• 한국화재소방학회:학술대회논문집
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• 한국화재소방학회 2012년도 춘계학술발표회 초록집
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• pp.270-273
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• 2012

오픈 소스인 FDS(fire dynamic simulator)는 건물, 터널내의 화재나 연기, 열기류의 거동을 연구하기 위하여 국내외적으로 광범위하게 이용되고 있다. 체계적인 연구와 확장이 가능하도록 소스코드와 프로그램구조, 각종 메뉴얼을 갖추고 있으며 향후 개발 방향을 온라인을 통해서 소스코드와 함께 공개하고 있다. 비압축성 비정상해석을 근간으로 하고 있으며 난류유동을 해석할 수 있도록 DNS와 LES모델을 가지고 있다. 화재, 연소, 스프링클러, 화재 확산 등의 모델링을 제공하고 있다. 이러한 모델을 바탕으로 다양한 시나리오의 재난, 피난에 적용할 수 있다. 향후 이러한 기본 모델을 바탕으로 새로운 재난 시나리오에 따라 새로운 알고리즘의 적용하기 위해서는 FDS 기본적인 구조와 모델, 그리고 한계점을 이해할 필요가 있다. 본 연구에서는 이러한 FDS모델을 더욱 확장하기 위한 일환으로 FDS(V5.5.3)의 기본적인 구조을 파악하고 몇 가지 검증모델(verification)에 적용하였다. 또한 이를 향후 FDS의 소스코드를 확장할 수 있는 근간으로 삼고자 한다.

• 한국시뮬레이션학회:학술대회논문집
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• 한국시뮬레이션학회 1999년도 추계학술대회 논문집
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• pp.35-40
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• 1999

PID 제어기를 이용한 피드백 제어가 공정 제어에 도입된 이래로 PID 제어 알고리즘 및 적정 파라미터 계산에 대한 연구가 계속 진행되어 왔다. 일반적으로 PID 제어기 파라미터는 제어대상 프로세스의 1차 시간지연 모델로 근사화 하여 계산하는 방법과 임계이득 및 임계주파수를 구하여 계산하는 방법이 있다. 본 논문에서는 먼저 발전플랜트의 변수들 사이의 인과관계를 표현하는 신호 흐름도와 현장에서 취득한 데이터를 이용한 보일러 온도제어 계통의 모델링 및 제어기의 구성에 관하여 기술하고자 한다. 이러한 현장 운전 데이터에 의해 산출된 프로세스 모델을 이용하여 임계이득 및 임계주파수에 의한 PI 제어기의 적정 파라미터를 구하고, PI 제어기에 현장 데이터를 입력하여 컴퓨터 시뮬레이션 함으로써 프로세스 모델 및 PI 제어기의 성능을 검증하고자 한다.

• 한국지구과학회지
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• 제36권1호
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• pp.36-50
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• 2015

본 연구의 목적은 휘발성 유기화합물(VOC)과 먼지(PM)의 배출원 프로파일로부터 화학종 분류를 할당하고, 성김 행렬 조작자 핵심 배출량 시스템(SMOKE) 내에 배출원 분류코드에 따른 배출원 프로파일의 화학종 분류와 시간분배계수를 수정하는 것이다. 기솔린, 디젤 증기, 도장, 세탁, LPG 등과 같은 VOC 배출원 프로파일로부터 화학 종 분류는 탄소 결합 IV (CBIV) 화학 메커니즘과 주 규모 대기오염연구센터 99 (SAPRC99) 화학 메커니즘을 위해 각각 12종과 34종을 포함한다. 또한 토양, 도로먼지, 가솔린, 디젤차, 산업기원, 도시 소각장, 탄 연소 발전소, 생체 연소, 해안 등과 같은 PM2.5 배출원 프로파일로부터 화학종 분류는 미세 먼지, 유기탄소, 원소 탄소, 질산염과 황산염의 5종으로 할당하였다. 게다가 점 및 선 배출원의 시간 프로파일은 2007년 수도권 지역에서의 굴뚝 원격감시시스템(TMS)과 시간별 교통 흐름 자료로부터 구하였다. 특별히 점 배출원에 있어 오존 모델링을 위한 시간분배계수는 굴뚝 원격감시시스템 자료의 $NO_X$ 배출량 인벤토리에 근거하여 추정하였다.

