• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2010.05a
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• pp.253-257
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• 2010

최근 들어 이상 강우 현상으로 인한 기록적인 집중 강우와 더불어 토지 이용 변화로 인해 탁수의 발생 빈도가 증가하고 있다. 강우 유출로 유입한 탁수는 저수지 내 장기간 체류하면서 하류 하천의 수질 및 수생태계 뿐만 아니라 저수지 내부의 영양단계에도 많은 영향을 준다. 특히, 성층화된 저수지의 경우 높은 영양염류 농도를 포함한 탁수는 밀도류 거동 특성을 보이면서 수평 및 수직 혼합 과정을 거치면서 국부적인 부영양화 현상과 조류의 수화 현상의 원인이 되고 있다. 따라서 대형 저수지의 수질관리에 있어 하천 유입 탁수의 밀도류 해석, 저수지의 수온 성층 구조 변화, 부유입자의 동력학적 해석이 중요한 요소로 부각되어 왔다. 본 연구에서는 소양호를 연구 대상 지역으로 선정하여 2005년과 2007년 수문 사상을 바탕으로 2차원 횡방향 수치 모형을 구축하였다. 수치모형을 통해 수온 성층 구조의 재현성을 확인하였으며, 다양한 탁수 거동 모형을 구축하여 적용성을 평가하였다. 유입수의 SS(Suspended Solid)를 단일 입경으로 가정한 TM-1 모형, SS의 입경분포에 따라 3개의 그룹(SSi)으로 구분한 TM-2 모형, 3개 그룹을 포함하면서 저수지내 탁수 장기화로 인한 탁수 저감 효과를 1차 반응상수로 매개 변수화(유기물 함량($a_0$) ${\times}$ 분해속도(${\lambda}_a$))하여 수정된 지배방정식을 적용한 TM-3 모형을 사용하였다. 각각의 탁수 거동 모형은 2005년과 2007년 수문 조건에서 수온 성층 구조를 잘 재현하였다. TM-1 모형과 TM-2 모형을 비교해보면, 탁수 중심축의 최고 탁도에 대한 예측 성능은 TM-2 모형이 우수한 결과를 나타냈었다. 하지만, 장기 탁수 모의 시 저수지 수중 잔류 SS가 지속적으로 높게 나타나 중층 탁도를 과대평가하는 경향을 보였다. TM-3 모형이 TM-2 모형에 비해 수심별 탁도 분포에 대한 중심축 탁도가 저평가되는 경향을 보였지만 저수지 내 잔류 탁도에 대한 영향 부분에서는 개선된 결과를 나타내었다. 본 연구 결과는 저수지 탁수 밀도류 해석 및 운영 시스템에 활용 될 수 있으며, 선택 취수 설비 등의 수리 구조물의 영향 평가에 활용할 수 있다.

• Journal of Industrial Technology
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• v.19
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• pp.391-402
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• 1999

The numerical model predicting the behaviours of submerged mound constructed by dredged material is developed in this paper. The model is based on the Bailard's sediment transport formula, Stokes' second-order wave theory and the sediment balance equation. Nonlinear partial differential equation which is the same form as convection-dispersion equation which represents change of bed section can be obtained by substituting sediment transport equation for equation of sediment conservation. By this process, the analytical solution by which the characteristic of the behaviours of submerged mound can be estimated is derived by probably combining the convention coefficient and the dispersion coefficient governing the behaviours of submerged mound and the probability density function representing the wave characteristics. The validity of the analytical solution is verified by comparing the analytical solution which is assumed to estimate the movement rate submerged mound by bed-load with the field data of the past and its characteristic is analyzed quantitatively by obtaining the mean of the dispersion coefficient representing the extent of the decrease rate of the submerged mound height.

• Journal of computational fluids engineering
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• v.21 no.3
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• pp.8-14
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• 2016

A numerical analysis is conducted to estimate the core expansion and the energy behaviors induced by a core disruptive accident in a sodium-cooled fast reactor. The numerical formulation based on underwater explosion theory is carried out to simulate the core explosion inside the reactor vessel. The transient pressure, temperature and expansion of the core are examined by solving the equation of state and nonlinear governing equation of momentum conservation in one-dimensional spherical coordinates. The energy balance inside the computation domain is examined during the core expansion process. Heat transfer between the core and the sodium coolant, and the bubble rise during the expansion process are briefly investigated.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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• v.35 no.3
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• pp.235-240
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• 2011

A flexible hose attached to a mother ship experiences various motions that depend on the movement of the mother ship and that of underwater vehicle. Although the motion of the hose is a very important factor that determines how a mother ship should be steered in a real situation, it is difficult to experimentally obtain information about the hose motion. Therefore, we study the motion of the hose analytically. The ANCF(absolute nodal coordinate formulation) was used to model the hose, because this formulation can relax the Euler-Bernoulli theory and the Timoshenko beam theory and allow the deformation of the cross section. The mother ship is assumed to be a rigid body with 6 degrees of freedom. The motion of the hose is predominantly affected by the behavior of the mother ship and by the fluid flow.

• KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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• v.5 no.1
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• pp.75-81
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• 1985

The behavior of a plane buoyant jet within the zone of flow establishment(ZFE) which is discharged vertically upward into a stagnant uniform environment, is analyzed by the integral equations of mass, momentum and tracer conservation. The analysis includes the spreading ratio with Froude number and geometry of the potential core of ZFE and the length of ZFE. The central velocity at the end of ZFE is found to be influenced significantly by buoyancy, especially at low discharge Froude number. The results provide the necessary initial conditions for the investigation of the zone of established flow.

