• Proceedings of the Korea Institute of Fire Science and Engineering Conference
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• 2012.04a
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• pp.93-96
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• 2012

본 연구에서는 고층건물에서 화재가 발생할 경우, 방화구획에 의해 건물 내 공기유동특성 변화를 시뮬레이션을 통해 분석하고자 한다. 고층건물의 경우 일반적인 저층 건물과 달리 건물의 형태, 내부 구획 등에 따라 공기유동 특성이 다르게 분포하게 된다. 특히 화재 시에는 방화를 위해 구동되는 방화구획에 따라 내부 공간의 형태, 구획이 변화하여 공기유동의 특성이 변화하게 되므로 본 연구에서는 화재 시 방화구획에 따른 공기유동 특성변화 분석을 실시하였다.

• Journal of Biosystems Engineering
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• v.18 no.2
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• pp.144-157
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• 1993

환기중인 실험축사내에서 가축의 현열과 환기공기의 온도차에 의한 열부력(熱浮力)(thermal buoyancy)이 공기유동 및 온도분포에 미치는 영향을 구명(究明)하기 위하여 TEACH 컴퓨터프로그램($k-{\varepsilon}$ 난류모형 및 SIMPLE계열 Algorithm)을 Curvilinear Coordinates에 맞게 변형하였다. 계산한 축사내 공기유통 및 온도분포의 유의성(有意性) 검증은 Boon(1978)의 실험결과를 이용하였다. 열부력의 크기에 따른 유동의 변화를 관찰하기 위하여 유입공기의 온도를 $17^{\circ}C$와 $10^{\circ}C$ 두 수준으로 입력하였으며, 가축의 현열플릭스(flux)는 실내온도에 따라 변화하므로 유압공기의 온도가 $17^{\circ}C$일 때는 130W/$m^2$, $10^{\circ}C$일 때는 170W/$m^2$을 경계조건으로 입력하였다. 예측한 공기유동의 형태는 실험값(Boon, 1978)과 비교하여 대체로 만족할만한 결과를 얻었다. 그러나 유입공기의 온도가 $10^{\circ}C$인 경우, 예측 공기유동은 실험 유동형태와 차이가 있었다. 즉, 실험에서는 수평슬롯으로 유입된 공기가 바로 아래로 굴절되어 유동(流動)하였으나, 계산의 결과는 일정 거리로 수평방향으로 유동하다가 아래로 굴절하였다. 이런 유동의 차이는 경험적으로 열부력(熱浮力)에 민감하게 반응하지 않는 k-${\varepsilon}$ 난류(亂流)모형의 적용이 원인이 되거나 실험의 부적절한 수행이 원인이 될 수도 있다. 이 유동(流動)의 Reynolds 수(數) (Re)는 약 3,300, 수정Ar수(修正Ar數)(Corrected Archimedes Number : $Ar_c$)64로써, $Ar_c$ <30 이거나 $Ar_c$ >75이면 유입공기의 제트는 수평유동한다는 Randall & Battams(1979)의 연구결과와는 일치하였다. 그러나 공기제트의 굴절은 유동의 특성이 같다하더라도 유체의 성질, 축사의 기하학적 형태에 따라서 매우 민감하게 반응하므로 실제 실험을 통한 재검정과정을 거쳐야 할 것으로 판단된다. Fig. 9와 Fig. 10의 기하학적 형태의 지점별 예측온도와 측정온도(Boon, 1978)와의 편차는 대부분의 지점에서는 $1^{\circ}C$ 미만으로 상당히 정확하였으며, 최대의 온도차는 Fig. 10의 지점 13에서 $1.7^{\circ}C$이었다.

• 순환기질환의공학회:학술대회논문집
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• 2004.11a
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• pp.11-12
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• 2004

본 연구에서는 동맥경화증의 발생에 관한 가설들을 혈류역학적 관점에서 비교/검토하였다. 혈류의 와류 현상, 분리현상 등도 역시 저전단응력 위치에서 발생하게 되며 동맥경화의 발생이 되기 시작하며 동맥내 형태학적 변화로 인해 이러한 현상이 좀더 복잡한 유동을 거치게 된다. 이로 인해 동맥내의 형태적 재형성이 일어나게 되는데 유동의 변화가 역할을 하는 것으로 생각된다. 생물학적으로 동맥경화는 질병의 성격이 만성 염증성 질환으로 알려져 있는데 이러한 생물학적 변성이 발생하는데 형태적 특성에 따른 혈류역학적 변화가 그 기전에 중요한 것임을 확인되었다. 본 연구자 등은 동맥경화가 발생하기 시작하는 곳은 혈관의 만곡부, 분지부 등에서 발생하는 것을 임상적 database를 통해 확인하였고 이 위치에서 영상을 simulation model을 동생 분석하여 전단응력의 영향과 시간에 따른 역동적 변화가 큰 것을 확인하였다.

