• 터널과지하공간
• /
• 제31권3호
• /
• pp.167-183
• /
• 2021

고준위방사성폐기물 처분장의 장기 안전성 확보를 위해서는 공학적방벽 및 천연방벽 내에서 발생하는 복잡한 열-수리-역학-화학적(THMC) 복합거동 해석에 대한 이해가 필수적이다. 특히 고준위방사성폐기물에서 발생하는 열로 인해 암반 및 완충재 내의 지하수에서 압력 증가 및 상변화가 발생하게 되며, 지하수의 유입으로 인해 공학적방벽 내 포화도가 변화하게 된다. 또한 포화도의 변화는 완충재 내에서의 열전달 및 다상 유동 특성에 영향을 미치게 된다. 따라서 복합거동 특성의 복잡성으로 인해 수치해석은 처분시스템에서의 THMC 복합거동 평가와 예측 및 안전성 평가에 있어 강점을 지니고 있으며, DECOVALEX 국제공동연구는 THMC 복합거동에 대한 이해도 증진 및 해석기법 검증을 목적으로 1992년부터 시작되었다. 국내에서는 2008년부터 한국원자력연구원이 지속적으로 참여하여 연구를 수행하고 있으며, 본 기술보고에서는 현재 진행 중인 DECOVALEX-2023의 주요 연구내용을 국내 암반 및 지반공학자들에게 소개하였다.

• 한국항공우주학회지
• /
• 제49권2호
• /
• pp.107-120
• /
• 2021

전기동력 분산추진 비행체는 다수의 프로펠러로 인하여 복잡한 프로펠러 후류 유동 및 기체와의 상호간섭이 발생한다. 이에 따라 초기설계 단계에서는 다양한 형상과 비행 조건에 대하여 프로펠러 구동 효과를 반영한 신속 공력 및 하중 해석이 요구된다. 본 연구에서는 프로펠러 효과를 고려할 수 있는 패널 기반의 효율적인 공력해석 기법을 개발, 검증하였다. Actuator Disk Theory(ADT)에 기반하여 프로펠러 후류 영역의 유도 속도장을 계산하고, 이를 3차원 정상 용출-중첩 패널기법의 비행체 표면 경계조건에 반영하였다. 한국항공우주연구원의 Quad Tilt Propeller(QTP) 비행체 단독 프로펠러와 선행 실험 연구의 프로펠러-날개 형상을 벤치마크 문제로 선정하여 해석을 수행하였다. Actuator 기법 기반의 전산유체역학(CFD) 결과와의 비교를 통해 프로펠러의 후류 속도장과 프로펠러 구동에 따른 날개의 공력하중 분포 변화를 검증하였다. 자율비행 개인용 항공기(Optional Piloted PAV, OPPAV)와 QTP 공력해석에 기법을 적용하고, CFD와의 해석 소요 시간 및 결과 비교, 분석을 통해 기법의 실용성과 타당성을 확인하였다.

• 대한토목학회논문집
• /
• 제28권3B호
• /
• pp.315-321
• /
• 2008

최근 해안환경적 측면 뿐 만 아니라 사용자의 측면에서 도류제나 방파제와 같은 연안구조물에 의하지 않고 연안에서의 해빈을 보존하기 위한 대책이 요구되고 있다. 연안에서의 표사문제의 대책을 수립하기 위해서는 연안에서의 표사 뿐만 아니라 배후지의 하천으로부터 유출되는 유사량을 포함한 종합적인 토사관리의 필요성이 증가하고 있다. 이같은 관점에서 본 연구에서는 연안해역으로 유출되는 하천 유사와 이송, 하구에서의 사주발생과 발달 그리고 하구폐색과 연안으로 유출된 유사의 효율적인 저류문제와 홍수시 외해로 유출되는 유사의 특성에 대해 검토하였다. 최근 강릉 남대천 하구에는 하구폐색과 하구사주의 발생에 따른 대책으로 2005년에 총연장 260 m의 도류제를 건설하였다. 이에따라 본 연구에서는 도류제 건설에 따른 남대천하구에서의 토사이동특성 및 해저지형 변동과 표사이동을 해석하기 위한 다양한 수치실험을 수행하였다. 이를 위해 먼저 남대천 하구역에서 유출되는 유사량을 혼합입경의 관점을 가정하여 1차원 수치해석을 통하여 해석하였다. 또한 하천에서 유출된 유사의 이동특성과 하구현상을 파악하기 위해 하천류의 유동특성과 바람장에 의한 취송류를 검토하였다. 그리고 파동장, 해빈류 및 해저지형변동을 수립하여 본 남대천 하구인근에서의 표사이동 특성을 해석하였다.

