• 대한기계학회논문집B
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• 제35권3호
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• pp.301-307
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• 2011

본 연구에서는 생활폐기물 관로이송 설비에서 사용되고 있는 터보블로어 입구베인의 설정각도에 따른 성능특성을 삼차원 나비어-스톡스 방정식을 통한 수치해석과 실험적인 방법을 적용하여 분석하였다. 다양한 압력특성에 따라 운전되는 시스템 특성을 고려하여 2 대의 터보블로어를 직렬로 연결한 실험용 시뮬레이터를 설계, 제작하고 각각의 터보블로어 성능특성을 입구베인의 설정각도에 따라 분석하였다. 입구베인의 설정각도에 따른 터보블로어 성능특성을 수치해석과 실험적 평가밥법으로 분석하여, 입구베인 설정각도가 완전 개방조건인 90 도에서 60 도까지 사용하였을 경우 효율의 손실없이 압력 및 유량을 제어할 수 있음을 확인하였다. 입구베인의 설정각도가 작은 경우에는 입구측의 스월흐름으로 인하여 입구 유속분포가 불균일하게 되며, 이로 인하여 하류측에 설치되는 터보블로어의 효율이 상대적으로 감소됨을 알 수 있었다.

• 한국시뮬레이션학회논문지
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• 제29권4호
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• pp.85-94
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• 2020

철도교통사업의 계획 및 시행 가능 여부를 판단 하는 데 있어, 다양한 의사결정 과정이 필수적으로 요구되며, 그 결과로 총사업비, 운영비 등을 포함한 LCC(Life Cycle Cost) 값을 예측한다. 본 연구에서는 철도교통사업 의사결정 및 LCC 도출과정을 지원하기 위한 모델링 및 시뮬레이션 기반의 분석 방식을 제안한다. 먼저, 수치적 데이터 기반의 분석이 가능하도록 기존 다양한 철도교통사업 자료를 취합하여 Cost Analysis 모델을 구성하였으며, 실험계획법 및 반응표면법 기반의 근사모델링 기법을 통해 시뮬레이션을 수행, 결과를 도출하여 분석하였다. 모델 구성 및 시뮬레이션을 효과적으로 수행하기 위해 전문적인 상용 소프트웨어 도구를 사용하였다. 연구 결과 검증을 위해 실제 추진되고 있는 철도교통사업을 선정하여 분석결과를 비교하였고, 이를 각 분야 전문가 검증 과정을 거쳐 연구 성과의 신뢰성을 검토하였다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제20권9호
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• pp.5-11
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• 2019

최근 국내 도심지 지반침하 및 함몰이 빈번히 발생함에 따라 지반침하에 대한 불안감 또한 증가하고 있다. 그로 인해 GPR를 통한 지하 공동 탐지 지반함몰 모사실험 지반의 거동을 확인하기 위한 수치해석 등의 연구가 진행되고 있다. 국내의 경우 공동위험도 평가를 최근에 마련하였으나 현재의 지반상태 파악에 초점을 두었기 때문에 향후 발생할 수 있는 지반침하 및 함몰에 대한 예측을 정량적으로 하기 힘들다. 따라서 본 연구에서는 지반침하/함몰의 기하학적 변수인 공동크기와 토피두께를 변화시키며 총 30개의 case에 대한 수치해석을 수행하였다. 이 결과를 바탕으로 현재의 상태 뿐 아니라 향후 발생할 시기를 정량적으로 예측할 수 있는 방법을 제시하였다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2020년도 학술발표회
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• pp.142-142
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• 2020

하천에서의 화학사고는 자연적 및 인위적인 원인으로 인해 발생할 수 있으며, 대량의 화학물질이 하천으로 유입되는 것을 말한다. 이러한 화학사고는 수환경의 변화를 야기해 생태계나 인간에게 악영향을 초래하여 심각한 문제가 발생 될 수 있다. 하천으로 유입된 화학물질의 정량적 평가에 대한 연구는 활발하게 진행되고 있지만, 화학사고 초기 대응을 위한 하천에서의 화학물질 감지에 대한 연구는 미비한 실정이다. 한국 하천의 주요 지점에는 pH 및 EC 등을 실시간으로 측정하는 자동측정망을 운영하고 있기 때문에 이러한 측정항목들을 활용하여 화학물질을 감지하거나 식별 가능성에 대한 평가 연구는 하천 화학사고 대응을 위한 중요한 기초자료로 활용될 수 있다. 또한 분석된 결과를 바탕으로 미지의 화학물질을 다른 용매에 적용 시켰을 때 변화되는 pH 및 EC 결과와 통계적 수치비교를 통해 미지의 화학물질 식별 가능성을 평가하였다. 이를 통해 본 연구에서 선정한 pH 및 EC 항목이 화학물질 감지 및 식별을 위한 대체지표로써의 활용 가능성을 실험적 연구를 통해 평가하고자 하였다. 본 연구의 결과는 현장에서 쉽고, 신속하게 화학물질 감지 및 식별을 위한 정보를 제공할 수 있다는데 의미가 있으며, 화학사고의 신속한 대응을 위한 기초자료로 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2014년도 제46회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.308.1-308.1
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• 2014

