• 대한조선학회논문집
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• 제32권1호
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• pp.42-57
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• 1995

자유표면의 유동문제는 저항추진성능과 내항성능이 우수한 선박과 파랑중 작업성능이 우수한 해양구조물의 설계와 관련되어 조선해양공학분야에서 지속적으로 관심의 대상이 되어온 연구분야이다. 본 논문에서는 선체주위 유동을 정확하고 효율적으로 해석하기 위한 3차원 수치해법의 개발을 목적으로 하였다. 수치해법으로 경계요소법을 사용하였으며, 그린함수는 간단한 랜킨소오스를 사용하였다. 전 경계요소면은 8점 경계요소로 표시하여 기하학적 특성을 정밀하게 반영하고자 하였다. 자유표면에서 속도포텐셜의 변화를 정규화된 8점 경계요소에서 이중 2차 스플라인함수(bi-quadratic spline function)로 표시함으로써 자유표면에서의 수치감쇠 및 분산오차를 개선하였다. 한편 물체표면에서의 물리량은 8점 경계요소의 특성을 살려 이중 2차 다항식(bi-quadratic function)으로 근사하였다. 이와같이 계산영역에 따라 해의 특성에 부합하는 수치방법을 채택함으로써 수치해의 정확성과 효율성이 향상되도록 하였다. 개발한 수치해법의 효능을 검증하기 위해 계산예로서 정상유동 및 비정상유동의 경우 Neumann-Kelvin문제를 다루었다. 본 방법에 의한 몰수 타원체 및 Series 60선에 대한 조파저항 계산결과는 적은 파넬수를 사용하고도 기존의 계산치는 물론 실험치와 좋은 일치를 보였다. 변형된 Wigley선형에 대한 동유체력 계산결과도 기존의 실험치 및 계산치와 비교적 잘 일치하였다. 비정상 유동의 경우 랜킨소오스법에서 일반적으로 적용하는 상류방사조건은 무차원주파수가 1/4보다 큰 경우에만 유효하므로, 본 논문에서는 파동방정식 연산자를 이용하여 무차원주파수가 1/4보다 작은 경우에 적용할 수 있는 상류방사조건을 유도하였다. 수면하에서 전진하며 동요하는 소오스에 대하여 적용한 결과 본 논문에서 유도한 방사조건이 유효함을 입증하였다.

• 대한환경공학회지
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• 제39권8호
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• pp.462-469
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• 2017

최근 부영양화 문제, 인광석 자원이 부족해지고 있는 국제적 상황, 하수처리장 관로 스케일 문제 등에 대응하기 위하여, Struvite 결정화 공정을 하수처리장 슬러지처리 계통의 고농도 인 제거/회수에 적용하려는 시도를 하고 있다. 본 연구는 실제 국내 하수처리장 슬러지처리 계통에 대한 Struvite 결정화 공정 적용 가능성을 평가를 목표하여, 첫째, 운영자료 및 현장측정자료 분석을 통하여 실제 하수처리장 슬러지처리 계통의 인 농도 및 물질수지를 분석하였고, 둘째, 평형화학 계산 프로그램을 활용하여 Struvite 결정화 반응 포텐셜, 이에 따른 최적 $Mg^{2+}$ 주입량, pH 등에 관해 연구하였고, 셋째, 실험실규모 배치실험을 통해 실제 Struvite 결정화 반응 동역학에 대해 연구하였다. 슬러지처리 계통에서의 인 농도 및 물질수지를 분석하였을 때, Struvite 결정화 공정은 소화슬러지 및 탈리여액에 적용함이 바람직한 것으로 파악되었다. 평형화학 계산결과, 안정적인 공정 운영을 위해서는 pH 8 이상, $Mg^{2+}$ 주입량은 몰비 기준 이론 요구량의 1.2배 이상을 첨가해야 하는 것으로 파악하였다. 그리고, Struvite 결정화 반응 동역학은 1차 반응속도식을 따르고, Struvite 결정화 반응이 평형상태에 도달한 경우, 모든 pH 조건에서 인산염인 제거율이 80% 이상으로 우수하게 나타났다. Struvite 결정화 반응 시 NaOH 첨가 없이 폭기만으로 $CO_2$ 탈기를 일으켜 반응 종결 후 pH 8.7 이상까지 상승했으며, $Mg^{2+}$ 주입원의 경우 간수 등 저가 대체물질을 활용할 수 있으므로, 약품비에 의한 운영비 증대 없이 Struvite 결정화 공정을 적용할 수 있으리라 판단된다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제18권1호
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• pp.688-695
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• 2017

