• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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• 제4권4호
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• pp.21-31
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• 2001

바다에서 발생하는 유조선 등으로부터의 기름 유출사고는 해양환경을 크게 훼손하는 재앙에 속한다. 이러한 사고에 효과적으로 대응하기 위해서는 사고의 초기에 기름의 유출양을 정확히 판단하여 그에 적절한 대응방법을 수립하는 것이 필요하다. 기름 유출양의 추정을 위해서 사용되는 가장 간단한 방법은 토리첼리의 평형관계식을 사용하는 것이다. 하지만 이러한 평형관계식은 관성력과 점성력이 무시되었기 때문에 실제의 현상과는 다소 거리가 있다. 본 논문에서는 탱크로부터의 기름 유출양 산정을 위한 기초적인 실험과 수치계산을 수행하였다. 소형 유리 수조에 상자모양의 아크릴 기름탱크를 설치하고 종횡비가 다른 사각형의 유출구를 빠져나가는 기름의 양과 모양을 계측하였다. 그리고 유한체적법과 VOF법 등의 CFD 기술을 활용하여 기름과 물의 유동을 수치 시뮬레이션 하였다. CFD 계산견과는 실험에서 계측된 값과 좋은 일치를 보였으며, 복잡한 해난사고에서의 유출양 산정을 위한 CFD 기술의 활용가능성을 확인할 수 있었다. 본 논문의 실험조건에서 기름의 유출속도는 유출구의 형상에 따라 결정되는 유출구 내부의 마찰력에 의해 달라지며, 토리첼리 평형관계식으로부터 얻어지는 유출속도의 35~55%임을 알 수 있었고, 만약 유출구의 두께를 무시하면 종횡비에 상관없이 52%로 일정하게 추정되었다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제19권4호
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• pp.191-200
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• 2003

본 연구는 말뚝 부마찰력 저감용으로 사용하는 역청재료의 유변학적 특성을 분석한 결과이다. 역청재료는 효과적으로 부마찰력을 저감시키고 경제적인 장점으로 인하여 말뚝의 부마찰력 저감 공법으로 사용하여 왔다. 본 연구에서는 세 종류의 말뚝용 역청재료를 선택하여 비교 시험을 실시하였다. 물리적 특성시험으로는 침입도 시험, 연화점 시험 및 침입도 지수를 실시하였으며 유변학적 시험으로는 동적전단 유동기를 사용하여 위상각, 복합계수, 크리프시험 및 흐름시험을 시험온도 15, 30, 45 및 6$0^{\circ}C$에서 수행하였다. 시험 결과는 역청재료의 유변학적 특성을 나타내는 위상각, G$^*$/sin $\delta$, 크리프 컴플라이언스 및 전단점도로 분석하여 상호 비교하였다. 시험 결과 온도와 위상각은 비례관계를 나타냈으며 G$^*$/sin $\delta$는 반비례 관계를 보였다. 또한, 크리프 컴플라이언스는 하중시간이 증가함에 따라 증가하여 역청재료가 시간의 변화에 따라 점성유체로 작용하는 것으로 나타났다. 크리프시험으로 인한 시간 및 온도의 변화는 크리프 컴플라이언스 값을 크게 변화 시켰으나 전단점도의 변화는 그다지 심하게 나타나지 않아서 말뚝 역청재료의 평가에는 크리프 컴플라이언스를 측정 할 수 있는 크리프시험이 적절한 것으로 평가되었다. 본 연구에서 유변학적 시험을 실시한 결과 물리적 시험으로부터 분석할 수 없는 온도와 시간의 변화에 따른 역청재료의 특성변화를 상세하게 분석할 수 있었는데 이러한 시험 결과는 말뚝용 역청재료의 선정에 큰 영향을 미칠 것으로 판단된다.

• 대한조선학회논문집
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• 제28권1호
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• pp.60-68
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• 1991

