• 터널과지하공간
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• 제33권2호
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• pp.83-94
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• 2023

원통형 시료의 측면에 일정하게 구속압이 적용되는 통상적인 삼축시험 셀과는 달리, GREAT 셀은 독립적으로 제어되는 8쌍의 측면 가압장치들을 이용하여 차등적으로 구속압을 가할 수 있고, 이를 통해 다양한 크기와 방향의 수평 응력장을 생성시킬 수 있다. 본 연구의 선행 논문에서는 다양한 역학적 재하 조건에서 GREAT 셀 시험을 수치해석적으로 모사하고, 원주변형률에 대한 수치해석 및 실험측정 결과를 비교하여 적용된 수치모델의 적정성을 분석하였다. 본 연구에서는 역학적 재하 조건과 유체흐름 조건을 함께 고려하여 균열이 포함된 인공시료에 대한 GREAT 셀 시험을 수치모사하였다. 값이 알려지지 않은 균열면의 역학적 물성을 다양하게 설정하여 시료의 거동(원주변형률)에 대한 수치해석과 실험 결과를 비교하였으며, 균열면의 특정 역학적 조건에서 실험결과와 잘 일치하는 것으로 검토되었다. 추가적으로 유체흐름 조건이 시료의 역학적 거동에 미치는 영향을 분석하였다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2010년도 춘계학술대회
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• pp.231-233
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• 2010

최근 어항에도 친환경항만을 건설하기 위한 노력이 국제적으로 확산되고 있으며, 우리나라에서도 어항의 정비 및 재개발부분에서 적극적으로 수질개선을 위한 기술 적용이 본격화 되고 있다. 본 연구는 우리나라 남해의 소규모 어항 및 해수욕장에 슬릿형 해안 구조물이 시공된 실해역의 실측자료와 수치해석을 통해 현장적용성의 분석을 수행하였다. 수치실험으로는 파랑작용 평형방정식을 이용하는 SWAN 모델을 구성하고 수리모형실험에서 분석된 실린더 슬릿형 방파제의 반사와 투과계수를 모텔에 도입하였다. 수치실험은 한국해양연구원의 전해역 심해설계파 추정 보고서 II (2005)중의 심해설계파 제원을 사용하였으며, 대상해역의 1970년~2006년 (37년간) 관측된 연최대 풍속자료를 이용하여 모델에 반영하였다. 설리항에서 S, SSE, SE계열의 파랑의 내습에 대한 분석을 수행하였으며, 그 결과 구조물이 항내에서 정온도가 유지되며 해수순환에도 이점이 있음을 현장관측 자료분석과 수치실험결과를 통하여 확인할 수 있었다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제14권2호
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• pp.21-32
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• 2000

본 연구는 터널에서의 화재성상을 파악하기 위해 실물 실험의 대안으로서 축소 모형 실험을 수행하였고 또한 실험결과와 비고분석하기 위하여 터널내에서의 화재에 대하여 연기거동을 수치해석하였다. 터널내에서의 연기유동은 Buoyancy force에 의해 지배되므로 Froude scaling링에 의해 얻어진 축소법칙에 따라 실물터널을 1/20로 축소한 모형에서 실험 수행하였고 검증하였다. 여기서 얻어진 결과를 수치해석 결과와 비교하였다. 수치해석은 3D 비정 렬 격자, PISO 알고리즘, 부력 Plume 모델등을 사용하였다. 분석결과 실험과 수치해석 결과가 어느정도 일침함을 확인하였고, 연층의 전달 속도, 온도 구배, 하강 높이를 확인할 수 있었다.

