• Journal of the Korean Society for Marine Environment & Energy
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• v.14 no.2
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• pp.114-120
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• 2011

The characteristics of a helical turbine to be used for tidal stream energy conversion have been numerically studied with varying a few design parameters. The helical turbines were proposed aiming at mitgating the well known poor cut-in characteristics and the structural vibration caused by the fluctuating torque, and the basic concept is introducing some twisting angle of the vertical blade along the rotation axis of the turbine. Among many potential controling parameters, we focused, in this paper, on the twisting angle and the height to diameter ratio of the turbine, and, based on the numerical experiment, We tried to propose a configuration of such turbine for which better performance can be expected. The three-dimensional unsteady RANS equations were solved by using the commercial CFD software, FLUENT with k-${\omega}$ SST turbulence model, and the grid was generated by GAMBIT. It is shown that there are a range of the twisting angle producing better efficiency with less vibration and the minimum height to diameter ratio above which the efficiency does not improve considerably.

• Journal of Navigation and Port Research
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• v.33 no.10
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• pp.703-707
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• 2009

In order to evaluate applicability of cylindrical slit type block breakwater to the field water, which was designed from the previous physical model study, it is analyzed the calmness of harbor area by the numerical model experiment. For a small fishery port in southern coast of Korea a SWAN model using the wave action balance equation was formulated. The reflection and transmission coefficients induced by the physical model test were introduced to the numerical model. The model response with cylindrical slit type breakwater was compared with the impermeable breakwater case and the possibility of water quality improvement through the water circulation by the new structure was investigated. For numerical simulation, parameters of deepwater design wave from the prediction report II for overall deepwater design wave by KORDI were used and wind parameters from the 50years return period observed for 37years(1970~2006) were adopted in the numerical model. The response of west breakwater in Mijo port applying the NE and NNE waves, which were dominant in this area, was analyzed. It was found that the transmission characteristic of designed cylindrical slit breakwater was well presented in the numerical model.

• Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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• v.49 no.1
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• pp.41-52
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• 2021

During atmospheric ascent of a launch vehicle, airborne acoustic loads act on the vehicle and its effect becomes pronounced at transonic speed. In the present study, acoustic loads acting on a hammerhead launch vehicle at a transonic speed have been analyzed using ��-ω SST based IDDES and the results including mean Cp, Cprms, and PSD are compared to available wind-tunnel test data. Mesh dependency of IDDES results has been investigated and it has been concluded that with an appropriate turbulence scale-resolving computational mesh, the characteristic flow features around a transonic hammerhead launch vehicle such as separated shear flow at fairing shoulder and its reattachment on rear body as well as large pressure fluctuation in the region of separated flow behind the boat-tail can be predicted with reasonable accuracy for engineering purposes.

• KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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• v.36 no.2
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• pp.197-206
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• 2016

This study carried out structural behaviors and power generation performances of customized energy harvesting block structures, especially for infrastructures such as parking facility. The improved energy block structures described in this study were represented by using numerical and experimental models. In particular, the composite-PZT hybrid energy blocks are tentatively proposed for better structural durability and power generation effects. The finite element model using ABAQUS program is used for studying static and dynamic characteristics of block structures made of composite materials. In addition, we evaluated the various power generation capacities of advanced energy block structures through laboratory-scale and field experiments.

• Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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• 1995.10a
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• pp.289-295
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• 1995

