• Proceedings of the Korea Institute of Fire Science and Engineering Conference
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• 2011.11a
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• pp.3-6
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• 2011

비정상(unsteady) 화재성장이 발생되는 반밀폐된 구획에서 환기부족화재의 열 및 화학적 특성에 관한 FDS(Fire Dynamics Simulator)의 예측성능 평가가 수행되었다. 이를 위해 실규모 ISO 9705 표준 화재실의 출입구 폭이 0.1m로 축소되었으며, spray 노즐을 통해 Heptane 연료유량은 선형적으로 증가되었다. 수치계산에 대한 신뢰도 확보를 위하여 동일조건에서 수행된 실험결과와의 상세한 비교가 이루어졌다. 적절한 격자계를 이용한 FDS의 결과는 구획 내부의 온도 및 열유속(heat flux)은 비교적 잘 예측하지만, 비정상 CO 및 $CO_2$ 생성특성은 적절히 예측하지 못함을 확인하였다. 이러한 결과는 최근 수행된 유사조건의 정상상태 환기부족 구획화재에 대한 FDS 예측결과와 상반된 것으로서, 반밀폐된 구획화재 모델링에서 FDS를 이용한 비정상 CO 생성특성 예측에 상당한 주위가 요구됨을 확인하였다.

• KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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• v.28 no.5B
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• pp.547-558
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• 2008

With the advent of super cargo ship due to the explosive increase in the amount of cargo shipped via seas, some mega ports are under construction in South Korea, to accommodate the super cargo ship, and some of them already enter their final phase. To sustain the harbor tranquility, mega ports usually comprise huge vertical type breakwaters which are intrinsically vulnerable to the attack of long waves. In this rationale, we present the chamber type breakwater with a circular curtain wall - Eco-breaker 2, to alleviate the reflection of long waves and numerically investigate the hydraulic characteristics of Eco-breaker 2. As a wave driver, we use the Navier-Stokes eq., the most robust wave driver, using SPH (Smoothed Particle Hydrodynamics) and LES (Large Eddy Simulation). For the verification of numerical results, we also carried out hydraulic model test. It is shown that Eco-breaker 2 can effectively alleviate the reflection of long waves with its inherited large organized eddies encompassing the water chamber and some region off the curtain wall of varying size. It is also shown that the scope and strength of large organized eddies strongly depends on the incident wave period, and the reflection coefficient can be lowered to 0.18 by tuning the size of water chamber such that resident time at the chamber is just short of the half period of incident waves. Based on these results, we present the specification of Eco-breaker 2 to boost its use on the development of water environment friendly harbor worldwide.

• Fire Science and Engineering
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• v.32 no.3
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• pp.51-59
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• 2018

Although a fire curtain plays an important role in preventing smoke from spreading to the auditorium in a theater fire, there has been insufficient research on fire curtains. In this study, to check the accuracy of numerical simulation, for previous experiments using a reduced scale model, a numerical simulation was carried out, and the results were compared with previous experimental data. The fire curtain effect was then predicted numerically. A Fire Dynamics Simulator (FDS) was used, and the natural exhaust vent sizes were set to ~10%, ~5%, and ~1% of the stage floor area. The smoke movement was visualized, and the mass flow rates and temperatures were measured and analyzed. In addition, the law of similarity was used to examine the influence of a fire curtain in a real scale theater fire. Without the fire curtain, the present numerical simulation results were in agreement with the previous experimental data within reasonable accuracy. Meanwhile, the fire curtain affects the mass flow rates through the natural exhaust vent and proscenium opening, as well as the start time of soot outflow to the auditorium. Overall, the present results can be used to develop a fire curtain system.

• Journal of the Korea institute for structural maintenance and inspection
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• v.23 no.2
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• pp.130-134
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• 2019