• 유변학
• /
• 제11권2호
• /
• pp.105-111
• /
• 1999

감쇠기는 기계 시스템에서 에너지를 소모하는데 사용되는 요소이다. 이러한 감쇠기에는 수동 감쇠기, 능동 감쇠기, 반능동 감쇠기 등의 종류가 있다. 반능동 감쇠기는 수동 감쇠기에 비해서 더 좋은 성능을 내면서 능동 감쇠기보다는 더 작은 동력원을 필요로 하는 장치로 상황에 따라서 그 감쇠력 특성을 변화 시킬 수 있다. 본 논문은, 자기 유변 유체를 이용한 반능동 감쇠기의 개발에 관한 것이다. 자기 유변 유체는 가제어성 유체의 일종으로 인가 자기장에 대해서 그 유동학적 성질이 변하며 높은 항복응력, 낮은 점성계수, 불순물에 대한 안정성과 넓은 사용 온도 범위 등의 장점을 가진 재료이다. 이를 이용할 경우 간단한 구조로 반능동 감쇠기를 설계할 수 있을 뿐만 아니라 빠른 응답성 등의 효과도 기대할 수 있다. 본 연구에서는 자기 유변 유체를 이용하여 설계·제작된 몇 가지 종류의 감쇠기들을 통하여 그 응용 방법과 범위 그리고 응용 시 수반되는 문제점 등을 제시하였다.

• 한국해양공학회지
• /
• 제30권1호
• /
• pp.44-50
• /
• 2016

An experimental study was performed to investigate the behavior of green water on a structure with a rectangular cross section under wave conditions, along with the flow characteristics in bubbly water flow. An experiment was conducted in a two-dimensional wave flume using an acrylic model (1/125) of FPSO BW Pioneer operating in the Gulf of Mexico under its design wave condition. The occurrence of green water, including its development, in front of the model was captured using a high-speed Charge Coupled Device (CCD) camera with the shadowgraph technique. Using consecutive images, the generation procedure for green water on the model was divided into five phases: flip through, air entrapment, wave run-up, wave overturning, and water shipping. In addition, the distinct water elevations of the green water were defined as the height of flip through, height of splashing jet, and height of freeboard exceedance, and showed a linear relationship with the incoming wave height.

• 한국환경보건학회지
• /
• 제38권2호
• /
• pp.128-135
• /
• 2012

Objectives: This study was aimed at determining the optimum coagulation dosage in a high turbid kaolin water sample using streaming current detection (SCD) as an alternative to the jar test. Methods: SCD is able to optimize coagulant dosing by titration of negatively charged particles. Kaolin particles were used to mimic highly turbid water ranging from 50 to 600 NTU, and polyaluminum chloride (PAC, 17%) was applied as a titrant and coagulant. The coagulation consisted of rapid stirring (5 min at 140 rpm), reduced stirring (20 min at 70 rpm), and settling (60 min). To confirm the coagulation effect, a jar test was also compared with the SCD titration results. Results: SCD titration of kaolin water samples showed that the dose of PAC increased as the pH rose. However, supernatant turbidity less than 1 NTU after coagulation was not achieved for high turbid water by SCD titration. Instead, a conversion factor was used to calculate the optimum PAC dosage for high turbid water by correlating a jar test result with that from an SCD titration. Using this approach, we were able to successfully achieve less than 1 NTU in treated water. Conclusions: For high turbid water influent in a water treatment plant, particularly during summer, the application of SCD control by applying a conversion factor can be more useful than a jar test due to the rapid calculation of coagulation dosage. Also, the interpolation of converted PAC dose could successfully achieve turbidity in the treated water of less than 1 NTU. This result indicates that an SCD system can be effectively used in a water treatment plant even for high turbid water during the rainy season.

