• 한국해안해양공학회지
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• 제6권4호
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• pp.397-403
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• 1994

레이놀즈수에 대한 투수층흐름 마찰계수의 관계식을 개발하고자 투수층수조 실험을 실시하였다. 사용된 투수층수조는 물이 거의 수평으로 흐르도록 유도하는 장치이다. 각 구간마다 수두의 변화로 한번의 실험으로 다양한 수리조건을 재현할 수 있는 포괄성을 갖고 있으며, 여러 조의 수리실험을 실시하였다. 보다 광범위한 수리조건을 재현하기 위하여 여러 크기의 골재를 사용하였고 유출량도 다양하게 송출하였다. 기존자료를 이용하여 형상계수 산정식을 개발하였으며, 금번 수조실험의 결과를 이용하여 레이놀즈수가 1부터 600까지의 조건에서 투수층흐름 마찰계수를 구하는 양해법 산정식을 개발하였다. 관측된 마찰계수의 분포경향을 고려하였을 때, 레이놀즈수가 600보다 큰 난류조건에서도 동일 산정식을 사용할 수 있으리라 기대된다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제20권4호
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• pp.15-27
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• 2004

본 연구에서는 현재까지 연구된 깊은 기초의 주면마찰력 산정법에 의해 제안된 방법들을 검토하여 대형기초인 케이슨(우물통)기초에 대하여 주면마찰력을 적절히 산정할 수 있는 산정법을 제시하였다. 특히 홍원표(1987)가 제안안 주면마찰력 산정법을 기본 토대로 하여 새로운 주면마찰력 산정방법(Kn계수법)을 제시하였다. 그리고 깊은기초인 말뚝의 주면마찰력을 합리적으로 산정할 수 있다고 알려진 $\lambda$법을 이용한 케이슨의 주면마찰력 산정에 대해서도 검토하였다. 이를 위해 영종대교 주탑하부구조인 뉴매틱케이슨 기초의 시공시 계측된 주면마찰력 데이터를 이용하였다. 주면마찰력은 침설속도에 비례하며 주면마찰력의 분포양상은 직선분포보다 포물선분포에 가깝다. 저부가 확대되는 대규모 케이슨기초 침설시 발생하는 주면마찰력 산정결과 일반적인 말뚝기초의 주면마찰력과는 상이하다. 제안된 Kn계수법과 $\lambda$법을 각각 사용하여 산정한 케이슨의 주면마찰력을 실제 케이슨의 계측값으로부터 산정한 주면마찰력과 비교한 결과, Kn계수법를 이용하여 산정한 케이슨의 주면마찰력은 $\lambda$법에 의해 산정된 주면마찰력보다 실측값에 훨씬 근접하다. 즉, 저부가 확대된 형상의 대형의 케이슨기초의 주면마찰력을 산정하기에는 홍원표가 제안한 식을 이용한 Kn계수법이 $\lambda$법보다 더 적절한 방법임을 알 수 있다.

• 대한전자공학회논문지SP
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• 제47권4호
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• pp.28-34
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• 2010

본 논문에서는 마찰계수의 비접촉 추정을 위한 영상정보 활용방법을 제안한다. 마찰계수는 이동체의 도로주행 또는 장애물 극복에 있어 매우 중요한 요소이다. 이동체가 이동경로의 마찰계수를 미리 알 수 있다면 이동성향상을 기대할 수 있다. 본 논문의 마찰계수 추정방법은 영상정보를 활용하기 때문에 이동체가 지면과 접촉하기 전에 마찰계수를 추정 할 수 있다는 장점이 있다. 마찰계수의 비접촉 추정을 위한 영상정보 활용방법은 마찰계수측정실험과 물질그룹생성을 포함한 학습단계와 물질그룹 분류과정과 마찰계수 함수 활용을 포함한 마찰계수 추정단계로 구성되어 있으며 물질 조성비를 생성하는 영상처리는 두 단계에 모두 포함된다. 이 과정을 통해 얻은 마찰계수는 무인이동로봇이 이동경로 진입 전에 미끄러움을 판단하여 미끄럼지역을 회피 할 수 있도록 하며, 저속으로 이동이 가능한 경우 미끄럼이 발생하지 않는 적정속도를 계산하는데 확용 가능하다. 본 논문에서 사용한 지형의 마찰계수와 영상정보는 마찰계수 측정실험을 통해 취득하였다. 마찰계수 추정방법을 평가하기 위해 실험지형의 실제 마찰계수와 추정 마찰계수의 차이를 비교하였다.

