• 한국해양공학회지
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• 제29권6호
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• pp.436-444
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• 2015

A submerged body is sensitive to changes in the roll moment because of the small restoring moment and moment of inertia. Thus, a method for predicting the roll-related hydrodynamic coefficients is important. This paper describes a deduction method for the hydrodynamic coefficients based on the results of a coning motion test. A resistance test, static drift test, and coning motion test were performed to obtain the coefficients in the towing tank of Seoul National University. The sum of the hydrodynamic force, inertial force, gravity, and buoyancy was measured in the coning motion test. The hydrodynamic force was deduced by subtracting the inertial force, gravity, and buoyancy from the measured force. The hydrodynamic coefficients were deduced using the regression method.

• 한국해양공학회지
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• 제29권6호
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• pp.418-426
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• 2015

Recently, shipping operators have been making efforts to reduce the fuel cost in various ways, such as trim optimization and bulb re-design. Furthermore, IMO restricts the hydro-dioxide emissions to the environment based on the EEDI (Energy Efficiency Design Index), EEOI (Energy Efficiency Operational Indicator), and SEEMP (Ship Energy Efficiency Management Plan). In particular, ship speed is one of the most important factors for calculating the EEDI, which is based on methods suggested by ITTC (International Towing Tank Conference) or ISO (International Standardization Organization). Many shipbuilding companies in Korea have carried out speed trials around the Korea Straits. However, the conditions for these speed trials have not been exactly the same as those for model tests. Therefore, a ship’s speed is corrected by measured environmental data such as the seawater temperature, density, wind, waves, swell, drift, and rudder angle to match the conditions of the model tests. In this study, fundamental research was performed to evaluate the ship resistance performance due to changes in the water temperature and salinity, comparing the ISO method and numerical simulation. A numerical simulation of a KCS (KRISO Container ship) with a free-surface was performed using the commercial software Star-CCM+ under three conditions that were assumed based on the water temperature and salinity data in the Korea Straits. In the simulation results, the resistance increased under low water temperature & high salinity conditions, and it decreased under high water temperature & low salinity conditions. In addition, the ISO method showed the same result as the simulation.

• 한국해양공학회지
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• 제29권2호
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• pp.191-198
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• 2015

In this study, we proposed a new type of dual-buoy wave energy converter (WEC) exploiting multi-resonance and analyzed the experimental results from a model test in a 2-D wave flume. A dual-buoy WEC using multi-resonance has two advantages: high efficiency at the resonant frequencies and the potential to extend the frequency range available to extract wave power from the WEC. The suggested WEC was composed of an outer buoy and an inner buoy sliding vertically inside the outer buoy. As the power take-off device, a linear electric generator (LEG) consisting of permanent magnets and coils fixed at each buoy was adopted. Electricity was produced by the relative heave motion between the two buoys. To search for the optimal shape of a dual-buoy WEC, we conducted experiments on the heave motion of a two-body system in regular waves without an LEG installed. Model tests with six combinations of experimental models were conducted in order to find the motion characteristics of a dual-buoy WEC. It was found that model 2, which included a ring-shaped appendage to move the resonant frequency of the outer buoy toward a high value, showed a higher relative heave response amplitude operator (RAO) curve than model 1. In addition, the double-peak shape of the heave RAO curve shown for model 2 indicated the extension of the frequency range for extracting wave power in irregular waves.

• 한국해양공학회지
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• 제27권2호
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• pp.59-68
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• 2013

Because of the recent increase in maritime cargo capacity, the production and price of crude oil have been rising. As oil prices have risen, many problems have occurred in the industry. To solve these problems, marine resources are being actively developed, and there has been an increase in the orders for special vessels and marine structures for the development of marine resources. However, consequently, various kinds of accidents have also occurred in these special vessels and structures. One of the major types of accidents involves fire and explosion, which cause many casualties and property damage. Therefore, various studies to estimate and prevent such accidents have been carried out. In this study, as basic research for the prevention of fire and explosion, numerical simulations on combustion were carried out by using a commercial grid generation program, Gridgen, and a CFD program, ANSYS-CFX. The influences of some parameters, such as the grid system, turbulence model, turbulent dissipation rate, and so on, on the simulation results were investigated, and optimum ones were chosen. It was found that the present results adopting these parameters agreed moderately well with other experimental and numerical ones.

