• 한국전산유체공학회지
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• 제11권1호
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• pp.29-35
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• 2006

A code is developed to analyze a spherically symmetric underwater explosion. The arbitrary Lagrangian-Eulerian(ALE) Godunov scheme for two-phase flow is used to calculate numerical fluxes through moving control surfaces. For detonation gas of TNT and liquid water, the Jones-Wilkins-Lee(JWL) equation of states and the isentropic Tait relation are used respectively. It is suggested to use the Godunov variable to estimate the velocity of a material interface. The code is validated through comparisons with other results on the gas-water shock tube problem. It is shown that the code can handle generation of discontinuity and recovering of continuity in the normal velocity near the material interface during shock waves interact with the material interface. The developed code is applied to analyze a spherically symmetric underwater explosion. Repeated transmissions of shock waves are clearly captured. The calculated period and maximum radius of detonation gas bubble show good agreements with experimental and other numerical results.

• 대한조선학회논문집
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• 제54권6호
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• pp.522-529
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• 2017

Air gun shock system is used as an alternative energy source as part of the attempt to overcome the restrictions of economical expense and environmental damage, etc., due to the use of explosives for the UNDerwater EXplosion (UNDEX) shock test. The objectivity of this study is to develop the simulation technique of air gun shock test for the design of model-scale one for the near field non-explosive UNDEX test through its verification with full-scale SERCEL shock test result. Underwater blasting response analysis of full-scale air gun shock test was carried out using highly advanced M&S (Modeling & Simulation) system of FSI (Fluid-Structure Interaction) analysis technique of LS-DYNA code, and was verified by comparing its shock characteristics and behaviors with the results of air gun shock test.

• 한국음향학회:학술대회논문집
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• 한국음향학회 1998년도 학술발표대회 논문집 제17권 2호
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• pp.141-146
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• 1998

동해 울릉분지에서 해양내부에 수온구조 파악을 위하여 수중 폭발성 음원인 SUS를 이용한 해양음향 토모그래피 실험을 1998년 8월에 실시하였다. 토모그래피 실험은 30, 60 km 반경으로 36개의 지점에서 항공기를 이용하여 SUS를 투하하고 관측해역 중앙에 위치한 선박에서 선배열수신기 (10개의 수신기 배열)로 수신하였다. 토모그래피 실험에 의한 역산 결과를 비교하기 위하여 AXBT를 이용한 수온관측이 동시에 수행되었다. AXBT 관측으로 울릉분지에서 자주 나타나는 난수성 소용돌이가 관측되었으며 이는 관측해역의 남동쪽에 위치하고 있으며 남서방향에서 북동방향으로 진행하는 형태를 보이고 있다. 음파의 도달시간 차이를 이용한 역산결과는 해양내부의 수온분포를 보여주는데 오차가 커서 새로운 해양음향 토모그래피 기법의 도입 필요성을 제시한다.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2010년도 춘계 학술발표회
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• pp.260-266
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• 2010

본 연구에서는 사질토 지반에서 펄스 방전(PDT)에 의한 확공 현상을 평가하기 위한 수치해석 연구를 수행하였다. 수중 폭발 모델을 기반으로 PDT적용을 통해 시추공 내부의 시멘트 페이스트에 발생하는 충격파를 모델링하였고, 이를 바탕으로 사질토 지반에 유발되는 변형을 유체-구조물 연동해석을 통해 예측하였다. 해석 결과, 수치해석을 통한 예측이 문헌에 언급된 지반 확공 정도에 대한 실험 결과와 부합하는 것으로 나타났다. 또한 펄스 방전에 의해 지반의 응력 증가 및 체적 압축 등의 지반 다짐효과를 파악할 수 있었다.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 2000년도 춘계학술대회논문집
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• pp.1174-1179
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• 2000

In recent years, the structural shock response to underwater explosion has been studied as much, or more, through numerical simulations than through testing for several reasons. Very high costs and sensitive environmental concerns have kept destructive underwater explosion testing to a minimum. Increase of simulation capabilities and sophisticated simulation tools has made numerical simulations more efficient analysis methods as well as more reliable testing aids. For the simulation of underwater explosions against, surface ships or submerged structures one has to include the effects of the explosive shock wave, the motion of the gaseous reactive products, the local cavitation collapse, the different nonlinear structural properties and the complex fluid-structure interaction phenomena. In this study, as benchmark step for the validation of hydrocode LS/DYNA3D and of technology of fluid-structure interaction problems, two kinds of cavitation problems are analyzed and structural shock response of floating ship model are compared with experimental result.