비압축성 유체유동에 대한 Navier-Stokes 방정식과 충돌 접촉면 조건으로 특징지어지는 강체-유체 충돌문제를 Lagrangian 유한요소법에 의해 해석하였으며, 계산의 편의상, 속도장을 점성및 중력항과 압력항으로 나누어 수행하는 소위 fractional step method를 도입하였다. 유체영역은 4절점의 4각형 요소로 분할하였으며, 충분히 작은 시간간격의 도입을 전제로 하여 explicit time marching법으로 수치해석하였다. 매 시간 step의 초기에 우선 운동량-충격량 법칙으로 강체의 수면충돌후 속도를 구했으며, 그 속도로 표현되는 충돌 접촉면의 경계조건과 완전한 형태의 자유표면조건 그리고 운동방정식 및 연속 방정식을 모두 만족하는 속도장을 구하였다. 본 논문에서 제시하는 수치해석법에 의하면, 유체충격문제에 있어 매우 중요하다고 알려져 있는 tip splash를 포함하는 자유표면의 형상을 쉽게 추적해 갈 수 있다. Lagrangian 유한요소법의 적용의 타당성을 확인하기 위하여 대칭형 2차원 쐐기 모양의 강체가 수면충돌하는 경우를 예로하여 시간의 경과에 따른 충격수압의 분포 및 충격외력 등을 추정한 결과, 본 방법의 적용의 유효성과 아울러 몇가지 유용한 결론을 유도할 수 있었다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제15권2호
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• pp.119-127
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• 1986

본(本) 연구(硏究)에서는 마요네즈의 유동특성(流動特性)과 각(各) 성분(成分)의 배합비(配合比)가 점도(粘度)에 미치는 영향을 연구(硏究), 검토(檢討)하였던 바 그 결과(結果)를 요약(要約)하면 다음과 같다. 1. 마요네즈는 강복응력(降伏應力)을 갖는 시간의존적(時間依存的)인 Thixotropic 유체(流體)의 거동(擧動)을 나타내었다. 2. 전단시간(剪斷時間)의 초기(初期)에 마요네즈의 구조는 응력(應力)에 의(依)해 2차(次) 속도식(速度式)에 따라 파괴되었다. 3. 마요네즈 점도(粘度)의 온도의존성(溫度依存性)은 Arrhenius식(式)으로 나타낼 수 있었으며 시제품(試製品)에 대(對)해서는 다음의 식(式)이 성립하였다. In $${\eta}=-0.3+3.527{\times}10^3l/T$$ 4. 난황(卵黃)의 농도(濃度)가 증가(增加)할수록 마요네즈의 점도(粘度)는 높게 나타났으며 안정성(安定性)은 12%에서 가장 높았다. 5. oil의 농도(濃度)가 $65{\sim}75%$ 범위에서는 농도(濃度)가 증가(增加)함에 따라 마요네즈의 점도(粘度)도 높아져 75%에서 최고값을 나타내었으며 그 이상(以上)의 농도(濃度)에서는 오히려 감소(減少)하였다. 한편 현미경 관찰결과 oil농도(濃度)가 높을수록 oil입자(粒子)의 직경(直徑)은 작게 나타났으며 안정성(安定性)은 75%에서 가장 높았다. 6. $2{\sim}8%$ 범위에서 수분함량(水分含量)이 증가(增加)할수록 마요네즈의 점도(粘度)가 높아지는 반면(反面)에 식초함량(食酢含量)이 증가(增加)할수록 점도(粘度)는 낮게 나타났다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제30권11호
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• pp.25-37
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• 2014

현장 지반에는 점토 또는 모래만 존재하기 보다는 다양한 크기의 흙이 서로 섞여 존재하는 경우가 많다. 본 연구에서는 이와 같이 모래가 포함된 점토에서 함수비 증가에 따른 흙의 유동 특성을 예측하기 위해 흙기둥 붕괴실험과 이를 위해 개발한 입자법으로 대변형 시뮬레이션을 실시하였다. 먼저 카올리나이트에 모래 함유량을 0, 10, 25, 그리고 50%까지 증가시키면서 직경 7cm, 높이 13cm의 흙기둥 붕괴실험을 실시하였으며, 시간에 따른 흙기둥의 형상 변화를 관찰하였다. 모래 함유량이 다른 각각의 흙기둥에 함수비를 40, 60, 그리고 80%로 증가시키면서 총 12 종류의 흙기둥 붕괴실험을 실시하였으며, 본 연구에서 개발한 입자법으로 시간에 따른 흙기둥의 변화를 시뮬레이션하였다. 점토의 함수비와 모래 함유량에 따른 비배수전단강도와 소성지수의 변화를 고려한 최대소성전단계수를 입자법의 점성항에 적용하여 토사 대변형을 시뮬레이션하였다. 실험 결과 모래 함유량이 동일한 경우 함수비가 증가할수록 변형이 크게 발생하였으며, 동일한 함수비라도 모래 함유량이 증가함에 따라 흙기둥의 변형은 크게 발생하였다. 최대 변형은 함수비 80%, 모래 함유량 50%인 흙기둥의 직경이 7cm에서 22cm로 3배 이상 발생하였으며, 이와 같은 흙기둥 실험에서 관찰된 토사의 대변형 거동 및 응력 변화를 개발한 입자법이 비교적 잘 예측할 수 있었다.