• 한국터널공학회:학술대회논문집
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• 한국터널공학회 2005년도 학술발표회 논문집
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• pp.341-347
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• 2005

본 논문은 터널에서 화재 발생 시, 시간에 따른 연기거동에 대해 실물실험과 3차원 수치해석을 수행하고 각각의 결과를 비교,검토하였다. 실물실험을 위하여 8.8 kW의 열원과 901iter/h의 연기 발생이 가능한 연기발생장치를 자체 제작하였으며, 대상터널은 길이 570m, 단면적 $64.6m^2,$ 그리고 약 $2\%$의 구배를 가지고 있다. 실험은 외풍의 영향을 줄이기 위해 터널 입,출구에 차단막을 설치하였으며 연기발생장치로부터 20m 간격의 위치에서 20초 간격으로 연기전파, 속도 그리고 온도를 측정하였다. 연기는 60초 경과 후, 연기발생장치로부터 20m 떨어진 위치에 도달하였으며 140초, 180초 및 260초 경과 후, 각각 40m, 60m 및 80m 위치에 도달하였다. 3차원 수치해석의 결과는 터널벽면을 매끈한 표면으로 처리하였을 때, $26.3\~49.5\%$정도 과대 예측하였다. 또한 터널벽면을 일정 조도를 갖는 거친 표면으로 처리한 경우는 $-2.7\~17.6\%$ 오차로 실험결과에 보다 근접하는 결과를 보였다. 따라서 터널 내 연기거동에 대한 3차원 수치해석을 수행할 때에는 벽면조도에 대한 고려가 필요하리라 판단된다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제35권12호
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• pp.1265-1272
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• 2011

원형 용기에서 전자기력에 의해 구동되는 전해질 유체의 순환유동을 구하기 위해 연속 방정식, 운동량 방정식에 대한 수치해석을 수행하였다. 그리고 실험을 병행하여 기초 데이터를 마련하고, 실험과 수치해석 결과가 정성적, 정량적 면에서 상당히 일치한 것을 확인하였다. 또 몇 가지 실험인자 값을 바꿔가며 실험과 수치해석을 반복 수행한 결과 전해질 농도가 클수록, 수심이 얕을수록, 자기장이 클수록, 교류 진동수가 작을수록 유속이 빨라지는 등 각각의 인자가 미치는 영향을 알 수 있었다.

• 한국음향학회지
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• 제19권5호
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• pp.46-52
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• 2000

본 논문에서는 수중 음 전달에 대한 내부파의 영향을 파악하기 위하여 내부파에 의한 음속의 변화량을 수치적으로 구현하고 이를 바탕으로 내부파가 존재할 경우의 음 전달 실험을 수치적으로 수행하였다. 음 전달 수치 실험의 결과를 한국 동해에서 수행된 음향 실험 자료와 비교하였다. 수중 음 전달 수치 실험을 위해서는 Galerkin방법을 이용한 고차포물선 방정식법(SNUPE)를 사용하였다. 음 전달에 대한 내부파의 영향을 파악하기 위하여 불규칙 계수(Scintillation index)를 사용하였고 이를 실제 음향 실험 자료와 비교하였다.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제18권3호
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• pp.23-32
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• 2019

본 연구에서는 실내실험 및 수치해석을 통해 무보강 및 보강 조건에 따른 인공어초의 세굴 특성을 알아보았다. 해저 지반 보강재로는 지오그리드(geogrid)를 이용하였으며, 보강 면적은 인공어초 하부 면적 대비 1배, 3배 및 5배와 같이 다양한 배율로 적용하였다. 2차원 흐름 수조 실험을 통해 모래 및 실트 지반에서 인공어초의 세굴 패턴을 알아보았으며, 실내실험과 동일한 조건으로 수치해석을 수행하여 유속 벡터 분포 및 세굴 패턴을 알아보았다. 실내실험과 수치해석을 비교한 결과 세굴 패턴은 전반적으로 유사한 경향을 띄었으며, 무보강 지반보다 보강재를 설치한 인공어초 지반에서 세굴이 감소하는 것으로 나타났다.

