• 제목/요약/키워드: 벽면 공동

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지하공동의 형상과 규모가 공동의 안정성에 미치는 영향 연구 (A Study on the Shape and Size Effects on the Stability of Underground Openings)

  • 박상찬;문현구
    • 한국지반공학회지:지반
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    • 제14권1호
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    • pp.93-108
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    • 1998
  • 본 연구에서는 지하공동의 형상과 규모가 공동의 안정성에 미치는 영향을 이론적 해석법과 수치 해석법을 이용하여 평가하였다. 지하 공동의 안정성에 영향을 미치는 제반요소들 중에서 암질, 초기응력의 크기 및 방향 그리고 측압계수가 공동주위에 발생하는 변위, 응력집중 그리고 소성영역의 크기와 범위에 미치는 영향을 중심으로 안정성을 평가하였다. 이론적 해석법을 이용하여 공동 벽면의 형상변화에 따른 응력집중계수의 변화를 분석하였으며 공동 벽면에서의 응력집중계수는 벽면의 곡률반경에 반비례하여 나타났다. 수치 해석법을 이용한 매개변수연구를 통하여 공동의 형상과 크기 변화에 따라서 제반요소들이 나타내는 특징들을 비교 평가하였다. 위 제반요소들이 나타내는 특징들을 지하비축공동 형상으로 널리 사용되고 있는 마제형 공동에 적용하여 측압계수와 공동단면의 비가 공동주위에 발생하는 최대변위의 변화 및 소성영역의 발달 양상에 미치는 영향을 평가하였다. 본 연구를 통하여 현재 건설되고 있는 국내 지하저장공동의 공동단면의 비는 공동이 위치할 현장의 측압계수조건에 따라서 안정성의 커다란 문제 없이도 공동의 높이 증가에 의한 공동의 단면적 증가가 경제적으로 가능함을 알수 있었다.

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광학적 가스센서 특성 향상을 위한 광 공동 구조의 고찰 (Speculation of Optical Cavity for Improving Optical Gas Sensor's Characteristics)

  • 이승환;박종선
    • 한국가스학회지
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    • 제12권4호
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    • pp.63-68
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    • 2008
  • 본 논문은 적외선 센서의 광 강도 및 효율을 증가시키기 위해 새로운 오목한 반사 벽면(curved mirror surface)과 기존의 수직 반사 벽면(vertical mirror surface)구조와의 모의해석 및 실험 결과에 대해 기술하였다. 모의해석 결과 수직 반사 벽면을 사용했을 때 적외선 센서 필터 표면에 도달하는 광의 분포는 타원 형상으로 적외선 센서 표면에 도달함을 볼 수 있고, 오목한 반사 벽면을 사용하는 경우에는 광이 원형상으로 집광되는 것을 볼 수 있었다. 따라서 초기 평행광의 면적보다 작은 면적으로 집광됨으로 인해 단위면적당 광 강도는 향상되고, 이에 따라 광학적 센서의 출력전압은 향상될 것이라 예측되었다. 이 모의해석을 근간으로 하여 $25^{\circ}C$, 45%R.H.에서 이산화탄소를 0 ppm에서 2500 ppm까지 250 ppm 간격으로 주입시켰을 때, 오목한 반사 벽면의 광 공동이 수직 반사 벽면의 광 공동보다 출력전압이 약 200 mV 증가하였다.

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Sub-cavity를 이용한 초음속 cavity 유동의 피동제어에 대한 실험 및 수치해석적 연구 (Experimental/ Computational Study on the Passive Control of Supersonic Cavity Flow using a Sub-Cavity)

  • 임채민;이영기;김희동
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2007년도 제28회 춘계학술대회논문집
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    • pp.295-298
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    • 2007
  • 본 연구에서는 초음속 공동유동장에서 발생하는 압력변동을 저감하기 위한 피동제어방법의 유용성을 실험 및 수치해석적으로 조사하였다. 피동제어방법으로 사각 공동내 상류 벽면에 sub-cavity를 설치하였다. 공동내 하류벽면에 센서를 설치하여 압력변동 값을 실험적으로 측정하였으며, 측정된 압력변동값을 FFT변환하여 주파수 분석을 하였다. 수치계적으로는 공동내 압력변동 특성을 살펴보기 위해 3차원 비정상 Navier-Stokes 방정식에 유한체적법을 적용하여 유동장을 모사하였으며, 유동의 난류상태량들은 LES 방법을 사용하여 계산하였다. 본 연구에서 얻어진 결과는 다음과 같다. 공동유동에서 진동 특성은 공동 하류벽면에서 발생하는 압력진동에 의존한다. 특히 leading tip 두께와 sub-cavity 크기가 진동 저감효과에 주요 인자이다.

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벽면효과를 받는 2차원 쐐기형 몰수체의 공동 유동에 대한 수치해석 (Numerical Analysis of Cavitating Flow around Two-dimensional Wedge-shaped Submerged Bodies under the Wall Effect)

  • 김지혜;안병권
    • 대한조선학회논문집
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    • 제54권4호
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    • pp.321-328
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    • 2017
  • In practice, cavitation phenomena occur in unbounded flows. However, the wall effect is unavoidable during experiments at a closed section such as a cavitation tunnel. Especially, supercavity generated behind a cavitator is relatively large and thick, so that geometric and dynamic characteristics of the cavity are affected by the tunnel wall. In order to apply experimental results into the unbounded flow field, physical correlations are necessary. In this paper, we proposed an image method based on a potential flow to simulate the wall effect. Considering two-dimensional wedge-shaped bodies, configurations and drag characteristics of the cavity were examined according to the distance ratio to the wall surface. The results were compared and verified with existing theoretical and experimental results.