• Proceedings of the Korean Environmental Sciences Society Conference
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• 2003.05a
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• pp.391-396
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• 2003

정류상태하에서의 WINFLOW 모델에 의한 모의발생 결과치는 산정된 계산치와 관측치의 오차백분율(0.011~0.080의 범위)를 비교해 볼 때 지하수두 분포를 신뢰도 수준에 있어 잘 반영하고 있는 것으로 판단되며 동서방향으로는 일정 수두분포, 남북방향으로는 완만하고 안정된 수두경사를 이루는 것으로 분석되었다. 분석유역에서의 지하수 유동은 남측에서 하천지역으로 안정된 유동형태를 보이고 있으며, 각 지점에 대한 입자추적은 상류에서 양수지점까지 비교적 직선에 가까운 형태를 보이고 있으나 양수지점의 하류부에서는 양수량의 크기에 따라 영향반경도 많은 차이를 나타내었다. P 및 Pl관정의 동시 양수인 경우에는 P지점 또는 Pl지점의 단일정일 경우보다 영향반경의 크기가 증가한 것 보다는 다소 복잡해진 양상을 보였으며 입자경로는 직선에 가까운 형태를 가지는 것으로 분석되었다. 양수량에 따른 영향원을 살펴보면 지하수가 남측에서 북측(병성천)으로 유동할 경우에 상류부보다 관정 측면과 하류부에서 더욱 크게 지하수두가 감소하는 변화경향을 나타내어 지하수유동방향 및 유속이 관정의 영향원 분포에 많은 영향을 미치고 있음을 알 수 있었다.

• Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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• 1999.04a
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• pp.23-23
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• 1999

후류손실을 가지는 혼합 전단층에 대하여 밀도변화가 없는 유동 및 밀도변화가 있는 유동의 선형 불안정성 해석을 수행하였다. 기본 유동의 속도장 및 밀도장은 tanh 함수를 사용하였으며, Gaussian 형태의 해석적 함수를 사용하여 두 유동을 분리시키는 평판 바로 다음에 존재하는 후류 손실 유동을 포함시켰다. 공간적 선형 불안정성 해석을 수행하여 불안정성 모드의 성장률과 파장속도를 주파수의 함수로서 구하였다. 해석 결과로부터 후류 손실을 가지는 혼합층은 sinuous 모드와 varicose 모드의 두 개의 불안정성 모드를 가짐을 알았다. 밀도가 균일한 경우에는 varicose 모드보다 sinuous 모드가 지배적이다. 밀도가 균일한 경우에는 varicose 모드보다 sinuous 모드가 지배적이다. 밀도구배가 존재하나 빠른 자유유동의 밀도가 높은 경우에는 밀도가 균일한 경우와 마찬가지로 sinuous 모드가 지배적인 모드가 된다. 그러나 느린 자유 유동의 밀도가 높은 경우에는 밀도장의 두께가 속도장의 두께보다 상대적으로 얇아지면 varicose 모드가 sinuous 모드보다 더욱 불안정하여질 수 있다. varicose 모드와 sinuous 모드의 성장률이 비슷한 밀도장의 두께에서는 두 불안정성 모드가 주파수 변화에 따라 분지 되어지는 경향을 보인다.

• Proceeding of EDISON Challenge
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• 2014.03a
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• pp.643-648
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• 2014

세일링 요트 (sailing yacht)는 세일 (sail)의 양력을 주로 이용하여 추진력을 얻는다. 요트 경주에서와 같이 항주 속도가 중요한 문제에서는 세일의 성능이 좋을수록 빠른 속도를 낼 수 있기 때문에 세일 주변의 유동해석을 통한 성능 추정과 효율의 최적화는 매우 중요하다. 본 논문에서는 일반적인 경주요트의 형태로써 지브 세일 (jib sail)과 메인 세일 (main sail) 그리고 한 개의 마스트(mast)로 구성된 슬루프(sloop)형 요트에 대한 유동해석을 하였다. 풍상범주 상태에서의 30ft급 세일링 요트인 KORDY-30의 jib sail과 main sail의 높이에 따른 단면을 모델링하였다. 슬루프형 요트의 경우, 세일링 요트에서 jib sail과 main sail이 각각 단독으로 있는 형태의 요트보다 세일의 개수가 증가함에 따라 양력이 증가하지만 항력도 따라서 증가 할 것이라고 가정했다. 따라서 jib sail의 각도를 다양하게 변화시켜 양력계수와, 항력계수의 변화를 살펴보고 그에 따른 양항비의 분석을 통해 최적의 효율을 갖는 jib sail의 각도를 알아보았다.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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• v.41 no.9
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• pp.623-629
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• 2017