• 청정기술
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• 제20권4호
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• pp.398-405
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• 2014

수명이 도래한 고에너지물질의 처리를 위해 환경오염 및 안전성, 처리용량 등을 고려해야 하며, 현재 가장 주목 받고 있는 처리방식은 소각처리공정이다. 그러나 처리대상 고에너지물질의 종류가 매우 다양하고, 특성 또한 다르기 때문에 범용적 기술개발이 힘든 실정이다. 본 연구는 상세 수학적모델링 및 동적모사를 통하여 가장 널리 사용되는 고에너지물질의 하나인 고폭약(research department explosive, RDX)을 플러그흐름반응기(plug flow reactor, PFR)에서 소각 시 반응기 내부의 물리-화학적 변화를 예측하였다. 본 연구에서 사용된 RDX반응은 263개의 상세한 기초반응식으로 이루어져 있으며 43개의 성분이 반응에 관여한다. 모사결과 반응기 내부온도를 제어하여 RDX의 민감성을 통제할 수 있었다. 반응기 내부온도를 1,200 K로 유지 할 때 RDX는 분해반응만 일어나 폭발과 같은 큰 에너지 방출을 막을 수 있었으나 공급되는 열원이 높아져 1,300 K이상 반응기 온도가 증가 시에는 3,000 K 이상의 온도상승을 수반하는 발화반응이 일어났다. 본 연구를 통하여 반응기의 운전온도변화에 따른 RDX반응 특성을 제시함으로써 효율적인 RDX소각로 공정설계 및 운전에 기초가 될 것으로 사료된다.

• 대한기계학회논문집 C: 기술과 교육
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• 제4권2호
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• pp.93-99
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• 2016

엔진 성능 혹은 효율의 극대화는 엔진 구성품들을 점점 더 극한의 환경에서 장시간 운용되게 요구하고 있다. 이를 위해 엔진 제작사 혹은 연구소는 초내열합금, 냉각 설계 최적화, 열차폐 코팅 개선 등의 노력과 동시에 재료 모델링, 유한요소해석, 최적설계 등의 수치 해석 기법을 적용하여 좀 더 정교한 설계 및 해석을 수행하고 있다. 본 연구에서는 연소기 뒤에 위치하는 1 단 고압터빈 노즐의 끝벽 냉각 설계와 열차폐 코팅에 따른 일방향 응고 재료인 1 단 고압터빈 블레이드의 저주기 피로 수명에 대한 영향을 고찰하고자 한다. 이를 위해 경계 조건인 고온 및 고압의 연소 가스에 의한 노즐 및 블레이드의 금속 온도는 복합 열 전달 해석을 통해 얻고, 이 결과를 받아 블레이드의 구조 해석 및 저주기 피로수명을 평가하여 노즐 냉각설계와 열차폐 코팅의 영향을 분석하였다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제25권10호
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• pp.1303-1310
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• 2001

In order to be applicable to the combustion modelling of stratified charged combustion like that of - lean burn and GDI engine, the correlations of laminar burring velocities fur several hydrocarbon fuels and methanol are needed over a wide range of equivalence ratio, pressure and temperature. In this study, these correlations are modeled in the 1311owing form based on the experimental and Muller\`s modeling results for several fuels, where $\alpha$, ξ, and ξ are functions of pressure and temperature, $S_{L}$ =$\alpha$ exp[-ξ($\Phi$-$\Phi$$_{m}$)$^{2}$ -exp {-ζ($\Phi$-$\Phi$$_{m}$)}-ζ($\Phi$-$\Phi$$_{m}$)]. By using the results calculated by PREMIX code with Sloane\`s detailed chemical reaction mechanism for propane, it is verified that the coefficients of the abode modeling can be determined by considering laminar burning velocity data only in a range of equivalence ratio less than $\Phi$$_{m}$. Therefore, Muller\`s modeling results can be adopted leer modeling of the pressure and temperature dependency. Compared with the results of the existing Keck'and Gulder's models, those of the present one showed the good agreement of the recent experimental data, especially in the range of lean and rich sides.s.des.s.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제30권3호
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• pp.1-6
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• 2016