반도체에서 양자점이 포함된 나노복합체의 전자적 구조와 성질에 대한 연구는 기본적인 양자 물리적 현상을 이해하고 전자소자 및 광소자의 다양한 응용 분야를 파생할 수 있기 때문에 많은 관심을 갖고 있다. 나노복합체를 구성하는 각각의 양자우물과 양자점에 대한 실험과 이론에 대한 연구는 많이 진행되고 있으며, 양자우물 안에 양자점이 삽입된 나노복합체에 대한 연구는 상대적으로 미흡한 상태이다. 또한 양자우물 안에 자발 형성된 양자점이 삽입된 나노복합체에 대한 전기적 특성 및 광학적 특성에 대한 연구는 많으나, 양자우물 안에 삽입된 양자점에 대한 전자적 구조에 대한 연구는 거의 없다. 양자우물 안에 양자점을 형성한 나노복합체 구조를 사용하여 제작한 전자소자와 광소자의 효율을 향상시키기 위해서는 이 복합 구조의 전자적 성질에 대한 연구가 필요하다. 본 연구에서는 단일 양자우물 안에 자발 형성된 InAs 양자점을 포함한 나노복합체의 전자적 특성을 분석하기 위하여 변형효과와 비포물선효과를 포함한 전자적 부띠 에너지에 대하여 비교 분석하였다. InAs 양자점은 20 nm의 직경을 갖고 있으며, GaAs 기판위에 버퍼층과 AlAs 층을 사용한 양자우물 구조에 삽입되었다. 단일 양자우물 안에 삽입된 양자점의 전자적 구조는 형상 의존 변형효과와 비포물선 효과를 고려한 쉬뢰딩거 방정식을 삼차원 가변 메시 유한차분법을 사용하여 수치해석 방법으로 분석하였다. 수치해석 방법으로 양자우물의 우물 폭의 영향을 받는 양자점의 크기변화에 따라 삼차원적인 전자 및 정공의 부띠 에너지와 기저상태 및 여기 상태의 파동 함수를 계산하였다. 이러한 결과는 나노복합체 안에 형성된 InAs 양자점의 전자적 특성을 이해하는데 도움을 주며, InAs가 포함된 나노복합체를 사용한 전자 소자와 광소자 연구에 기초 자료로 사용될 수 있다.

• 한국항행학회논문지
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• 제13권6호
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• pp.831-837
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• 2009

본 논문에서는 항공사진을 이용하여 제작된 수치지도를 객체관계형 DBMS에 저장하기 위한 방안을 제시하고, 실험을 통해서 그 효율성을 분석하였다. 수치지도는 관리 및 공급을 위해서는 파일단위로 관리되고 있는데, 이로 인해서 연속적인 도형자료를 얻을 수 없으며, 단지 한 개 도면에 포함된 도형개체를 사용할 수 있다. 본 논문은 타일(Tile)기반의 수치지도 개체를 ORDBMS에 입력할 수 있는 형태로 변환한 후에, 일괄적으로 ORDBMS에 저장하였다. 그리고, 전체 도면 중 필요로 하는 도형 개체를 추출할 수 있는 방안을 실험을 통해 증명하였다.