• 에너지공학
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• 제19권2호
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• pp.116-120
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• 2010

국내 집단에너지 사업의 대표적인 지역난방시스템은 전체 배관망이 약 3,000 km에 이르고 있다. 이러한 장거리 배관망을 통한 열수송에서는 마찰 저항으로 인해 많은 펌프동력이 필요하게 된다. 효율적인 장거리 열수송을 위한 연구로서 대표적인 방법 중 하나가 마찰저감제를 투입하는 것이다. 이러한 마찰저감제는 파이프내 표면의 마찰저항을 감소시킴으로써 유체의 유동을 향상시키게 되는 것이다. 본 연구에서는 친환경 계면활성제인 Amine Oxide $C_{18}$을 이용하여 $80{\sim}110^{\circ}C$의 온도범위에서 단기간 동안에 마찰저감 특성을 비교하고, 장기간 동안 퇴화현상을 비교 평가함으로써 향후 지역난방 시스템에서 적용 가능성을 평가하기 위하여 지역 난방시스템을 축소하여 실험장치를 제작하였다. 마찰저감제를 첨가하지 않은 파이프내의 차압과 마찰저감제를 첨가하였을때의 차압을 비교하여 마찰저감율을 측정하였다. 단기성능 실험결과 마찰저감제는 온도의 영향을 받아 유체의 온도가 높아질수록 마찰저감율이 낮게 나타났다. $80^{\circ}C$의 실험에서 최대 30%의 마찰저감율이 나타났으며, $100^{\circ}C$ 이상에서는 마찰저감율이 감소하여 약 15%의 마찰저감율을 보였다. 장기성능 실험결과 $80^{\circ}C$의 실험에서는 1000 ppm 0.8 m/s의 유속에서 마찰저감율의 지속시간이 155시간동안 유지되었으며 온도가 높아질수록 지속시간이 감소하였다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제26권8호
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• pp.27-37
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• 2010

해상 매립 간척지와 같은 지반에서는 말뚝기초에서 주변 지반이 말뚝보다 상대적으로 많이 침하함에 따라 하향력이 발생하게 되며, 이 하항력은 말뚝의 침하량과 말뚝재료의 응력을 증가시켜서 기초의 안전 및 상부구조물의 사용성에 영향을 미치게 된다. 현재 국내에서는 부주면마찰력을 고려한 말뚝의 허용압축지지력 공식이 존재하나 그 적용성에 있어서 정확한 기준이 없는 것이 현실이다. 이에 본 연구에서는 수치해석을 실시하여 부주면마찰력이 작용하는 말뚝의 거동 특성을 분석하고 지지력 산정식의 적용성 검토를 수행하였다. 국내 대표적 해양 매립 간척지라고 할 수 있는 연세대 송도국제화복합단지의 지반과 말뚝 조건을 모델링하여 선단지지 여부에 따른 수치해석을 수행하여, 그에 따른 부주면마찰력의 발생 특성에 대한 경향을 파악하였다. 또한 수치해석을 통하여 얻어진 하중-침하 곡선을 통하여 극한하중을 산정하고 그에 따른 두부하중 작용 시 발생하는 부주면마찰력을 고려하여 허용지지력 공식의 적용성을 검토하였다. 그 결과 부주면마찰력 발생이 지반의 지지력에 미치는 영향은 미미하나, 침하량 및 말뚝 재료의 허용응력에는 큰 영향을 미치는 것으로 나타났다. 극한지지력에 안전율 3을 적용해 산정된 허용지지력과 비교시 부마찰력을 고려한 허용지지력산정법에 안전율 3을 사용한 경우 과소평가하는 경향을 보였으나 2를 적용한 경우 말뚝종류에 따라 유사하게 나타났다.

• 한국지반공학회지:지반
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• 제5권3호
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• pp.51-62
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• 1989

보강토옹벽의 원심모형분험의 예비실험으로서 모래와 보강재 사이의 마찰거동의 특성을 조사.연 구하기 위하려 마찰실험을 행하였다. 보강재의 종류 및 길이를 변화시킴으로써 그들이 모래와 보강재 사이의 마찰계수에 미치는 영향을 조사하였다. 한편 다른 두가지 실험방법(직원전단시험과 인발시험)을 택하여 어떤 방법이 실제 현장에서의 보강재의 거동을 잘 나타내는지를 비교.검토하였다.