• 기계저널
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• 제32권8호
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• pp.685-690
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• 1992

가전제품의 제조와 관련된 열공학문제를 몇가지 예를 들어 검토하여 보았다. 제품은 강도가 커야 하고 설계공차 내에 들어야 하는 등의 조건을 만족함과 아울러, 그의 생산공정은 가급적으로 쉬워야 하고 재료를 절감할 수 있어야 한다. 제조공정 중의 열공학적인 과정이 제품 구조내의 열응력분포를 결정지우므로 열전달과정의 세심한 제어가 필요하다. 근래에 들어 컴퓨터의 발달로 열전달과정의 수치해석이 제조장비의 설계와 제조과정의 최적제어의 보조수단으로 등장하고 있다. 실제의 문제에서는 대부분 삼차원형상을 가지고 있고, 시스템을 고려하여야 하므로 여러 가지 현상이 연계되어 있다. 그러므로 수치계산에는 여전히 종래의 실험기법에 의한 실험식들과 여러 가지 축적된 경험의 도움을 필요로 한다. 이러한 측면에서 볼 때, 종래의 실험식, 경험식, 물성치, 기존의 수치해석의 결과 등을 컴퓨터에 데이터베이스(data base)화하여 소위 전문가 시 스템(expert system)을 구축하는 편이 단순히 공정의 극히 일부분 현상들을 수치해석하는 작업 보다 선행되어야 함이 바람직할 수 있다. 또한, 가전제품의 제조에는 열공학 또는 열전달현상에만 따로 주의를 기울이지 말고, 재질의 선택, 그의 유변학(rheology), 구조내의 균열문제 등을 연계 하여 고려하여야 한다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2009년도 학술발표회 초록집
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• pp.545-549
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• 2009

본 연구에서는 주흐름방향으로 식생 영역이 교차적으로 존재하는 개수로 흐름에 대한 3차원 수치 모의를 수행하였다. 지배방정식의 난류 폐합을 위해 $k-{\varepsilon}$ 난류모형을 이용하였다. 먼저, 하상의 일부만 식재된 부분 식생 수로를 수치모의 하고 기존의 실험 결과와 비교하였다. 그 결과 본 모형이 평균유속 분포를 매우 잘 예측하는 것으로 나타났으나, 레이놀즈응력 분포는 실험 결과에 비해 비식생영역에서는 다소 과소 산정하고 식생영역에서는 과대 산정하는 것으로 나타났다. 이는 본 모형이 등방성 모형이기 때문에 식생 경계부에서 발생되는 난류의 비등방성 효과를 정확히 예측 할 수 없기 때문인 것으로 판단된다. 또한 주흐름방향으로 식생 영역이 교차적으로 존재하는 대응 식생 수로를 수치모의하고, 계산 결과를 기존의 실험 결과와 비교하였다. 그 결과 본 모형이 대응 식생 수로에서의 유속 분포를 매우 잘 예측하는 것으로 나타났다. 또한 식생 밀도가 증가함에 따라 식생이 흐름 방향을 변화시켜 점차 만곡수로와 유사한 형태의 흐름이 형성되는 것으로 나타났다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2004년도 학술발표회
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• pp.1376-1380
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• 2004

본 연구에서는 홍수범람지도 제작을 위해 사용되는 수치모형의 검증을 수행하고자 한다. 검증할 수치모형은 스위스의 Beffa에 의해 개발된 FLUMEN(FLUvial Modeling ENgine)으로서 수심 적분된 2차원 비선형 천수방정식에 불규칙 심각망을 이용한 유한체적법(finite volume method)이 적용된 수치모형이며 스위스, 독일, 오스트리아 등에서 홍수범람해석에 사용된 바 있는 모델이다. FLUMEN 모형의 검증을 위하여 범람해석시 가장 중요한 문제인 이동경계조건(moving boundary condition)을 포함하고 있는 원형섬에서의 고립파에 처오름높이를 계산하여 수리모형실험 결과와 비교한다. 수리모형실험은 미국 육군 공병단 산하의 해안공학연구소(CERC, Coastal Engineering Research Center)에서 수행되었으며(Liu 등, 1995) 수조의 중앙에 높이 0.625m, 해저지름 7.2m, 경사각 $14.04^{\circ}$의 원형섬이 위치한다. 본 연구 결과, 수치해석으로 계산된 섬에서의 실제 처오름높이와 입사파의 파고의 비(R/A)는 수리모형실험의 결과와 어느 정도 일치하였다.