• 대한토목학회논문집
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• 제31권2B호
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• pp.175-185
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• 2011

본 연구에서는 복수의 육상구조물군에 작용하는 지진해일파력을 Navier-Stokes solver에 기초한 3차원혼상류해석법으로부터 수치적으로 검토하였다. 특히, 육상구조물의 배치형상과 호안에서의 이격거리 등에 따른 지진해일파력의 특성을 수치실험을 통해 조사하였다. 육상구조물군에 작용하는 지진해일파력에 대한 기존의 수리실험결과와 비교 및 분석하여 본 3차원수치해석의 적용성을 검토하였다. 그리고, 육상구조물에 작용하는 지진해일파력의 추정을 위해 정수압적인 방법과 동수압적인 방법을 각각 적용하여 기존실험결과 및 설계기준과의 비교를 통하여 3차원수치해석의 유용성을 검토하였으며, 기존실험결과와 수치해석결과를 동시에 고려하여 동수압적인 추정법에 관한 회귀식을 제안하였다. 이로부터 육상구조물에 작용하는 지진해일 파력의 산정에 관한 본 수치해석의 유용성을 확인할 수 있었다.

• 한국양식학회:학술대회논문집
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• 한국양식학회 2003년도 추계학술발표대회 논문요약집
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• pp.108-108
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• 2003

본 연구에서는 넙치(Paralichthys olivaceus)를 이용한 고ㆍ저온에서의 혈액 생리학적인 변화뿐만 아니라 항산화 효소인 CAT 및 SOD등의 효소 변화를 조사하여 스트레스에 대한 생리적인 변화에 대한 지표를 설정하고자 실시하였다. 실험어는 평균 전장의 29.0$\pm$1.5 cm, 평균 중량 246.5$\pm$25 g인 것을 사용하였다. 실험구는 각각 15$^{\circ}C$, 2$0^{\circ}C$(대조군), $25^{\circ}C$ 및 3$0^{\circ}C$로 설정하였으며, 실험 개시 후 1, 2, 4, 6 및 8 hr후에 혈액성상을 분석하였다. 측정항목으로는 헤마토크리트(Ht)수치, 혈색소 농도(Hb), 적혈구 수(RBC), 코티졸, Catalase (CAT) 및 Superoxide dismutase (SOD)를 각각 측정하였다. 실험결과 아가미 운동은 대조구에 비해 3$0^{\circ}C$ 및 $25^{\circ}C$ 에서 유의한 증가를 나타내었고, 저온인 15$^{\circ}C$ 및 1$0^{\circ}C$에서는 감소하는 결과를 보였다. Ht수치는 3$0^{\circ}C$에서 실험 개시 후 6시간까지 높은 값을 나타내었으며, $25^{\circ}C$에서는 1 시간까지는 증가하였다가 이후 6 시간까지는 감소되었다. 그러나 저 수온인 15$^{\circ}C$ 및 1$0^{\circ}C$에 서는 전체적으로 감소된 값을 나타내었다. RBC는 3$0^{\circ}C$ 및 $25^{\circ}C$에서 전반적으로 증가하였으며, 저 수온인 15$^{\circ}C$는 4 시간까지 낮아지다가 이후 증가 되었다. Hb농도는 3$0^{\circ}C$및 $25^{\circ}C$에서 전반적으로 증가하는 경향을 보였으나 4 시간째 일시적으로 감소하는 경향을 보였다. 15$^{\circ}C$에서는 4시간째까지는 감소되었다가 6 시간째에는 높아지는 경향을 보였다. 이러한 증가된 경향은 온도가 높아질수록 용존 산소의 포화도가 낮아져 산소부족 요인에 의해 적혈구수의 증가와 함께 Ht수치도 높아지며 아가미운동을 통한 혈액으로의 산소운반이 능동적으로 이루어지고 있음을 나타내고 있다. 혈장 코티졸의 농도는 $25^{\circ}C$에서는 증가하는 경향을 보였으며, 1$0^{\circ}C$및 3$0^{\circ}C$에서는 1 시간까지 증가되었다가 회복되는 경향을 나타내었다. 신장에서의 SOD활성은 $25^{\circ}C$인 경우 대조구보다 높은 값을 유지하였다. 하지만, 30도에서는 4 시간째까지 증가하는 경향을 보였으나 이후 감소하는 경향을 보였으며, 저온인 1$0^{\circ}C$에서는 감소하였다. 간장에서의 CAT의 활성은 3$0^{\circ}C$인 경우 4시간까지 $25^{\circ}C$ 및 15$^{\circ}C$에서는 2 시간까지 증가하였다가 이후 낮아지는 경향을 보였다. 이상의 결과로 고ㆍ저 수온변화에 따른 스트레스가 장기화될 경우 어체의 건강상에 문제점의 발생하여 대량 폐사 및 질병발생의 야기될 것으로 사료된다.