• 한국결정성장학회지
• /
• 제9권2호
• /
• pp.251-259
• /
• 1999

로울러 킬른 내의 이동현상에 대하여 전산모사를 수행하였다. 소결 공정에서 중요한 요소인 로울러 킬른 내의 온도분포와 속도장을 구하기 위하여 유한요소법을 이용하여 에너지 보존식과 운동량 보존식을 풀었다. 로울러 킬른 내에 세라믹 원료가 없을 경우에, 벽면의 열원으로부터 유입되는 공기로 빠르게 열전달이 이루어지게 되며 공기는 이 열의 대부분을 로울러 킬른 밖으로 전달하는 것을 알 수 있었다. 세라믹 원료가 있을 경우에, 세라믹 원료는 벽면으로부터 열을 받아 온도가 상승하게 되나 상대적으로 차가운 공기의 유동 때문에 인하여 공기로 많은 열을 빼앗기게 되는 것을 알 수 있었다. 자연대류에 의한 열전달로 인하여 소성대인 영역 5에서 세라믹 원료의 바닥과 윗면에서 온도 차이가 255K 정도 생겼다. 마지막으로 복사 열전달을 고려하였을 경우에 세라믹 원료 표면에서의 복사 열전달로 인하여 전도와 자연대류만 고려하였을 때보다 온도 차이가 45 K 정도 더 생겼다.

• 항공우주시스템공학회지
• /
• 제12권3호
• /
• pp.64-69
• /
• 2018

고속 전자기 성형 (EMF) 과정은 로렌츠 힘과 자기장의 에너지를 기반으로 한다. EMF의 장점은 향상된 성형성, 주름 감소 및 비접촉 성형 등이 있다. 본 연구에서는 전자기 성형을 통한 알루미늄 파이프의 온도에 따른 성형성을 분석하기 위해 전자기-구조 연동해석을 수행하였으며, 온도가 증가함에 따라 전기저항이 커지므로 인해 자속 밀도는 감소하고, 응력-변형률 곡선에서 온도가 높아질수록 유동 응력이 낮아지므로 변형량은 상대적으로 증가함을 확인할 수 있었다.

• 대한기계학회논문집B
• /
• 제40권12호
• /
• pp.801-807
• /
• 2016

본 논문은 전기자동차 배터리 시스템에 공기를 이용한 직접 냉각 방식을 적용하여, 공기 유로 형상에 따른 냉각 성능을 비교 연구하였다. 이를 위해, 배터리 냉각 시스템에서 모듈의 배치 형상과 발열량을 고정하고, 입 출구 면적 및 외부 Case 형상을 변경하여, 이에 따른 냉각 성능 결과를 수치 해석적으로 비교 분석하였다. 해석 결과는 배터리 내부의 공기 유동 유선(Stream line), 속도장 분포(Velocity field), 온도 분포(Temperature distributions)를 정리하여 제시하였다. 해석 결과, 외기온도 $25^{\circ}C$에서 안정적인 배터리 작동온도인 $50^{\circ}C$ 이하를 만족하기 위해서는 공기의 유입 체적이 $400m^3/h$ 이상이 되어야 함을 확인할 수 있었다. 또한, 출구 부근의 Diffuser 형상을 가지는 해석 조건에서 냉각이 끝난 공기의 배출이 원활히 진행되면서 냉각 성능이 향상되는 것을 알 수 있었다.

• 대한기계학회:학술대회논문집
• /
• 대한기계학회 2001년도 춘계학술대회논문집E
• /
• pp.772-776
• /
• 2001

The flow structures of turbulent shear layer behind oil fences with different tip configurations were investigated experimentally using flow visualization and PIV velocity field measurement. An oil fence was installed in a circulating water channel and the flow structure around the fence tip was mainly analyzed in this experiment. The four tip configurations tested in this experiment are knife edge; semi-circle edge, circular edge and rectangular edge. The 300 instantaneous velocity fields were measured using the single-frame PIV system and they were ensemble averaged to give the mean velocity field and spatial distribution of turbulent statistics. Free stream velocity was fixed at 10ms/sec and the corresponding Reynolds number based on the fence height was Re=4000. As a result, for the oil fence with rectangular edge, the streamwise velocity component was decreased. On the other hand it was increased for the oil fence with circular edge. For all four fences tested in this study, general flow pattern of the lower shear layer is analogous but the upper layer shows difference depending on the tip configurations. The oil fence with circular edge has more diffusive upper shear layer than that of the others. The shear layer of the oil fence with rectangular edge has relatively thin thickness. The oil fence with circular edge was found to be proper shape for tandem fence.