본 논문은 파력 에너지 수집 장치에 사용할 수 있는 영구자석 선형 동기발전기의 특성 해석에 관한 것이다. 파력 에너지는 요요시스템과 같은 기구로 부터 얻어진다. 영구자석을 이용한 선형 발전기는 영구자석의 자력을 통해 별도의 전원공급이 필요 없고 유지 보수가 간단한 장점을 가지고 있다. 또한 높은 에너지 밀도를 갖는 희토류의 사용으로 영구자석 기기는 소형화 및 경량화가 가능하며 보다 높은 에너지 변환 효율을 얻을 수 있다. 영구자석 선형 동기발전기 특성 해석을 위해 2차원 극 좌표계 및 자기 벡터 포텐셜에 근거하여 영구자석과 전기자 반작용 자계해석을 수행 하였다. 해석 해를 이용하여 정현적인 속도입력에 의해 유도되는 유기기전력의 특성 식을 유도하고, 동일한 방법으로 역기전력 상수, 저항, 자기인덕턴스와 상호인덕턴스와 같은 전기적 파라미터를 얻었다. 본 논문에서 사용한 공간고조파법의 결과는 2차원 유한요소해석법 결과와 비교하여 잘 일치하는 것을 확인하였다. 이 결과는 영구자석 형 선형 발전기의 특성을 이해하는 것과 해석방법의 비교연구, 설계 최적화, 그리고 기기의 동적 모델링에 기여할 수 있다.

• 자원환경지질
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• 제14권2호
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• pp.93-102
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• 1981

자장(磁場) 또는 중력장(重力場)의 상향(上向) 및 하향연속(下向連續)은 통용방법(通用方法)에 따라 차이(差異)를 보임이 모형연구(模型硏究)에 의해 밝혀졌다. 수직원주형(垂直圓柱型)의 모델로부터 계산(計算)한 자력장(磁力場)을 Henderson의 방법(方法)(Lagrange의 내삽법응용(內揷法應用))과 스펙트럼방법(方法)(주파수영역(周波數領域)에서의 해석법(解析法))을 이용(利用)하여 여러 심도(深度)로 상향(上向) 및 하향연속치(下向連續値)를 계산(計算)한 바 다음과 같은 결론(結論)을 얻었다. (1) 상향연속치(上向連續値)는 별(別)다른 차이(差異)가 없다. (2) 하향연속(下向連續)은 이상대(異常帶)의 중앙부(中央部)에서는 스텍트럼방법(方法)으로 계산(計算)한 값이 더 정확(正確)하였으며, (3) 이상대(異常帶)의 가장자리에서는 Henderson 의 방법(方法)에 의한 계산치(計算値)가 이론치(理論値)에 더욱 가깝다. 스펙트럼방법(方法)으로 계산(計算)한 값은 광체(鑛體)에 가까운 심도(深度)에서는 oscillation을 나타내며, 징분법(徵分法)을 적용(適用)한 결과(結果)도 이상(以上)과 대체로 유사(類似)하다. 스펙트럼방법(方法)에 의한 하향연속치(下向連續値)는 광체심도(鑛體深度)의 1/2정도(程度)되는 심도(深度)에서부터 oscillation하는 값들을 보이기 시작하나, Henderson 의 방법(方法)을 적용(適用)하였을 때는 광체치상부(鑛體値上部)에서도 가장자리에 약간의 oscillation을 보일뿐이며 광체(鑛體)를 지나 계속 하향연속(下向連續)을 시도(試圖)하였을 때도 완곡 이상곡선(異常曲線)을 보인다. 따라서 하향연속(下向連續)의 계산결과(計算結果)에서 나타나는 oscillation 으로부터 광체(鑛體)의 심도(深度)를 추정(推定)할 때는 어떤 방법(方法)을 적용(適用)하였는가를 유의(有意)해야 한다. 마찬가지로 징분계산치(徵分計算値)로부터 광체(鑛體)의 윤곽(輪廓)을 결정(輪廓)할 때도 계산방법(計算方法)을 고려해야 한다.