In this paper, a laser-based non-contact load cell is newly developed for measuring forces in prestressed concrete tendons. First, alumina particles have been sprayed onto an empty load cell which has no strain gauges on it, and the layer has been used as a passive stress sensor. Then, the spectral shifts in fluorescence spectroscopy have been measured using a laser-based spectroscopic system under various force levels, and it has been found that the relation of applied force and spectral shift is linear in a lab-scale test. To validate the field applicability of the customized load cell, a full-scale prestressed concrete specimen has been constructed in a yard. During the field test, it was, however, found that the coating surface has irregular stress distribution. Therefore, the location of a probe has to be fixed onto the customized load cell for using the coating layer as a passive stress sensor. So, a prototype customized load cell has been manufactured, which consists of a probe mount on its casing. Then, by performing lab-scale uniaxial compression tests with the prototype load cell, a linear relation between compression stress and spectrum shift at a specific point where laser light had been illuminated has been detected. Thus, it has a high possibility to use the prototype load cell as a force sensor of prestressed concrete tendons.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2023.05a
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• pp.432-432
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• 2023

한국건설기술연구원(Korea Institute of Civil Engineering and Building Technology, KICT)의 안동하천연구센터(Andong River Experiment Center, REC)는 다양한 하천 관련 실규모 실험을 수행하기 위해 3개의 수로를 보유하고 있다. 본 연구의 주목적인 실증 실험 계측 결과를 기반으로 3D 게임엔진을 이용하여 물 흐름을 재현하기 위해 A1 수로를 대상구간으로 설정하였다. 실증 실험의 경우 2개의 수문 개도율 조건에서 ADV와 ADCP를 활용하여 계측된 유량 및 유속 결과들을 비교하였으며, 추가적으로 영상 데이터로 부터 표면유속(LS-PIV)을 산정하였다. 3D 게임 엔진은 렌더링 엔진, 물리 엔진, 오디오 엔진, UI 시스템, 게임플레이 프레임워크 등이 잘 융합된 소스코드들과 개발자들이 이용하기 쉬운 방식으로 변환된 툴(tool)로 제공하여 현실 세계를 가상 세계에 시각화하여 구현하는데 큰 장점을 가지고 있다. 또한 기존의 흐름 재현이 가능한 수리/수문 모델링의 경우 특정한 목적으로만 이용가능하고 연산에 소용되는 시간 때문에 실시간 흐름재현이 어렵지만, 3D 게임엔진을 이용하는 경우 다양한 목적과 여러 분야와의 고려가 동시에 가능하며 연산의 단순화를 통해 실시간 흐름 재현이 가능하다는 장점이 있다. 본 연구에서는 언리얼 엔진의 Niagara Fluids와 Fluid flux 툴들을 활용하여 하천실증실험 시설 일부 구간에 대해 물 흐름을 재현하였다. 먼저 하천실험실증시설을 드론과 RTK-GPS를 이용하여 촬영된 결과를 정합하여 3D 게임엔진 기반 흐름 재현을 위한 지형 기초 자료를 구축하였다. 지형 계측 결과를 기반으로 A1 수로 전체 구간을 대상구간으로 설정한 이후 수문 조절을 통해 흐름 조건을 제어할 수 있도록 제작하였으며, 실제 흐름에 대한 계측 결과를 기반으로 재현된 흐름을 대상으로 material 값의 조정(방향 X, Y값을 RGB값으로 변환한 뒤 벡터 길이 값으로 환산)을 통해 0~100 사이 값을 이용하여 유속을 표현하였다. 최근 가상공간 (i.e. 디지털트윈) 관련 시장 성장이 매우 빠르고 다양한 사업에서 해당 기술의 수요가 증가하고 있으며, 본 연구를 통해 물 흐름의 디지털 트윈화를 위한 수단으로서 3D 게임 엔진의 활용 가능성을 확인하였다. 다만 실제 하천의 적용과 하천관리를 위한 실용화를 위해서는 추가적인 연구와 분석이 이루어져야 할 것이다.

• The Journal of the Korea institute of electronic communication sciences
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• v.8 no.11
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• pp.1617-1624
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• 2013

This paper analyzes the relation between fire shutters and fire spread by conducting fire simulation on inner space with fire shutters. Using Fire Dynamics Simulator (FDS), a commercial fire simulation software, the simulation is done on an ideal inner robby, where fire size and the open/close of fire shutters are varied. Our simulation environment can derive significant fire parameters such as temperature variation of fire room walls and entrances of refuge stairs, variation of carbon dioxide, and soot spread. According to the simulation results, temperature and carbon dioxide distribution in refuge stairs have little dependence on vent open or close, but the part close of fire shutters blocks soot inflow to refuge stairs.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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• v.35 no.5
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• pp.539-545
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• 2011