Flow structure and mixing characteristics in a micro combustor with a multi-hole baffle were numerically studied using the Reynolds stress model. The multi-hole baffle has geometrical features to produce multiple three-dimensional vortices inside combustion chamber. When the thickness of the baffle's geometrical factors changes, variations of vortical structures occur variously. Among these vortices, the vortex generated from the fuel stream exerts a critical influence on the mixing enhancement. The three-dimensional vortical structure, in its development state, was strongly dependent on the baffle thickness. In particular, as the baffle thickness decreases to values less than the diameter of the fuel hole, the jet stream in baffle holes changes from the parabolic to saddleback profile type. The sizes of recirculation zones inside combustion chamber and the mixing state were closely affected by the structure of the jet streams.

• Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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• v.31 no.4
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• pp.1-7
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• 2003

습공기에 포함된 수증기가 상(Phase)변화를 일으킬 때 잠열이 발생하고 이 잠열은 익형 주위의 압축성 유동 상태량들을 변화시키므로, 이러한 열 증가가 유동에 끼치는 영향에 대하여 수치해석을 통하여 연구 수행하였다. 수치해석은 Rusak 과 Lee [1]가 최근에 연구 수행한 미교란 방법(small-disturbance approach)에 근거하여 이루어졌다. 고전적 핵 생성 모델과 작은 물방울 성장(droplet growth)모델을 이용한 이 방법에서는 비평형 균질 응축과정에서 일어나는 열 방출을 묘사한다. 응축에 의한 열전달, 압축성 유동의 운동에너지, 그리고 유동의 열적 상태량들 사이에서 일어나는 비선형 상호영향을 조사하고, 또한 주어진 문제를 지배가호 있는 상사 파라미터들을 제시하였다. 계산 결과들은 Euler 방정식을 사용하여 얻은 선행 수치계산들과 비교하여 잘 일치됨을 보였다. 상사법칙은 유동 동역학과 응축 상태량들이 상당히 비슷하게 거동하는 다양한 유동 형태들을 제안한다. 압축성 습공기 유동은 유체기계에 사용되는 익형들의 공력 성능을 증가시키는데 응용될 수 있다.

• Proceeding of EDISON Challenge
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• 2015.03a
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• pp.606-611
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• 2015

초기 화재 진압을 위해 사용되는 스프링클러(sprinkler) 설비는 스프링클러헤드의 형태에 따라 살수 분포가 달라진다. 화점의 발생 위치는 특정하기 어려우므로 스프링클러의 살수범위(spray coverage)가 넓게 퍼지는 형태가 되는 것이 확률적으로 가장 큰 효율성을 가진다. 본 연구에서는 EDISON_전산열유체 시스템의 다상유동 해석자를 활용하여 스프링클러헤드의 형태에 따라 살수각과 국부 유동장을 분석하였다. 3차원 형상을 가지는 스프링클러헤드 형상을 2차원 단면으로 나누어 해석하였으며 프레임(frame)과 반사판(deflector)의 형상에 따른 유동장의 변화를 살펴보았고 살수각(spray angle)을 정량적으로 나타내었다. 최종적으로 최대 최소의 살수각을 갖는 2차원 스프링클러헤드를 형상화하였고 이를 중첩하여 살수 범위를 넓게 갖는 스프링클러헤드를 3차원 모델링하였다.

• Journal of the Korean Society for Marine Environment & Energy
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• v.6 no.1
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• pp.60-67
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• 2003

Flow around an oscillating circular cylinder was experimentally investigated. With varying Keulegen-Carpenter(KC) number from 10 to 30 the flow field with vortex sheddings and the related hydrodynamic fortes exerting on the cylinder were measured. A newly developed PW(paricle image velocimetry) successfully captured the complex vortical flows varying with the KC number and the flow patterns were 'traverse street', 'single pairing' and 'double pairing' of vortices with increasing KC number, At a certain KC number range the lift force undergoes a transition showing little periodicity due to surrounding complicated shedded vortices.