• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2021.06a
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• pp.24-24
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• 2021

자연하천 바닥 경계층 내에서는 복잡한 난류 구조가 형성되며 이들은 하상에 강한 모멘텀을 전달한다. 바닥 부근에 분포하는 유사 입자들은 경계층 내에서 발생한 난류 흐름으로부터 모멘텀을 전달받아 소류사 혹은 부유사 형태로 이송되게 되며, 이러한 유사 이송 과정을 역학적으로 설명하기 위해서는 경계층 내 유체 흐름에 대한 이해가 선행되어야한다. 경계층 내 난류 흐름 특성이 유사 입자의 움직임에 미치는 영향에 대해 분석하기 위해서는 바닥 경계층 내 고해상도 유속 자료와 유사 움직임을 동시에 포착할 수 있는 기술이 요구된다. 하지만 현재까지 수행된 대부분의 선행 연구들은 점 유속을 측정할 수 있는 음파 도플러 유속계 (Acoustic Doppler Velocimetry) 혹은 2차원 입자 영상 유속계를 활용하였으며, 이들은 복잡한 3차원 난류 흐름 특성을 분석하기에는 한계가 있다. 본 연구의 목적은 실험실 실험을 통해 바닥 경계층 내 3차원 난류 흐름이 유사 이송에 미치는 영향에 대해 조사하는 것이다. 본 연구에서는 유사 주변에서의 고해상도 3차원 흐름 유동장 및 순간적인 유사 움직임에 대해서는 합성 개구 (synthetic aperture) 기반의 3차원 입자 영상 유속계 및 입자 추적 유속계를 활용하여 취득하였다. 취득된 흐름 유동장을 기반으로 레이놀즈 전단응력을 산정하였으며 이를 통해 유체가 하상에 미치는 모멘텀의 크기를 파악하였다. 복잡한 난류 흐름 구조에 대해서는 팔분원 분석 (octant analysis)을 통해 구분했으며, 유사가 움직이는 순간의 유속장을 기반으로 유사 이송을 발생시키는 지배적인 난류 흐름 특성에 대해 규명하였다. 본 연구는 바닥 경계층 내 복잡한 3차원 난류 흐름과 유사 입자의 움직임을 동시에 분석함으로써 기존에 수행되어왔던 선행 연구들의 한계점을 극복하고 보다 명확한 유사 이송의 발생 원인에 대해 분석했다는 점에 의의가 있다.

• Journal of Ocean Engineering and Technology
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• v.23 no.1
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• pp.38-42
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• 2009

Recently, various particle based simulation techniques, which solve the Navier Stokes and continuity equations, have been developed and applied to complicated engineering problems. However, although progress is being made on their visualization or rendering techniques, these are still insufficient. In this study, to render a smooth configuration for a free surface, a rendering technique was developed that included the generation of density fields from the location information for simulated particles and the creation model for a polygonal surface. The developed rendering technique was applied to the visualization of a dynamic free surface flow interacting with a structure using a particle based simulation technique.

• Proceedings of the Korean Institute of Navigation and Port Research Conference
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• 2019.05a
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• pp.208-209
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• 2019

IMO의 e-Navigation에서 CMDS로 S-100을 결정하였다. 그와 함께 S-100의 개발과 S-100을 기반으로 하는 많은 제품표준이 개발되고 있다. 현재 전자해도, 해저지형, 해수유동의 S-100 기반 제품표준이 개발이 완성단계이다. 본 연구에서는 이를 활용하여 S-100 기반으로 항해계획을 작성하였고, 시뮬레이션을 통해 항해계획에 따라 항해를 시험하였다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• v.34 no.8
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• pp.1094-1099
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• 2010

Three dimensional laminar flows are numerically simulated around the submerged spheres. The finite volume based Navier-Stokes equations with unstructured grids are solved to make clear the hydrodynamic phenomena near and far away from the body. Reviews are made on with the vorticity, velocity, dynamic pressure, residuals, drags, etc. The Reynolds numbers under consideration are 425, 300, 250 and 100. In case of small spacing between spheres, the flow is more stable than that past a single sphere. According to the analysis, the flow past two spheres is found to be unstable as the spacing becomes larger. The rear sphere shows the deduction of stagnation pressure, which results in the decrease of the resistance. The predicted drag coefficients verify that the present numerical calculation is reasonable.