• 멤브레인
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• 제26권5호
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• pp.372-380
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• 2016

본 연구에서는 입자크기가 다른 3가지 ${\alpha}$-알루미나 분체로부터 주입성형법과 소결법을 혼용하여 튜브형 ${\alpha}$-알루미나 지지체를 제조하여 초기 ${\alpha}$-알루미나 분체의 입자크기와 소결 온도가 지지체의 기공구조와 기체투과 특성에 미치는 영향을 고찰하였다. 평균입경이 0.2, 0.5, $1.7{\mu}m$인 ${\alpha}$-알루미나 분체를 사용했을 시 제조된 ${\alpha}$-알루미나 지지체는 각각 약 80, 130, 200 nm의 평균 기공경을 가졌으며 평균 기공경은 소결 온도 보다는 초기 알루미나 분체의 입자크기에 의존하였다. 모든 시편에서 소결 온도가 증가할수록 지지체의 부피 밀도는 증가하였고 겉보기 기공률은 감소하였다. He, $N_2$, $O_2$, $CO_2$에 대하여 $30^{\circ}C$에서 단일기체 투과 특성을 평가한 결과, 기체 투과도는 기공경 제곱에 비례하여 증가하였고 기공률이 증가함에 따라서 직선적으로 증가하였다. 이를 토대로 제조된 ${\alpha}$-알루미나 지지체의 기체 투과는 점성유동(viscous flow)에 의하여 이루어지며, ${\alpha}$-알루미나 지지체의 기체 투과 특성은 초기 ${\alpha}$-알루미나 분체의 입자크기와 소결온도를 제어함으로써 조절될 수 있음을 확인할 수 있었다.

• 대한기계학회논문집
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• 제13권5호
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• pp.1032-1043
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• 1989

본 연구에서는 해석적으로 열적 입구 길이를 규명하는데 필요한 와류 열확산 계수를 실험 결과를 이용하여 결정하고, 시험관 입구의 형상 변화가 열전달 특성에 미치는 영향을 실험적으로 결정하며, 열적 입구 길이 영역에서 국소 열전달 계수를 표시할 수 있는 실험식을 제시하고, 유체의 전단율에 따른 점성 계수의 실험 결과와 점탄성 유체의 특성시간을 이용한 새로운 무차원 수인 Weissenberg수를 결정하여 퇴화 현상을 분석하고저 한다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제29권12호
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• pp.35-44
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• 2013

본 연구에서는 토사 유동과 같은 대변형 해석을 위해 기존 유한요소법이나 유한차분법과 달리 격자를 사용하지 않는 입자법을 사용하였으며, 입자법은 구배, 발산, 라플라시안과 같은 미분연산자에 대응하는 입자간 상호작용모델을 이용하여 연속체의 지배방정식을 이산화하였다. 외부 하중이나 함수비 증가에 따라 고체에서 유체 상태로 변하는 흙의 3차원 대변형 거동을 해석하기 위해 기존 입자법에 흙의 파괴상태를 고려할 수 있는 Mohr-Coulomb 파괴기준을 도입하였으며, 흙의 파괴 이전의 항복이나 경화현상으로 인한 대변형은 흙을 점성 유체로 가정하여 해석하였다. 개발된 입자법은 먼저 구속압이 작용하지 않고 강도가 0인 모래기둥 붕괴실험 결과를 이용하여 검증한 다음, 점착력을 가지고 자립이 가능한 점토기둥 붕괴실험을 실시하여 흙의 항복이나 파괴로 인한 대변형을 시뮬레이션하였다. 개발된 입자법은 모래와 점토의 3차원 대변형 거동을 유사하게 잘 예측하였으며, 파괴 이전에 발생하는 흙의 항복으로 인한 소성변형에 따른 흙기둥 내의 수직 및 전단응력 변화도 계산할 수 있었다.

