한 아이솔라이트(Isolite)를 사용하였다. 90wt% 과산화수소를 질소 가스를 통해 20bar로 가압하여 촉매 베드의 길이와 베드에 올린 백금의 적재량을 변수로 하여 추력 실험을 행하였다. 그 결과, 5wt%의 백금을 4cm의 베드에 올렸을 때 가장 높은 $c^*$ 효율과 추력 안전성을 보여주었다. 경량화를 위해 로켓의 몸체는 알루미늄으로 만들었으며, 제작한 로켓에서는 솔레노이드 벨브를 통해 유량을 조절하였다. 발사 시험을 행한 결과 비교적 일정한 속도로 10m 가량을 올라갔다.

• 해양환경안전학회지
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• 제27권1호
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• pp.193-200
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• 2021

본 연구에서는 국부 비선형 정적 해석을 효율적으로 수행하기 위하여 강성응축(Static condensation)을 활용한 해석기법을 제시하였다. 강성응축기법은 자유도 기반의 유한요소 모델 축소기법이며, 해석 모델을 관심 대상(Target) 부분과 응축되어 생략될(Omitted) 부분으로 구분한다. 본 연구에서는, 관심 대상 부분에는 비선형 영역, 생략될 부분에는 선형 영역으로 지정하였고, 선형 영역에 대응되는 강성 행렬 및 하중 벡터를 비선형 영역, 즉 관심 대상 부분으로 모두 응축하였다. 모델 응축 후에는 비선형 영역에 대한 강성 행렬 및 하중 벡터만으로 이루어진 축소 모델을 구성하였으며, 이 축소 모델만을 뉴턴-랩슨 반복(Newton-Raphson iteration)을 통해 갱신하여 효율적으로 비선형 해석을 수행하였다. 끝으로, 제안된 기법을 다양한 수치 예제에 적용하여 해석기법의 효율성과 신뢰성을 제시하였다.

• 한국과학교육학회지
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• 제28권8호
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• pp.796-813
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• 2008

과학 개념에 대한 높은 이해와 과학 분야에 무한한 가능성과 잠재력을 가지고 있는 과학영재들이 물리 개념 이해 과정 중에 나타내는 사고 모형을 분석하기 위해서 역학 개념 검사인 FCI, MBT와 전자기학 개념검사인 CSEM을 사용하였다. 세 가지의 설문지 필답검사를 실시한 후에는 그룹 토의의 교실 상황 관찰과 개인 면담을 실시하고 그 결과를 종합 분석하였다. 분석 결과에 따르면 과학영재의 물리 개념 이해 과정에서 나타나는 사고 모형은 물리 개념에 대한 정확한 이해와 적용으로 개념의 형성이 안정성과 일관성을 보이는 일관성 사고 모형을 가진 학생과 문제에 적용할 때마다 유동성과 상황 의존성을 보이는 다양성 사고 모형을 가진 학생으로 분류되었고 또한 과학영재이지만 뉴턴의 운동 법칙에 대하여 힘과 운동의 관계를 잘못 이해한 아리스토텔레스 정신모형을 가진 학생과 옳은 과학 개념인 뉴턴 모형을 가진 학생 그리고 문제 상황에 따라 달라지는 두 정신모형이 혼합된 학생으로 분류되어 개인차가 있음을 알 수 있었다.

• 대한조선학회논문집
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• 제49권4호
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• pp.287-295
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• 2012

Hydrodynamic performance of a movable submerged breakwater was analyzed using energy dissipation model. Based on two-dimensional boundary element method the equation of motion including a viscous dissipation term proportional to velocity squared was solved by Newton-Raphson method. Energy dissipation coefficients as well as reflection and transmission coefficients of a submerged flat plate were calculated with various plate lengths and thickness. Both real and imaginary components of body displacement and forces were used to solve the motion of breakwater accurately. The effect of the magnitude of dissipation coefficient on the body displacement was evaluated. The results from the potential theory with no dissipation term were found to be an overestimate in resonance frequency.