• Journal of Biomedical Engineering Research
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• v.22 no.1
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• pp.59-68
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• 2001

유체-고체 상호작용을 고려하여 다양한 복부대동맥류 모델에 대해서 맥동유동 및 구조를 동시에 해석하였다. 동맥류의 확장부 크기와 혈관벽 두께에 따라서 총 여덟 개의 축대칭 동맥류 모델을 선정하였다. 유한체적법 및 압력기반의 유한차분법을 이용하여 유동을 해석하였으며, 유한요소법을 이용하여 구조해석을 수행하였다. 동맥류의 확장부위가 클수록 최대응력은 최대확장부위와 변곡점에 해당하는 동맥류의 입구 및 출구 부분에 집중되었으며, Von Mises 응력은 최대확장부위 뿐만 아니라 동맥류의 근위부와 원위부($\pm$1D)에서도 현저하게 증가하였다. 또한 더욱 확장된 모델일수록 혈관벽은 직경방향의 변위보다 축방향의 변위가 지배적이었으며, 동맥류 원위부보다 근위부에서 큰 축방향 변위를 나타냈다. 동맥류 입구부의 미약한 와류는 한 주기동안 그 크기와 강도를 더해가며 동맥류 원외부로 이동하였고, 동맥류의 내부 유동은 압력차이가 감소하는 기간동안 더 큰 영향을 받았다. 확장정도가 심할수록 동맥류 내부에 더 크고 강한 와류가 관찰되었다. 압력차이가 최소가 된 직후 동맥류의 근위부와 원위부동맥 벽 근처에서의 역방향 유동이 관찰되었다. 대체로 혈관벽 두께가 감소한 모델과 더욱 확장된 모델일수록 벽전달률은 감소하였다. 혈관벽의 탄성에 의하여 압력차이와 벽전달률 사이에 위상차가 존재함이 확인되었다. 유체-고체의 상호작용을 고려한 연구는 다른 심혈관계를 이해하는데도 매우 유익할 것으로 생각된다.

• Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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• v.37 no.10
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• pp.955-966
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• 2009

DES method is applied to an axisymmetric base flow at supersonic mainstream. The model is based on the Spalart-Allmaras (S-A) turbulence model in the RANS mode, and is based on the subgrid scale model in the Large-eddy simulation (LES) mode. Accurate predictions of the base flowfield and base pressure are successfully achieved by using the DES methodology which is less expensive than LES. Flow properties at the edge of base, such as boundary layer thickness, momentum thickness and skin fraction are compared with Dutton et al [experimental data to proper prediction of base flowfiled. From the present results, The DES accurately resolves the physics of unsteady turbulent motions, such as shear layer rollup, large-eddy motions in the downstream region and small eddy motions inside the recirculating region. Moreover, The present results of using an empirical constant $C_{DES}$ of 1.2 shows good agreement with experimental data than conventional empirical constant $C_{DES}$ of 0.65.

• Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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• v.47 no.1
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• pp.9-16
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• 2019

In the present study, to investigate flows around space launch vehicles at mid-high altitudes efficiently, a three-dimensional unstructured mesh Navier-Stokes solver employing a Maxwell slip boundary condition was developed. Validation of the present flow solver was made for a blunted cone-tip configuration by comparing the results with those of the DSMC simulation and experiment. It was found that the present flow solver works well by capturing the velocity slip and the temperature jump on the solid surface more efficiently than the DSMC simulation. Flow simulations of space launch vehicles were conducted by using the flow solver. Mach number of 6 at the mid-high altitude around 86km was considered, and the flow phenomena at the mid-high altitude was discussed.

• 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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• 2009.04a
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• pp.112-115
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• 2009

In this paper, flow simulation algorithms for utilizing unstructured hybrid meshes are introduced. First, various types of meshes are introduced. Advantages and disadvantages of each type of meshes are discussed. Unstructured hybrid mesh approach, that is best suited for high speed viscous flow simulation, is presented. Lastly, various types of flow simulations using unstructured hybrid meshes are introduced.

• Journal of computational fluids engineering
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• v.1 no.1
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• pp.112-122
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• 1996

A finite element scheme using the concept of PISO method has been developed to solve the Navier-Stokes viscous flows in all speed range. This scheme includes development of new pressure equation that retains both the hyperbolic term related with the density variation and the elliptic term reflecting the incompressibility constraint. The present method is applied to the incompressible two-dimensional driven cavity flow problems(Re=100, 400 and 1,000). For compressible flows, the Carter plate problem(M=3 and Re=1,000) is computed. Finally, we have simulated the shock-boundary layer interaction(M=2 and Re=2.96×10/sup 5/), a more difficult problem, and compared its results with the experiment to demonstrate the shock capturing capability of the present solution algorithm.

• Journal of Internet Computing and Services
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• v.21 no.1
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• pp.71-78
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• 2020

Recently, as the issue of gentrification emerges, it becomes important to understand the dynamics of local commercial district, which plays the important role for facilitating the local economy and building the community in a city. This paper attempts to provide the framework for systemically analyzing and understanding the local commercial district. Then, this paper empirically analyzes the patterns of sales and flow of floating population by focusing on two representative local commercial districts in Seoul. In addition, the floating population data from telecommunication bases is further modeled with Markov chain for systemically understanding the local commercial districts. Finally, the transition patterns and consumption amounts of floating population are comprehensively analyzed for providing the implications on the evolutions of local commercial districts in a city. We expect that findings of our study could contribute to the economic growth of local commercial district, which could lead to the continuous development of city economy.