• 한국가시화정보학회:학술대회논문집
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• 2004.04a
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• pp.19-28
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• 2004

유동장의 특성을 구분할 수 있는 척도는 평균자유행로와 특성거리의 비인 누센수이다. 누센수에 따라서 유장은 연속체영역, 미끄럼영역, 천이영역, 및 자유분자영역으로 나누어진다. 고고도에서 비행체 주위의 유동장, 진공에서의 유동장 등이 비연속체영역 즉 저밀도유동장에 해당된다. 비연속체영역에 해당되는 또 다른 중요한 분야는 미세 유동장이다. 최근에 관심이 대두되고 있는 미세항공기(MAV)와 실리콘혁명 이래 유망한 미래기술중의 하나인 MEMS 장치 주위의 유동장 등이 바로 미세 유동장이다. 비연속체영역에서 유체의 이동 및 전달현상을 기술하기 위하여는 Boltzmann 방정식을 해석하여야한다. Navier-Stokes 방정식을 이용한 기존의 CFD 기법이 적용되지 않는 새로운 유동영역이기 때문이다. 본 발표에서는 Boltzmann 방정식의 유력한 해법인 직접모사(Direct Simulation Monte Carlo)법을 이용한 저밀도 유동장 해석이 소개될 것이다. 또한 직접모사법이 이용되기 어려운 다양한 저속 유동장에 대한 해석결과도 소개될 것이다.

• Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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• 2000.11a
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• pp.3-3
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• 2000

저추진력 추력기라는 것은 추력이 수 N 정도, 노즐출구직경이 수 mm 정도의 소형추력기를 의미하며, 주로 인공위성을 비롯한 우주 비행체의 자세제어, 궤도천이 등의 목적을 위해 사용된다. 따라서, 저추진력 추력기의 일반적인 작동환경은 연속체 영역, 천이영역(transition flow regime), 희박영역(rarefied flow regime)을 모두 포함하므로, 기존의 연속체 유체역학에서 사용되는 Navier-Stokes 방정식을 사용할 수 없고, 분자들의 미시적인 움직임과 내부 에너지 분포를 고려한 Boltzmann 방정식을 이용한 해석을 수행하여야 한다.(중략)

• Journal of the KSME
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• v.26 no.3
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• pp.214-218
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• 1986

제 4절에서 얻은 연속체 일반의 장방정식들을 제 5절에서와 같이 각종 물질의 구성방정식으로 보충하므로써, 탄성이론, Newton 유체역학, 비 Newton 유체역학, 소성이론, 점탄성이론, 비균질 체역학, 연속체 일반의 열역학 ...등의 기본적 이론체계를 구성할 수 있다. 또 합당한 경계조건과 함께 구체적 해를 얻는 다양한 연구로 이어진다. 이에 대한 독자의 편의를 위하여 몇 개의 문 헌을 뒤에 나열한다. (8,15,16,17,18,19) 공학의 한 분야에 전문적인 지식을 얻기 위해서는 공학 일반(engineering science)에 대한 선명한 이해가 필수적이며 이를 위해 연속체이론이 꾸준히 연구되고 있다. 그러나 이와 같은 방대한 체계를 $E_{3}$ 해석학의 틀 속에서 선명하게 파악 하려하는 것은 어려운 일이다. 결국 대역적해석학(global analysis)의 응용(3,5,20,21,22)이 불가 피하지 않나 생각된다. 이 방향의 연구가 선진국에서도 아직 소수의 학자들에 국한된 실정이나, 우리 공학의 획기적 발전을 위하여 독자들의 노력이 계속되었으면 한다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2011.07a
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• pp.1584-1585
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• 2011

분자의 전리(ionization)작용과 이온의 해리(dissociation)작용에 의한 유전체 내 방전해석을 위해서 전자, 양이온, 음이온의 생성과 소멸, 전자부착, 재결합 과정을 포함한 전하연속방정식, 전계에 의한 푸아송 방정식, 유전체 온도에 관한 열확산 방정식을 결합하여 해석하였다. 전계 방출 조건과 열전자 방출 조건이 경계조건으로 부여되었고 에너지 최소화 정류조건을 따르는 유한요소법(finite element method)을 이용하여 해석하였다. 비교적 작은 값을 가지는 확산성을 무시하고 대류성에 역점을 두어 발생하는 수치적 불안정은 인공확산항(artificial diffusion technique)을 도입하여 안정화하였다. 본 논문에서는 IEC standard 60897의 표준규격에 따른 2차원 축대칭 침-구 전극에 적용하여 제안된 다중물리해석기법의 타당성을 입증하였다.