• 천문학회보
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• 제40권1호
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• pp.44.2-44.2
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• 2015

운동학적으로 측정된 질량과 측광으로 측정된 질량이 불일치하는 질량 불일치 문제는 현대천문학의 중요한 문제이다. 현재 이러한 질량 불일치에 대한 두 가지 해결책이 제시 되었다. 하나는 현대 표준우주론인 ${\Lambda}CDM$ 패러다임의 핵심 요소인 암흑물질, 다른 하나는 Milgrom에 의해 제시된 수정된 뉴턴역학(Modified Newtonian dynamics: MOND)이다. 두 방법에 대한 많은 연구가 진행되었는데, 최근 연구 결과에 의하면 나선형 은하의 회전속도 윤곽은 MOND와 잘 부합한다. 여기서 우리는 타원형 은하의 속도분산 윤곽을 분석한다. 속도분산 비등방성의 다양한 가정 하에 거의 구형인 2000여개의 SDSS 은하들의 예측되는 속도분산 윤곽을 계산하고, 이들로부터 얻어진 속도분산 기울기 분포를 15개의 $ATLAS^{3D}$ 구형 은하들의 관측된 분포와 비교하였다. 잘 정의된 하나의 interpolation function을 사용하는 MOND 모형에 의해서 단지 관측된 은하의 항성 질량 분포만으로 관측된 속도 분산 윤곽의 기울기 분포가 잘 설명되었다. 이러한 결과는 표준 패러다임의 경우 관측된 속도 분산 윤곽을 설명하기 위해 개별적인 암흑물질의 양과 밀도 윤곽을 필요로 한다는 점에서 주목할 만하다. 향후 타원형 은하들의 개별적 속도분산 윤곽을 정밀하게 분석하는 것이 매우 유용할 것으로 판단된다.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2001년도 춘계학술대회논문집D
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• pp.311-318
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• 2001

A three-dimensional numerical analysis of the flow and heat transfer characteristic of wood-flour-filled polypropylene melt in an extrusion die was carried out Used for this analysis were Finite Concept Method based on FVM, unstructured grid and non-Newtonian fluid viscosity model. Temperature and flow fields are closely coupled through temperature dependent viscosity and viscous dissipation. With large Peclet, Nahme, Brinkman numbers, viscous heating caused high temperature belt near die housing, Changing taper plate thickness and examining some predefined parameters at die exit investigated the effect of taper plate on velocity and temperature uniformities. In the presence of taper plate, uniformity at die exit could be improved and there existed an optimum thickness to maximize it.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2002년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.886-889
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• 2002

Finite Element Method for 3-D static loaded passenger car tire on the rigid surface is performed for studying the stiffness of tire to compare with experimental data. The tire elements used for FEM are defined each component to allow an easy change for the design parameters. Also, a hyperelastic material which is composed of tread and sidewall has been used to consider a large deformation of rubber components. The orthotropic characters of rubber-cord composite materials are used as well. The air pressure, a vertical and a lateral load are applied step by step and iterated by Modified Newton method for geometric and boundary condition nonlinear simulation. This study shows nonlinear analysis method for tire and the bearing capacity of tire due to the external force.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2004년도 추계학술대회 논문집
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• pp.347-350
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• 2004

In this paper, the acceleration is studied for the rigid-plastic FEM of metal forming simulation. In the FEM, the direct iteration and Newton-Raphson iteration are applied to obtain the initial solution and accurate solution respectively. In general, the acceleration scheme for the direct iteration is not used. In this paper, an Aitken accelerator is applied to the direct iteration. In the modified Newton-Raphson iteration, the step length or the deceleration coefficient is used for the fast and robust convergence. The step length can be determined by using the accelerator. The numerical experiments have been performed for the comparisons. The faster convergence is obtained with the acceleration in the direct and Newton-Raphson iterations.