• 대한조선학회논문집
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• 제29권4호
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• pp.114-131
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• 1992

본 논문은 2차원 자유표면파문제에서 시간영역해법을 이용하여 2차원 운동문제에 적용할 수 있는 수치해석을 하였다. 경계조건으로는 엄밀한 물체표면 경계조건과 비선형 자유표면경계 조건을 부과했다. 수치해를 구하는데는 코시이론을 이용하여 제2종 프레드흘름 경계적분방정식을 도출하고 이를 이산화시켜 처리하였다. 수치계산을 위해 전영역을 유한한 영역으로 제한하여야 한다. 제한된 영역에서 방사해의 부과를 위해 전영역을 수치해석영역과 외부영역으로 나누고, 외부영역의 해는 그린 제2정리를 이용하고, 선형자유표면조건을 만족하는 과도그린함수를 사용한다. 위의 그린 제2정리를 이용한 식으로 부터 초기조건, 선형 자유표면조건, 무한원방조건을 이용하여 단순화시킨 다음 포텐셜과 유동함수의 관계식으로 치환하면 비선형해와 정합할 수 있는 정합행렬을 구할 수 있다. 본 논문에서 개발한 정합방법을 이용하여 적용할 문제로서 첫째는 주상체가 상하동요, 수평동요하는 경우 계산이고 두번째로는 수면하에서 타원형실린더가 일정속도로 항진할 때 계산을 수행한 결과를 고차스펙트럴방법과 비교하였다.

• 대한조선학회논문집
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• 제34권4호
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• pp.31-41
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• 1997

본 논문에서는 물분사추진기의 성능해석을 위하여 포텐셜을 기저로 한 패널법을 정립하였다. 문제를 수치적으로 표현하기 위하여 임펠러와 고정날개의 날개표면, 그리고 허브와 덕트표변에 법선 다이폴과 쏘오스를 분포하였으며 임펠러와 고정날개에서 방출되는 후연반류면에는 법선다이폴을 분포하였다. 경계면 닫힘조건을 만족하기 위하여 덕트의 입구면과 출구면에는 다이폴과 쏘오스를 분포하였으며, 운동학적 경계조건을 만족하기 위하여 경계면에서의 법선방향의 속도가 영이라는 비침투 조건을 사용하였다. 입구면에서의 전유량이 주어지면 연속방정식을 만족하도록 출구면에서의 쏘오스의 세기가 결정된다. 물체표면을 사각형외 패널로 이산화 하였으며, 적분방정식에 경계조건을 적용함으로써 주어진 형상에 대하여 유일한 해를 구할 수 있다. 체계적인 수치시험을 통하여 본 연구에서 개발한 수치해석방법이 안정적임을 확인하였고 프로그램의 검증을 위하여 물분사 추진기와 유사한 축류송풍기의 형상에 대하여 수치검증을 하였다. 또한, 실제적인 적용을 위하여 선박해양공학센터(KRISO)에서 실험한 물분사추진장치의 실험결과와 비교, 도시 하였다.