• 대한토목학회논문집
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• 제28권5B호
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• pp.559-573
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• 2008

Navier-Stokes식, Gaussian 분포형 용출함수를 이용한 내부조파, energy absorbing layer로 삼차원 파랑모형을 새롭게 구성하였다. Navier-Stokes식의 수치적분에는 정교한 수치기법인 SPH(Smoothed Particle Hydrodynamics)가 활용된다. 제안된 파랑모형의 검증은 삼차원 포물형 용기에서의 sloshing현상과 Thacker(1981)의 해석해를 토대로 수행되었다. 초기 수면 형상이 Gaussian hump인 경우와 일방향으로 경사진 경우에 대해 수치모의 하였다. 수치모의 결과 수면이 융기되도록 구속한 외부조건이 해제되면서 시작되는 자유진동의 정성적 거동은 비교적 정확히 모의되었으나 시간이 경과될수록 위상차, 침수선이 퇴각하는 등 초기 수면과는 상당히 다른 결과를 보였다. 최종적인 검증은 쐐기모양 해안에서의 비선형 천수, 굴절거동의 수치모의를 토대로 진행되었다. 수치모의 결과 굴절되는 양이 Hamiltonian ray theory가 제공하는 수치보다 전반적으로 작게 나타났다. 이러한 현상은 이상유체와 선형 이론에 기초한 Hamiltonian ray theory에서 간과된 비선형성, 점성으로 인한 양안과 저면에서의 에너지 감쇄, 쇄파 과정에 유동계에 도입되는 에너지 감쇄, 선행파랑에 의한 down-rush와 조우시 발생하는 도수 등에 기인하는 것으로 판단된다.

• 핵의학기술
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• 제17권2호
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• pp.31-36
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• 2013

위배출 시간 측정(Gastric Emptying Time, GET)은 비침습적이고 정량적 평가 방법으로서 주로 내시경이나 방사선적 검사로 기계적 폐쇄가 없음이 확인된 위정체 증상을 보이는 환자를 검사한다. 이와 같은 일반적인 위배출 시간 측정 검사 외에 식도암 환자(식도 절제술을 시행한)를 대상으로 수술 직후와 1년 이상의 시간이 지난 후의 위배출 시간 측정 검사를 시행하여, 수술 후 흉강내에서 위장 기능의 평가 자료로서 위배출 시간 측정 검사의 유용성을 평가하고자 한다. 본원을 내원해서 식도 절제술을 시행한 환자 93명을 대상으로 위배출 시간 측정 검사를 수술 직후와 1년 이상의 시간이 지난 후에 두 번 시행하였다. 환자의 검사 전 준비사항으로는 12시간 이상 밤새 공복과 약재나 흡연을 중단 시켜야 하고 당뇨병 환자는 인슐린 주사 후 아침 일찍 검사하는 것이 이상적이다. 검사 방법은 유동식의 위배출 시간 측정은 예민도가 떨어지므로 시행하지 않고, 고형식의 위배출 시간 측정 방법으로 $^{99m}Tc-DTPA$로 표지된 레진이 들어간 계란찜, 그리고 김밥과 점성이 높은 발효유와 함께 먹은 후 입위 자세로 3시간 동안 측정하였다. 검사의 평가 방법은 위배출 곡선 상에서 위내 방사능치가 50%가 되는 시간, 즉 반감기(T1/2)를 구하였고, 반감기가 180분 이상시 지연 위배출, 180분 이내는 중등도, 삼킴과 동시에 소장으로 넘어가는 경우를 급속 위배출로 구분하였다. 일반적인 위배출 시간 측정 영상은 위의 전정부와 위저부가 강하게 나타나는 영상에서 시간이 지남에 따라 소장으로 넘어가는 영상이지만, 식도 절제술을 시행한 식도암 환자는 흉강쪽에 강한 집적 영상을 보였다. 수술 직후 반감기(T1/2)는 급속 위배출이 12.9%, 중등도 위배출이 52.7%, 지연 위배출이 34.4%로 나타났다. 이후 1년 이상의 시간이 흐른 뒤의 반감기 결과는 수술 직후 급속 위배출 환자 중 67%가 중등도 위배출로, 지연 위배출을 보였던 환자는 69%가 중등도 위배출로 나타났다. 중등도 위배출을 보였던 환자 중 급속 위배출 이나 지연 위배출로 나빠진 경우는 24%이다. 식도 절제술을 시행한 식도암 환자의 위배출 시간 측정 검사는 반감기(T1/2)가 급속 위배출 및 지연 위배출에서 시간이 지날수록 중등도 위배출로 변하는 소견을 보였다. 이는 주로 위를 보는 위배출 시간 측정 검사가 흉강내의 식도를 대신하는 위장 기능의 평가에도 유용하게 쓰일 수 있다는 것을 의미한다. 그리고 평가 기준을 세분화하고 검사의 시간 간격을 좁힌다면 좀 더 많은 정보와 분석으로 정확한 임상 진단과 평가가 이루어질 것으로 보인다.