• 한국음향학회:학술대회논문집
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• 한국음향학회 2000년도 학술발표대회 논문집 제19권 2호
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• pp.93-96
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• 2000

수중 폭발성 음원(SUS)을 이용한 천해 저주파 잔향음 실험을 97년 제주 해역에서 실시하였다 측정된 신호를 고유음선 정보를 이용하여 시간영역에서 잡음, 반사, 산란 영역으로 구분하고 각 영역에 대해서 주파수별 스펙트럼 분석을 실시하였으며 각 영역이 갖는 확률적 특성을 분석하였다. 실험해역은 안정된 해저 형태를 갖는 천해였으므로 산란 신호는 일정한 크기를 갖고 지속적으로 수신되었다. 스펙트럼 분석 결과, 시간에 따른 안정성을 갖는 주파수 대역을 확인할 수 있었으며 구분된 영역별 위상은 반사영역과 산란영역의 위상 특성을 잘 반영하고 있었다. 구분된 각 영역에 대해 1/3 옥타브 벤드로 필터링 하여 확률 특성을 분석한 결과 주파수영역의 실수부와 허수부는 각각 정규 분포를 보였으며 그것의 진폭(envelope)은 레일리 분포를 나타냈다. 또한 산란신호의 위상은 저주파 대역에서 유니폼 분포 특성을 나타내어 잔향음의 기본적인 확률 특성을 잘 반영하고 있었다.

• 대한조선학회논문집
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• 제42권5호
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• pp.493-498
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• 2005

Underwater explosion shock response analysis of a MIL-S-901D Standard Floating Shock Platform(SFSP) was performed using LS-DYNA/USA, and the accuracy of analysis results was examined through the comparison of them with the existing test results. Surrounding fluid as well as the SFSP was included In a three dimensional finite element model for the consideration of the cavitation effects of UNOEX shock wave. It was confirmed that the analysis results could predict accurately the shock behaviors of the SFSP, and the response characteristics according to heavy weight shock tests could be figured out well.

• 한국가시화정보학회지
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• 제18권3호
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• pp.35-41
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• 2020

We conduct numerical simulations of the interaction of a deformable structure with two-phase compressible flow. The finite volume method (FVM) is used to simulate fluid phenomena including a shock wave, a gas bubble, and the deformation of free surface. The deformation of a floating structure is computed with the finite element method (FEM). The compressible two-phase volume of fluid (VOF) method is used for the generation and development of a cavitation bubble, and the immersed boundary method (IBM) is used to impose the effect of the structure on the fluid domain. The result of the simulation shows the generation of a shock wave, and the expansion of the bubble. Also, the deformation of the structure due to the hydrodynamic loading by the explosion is identified.

• 한국해양학회지:바다
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• 제4권3호
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• pp.170-179
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• 1999

동해 울릉분지에서 해양내부 수온구조를 파악하기 위하여 폭발성 수중음원(signal underwater sound, SUS)을 이용하여 해양음향 토모그래피 실험을 1997년 6월에 실시하였다. 토모그래피 실험은 $120{\times}120$ km 격자 바깥쪽 경계선에 SUS 21개를 항공기에서 단시간에 투하하였고 그 신호는 관측해역 남쪽에서 수직선배열 수선기로 수신하였다. 수평단면 역산모텔로 얻어진 수온 분포는 150-200 m 수심에서 난수성 소용돌이가 존재함을 보여주어 AXBT에 의한 실측 수온분포와 유사하게 나타났다. 수직모델 역산결과 수직 음속구조 형태는 AXBT 관측결과와 유사하나 250 m 보다 얕은 수심에서는 실제 관측값보다 높은 값을 나타내었다. SUS가 폭발한 수심과 시간이 갖는 불확실성을 고려하여 임의 오류값을 입력한 역산 실험결과는 150-200 m 수심에서 난수성 소용돌이 형태를 보여주나 절대 수온값이 $2^{\circ}C$ 정도 낮게 나타났다. 이러한 결과는 SUS를 음원으로 이용할 때 폭발 위치 및 폭발 시간 측정에 오류가 있음에도 불구하고 잘 발달된 중규모 해양현상을 추적하는데 SUS를 이용한 해양음향 토모그래피 적용 가능성이 매우 높음을 보여준다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제21권8호
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• pp.98-106
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• 2020

본 연구는 고장 사례 분석을 통한 수중함용 디젤엔진 건전성에 관한 내용으로 수중함 건조 중 발생한 비정상 디젤엔진 정지 현상에 대한 발생 원인을 다각도로 분석하였으며 또한 2차 손상 부위에 대한 건전성을 검토하였다. 디젤엔진 정지 현상에 대해서는 비정상 전 후로 피스톤 내부 온도변화 및 손상부 점검 확인을 통해 분석 하였다. 또한 폭발로 인한 2차 손상 부위를 분석하기 위해 디젤엔진의 가장 핵심 부품인 크랭크 축으로 전달되는 인장응력 및 압축응력을 계산 하였고 유한요소 해석을 통해 응력분포를 검토 하였으나 크랭크 축은 설계적으로 안전하다는 것을 확인 하였으며, 최종적으로 디젤엔진을 함 외부로 취외하여 정밀 점검 하였을 때에도 크랭크 축에는 손상이 없는 것을 확인 하였다. 본 연구결과를 통하여 디젤엔진 비상정지 사고 발생에 대한 크랭크 축의 건전성을 사전 검증하였다. 이에 최소 범위에서 점검 및 복구하였으며 디젤엔진 품질을 확보 할 수있었다. 본 연구를 통하여 향후 디젤엔진 품질문제 검토 시 건전성확보를 위한 참고자료로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.