자동차화재는 매년 5,000건 이상의 사고가 발생되며, 직접적인 피해 뿐 아니라 교통혼잡과 공해물질 배출 등 많은 2차적 손실을 가져온다. 최근에는 자동차 연료로서 휘발유에 에탄올을 섞는 것을 미국 등 여러 나라에서 상용화하고 있는데 이는 기존의 화석연료의 사용을 억제하고 바이오연료의 소비를 촉진시키기 위함이며, 향후 법제화를 통해 이러한 에탄올 함유량을 향후 더 크게 늘릴 예정이다. 본 연구에서는 에탄올을 혼합한 가솔린 연료를 사용하는 자동차의 엔진과 후처리 시스템 화재 위험성을 조사하기 위해 PSR로 모델링한 엔진에서 연소특성을 조사하였다. 에탄올 첨가 연료를 사용하는 경우에는 에탄올 분율이 증가하면 열적인 화재 가능성이 감소되었다. 또한, NOx와 CO 배출량이 감소하였지만, 미연탄화수소의 배출은 증가됨으로 예측되었다. 이러한 결과는 후처리 장치 중 기존의 삼원촉매의 경우에는 보다 저온이 예측되므로 열적인 화재발생이 감소한다고 예상되지만, 미연탄화수소의 증가로 후처리장치에 고온분위기가 형성되어야 하므로 화재의 위험성이 증가될 수 있다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2011년도 제36회 춘계학술대회논문집
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• pp.93-96
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• 2011

액체로켓엔진의 최적화를 위해 유전알고리즘을 사용하여 주요 설계변수인 연료와 산화제의 질유량과 연소실 압력을 결정하였다. 대상엔진은 LO2/RP-1을 추진제로 사용하는 개방형 가스발생기 사이클을 대상으로 하였다. 최적설계의 목적함수는 비추력의 최대화이고 펌프-터빈의 에너지 발란스와 요구추력을 제한조건으로 하였다. 연소실의 물성치는 CEA2를 이용하였으며 펌프 및 터빈의 효율, 가스발생기 및 예연소기의 물성치는 문헌 자료를 수학적으로 모델링 하였다. 가스발생기 사이클 계산 결과 참고문헌과 비교하여 비추력에서 약 3~4%, 펌프파워에서 2~6%의 오차를 보였다.

• 한국추진공학회지
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• 제20권3호
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• pp.63-70
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• 2016

파이로테크닉 분리장치는 우주시스템과 유도무기의 발사 혹은 임무 중에 다양하게 활용되나, 큰 파이로 충격과 파편을 발생시켜 구조와 전자장비에 치명적인 손상을 야기할 수 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해 1960년대부터 다양한 대체 작동기에 대한 연구와 개발이 수행되어왔다. 본 연구에서는 Pyrotechnic Mechanical Device (PMD) 중 하나인 볼 타입 분리볼트에 대해 ANSYS AUTODYN을 사용한 동적 분리거동 해석을 수행하였다. 그 결과를 바탕으로 5단계의 분리단계 모델링을 수행하였으며, 연소모델과 1-D로 단순화된 부품의 상호작용에 대한 연립방정식으로 구성된 수학적 모델을 설립하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제32권8호
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• pp.118-128
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• 2004

화염에 의한 종방향 공력 특성의 변화를 해석하기 위하여 고형 화염 모형을 이용한 풍동 시험과 고형 화염 모형과 제트 화염 모델을 이용한 난류 유동 수치 해석을 실시하였다. 화염 경계면 근사 가법을 이용하여 산출한 형상을 본떠 화염 모형을 제작하였으며 제트 화염 모델링 기법을 이용하여 공기와 실제 화염의 열역학적 차이로 인한 오차를 보정한 공기 제트 화염을 생생하였다. 화염과 외부 공기의 간섭에 대해 난류 모델간의 비교를 통하여 정확도와 격자 의존성 등에서 Spalart-Allmaras 모델이 좋은 결과를 주었다. 수치 해석을 통하여 고형 화염 모형과 제트 화염의 차이를 분석하였으며, 실제 비행 시험에 대한 화염 영향을 분석하기 위하여 연소실과 대기 압력 비와 레이놀즈수에 따른 변화를 해석하였다.