• 동력기계공학회지
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• 제13권2호
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• pp.18-29
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• 2009

미세유동에 대한 폭발적인 관심에 의해 이 분야의 연구는 다양한 측면에서 이루어지고 있다. 본 연구는 사각 미세채널에서의 슬립유동에 관한 연구 중 아직 제대로 이루어져 있지 않은 마찰특성에 관한 종횡비의 영향에 초점을 맞추어 3차원 수치해석을 행하였다. 그 결과 종횡비가 1.0 일 때 상하 벽면 및 좌우측 벽면에서의 전단음력은 동일하나, 종횡비가 감소함에 따라 전단응력은 상하 벽면과 좌우측 벽면이 상이한 강도로 증가함을 보였다. 또한 Knudsen 수의 증가에 따라서는 전단응력이 감소함을 알 수 있었다. 따라서 벽면에서의 전단응력은 종횡비를 증가시키거나 혹은 Knudsen 수를 증가시키면 감소시킬 수 있으며, 마찰계수(fRe)도 종횡비를 증가시키거나 혹은 Knudsen 수를 증가시키면 감소됨을 밝혔다.

• 동력기계공학회지
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• 제4권2호
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• pp.17-24
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• 2000

직경비가 0.26, 0.39, 그리고 0.56인 경우 거칠기를 내벽면에, 외벽면에, 그리고 양벽면에 각각 설치한 동심환형관에서 완전히 발달된 난류유동에 대한 거칠기 효과를 실험과 이론으로 해석하였다. 그리고 거칠기 효과를 정량적으로 파악하기 위해 양벽면 모두 매끈한 환형관의 경우도 포함하였다. 실험에서 마찰계수를 구하는데 필요한 속도분포와 전단응력들은 피토튜브와 X-형 열선풍속계를 사용하였다. 이론 해석은 수정대수 난류모델을 사용하였고 그 결과를 이론값과 비교하여 아래의 결론을 얻었다. 1) 무디다이어그램 (Moody diagram)은 거칠기가 설치된 이중관에는 적용할 수 없음을 보였다. 2) 경우(c) 와 (d)에서는 반경비가 클수록 반드시 마찰계수가 증가하지 않았다. 3) 4개의 경우중 거칠기로 인해 마찰계수가 증가하는 크기의 순서는 경우(d)가 가장 컸고 경우(a)가 가장 작았다.

• 에너지공학
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• 제9권2호
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• pp.102-108
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• 2000

난류상태로 유동중인 고분자 수용액은 순수 용매만의 경우에 비교할 때 동일유량에서 초기에 높은 마찰 저항감소효과를 보이며, 이러한 마찰저항감소효과는 펌프의 펌핑능력 증대로 큰 경제적 이익을 가져다준다. 그러나, 고분자 수용액은 그 극적인 마찰저항감소효과에도 불구하고 유동중에 가해지는 기계적 에너지, 열에너지 등에 의해서 초기의 높은 마찰저항감소효과를 점차적으로 상실하게 되기 때문에, 고분자 수용액의 퇴화를 완화시키기위한 연구가 필요하다. 따라서 본 연구에서는 기계적 퇴화특성이 비교적 강한 합성고분자와 계면활성제의 농도합계를 100wpm 으로 고정하고 비율을 11가지로 세분화하여 , 1$0^{\circ}C$의 온도에서 유속 1.5m/sec , 3.0m/sec 및 4.5m/sec 에 대한 퇴화경향을 알아보는 실험을 수행하였으며, 각 조건에서 합성고분자와 계면활성제의 적정비율을 관찰하였다. 실험 결과, 각 속도에서 시간에 따른 퇴화경향은 고속에서 기계적 에너지에 대한 퇴화를 볼 수 있었고, 계면활성제와 합성고분자를 혼합하여 첨가했을 경우 저온에서도 퇴화완화효과가 있음을 확인하였다.

• 한국지반공학회지:지반
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• 제12권4호
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• pp.87-100
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• 1996

그리드(grid) 형태의 토목섬유와 흙 사이의 마찰특성은 표면마찰 뿐만아니라 그리드에 의한 수동저항을 동시에 측정할 수 있는 인발시험(pull-out test)에 의해 평가되고 있다. 본 연구에서는 보강토 구조물에서 가장 많이 사용되고 있는 지오그리드(geogrid)와 국내에 널리 분포되어 있는 화강 풍화토를 대상으로 실내 인발시험을 수행하였으며, 인발시험의 주요 영향 인자들인 인발속도, 토조 전면벽의 위치, 지오그리드 시료의 폭 및 지오그리드 수동 저항부재의 유.무 등이 흙/지오그리드 마찰특성에 미치는 영향을 평가하였다.