• Journal of the Society of Naval Architects of Korea
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• v.37 no.4
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• pp.40-47
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• 2000

The cavitation noise of a hydrofoil is measured in a cavitation tunnel. It is exhibited that the noise level sharply increases with the inception of cavitation and increase with the decrease of the cavitation number until a moderate cavitation number. Below the cavitation number, the trend is reversed, which may be resulted from the interference effect between cavities. The trajectory of bubble is predicted by using the Lagrangian method. Meanwhile the size of the bubble is predicted based on the Kirkwood-Bethe approximation. The predicted results for the bubble size are compared with the experimental results. It is shown that the numerical method predicts the time history of cavities fairly well.

• Journal of Korea Society of Industrial Information Systems
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• v.29 no.1
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• pp.117-123
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• 2024

Bubbles generated in water receive an upward buoyant force due to the density and pressure difference of the surrounding fluid. Additionally, the behavior, shape, and heat exchange process of bubbles vary depending on the viscosity, surface tension, rising speed, and size difference with the surrounding fluid. In this study, we modeled speed, and heat transfer of a high-temperature single bubble rising in a cylindrical water tank. For this purpose, velocity, and temperature of the bubbles were calculated using theoretical equations, to be compared with numerical simulation results. The numerical analysis was performed using a commercial software, and the stability of the numerical analysis with mesh size was confirmed through calculation of the grid convergence index. The numerical analysis of the rising speed and temperature of a single bubble showed the values to converge when the minimum cell size was 1/160 of the bubble diameter, and the temperature decrease was confirmed to be the same as that of the surrounding fluid within 0.05 seconds.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2007.07a
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• pp.882-883
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• 2007

본 논문에서는 지자계에 노출된 함정의 유도자화에 의한 자기장 성분을 분석하는 방법을 제시하였다. 우선 모델함정을 제작하여 지자계에 노출시킨 상태에서 왕복실험을 수행하고 이때 측정되는 데이터를 수집하여 함정의 수평방향으로 유도되는 자기장성분을 분리하였다. 또한 정밀 수치해석기법을 통해 측정치와 비교함으로서 정밀 수치해석 기법에 의한 예측값의 신뢰성을 확인하였다. 따라서 본 연구결과는 함정 재질 상에 분포하는 유도자화 및 영구자화에 의한 자기장의 거동을 예측함으로서 함정의 자기정숙화(magnetic silent)연구에 중요한 기초 자료로 활용될 것으로 사료된다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2008.05a
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• pp.2046-2050
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• 2008

현재까지 우리나라에서 주로 사용되고 있는 2차원 흐름 해석 모형은 미연방 도로국(U.S. Federal Highway Administration)과 연계하여 Brigham Young University에서 개발된 SMS(Surface-Water Modeling System)모형이다. SMS모형 중 이송 확산 모형으로는 RMA-4가 포함되나 이 모형은 최신 수치기법을 반영하지 못하는 등의 문제점들로 인해 실제 물리적 현상을 모의에 있어서 한계를 가지고 있다. 따라서 물리적 현상에 대한 적절한 모의를 위해 여러 개선과정을 거쳐 RAM4가 개발되었다. 본 연구를 위해 점적분 유사량 측정기(P-61)와 대하천 유속계를 사용하여 대상구간의 SS자료 및 유속의 2차원적 분포를 취득하였고, SMS의 Pre-processing 기능을 이용하여 유한요소망을 구성하였다. 구성된 유한요소망과 흐름모형인 RMA-2를 사용하여 대상구간의 유속장을 모의하였다. 이때 모의된 유속장과 현장에서 취득한 유속분포를 비교하여 RMA-2를 검증하였고, SS자료와 RAM4로 모의된 농도장을 비교하여 RAM4를 검증하였다. 검증된 두 모형을 바탕으로 대상 구간에서 다량의 점오염원이 투입되는 가상의 시나리오를 선정 및 적용하여 오염물 이송 및 확산 거동에 대해 살펴보았다. 본 연구의 대상 하천은 형산강으로써, 유역 내에 경주시와 포항시가 위치하고 이 두 도시를 잇는 산업도로가 형산강 본류 위를 지나고, 또한 두 도시를 관류하고 있어 다른 국가하천과 마찬가지로 지속적이고 안정적인 수질관리가 필요한 하천이다, 모의구간은 형산강 본류 중 No. 68(안강 수위관측소 상류 약 350 m)에서 No. 48(부조 수위관측소 하류 약 200 m)까지로서, 약 4.3 km 구간을 모의 하였다. 모의구간 시점에서 약 0.35 km 지점에 산업도로의 일부분인 강동대교, 0.98 km 지점에 왕신천 유입, 1.35 km 지점에 수중보, 1.8 km 지점에 국당1교, 3.2 km 지점에 국당2교가 위치하며 구간 내에는 만곡 및 사행, 특히 수중보 전 후로 사주가 발달해있어 2차원 흐름 및 이송확산 모의에 적합하다고 판단되었다.

• Journal of Korean Society of Coastal and Ocean Engineers
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• v.18 no.2
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• pp.154-165
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• 2006

In the present study, a numerical model using Boussinesq equation is set up to predict the interacted equilibrium between waves and their induced currents in the occurrence of breaking waves over an underwater shoal, and the numerical results are compared with results of existing hydraulic experiments. A sensitivity analysis has been done to find out appropriate values of breaking wave parameters with the result (regular wave case) of Vincent and Briggs (1989)’ experiment. Then the numerical model is applied to the irregular wave cases of the experiment and the hydraulic model test of Ieodo which is a natural undersea shoal. The results show that a strong current forms in the wave direction at the downstream side of the shoals, causing the attenuation of wave heights there. The calculated wave heights generally show a similar pattern with the measured data.