• Proceedings of the Korean Radioactive Waste Society Conference
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• 2005.06a
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• pp.231-238
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• 2005

On the basis of flow resistance theory the conceptual model and related mathematical descriptions is proposed for resistance modeling of groundwater flow in CPM(continuum Porous medium), DFN(discrete fracture network) and fractured-porous medium. The proposed model is developed on the basis of finite volume method assuming steady-state, constant density groundwater flow. The basic approach of the method is to evaluate inter-block flow resistance values for a staggered grid arrangement, i.e. fluxes are stored at cell walls and scalars at cell centers. The balance of forces, i.e. the Darcy law, is utilized for each control volume centered around the point where the velocity component is stored. The transmissivity (or permeability) at the interface is assumed to be the harmonic average of neighboring blocks. Flow resistance theory was utilized to relate the fluxes between the grid blocks with residual pressures. The flow within porous medium is described by three dimensional equations and that within an individual fracture is described by a two dimensional equivalent of the flow equations for a porous medium. Newly proposed models would contribute to develop flow simulation techniques with various matrix characteristics.

• Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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• v.34 no.5
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• pp.46-55
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• 2006

In general, 3-dimensional point-mass equation has been widely used for the trajectory optimization of the fixed-wing aircraft and reentry vehicle. But it should be modified and represent target vehicle's own characteristics. For a lighter-than-air vehicle such as an airship, there exists different and peculiar flight characteristics compared with the aircraft. The first part of this paper is to derive the dynamic equation of motion for the mid-altitude unmanned airship and the second part is to obtain the optimal trajectories under the minimal time flight given constraints. The trajectory optimization problem is converted into the nonlinear programming problem using Sequential Quadratic Programming approach. Finally numerical solutions are presented in the last part of the paper.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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• v.34 no.6
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• pp.731-742
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• 2010

Modeling of rubber for design or analysis often requires confusing or complex work because there are a large number of constitutive models to be considered. Some models have few material constants, while others have many. Researchers have to prepare and fit extensive experimental data with caution and discretion. In this paper, we first compared some typical rubber models in which deformation was carried out by stretching up to around eight times the original size. We conclude that continuum-based models and chain molecular models can be used in the study of the small deformation in most engineering applications, but chain molecular models are preferred in the study of the large deformations in most biomaterial applications. As discrimination problems, Treloar's patch and cylindrical balloon stick are tested theoretically and numerically for studying bifurcation. In the case of Treloar's patch, by using the Kearsley's equation, we show that bifurcation exists for continuum-based models but not for chain molecular models. Both models show bifurcation in the cylindrical balloon stick. Therefore, in the analysis of the bifurcation of rubber showed that its existence also depends on the constitutive model selected.

• Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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• 2009.04a
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• pp.30-33
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• 2009

본 논문에서는 형상기억합금의 특징적인 거동을 모사하기위한 구성방정식을 제안한다. 제안되는 구성방정식은 기존의 소성모델을 기초로 하는 현상학적인 모델로, 소성 경화이론에서 사용되는 항복곡면에 대응되는 상변이 곡면을 정의하여 형상기억합금의 비선형 거동을 모사한다. 단, 상변이 곡면이 1개만 존재하는 소성모델과는 다르게, 오스테나이트에서 마르텐사이트로의 정방향 상변이와 마르텐사이트에서 오스테나이트로의 역방향 상변이를 각각 해석하기위해 독립적인 2개의 상변이 곡면을 정의해주게 된다. 기계적 하중만이 아닌 열적 하중의 변화에도 비선형 거동을 보이는 형상기억합금의 특성을 반영하기위해 상변이 곡면은 응력과 온도의 함수로 정의되며, 이렇게 정의된 상변이 곡면을 바탕으로 리턴 매핑 알고리즘을 적용하여 열적하중과 기계적하중의 변화에 따른 형상기억합금의 거동을 모사하는 구성방정식을 제안하였다.

• Bulletin of the Society of Naval Architects of Korea
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• v.29 no.3
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• pp.45-54
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• 1992

대략 17세기말-19세기초에 있었던 연속체 역학의 기본방정식이 이루어지는 과정을 살펴보고, 특히 재료역학의 발전이 이 과정에서 어떤 역할을 하였는지에 대해 조감하였다. 또한 이와 같은 역사가 우리 주변에 어떻게 투영되어 있는가를 살펴보고, 고체역학과 유체역학을 대비하여 앞으로의 발전 방향에 대해 생각해 보았다.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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• v.41 no.6
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• pp.429-434
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• 2017

A molecular-continuum hybrid method was developed to simulate microscale and nanoscale fluids where continuum fluidics cannot be used to predict Couette flow. Molecular dynamics simulation is used near the solid surface where the flow cannot be predicted by continuum fluidics, and Navier-Stokes equations are used in the other regions. Numerical simulation of Couette flow was performed using the hybrid method to investigate the effect of solid-liquid interaction and surface roughness in a nanochannel. It was found that the solid-liquid interaction and surface roughness influence the boundary condition. When the surface energy is low, slippage occurs near the solid surface, and the magnitude of slippage decreases with increase in surface energy. When the surface energy is high, a locking boundary condition is formed. The roughness disturbs slippage near the solid surface and promotes the locking boundary condition.