• 지구물리
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• 제10권1호
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• pp.13-25
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• 2007

본 연구에서는 중력, 자력자료와 기존 탄성파 연구결과를 이용한 역산 및 모델링을 통하여 모호면의 심도 변화 및 대륙붕에서 울릉분지로 이어지는 지역의 지각구조를 연구하는데 목적이 있다. 연구지역의 후리에어중력이상은 해저지형 효과를 잘 반영하며 나타나고 있다. 부게중력이상은 울릉분지 중심부로 갈수록 증가하고 있는데 이는 울릉분지 하부의 모호면이 상승되어 있다는 것을 암시한다. 자기이상의 특징은 대륙주변부를 따라서 북동방향으로 양의 자기이상이 존재하며 울릉분지로 가면서 감쇠한다. 아날니틱 신호를 보면 후포뱅크에서 소규모의 이상이 존재하고 대륙사면 지역에서는 강한 이상대가 분포되어 있다. 후포뱅크에서 나타나는 이상은 이곳이 화산관입으로 융기된 지역인 것을 암시한다. 대륙사면에서 양의 자기이상은 SDR(seaward dipping reflectors)의 존재를 지시하며 탄성파 단면에서 나타나는 SDR의 위치와 일치한다. 부게중력이상에 대한 역산과 2차원 중력 모델링 결과에서 나타난 모호면의 변화는 대륙주변부에서 울릉분지쪽으로 갈수록 모호면의 깊이가 상승하였으며 OBS 속도구조에서 나온 결과와 좋은 일치를 보인다. 2차원 중력 모델링 결과 대륙지각 하부에는 magmatic underplating zone이 존재를 암시하며 이는 이 지역에서 리프팅이 일어났을 가능성을 지시한다.

• 한국농림기상학회지
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• 제19권1호
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• pp.1-9
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• 2017

최근 논에서 밭으로 개원하는 포도농가가 증가하고 있으며, 토양 배수성이 극히 불량한 이러한 토양은 여름철의 집중호우기(장마기)때 과습 또는 침수해를 받을 우려가 매우 높다. 따라서 본 연구는 배수방법(무처리, 명거배수, 암거배수)을 달리하여 토양의 수분변화를 측정하고, 이에 따른 포도 '진옥'(Vitis spp.)과 '캠벨얼리'(V. labruscana)의 생육반응을 비교하고자 수행하였다. 집중 호우 이후 토양과습에 해당하는 -15kpa 이상의 토양수분포텐셜 유지시간은 무처리, 명거배수구, 암거배수구에서 각각 352, 348, 180시간으로 조사되었으며, 상대적으로 암거배수의 점토함량은 다른 배수처리구보다 약 8~12% 낮았다. 집중 호우 이후 작물수분스트레스지수는 암거배수가 가장 낮고 무처리가 가장 높았으며, 광합성속도는 반대의 결과를 보여 처리간 차이는 유의하였으나 품종간에는 큰 차이를 보이지 않았다. 또한 엽면적과 주간부단면적의 생장량 역시 암거배수가 무처리와 명거배수보다 효과적이었다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 1991년도 하계학술발표회 한국항해학회
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• pp.37-44
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• 1991

