• 한국방재학회:학술대회논문집
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• 2011.02a
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• pp.101-101
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• 2011

현재 국내에서 시행되고 있는 '4대강 살리기 사업'은 하천에서 발생하는 홍수 및 가뭄재해방지를 위한 다양한 공학적 노력을 시도하고 있다. 특히 안정적인 수위 및 유량확보와 홍수방지를 위한 보(weir)가 4대강 유역에 16개 설치되고 있다. 이러한 보 구간에는 고정보와 가동보가 복합적으로 설치되고 있으며 가동보는 그 형상과 운영방식에 따라 다양한 설계방안이 적용되었다. '4대강 살리기 사업' 중 낙동강 23공구의 강정보 공사 구간에는 원호형태의 측면 형상을 갖는 라이징 섹터게이트(Rising sector gate)가 적용되었다. 라이징 섹터게이트는 구조물의 높이가 낮고 수문의 개폐장치가 수문피어 구조물 내에 설치되어 경관이 우수하며, 구조가 간단하여 비체와 수류의 안정성이 뛰어나기 때문에 4개의 공사구간에 적용되었다. 따라서 본 연구에서는 강정보의 가동보 구간 2문 중 1문을 1/100 축척으로 제작하여 가변경사 개수로에 설치하고, 홍수 빈도별 상류 유량 조건과 하류단 수위조건으로 케이스를 정하여 실험을 수행하였다. 본 실험에서 사용한 개수로 장치는 너비 0.6 m, 높이 0.8 m, 그리고 길이 15.0 m(측정가능 구간, 헤드탱크와 테일게이트 부제외)의 개수로 실험장치이다. 측부는 모두 강화유리로 되어 육안관찰 및 계측 시 용이하게 제작되었으며, 순환식 유량 공급장치를 구축하여 수로의 하부에 설치된 유량탱크로부터 계속적으로 순환하도록 설계되었다. 또한 수로 하단으로부터 상단방향으로 약 33 m 지점에 전동 유압식 Jack screw 2기가 설치되어 경사도를 조절할 수 있도록 제작되었다. 유량조절용 판넬의 제어기판에는 디지털 경사계가 설치되어 있기 때문에 보다 정확한 경사도의 조절이 가능하다. 보 모형의 총연장은 53 cm이며 폭은 45 cm이다. 섹터게이트의 게이트부분은 직경 15 cm로 설계하였다. 문주부분을 포함한 모든 모형은 아크릴로 제작하며 레이저의 주사를 방해하지 않으며 투과율을 최대로 할 수 있도록 고강도의 아크릴을 가장 얇게 하여 중공형태를 채택하였다. 실험조건은 우선 보의 운영방안에 따라 게이트의 4가지 개방도를 설정하였고, 특히 평수위조건에서는 보의 상류부에 퇴적된 퇴적물의 세척을 위한 flushing 운영개방도 포함되어 있다. 홍수시에 대한 유량조건은 2년 빈도에 해당하는 유량을 수문의 비율과 상사법칙에 따라 설정하였으며 하류단 수위조건도 동일한 조건에 대한 값을 채택하여 적용하였다. 유동장의 해석을 위해서는 비접촉식 계측방법인 PIV(Particle Image Velocimetry) 시스템을 채택하여 2차원(x-z 방향) laser sheet를 생성하고 주입된 particle에서 반사된 변위(displacement) 정보를 상호상관(cross-correlation)기법으로 유동장을 계산하였다. 또한 수리모형과 동일한 지형격자를 구축하여 3차원 CFD 프로그램인 FLOW-3D로 계산하여 결과를 비교하였다. 특히 flushing 운영방안에 대한 게이트부의 개방도를 세가지(30, 45, $60^{\circ}$)로 구분하여 모의하였고, 적절한 개방도를 제안하고자 하였다. 실험결과는 우선 4가지 운영방안에 대한 가동보 주변에서의 유속장을 파악하였고, 최대유속의 발생위치의 변화를 확인할 수 있었다. 그리고 이에 따른 보의 바닥에서 최대유속이 발생할 경우, 하상보호공 위치와 거리 등에 대해서 분석하였다. 이를 통해 가동보 운영에 따른 다양한 유속구조를 파악할 수 있게 되며 구조적 안정성 확보를 위한 검증자료로 활용될 수 있을 것으로 예상된다. 향후, 가동보 운영방안 중 수세효과(flushing effect)에 대한 효과분석을 위해 게이트부 상류구간에 적절한 입경과 비중의 퇴적물질을 설치하는 연구와 상류부에서의 유입유사농도 및 시간변화에 따른 퇴적에 관한 연구를 수행할 계획이다.