구조물의 동적부하에 대한 동적변형 응답을 정확히 예측하고, Over Design이나 Under Design이 아닌 합리적인 설계방안의 개발은 중요한 과제이다. 동적강도해석이나 소음 승차감과 같은 진동 및 충격에 기인하는 제반 문제를 복잡한 구조물을 대상으로 합리적으로 처리하기 위한 Dynamic Design Analysis는 높은 신뢰성의 추구와 더불어 필요불가결한 기술이 되고 있다. 동적해석 방법으로는 현재 유한요소법이 널리 사용되고 있으며 여러 종류의 범용 프로그램들이 보급되어 있는 실정이다. 그러나 특히 동적문제에 있어서는 형상이나 거동이 복잡한 구조물의 경우, 또는 차량의 차체와 같이 많은 장착물이 부착된 경우에는 유한요소법의 적용이 곤란하여, 지금까지 대처할 수 있는 유용한 방법이 없었다. 따라서 비교적 용이하고 간단하게 적용가능한 진동실험을 기초로 한 구조물의 동적 응답해석 및 설계 방안의 개발이 필요하다. 본 연구에서는 진동시험으로 얻어진 부분구조물의 응답특성과 결합특성으로부터 결합 후의 응답특성을 예측할 수 있는 방법을 전달함수합성이론을 기초로하여 프로그래밍 package화 한다. 그리고 평판구조물에 대하여 진동시험과 컴퓨터 시뮬레이션을 통하여 개발된 방법의 타당성을 검증한다. 또한 실제 차량에서 차체만의 진동시험과 엔진의 자유진동시험에 의한 시험데이터로부터 차체와 엔진이 마운트 결합된 후의 진동특성을 예측한다. 진동시험시에 입력과 출력에 노이즈가 필연적으로 혼입되어 주파수응답함수의 크기(magnitude)와 위상(phase)을 왜곡시킨다. 특히 위상의 왜곡은 복소수연산을 하는 전달함수합성법의 결과에 중요한 영향을 미치게 된다. 본 연구에서는 데이타 획득시 입력과 출력의 시간지연으로 생기는 위상왜곡을 보정하는 방법을 제시하고, 그 개선 정도를 조사한다.는 소견의 확실도로서 가능성을 표현한 것이다. 예를 들면, 진동진폭 스펙트럼상에 2X 성분이 상당히 크게 나타나 정렬불량의 가능성이 0.7 정도라고 판정하는 것 등은 이러한 수치적진리치를 이용하는 방법이다. 그러나 상기의 수치적 표현만으로는 확실도를 한개의 수치로서 대표하게 하는 것은 진단의 정밀도에 문제가 있을 것으로 생각된다. 따라서 언어적진리치가 도입되어 [상당히 확실], [확실], [약간 확실] 등의 언어적인 표현을 이용하여 애매성을 표현하게 되었다. 본 논문에서는 간이진단 결과로부터 추출된 애매한 진단결과중에서 가장 가능성이 높은 이상원인을 복수로 선정하고, 여러 종류의 수치화할 수 없는 언어적(linguistic)인 정보ㄷㄹ을 if-then 형식의 퍼지추론으로 종합하는 회전기계의 이상진단을 위한 정밀진단 알고리즘을 제안하고 그 유용성을 검토한다. 존재하여도 모우드 변수들을 항상 정확하게 구할 수 있으며, 또한 알고리즘의 안정성이 보장된 것이다.. 여기서는 실험실 수준의 평 판모델을 제작하고 실제 현장에서 이루어질 수 있는 진동제어 구조물에 대 한 동적실험 및 FRS를 수행하는 과정과 동일하게 따름으로써 실제 발생할 수 있는 오차나 error를 실험실내의 차원에서 파악하여 진동원을 있는 구조 물에 대한 진동제어기술을 보유하고자 한다. 이용한 해마의 부피측정은 해마경화증 환자의 진단에 있어 육안적인 MR 진단이 어려운 제한된 경우에만 실제적 도움을 줄 수 있는 보조적인 방법으로 생각된다.ofile whereas relaxivity at high field is not affected by τS. On the other hand, the change in τV does not affect low field profile but strongly in fluences on bot

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2018.05a
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• pp.123-123
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• 2018