개구를 갖는 공동의 외분 전자파원에 의한 공진 주파수 특성 (Characteristics of Resonant frequencies on Cavity with a Slot-Aperture by External Sources)

  • 황보승;김기채
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국해양정보통신학회 2000년도 춘계종합학술대회
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    • pp.101-104
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    • 2000
  • 본 논문에서는 외부에 존재하는 전자파원으로부터 공동 구조의 벽면에 존재하는 개구를 통해 공동내부로 침투되는 전계의 크기를 모멘트법으로 계산하였다. 모멘트법으로 계산한 결과와 다른 수치해석 방법을 사용한 결과와 비교하였고 해석 결과는 비교치와 잘 일치하고 있음을 확인하고 있다. 또 한 개구를 통한 전자계 침투는 공동과 개구의 구조에 의존하는 특정 주파수에서 최대치를 나타내고 있음을 확인하고 있다.

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지하공동굴착의 수치해석방법 적용기준 설정연구 (A Study on the Numerical Modeling Criteria for Underground Openings)

  • 이경진
    • 지질공학
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    • 제5권1호
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    • pp.31-44
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    • 1995
  • 본 연구에서는 지하공동이 해석적용기준을 제시하기 위하여 암반의 역학적 특성과 지하공동에 작용하는 초기응력을 검토하였고, 지하암반을 선형 탄성의 균질한 암석으로 가정하여 공동주위의 거동을 검토하였으며, 그 결과를 요약하면 다음과 같다. - 지하암반공동의 유한요소경계는 공동의 중심으로 부터 공동 반지름의 6배이상으로 하여야 한다. - 원형공동의 경우, 수직응력과 수평응력의 비인 $K_0$ 값이 증가함에 따라 공동측면에서는 변형이 공동의 중심방향으로 증가하고, 공동상부에서는 공동의 중심방향으로 변형이 감소한다. 또한 $K_0$ 값이 1/4보다 작을 경우 공동주변암반체에서 인장영역이 발생함을 알 수 있었다. - 마제형인 공동 I과 Powerstation 형인 공동 II에 발생하는 변위는 원공동과 거의 비슷한 경향을 나타내고, 공동 I, II에 발생하는 응력집중은 공동의 벽면과 바닥으 교차부에서 발생하며, 공동 II에서 보다 큰 응력집중이 발생함을 알 수 있었다.

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포화된 암반에 굴착된 원형공동의 수리-역학적 거동 (Hydro-mechanical Behavior of a Circular Opening Excavated in Saturated Rockmass)

  • 이연규;신희순
    • 화약ㆍ발파
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    • 제23권2호
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    • pp.23-35
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    • 2005
  • 지하수로 포화된 암반내의 공동을 굴착하면 공동 주위에서 응력의 재분배로 인하여 초기 공극수압의 변화가 발생한다. 이러한 공극수압의 변화는 다시 암반의 역학적 거동에 영향을 미치게 된다. 그러므로 공동 주변 암반에서 굴착으로 인해 형성된 공극수압이 소산과정에서 암반의 거동은 공극수압의 변화를 고려하지 않은 해석과 차이를 보이게 된다. 이 연구에서는 굴착직후 짧은 시간 동안에서 공동주변에서 발생하는 응력재분포와 공극수압변화 양상을 수치해석적으로 검토하였다. 공극수압을 고려하지 않는 탄성해석과는 달리 굴착직후 짧은 시간동안에는 공동 벽면의 직후방에서 최대접선응력이 형성되고 있음을 확인할 수 있었다.

개구를 갖는 공동의 침투 전자계 감소 방법에 관하여 (On the reducing methods of Electromagnetic Field Penetration through Apertures in Cavity)

  • 황보승;김기채
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국해양정보통신학회 1999년도 추계종합학술대회
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    • pp.106-109
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    • 1999
  • 본 논문에서는 외부에 존재하는 전자파원으로부터 공동 구조의 벽면에 존재하는 개구를 통해 공통 내부로 침투되는 전계의 크기를 모멘트법으로 계산하고 실험결과와 비교 검토하였다. 실험을 통해 측정만 내부 전계의 크기는 수치 해석 결과와 전계의 크기에는 차이가 있으나 전계 분포의 모양은 그 경향이 일치하고 있다는 것을 확인하였다. 또한, 외부 전자파원에 의해 공동의 내부로 침투되는 내부 전계의 감소 기법으로서 개구에 리액턴스를 장하하는 방법을 제안하고 있다.

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열린 공동 유동의 수치적 모사 및 Jet Blowing 을 이용한 제어 (Numerical Analysis and Control of Open Cavity Flow)

  • 장경식;박승오;최훈기
    • 한국항공우주학회지
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    • 제30권5호
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    • pp.101-108
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    • 2002
  • 본 연구는 비압축성 열린 공동 유동에 대한 수치적 모사이다. 2차원 Navier-Stokes 방적식을 제어체적에 대해 엇갈림 격자계를 이용하여 공간에 대해서는 C-QUICK을 시간에 대해서는 내재적 기법을 이용하여 적분하였다. 압력장은 SIMPLE-C 알고리즘에 의하여 계산 되었다. 정상 모드에서는 나타나지 않지만 전단층 모드의 경우에 나타나는 세 번째 소용돌이가 공동 유동의 안정성에 중요한 역할을 하는 것을 알 수 있었다. 이를 바탕으로 공동 앞전 아래 벽면에 Jet blowing을 정상 상태와 비정상 상태로 가하여 그 영향을 알아보았다. 주기적인 blowing 인 경우 가진 주기와 위상차 그리고 속도 크기가 중요한 변수이며 이 변수들에 의한 영향을 연구하였다.