• The Korean Journal of Rheology
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• v.11 no.1
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• pp.1-8
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• 1999

This paper experimentally investigates the steady shear behaviors of electro-rheological(ER) fluids under flow mode at high pressure level. As for the ER fluid to be tested, two types of ER fluids are employed; water-based ER fluids (ERF 1, ERF 2) and water-free ER fluid(ERF 3). The water-based ER fluids are composed inhousingly, and the concentrations of dispersed particles are 20 wt% and 30 wt% for ERF 1 and ERF 2, respectively. To generate the flow mode at high pressure, an experimental apparatus operated by two-way hydraulic cylinder is constructed and utilized. The pressure difference is measured by the pressure sensor, while the flow rate is calculated using the measured data of the displacement sensor(LVDT). Consequently, the shear stress and shear rate are distilled by incorporating the measured data; the pressure difference and the flow rate.

• Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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• 2006.11a
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• pp.363-366
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• 2006

The effectiveness of two passive control techniques for alleviating the pressure oscillation generated in a supersonic cavity flow is investigated numerically. The passive devices suggested in the present research include a triangular bump and a sub-cavity installed near the upstream edge of a rectangular cavity. The supersonic cavity flow characteristics are examined by using the three-dimensional, unsteady Wavier-Stokes computation based on a finite volume scheme. Large eddy simulation (LES) is carried out to properly predict the turbulent features of cavity flow. The results show that the pressure oscillation near the downstream edge dominates overall time-dependent cavity pressure variations. Such an oscillation is attenuated more considerably using the sub-cavity compared with other methods, and a larger sub-cavity leads to better control performance.

• Tunnel and Underground Space
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• v.5 no.4
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• pp.323-335
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• 1995

지열에너지 개발의 기본적 개념은 지하 심부의 고온건조암체에 시추공을 이용한 수압파쇄를 실시하여 고온건조암체내에 인공파쇄대를 형성함으로써 유체의 유동회로를 구축하여 지열에너지의 회수를 도모하는 것이다. 본 논문에서는 수압파쇄균열의 발전방향 조절문제와 관련하여, 초고압수 절삭장치를 이용, 수압파쇄공 내에 인공슬롯을 형성하여 수압파쇄를 실시함으로써 균열의 발전방향을 조사하였으며, 수압파쇄에 의한 파쇄대내로의 유체순환실험을 통해 지열수의 유동특성을 규명하였다. 이를 위해 모델에 종균열과 횡균열을 형성시키고 균열내에 주입되는 물의 주입률, 정상류압력, 흐름저항을 조사하고, 이 결과를 이용하여 전산모델링을 수행하였다. 인공절리면에 대한 투수시험에서는 10$0^{\circ}C$까지의 온도변화에 따라 투수계수가 증가하였으며, 봉압 증가에 따라 증가율이 현저히 감소하였다.

• Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
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• 1997.10a
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• pp.596-599
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• 1997

In this study, the flow control system with shape memory alloy in jet engine inlet was suggested to adjust the shock boundary layer interact~on for supersonic flight system. It consisted of the flap with shape memory alloy, spar with steel, and fixing device with aluminum alloy. The advantages of itself are a simple configuration, a passive air circulation by using the flap deflection due to pressure difference, and no need to be required the auxiliary devices. Finite element analysis was conducted to predict the thenno-mechanical behavlor of the flap system with shape memory alloy. The user-defined subroutine UMAT was implemented with ABAQUS to accon~modate the thermo-mechanical constitutive relation of shape memory alloy.

• 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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• 2008.03b
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• pp.687-688
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• 2008

Air flow of inside automobile HVAC module has been visualized using a high-resolution PIV technique with varying the temperature operation mode. The PIV system consists of a 2-head Nd:YAG laser(125 mJ), a high-resolution CCD camera(2K x 2K), optics and a synchronizer. A real automobile HVAC module was used directly with slight modification for clear optical windows. Some parts of the HVAC module casing were replaced with transparent windows for capturing flow images with laser light sheet beam illumination. Time-averaged velocity field were measured in three temperature control modes. Flow characteristics of the air-conditioned air flow in the automobile HVAC system were evaluated.