• 화약ㆍ발파
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• 제36권4호
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• pp.35-47
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• 2018

본 연구에서는 콘크리트 블록발파 실험과 AUTODYN 수치해석을 통해 몇 가지 전색제 및 충전재가 폭발결과에 미치는 효과를 분석하였다. 전색제와 충전재는 공기, 모래, 폴리머 겔을 이용하였다. 이들 재료들의 전색효과 및 충전효과는 밀장전 조건의 경우와 비교하였다. 매립된 콘크리트 블록을 사용하여 현장 누두공 시험을 실시하였다. 콘크리트 블록 실험 및 수치해석 결과 폴리머 겔을 사용한 경우가 모래 및 디커플링의 경우에 비해 누두공의 크기와 발파공 주위의 최대압력이 더 크게 나타나는 것을 확인하였다. 또한, 수치해석 결과는 현장시험 결과와 잘 일치하는 경향을 보여주었다. 주변암반 중에서 계산된 최대압력은 폴리머 겔, 모래, 무전색 및 디커플링 조건일 때 각각 37, 30, 16 MPa로 나타났다. 수치해석 모델 내 밀장전 시 최대 압력은 52 MPa로 가장 높게 나타났다. 그러나 손상영역의 크기는 폴리머 겔을 사용한 경우보다 작게 나타났다. 또한, 밀장전은 기준 실험으로 사용되었다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2023년도 학술발표회
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• pp.524-524
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• 2023

하천 내 식생의 분포는 흐름저항의 증가와 수위상승에 큰 영향을 미치는 요소 중 하나이다. 동일한 단면정보를 가졌더라도 식생이 분포하는 하도는 식생이 없는 하도에 비해 흐름저항으로 인해 유속이 현저히 느려져 홍수위 상승을 유발하기 때문이다. 따라서 식생의 종류, 크기, 분포 형태, 잎의 밀도 등에 따라 흐름저항계수를 정량화하며 흐름을 정확히 예측하는 것이 필요하다. 본 연구에서는 2019년 한국건설기술연구원 하천실험센터에서 진행된 식생하도에 대한 실규모 실험의 조건과 지형정보를 HEC-RAS(Hydrologic Engineering Center's River Analysis System) 1차원 수치모형에 입력하고, 식생 패치의 분포를 고려한 Manning's n의 공간적 분포 및 적용방식에 따른 수면 경사 재현 정확도에 대한 민감도 분석을 수행하였다. 실험은 상단 폭 11 m, 경사 1:2(V:H)의 사다리꼴 단면을 가진 실규모 수로에서 70 m 길이의 구간을 대상으로 진행되었다. 실험 구간 내 6개의 압력식 수위계를 설치해 수위 측정 및 수면 경사 산정을 실행하였다. 실험 조건으로 적용된 인공 식생패치의 분포 및 밀도 조건은 3가지로 큰 패치와 작은 패치로 구성된 조밀한 조건, 단일 패치로 구성된 조밀한 조건, 단일 패치로 구성된 성긴 조건이었으며, 모두 정수(emergent)상태로 진행되었다. 적용된 패치의 형상은 내성천에서 조사된 자연 형태의 식생패치 형태를 참고하였으며, 버드나무 종을 모사하였다. 실험 조건에 따라 유량은 각각 평균 1.5 cms와 2.7 cms로 공급하였으며, 평균 수심은 약 1 m로 측정되었다. 위 실험 내용을 바탕으로 수치모의를 위한 경계조건과 지형정보를 수립하였으며 모의 케이스는 크게 두 가지로, 수로 내 식생의 분포를 종방향으로 고려한 케이스와 횡방향으로 고려하여 조도계수를 적용한 케이스로 분류하였다. 모의에 적용된 조도계수는 실험에서 획득한 데이터와 베르누이 방정식을 활용하여 산정되었으며, 두 케이스에 대한 모의 결과는 실험에서 관측된 수위와 비교하였다. 본 연구에 따르면 여러 개의 식생패치가 정수상태로 존재하는 하천에 대한 1차원 수치모의 시 식생의 분포를 종방향으로 고려하여 하나의 구간조도계수를 적용하는 방식이 종횡단면의 식생패치 위치를 고려한 조도계수를 세분화하여 적용하는 방식에 비해 수위 계산 정확도가 상대적으로 높은 것으로 나타났다.