가뭄은 홍수와 달리 진행속도가 비교적 느리기 때문에 초기에 감지한다면 피해를 최소화 할 수 있다. 국내에서는 가뭄전망을 위해 물리적 기반의 기상-수문연계해석 시스템을 구축하여 월 내지 계절전망을 수행하고 있다. 물리적 기반의 가뭄전망은 수치예보모델의 불확실성을 가지고 있으므로 예보 정확도 개선의 측면에서는 통계적 모델을 같이 활용하는 것이 바람직하다. 최근 국외에서는 통계적 방법인 AI (Artificial Intelligence) 기술을 사용하여 가뭄을 전망하는 연구가 활발히 진행 중이나, 아직까지 국내에서는 관련연구가 미흡한 실정이다. 이에 본 연구에서는 ANFIS (Adaptive Neuro-Fuzzy Inference System) 기반의 댐 유입량 예측 모델을 구축하고 SRI (Standardized Runoff Index)를 활용하여 수문학적 가뭄전망을 수행하였다. 대상유역은 국내 주요 다목적댐이 위치한 충주댐 유역과 소양강댐 유역을 선정하였다. 수문 및 기상자료는 국토 교통부 및 기상청의 관측 댐 유입량, 관측 강수량, 관측 기온 및 장기기상예보 자료를 사용하였다. ANFIS 모델 구축을 위한 훈련 및 보정기간과 검정기간은 각각 1987~2010년과 2011~2016년을 선정하였다. 수문학적 가뭄전망은 지속기간 3개월의 1개월 전망 SRI3를 활용하였으며, SRI3는 관측유입량과 예측유입량을 결합하여 산정하였다. 댐 예측유입량 및 수문학적 가뭄전망의 정확도 평가를 위해 상관계수, 평균제곱근오차를 활용하였다. 댐 예측유입량 평가 결과 예측값과 관측값의 상관계수가 높게 나타났으며, 평균제곱근오차는 낮아 예측성이 뛰어났다. SRI3의 경우 관측값과 예측값의 가뭄발생시기가 유사하여 가뭄을 적절하게 반영하는 것으로 나타났다. 본 연구의 결과는 통계적 기반의 수문학적 가뭄전망기법을 개발하였다는 측면에서 의의가 있으며, 향후 물리적 기반의 가뭄전망정보와 결합한다면 보다 실효성이 향상될 것으로 기대된다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2019.05a
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• pp.421-421
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• 2019

본 연구의 목적은 HSPF 모델을 이용하여 비점오염물질이 수질에 미치는 영향을 평가하는 것이다. 합천댐 유역을 연구대상지역으로 선정하였으며, 입력자료는 유역도, 하천도, 토지이용도, 수치표고모델 및 기상자료 등을 이용하였다. HSPF 모형은 2000년부터 2016년까지의 실측값을 이용하여 보정 및 검증이 이루어졌다. 수문 보정을 위한 매개변수는 사용자 설명서와 참고문헌에 근거하여 선정하였으며, 시행착오법에 의해 수행되었다. 모델의 적용성 평가는 $R^2$, RMSE, RMAE, NSE를 사용하였고 $R^2$가 0.78에서 0.83, RMSE는 2.55에서 2.76mm/day, RMAE는 0.46에서 0.48mm/day, NSE는 0.81에서 0.82까지의 범위로 나타났으며, 연간 유출량이 ${\pm}4%$ 오차 이내로 산정되었다. 수질 모형을 구동하기 위한 수질 자료는 환경부에서 제시한 지침에 따라 생활계, 축산계, 산업계, 토지이용량에 따른 발생 부하량과 배출부하량을 산정하였다. 수질 모형 또한 수문과 같은 기간의 자료를 이용하여 보정 및 검정이 이루어졌다. 보정 결과 연평균 BOD의 차이가 0.22mg/L이고 오차범위는 13%였으며, T-N과 T-P는 0.66mg/L, 0.027mg/L의 차이를 가지며 오차범위는 각각 16%, 13%로 나타났다. 수질항목 중에서도 비점오염 관리의 효과를 평가하기 위해 비점오염물질 중 가장 큰 비중을 차지하는 축산계에 감소 시나리오를 적용하였다. 축산계의 배출부하량 감소율이 20%일때의 BOD, T-N, T-P는 각각 3%, 1%, 3% 감소하였으며 40% 감소율을 적용하였을때는 5%, 3%, 4% 감소하였다. 이러한 수질 해석을 결과를 토대로 효과적인 오염물질 방법을 적용하여 수질 개선과 합천댐 유역의 목표수질을 달성 할 수 있을 것으로 판단된다.