Combustion characteristics of industrial radiant tube (RT) burners with forced oscillating combustion technology are investigated using a real-scale (125,000 kcal/h) industrial RT burner facility in both laboratory and field tests. Three different types of industrial RT burners using a by-product gas from the iron-and-steelmaking process are examined in a laboratory facility equipped with a W-type RT. During the field tests, an industrial RT burner is characterized in a large facility equipped with multiple RTs. Their performance and emission controls are investigated under diverse operating conditions. The feasibility of the forced oscillating combustion technology is evaluated by the extent of $NO_x$ reduction and the efficiency improvement. These improvements are able to save energy, extend the RT lifetime, and enhance productivity. The operating conditions that achieve the best performance and emission control for each RT burner are determined.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2018.05a
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• pp.140-140
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• 2018

다수의 자연 하천은 사행의 형태를 가지고 있으며 자연 상태에서의 직선 하천 형태는 비율이 20% 이하이다. 이러한 하천의 사행 형상으로 인하여 편수위 발달, 횡방향 압력의 불균형, 그리고 수심차에 의한 원심력이 발생하여 이차류 흐름이 발생된다. 정확한 이차류 구현을 위해서는 3차원 모형을 사용하는 것이 바람직하나, 3차원 모형의 격자 구성과 사용에서는 상당한 시간 및 노력이 요구되기 때문에 수심적분 2차원 모형을 사용하면서도 이차류의 영향을 구현하기 위한 연구들이 이루어졌다. 본 연구에서는 이러한 이차류의 영향을 2차원 모형으로 구현하고자 하였으며 이를 위해 이차류 연직 분포에 대한 기존 연구를 검토하여 새로운 이차류 공식을 개발하였다. 그리고 한국건설기술연구원 하천실험센터의 실규모 실험을 통해서 이차류 공식에 사용되는 계수를 보정하였다. 이처럼 개발된 식은 이차원 수리해석 모형인 HDM-2D에 적용되었다. HDM-2D는 수심 적분된 2차원 운동량 방정식을 지배방정식으로 사용하는 수리해석모형으로서, 이차류의 영향을 반영하기 위하여 개발한 황방향 유속의 연직분포식을 분산 응력항에 대입하여 이차류에 의한 전단 효과를 구현하였다. HDM-2D 흐름 모의 수행 결과와 하천실험센터 실험결과와 비교하여 이차류 효과가 주 흐름 유속의 분포에 미치는 영향을 확인하였다. 분석 결과, 모의 결과는 실험에서 발생하는 유속의 주 흐름 분포가 바깥쪽으로 편중되는 현상을 적절하게 재현함을 알 수 있었다. 모의 결과를 통해 HDM-2D 모형이 이러한 이차류 영향을 구현할 수 있음을 확인하였으며, 사행수로에서 주 흐름분포의 재분배는 하천 환경에서 유사 이동 및 오염물 이동에 큰 영향을 미칠 것으로 판단된다.

• Journal of Energy Engineering
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• v.12 no.3
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• pp.216-222
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• 2003

An experimental study on the characteristics of a dewatering due to vacuum evaporation in the waste lubrication oil were performed using a lab scale system. Evaporation characteristics were investigated for various performance factors. Results of evaporation characteristics as a function of vacuum pressure, oil temperature, initial water concentration, and nozzle type were obtained. Increasing the oil temperature and altering the nozzle type were found to increase the evaporation rate without increasing vacuum pressure requirement. The best performance is achieved for the nozzle which made porous material.

• Proceedings of the Acoustical Society of Korea Conference
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• spring
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• pp.313-318
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• 1999

본 논문은 1997년 Haan과 Fricke이 발표한 논문1)에서 제시한 확산성의 중요성에 대한 조사에 기초하여 실제홀에서 표면확산성이 실내음향성능에 미치는 영향을 분석해 보았다. 실의 규모가 비슷하고 각기 확산성이 다근 3개의 홀을 선정하였으며, 두 개의 홀은 장방형 평면이며 한 개는 부채꼴평면을 가지고 있다. 각각의 홀에 대해서 한 개의 음원과 8개의 수음점을 설정하여 현장실험과 시뮬레이션을 수행하였고 RT와 SPL의 두 가지 음향평가요소를 사용하여 분석하였다. 분석결과 확산성이 좋을수록 잔향시간이 길어지고 음압레벨이 높아진다.