영산강 하구언 방조제의 건설로 인한 항만 및 이의 인접해역 해면의 변화는 예상한 바 있으며 실제 여러개소에서 월 2회정도의 주기로 목포 구항부근 상업지역에서 해면상승에 따라 주기적으로 침수되는 현상이 나타나고 있다 목포항의 영산강 하구언 방조제 조성으로 인한 조류성분중 최고기록을 가진 수로에서는 6kts 정도로 감소된 것으로 보고되고 있으나 주위자연환경 변화에 따른 수면 상승 및 해수면의 주기적인 변화 등에 대한 상세한 언급 및 깊이 있는 분석은 회피되어왔다. 수자원의 효율적관리를 위해 하구언 방조제는 이미 건설되었고 앞으로 대규모의 항만개발과 대불산업단지조성을 위해 추가 3개의 만입해안해역에 댐으로 해역을 막아 매립공사를 추진하고 있다 그러나 이 지역에 대한 분석은 타당성의 여부만을 강조한 상업적 용역이 이루어지고 있고 장래 개발에 대해 학술적이고 실질적인 문제점 추출과 해결방아네 대해서는 무시하거나 경시한 바가 많다 더구나 태풍 저기압 등과 같은 자연재해를 고려한 분석은 시도되지 못하고 있다 따라서 개발전후의 현상에 대한 상세한 자료 및 현장 조사와 극한 상태를 고려하여 개발에 따른 수위상승 부진동, 조류 수질등 이해역의 변화요소를 수집하고 분석하며 과학적 접근방법에 기초를 둔 수치모델의 실험을 포함하여 현장관측 및 측정자료를 검증하는 것이 필수적이라고 사료되어 종합분석의 한단계로 여기서는 하구언 및 하구간척(Land Reclamatic of Estuary barren)으로 해역축소에 따른 해면변화의 실제현상을 조사하여 정리하고 이를 수치모델을 통해 시뮬레이션하여 보았다 이는 종합개발의 좋은 기초자료로 이용됨은 물론이로 이지역의 개발에 기여할 것으로본다.적절하게 가정된 지반의 응력-변형률 관계와 간극수압특성에 의하여 고려되었다. 그 결과 응력 및 변위가 심하게 발생하는 지역은 황색 점토층이었으며 이로부터 황색 점토층에서 부터 파괴면이 생성되어 다른 지역으로 전파되었음을 유추할 수 있었다.form trap with 2.88[eV] deep of injected space charge from the chathode in the crystaline regions. The origin of ${\alpha}$$_2$ peak was regarded as the detrapping process of ions trapped with 0.9[eV] deep originated from impurity-ion remained in the specimen during production process of the material, in the crystalline regions. The origin of ${\beta}$ peak was concluded to be due to the depolarization process of "C=0"dipole with the activation energy of 0.75[eV] in the amorphous regions. The origin of ${\gamma}$ peak was responsible to the process combined with the depolarization of "CH$_3$", chain segment, with the activation energy of ca

• 해양환경안전학회지
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• 제24권4호
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• pp.467-474
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• 2018

본 연구의 목적은 2가지 선속에서 운항하는 선박의 선형 설계 자동화에 관한 것이다. 가장 기본적인 선박의 형상을 가지는 60계열($C_B=0.6$) 선박을 대상선박으로 선택하여 연구를 수행하였다. 선박 형상의 향상 방향은 저항성능 향상의 관점이며, 특히 선박의 형상과 밀접한 관계를 가지는 조파저항성능을 향상하기 위한 선박 형상 설계 자동화를 수행하였다. 본 연구의 목적을 실현하기 위하여 최적화 기법과 저항 성능을 예측하는 기법 그리고 선형의 형상을 변경하는 기법을 접목하여 선박 형상 설계 자동화 소프트웨어를 개발하였으며, 개발된 소프트웨어를 대상선박에 적용하였다. 최적화 기법으로는 순차이차계획법(sequential quadratic programming method)를 사용하였으며, 조파저항성능을 예측하기 위하여 포텐셜기저 패널법(potential-based panel method)을 사용하였다. 선박 형상의 변경은 가우시안형 수정함수법(Gaussian-type modification function method)를 개발하여 적용하였다. 개발된 소프트웨어를 사용하여 대상선박의 서로 다른 두 가지 선속에 대하여 설계를 수행하고 그 결과를 서로 비교하였다. 그리고 개발된 프로그램의 타당성을 검증하기 위하여 모형시험을 수행하여 구한 실험값과 수치해석을 수행하여 구한 계산값을 서로 비교하였다.