• Journal of the Korean Geotechnical Society
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• v.19 no.5
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• pp.211-221
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• 2003

At Aspo hard rock laboratory in Sweden, an in-situ heater experiment called "$\"{A}"{s}"{p}"{o}$ Pillar Stability Experiment (APSE)" is prepared to assess capability to predict spatting and stability in a rock mass between deposition holes for radioactive waste. To Predict reasonably fracturing process at rock pillar under a planned configuration before testing, a boundary element code FRACOD has been applied for modelling. The code has been improved to simulate explicitly fracture evolution both at rock boundaries and in intact rocks. A new inverse stress reconstruction technique using boundary element has been also developed to transfer stress field by excavation and thermal loading into the FRACOD model. This article presents the results from predictive modelling far the planned in-situ test condition. Excavation induced stresses might cause slight fracturing in the pillar walls. Typical shear fractures have been initiated and propagated near central pillar walls during 120 days of heating, but overall rock mass remained stable under the considered configuration. The effects of pre-existing joints and properties of fractures are also discussed. It is found from the results that FRACOD can properly model essential rock spatting and propagation at deep tunnels and boreholes.at deep tunnels and boreholes.

• Journal of the Korean GEO-environmental Society
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• v.22 no.12
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• pp.5-13
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• 2021

Expandable steel pipe piles have been developed to ensure stability and reduce construction costs during underground floor remodeling and extension work. Expandable steel pipe piles are more economical and stable than micropiles. Extensible steel pipe pile is a method of improving the performance of steel pipes by expanding steel pipes underground. In this paper, the changes in buckling strength according to the shape of steel pipes in an extended steel pipe pile were identified, a numerical analysis model was developed to determine the expended part effect of bumps due to steel pipe expansion, and the optimal steel pipe expansion was calculated through material tests. The larger the expansion diameter of the steel pipe and the greater the number of expanded part, the greater the buckling strength. Numerical results showed that the number of expanded part has a greater effect on buckling strength than the expansion rate. When the expansion rate is more than 1.2 times, it can be seen that as the number of expanded part increases, the effect of increasing buckling strength increases significantly. It was also noted that the expanded part effect of the bumps occur significantly when the extension angle is less than 45° and the expansion rate is 1.3 times higher. When the steel pipe is failure, the expanded rate is 20 to 32%, averaging 25.4%. Through the material test, it was analyzed that it is desirable to limit the maximum expansion rate for performing steel pipes to 16%.

• Clean Technology
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• v.28 no.4
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• pp.316-322
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• 2022

The flow pattern at the inlet of the catalyst layer in a selective catalytic reduction (SCR) system is one of the key parameters influencing the performance of the denitrification process. In the curved diffusing parts between the ammonia injection grids and the catalyst layers, guide vanes are installed to improve flow uniformity. In the present study, a numerical simulation has been performed to investigate the effect of the geometrical configuration of the guide vanes on the aerodynamic characteristics of a denitrification facility. This application has been made to the existing SCR process in a large-scaled coal-fired power plant. The flow domain to be solved covers the whole region of the flow passages from the exit of the ammonia injection gun to the exit of the catalyst layers. ANSYS-Fluent was used to calculate the three-dimensional steady viscous flow fields with the proper turbulence model fitted to the flow characteristics. The root mean square of velocity and the pressure drop inside the flow passages were chosen as the key performance parameters. Four types of guides vanes were proposed to improve the flow quality compared to the current configuration. The numerical results showed that the type 4 configuration was the most effective at improving the aerodynamic performance in terms of flow uniformity and pressure loss.