• Journal of the Korean Solar Energy Society
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• v.28 no.6
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• pp.33-39
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• 2008

The purpose of this study is not only to evaluate the stress behavior of tubes in superheater in HRSG during the load change operation but also to find root causes of failure from stress behavior. Firstly, temperature during operation was collected to perform stress analysis from actual HRSG. Part load and full load stress analysis which can be represented as the whole load change operations were performed using commercial finite element software. The possibility that can lead to tubes failure is found by stress analysis and its results is compared with metallurgical mircrostructure of failed tube which was taken from actual HRSG.

• Proceedings of the Korean Radioactive Waste Society Conference
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• 2007.11a
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• pp.305-306
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• 2007

ACP(Advanced Spent Fuel Conditioning Process)의 금속전환로에 $U_3O_8$을 공급하기 위하여 20 kgHM/batch의 $UO_2$ 펠릿(pellets)을 처리할 수 있는 건식분말화 장치가 개발되고있다. 건식분말화 장치는 500 $^{\circ}C$온도에서 공기를 공급하여 일정한 입도범위의 균질한 $U_3O_8$을 만든다. 이런 건식 분말화 장치의 효율을 높이기 위해서는 반웅로에 불어 넣어주는 공기의 유량을 증가시킬 필요가 있다. 하지만 공기와 반응하여 생성되는 $U_3O_8$ 입자는 그 크기가 최소 3 ${\mu}$m 정도로 매우 미세하여，반응로 출구를 통해 외부로 빠져나갈 가능성 이있다. 이를 방지하기 위해 분말화 장치 출구 바깥에는 필터가 설치되어 있으나 공기와 함께 $U_3O_8$ 입자가 계속해서 빠져 나갈 경우 입자로 인해 필터가 막혀 제 기능을 할 수 없게 된다. 따라서 건식 분말화 장치는 미세한 $U_3O_8$ 입자가 반응로 밖으로 빠져나가지 않도록 입구에서의 공기 유량을 일정 수준 이하로 조절해주는 것이 필요하다. 이 연구의 목적은 초기 유량으로부터 유량을 점점 증가시키면서 시간변화에 따른 입자 거동 특성을 해석하며， 결과로부터 주어진 크기의 타원입자에 대해 최대 허용 공기 유량을 결정하고자한다. 이 해석을 위해 유동과 입자를 동시에 해석할 수 있는 ANSYS-CFX 5.7.1과 ANSYS-CFX 10.0 두 가지의 소프트웨어가 사용되었다. 해석 결과를 바탕으로 좀더 정확한 유량 한계치 계산을 위해 추가로 수행되어야 할 해석에 대해 제안하였다.

• Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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• 2012.05a
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• pp.28-30
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• 2012

A mechanical pulsator is manufactured for study of combustion instabilities in a model chamber with impinging-jet injectors. Artificial disturbance is generated by the device and thereby, artificial instability can be examined experimentally. A sample F(fuel)-O(dxidizer)-O-F impinging-jet injector is adopted for the test. The model chamber was designed based on the methodologies proposed in the previous work regarding geometrical dimensions and operating conditions. Pressure fluctuation data, which is obtained from the dynamic pressure transducers installed in combustion chamber, is analyzed.

• Journal of the Korean Vacuum Society
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• v.6 no.3
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• pp.213-219
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• 1997

The plasma polymerized styrene films were prepared by using an inter-electrode capacitively coupled gas-flow-type reactor, and the effects of plasma polymerization condition on the molecular weight distribution were investigated by Fourier Transform Infrared (FT-IR), Pyrolysis Gas Chromatography(PyGC), Differential Scanning Calorimetry(DSC) and Gel Permeation Chromatography(GPC). From the above results, the very cross-linked films different from chemical characteristics of the starting monomer were taken out, and it is realized that the molecular structure, cross linking density, and molecular weight distribution could be controlled by changing the parameters such as deposition pressure, deposition power and gas flow rate. Accordingly, it is suggested that plasma polymerization method performed by inter-electrode capacitively coupled gas-flow-type reactor has good characteristics for manufacturing the functional organic thin films which can be applied in sensors, opto-electric device, photo-resist by changing the polymerization parameters.