• 한국지반공학회논문집
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• 제20권9호
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• pp.91-103
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• 2004

지반-유체-구조물 시스템에 대한 1g 진동대 실험을 위한 상사법칙의 유효성을 검증하기 위하여 일련의 모형실험을 수행하였다. 크기가 서로 다른 3가지의 모형에 대한 실험결과 분석에는 lai가 제안한 상사법칙뿐만 아니라 과잉간극수압 발생을 위한 정상상태개념도 적용하여 각 크기의 모형이 예측하는 안벽시스템의 거동을 서로 비교하였다. 그 결과, 가속도와 과잉간극수압, 그리고 변위 응답의 경우, 가장 작은 모형벽체와 가장 큰 모형벽체는 비슷한 값을 예측한 반면, 중간크기의 모형벽체는 공진현상으로 인해 엉뚱하게 큰 값을 예측하였다. 또한 벽체의 수직침하와 회전각은 모형의 크기와 관계없이 모형벽체시스템의 크기가 증가할수록 증가하는 경향을 나타내었다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제27권2호
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• pp.113-120
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• 2014

본 논문은 폭발하중을 받는 네 가지 부재의 거동을 해석하여 프리스트레스의 폭발에 대한 저항 효과를 검증하고자 하였다. 프리스트레스를 도입한 구조물 사용이 증가하고 있지만 그에 관한 방폭 연구는 미비한 실정이다. 콘크리트 패널, 철근 콘크리트 패널, 프리스트레스를 도입한 콘크리트 패널, 프리스트레스를 도입한 철근 콘크리트 패널을 변수로 TNT 500Kg을 이격거리 3m 위치에서 폭파시키는 시나리오를 가정하였다. 해석결과, 콘크리트와 철근 콘크리트 부재는 폭발이 발생한 후 지속적으로 변형이 발생하지만 프리스트레스를 도입한 패널은 폭발 시 초기에만 변형이 발생하는 결과를 볼 수 있었다. 이는 프리스트레스를 도입한 부재가 폭발하중에 대해 균열과 파괴를 제어한다는 것을 알 수 있다.

• 한국추진공학회지
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• 제21권3호
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• pp.34-40
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• 2017

본 연구에서는 모사젤 추진제의 표면장력을 적환법(Du $No{\ddot{u}}y$ ring method)을 이용하여 측정하고 젤화제 및 금속입자 첨가량에 따른 표면장력 변화를 분석하였다. 금속입자 첨가에 따른 영향을 파악하기 위해 증류수를 기반유체로 그리고 젤화제는 Carbopol 941을 사용하였으며, 금속입자로는 평균입도 100 nm의 구형 스테인리스 304 입자를 사용하였다. 측정결과, 표면장력은 젤화제의 첨가량 증가에 따라 증가하였으나, 모사젤 추진제 내에 금속입자 첨가에 따른 표면장력은 다른 경향을 나타내었다.

• 한국추진공학회지
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• 제21권3호
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• pp.61-67
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• 2017

본 연구에서는 VOF 기법을 이용하여 3D 그레인 형상의 연소표면적을 계산하는 프로그램을 개발하고 연소표면적 결과를 이용하여 내탄도 성능해석을 수행하였다. 연소표면적 계산 수행 시 격자 크기, 난류화염속도, 단위 계산시간을 기초로 한 매개변수의 의존성을 확인하고, 상용 3D 모델링 소프트웨어를 이용하여 산출한 면적 결과와 비교하였다. 개발 프로그램으로 산출한 연소표면적 결과를 바탕으로 고체로켓모터의 내탄도 해석을 수행하였다. 임의의 추진제 조성으로 화학평형을 계산하고 시간에 따른 연소표면적 및 모터 내부 압력을 예측하였다. 웹(web) 연소 동안 평균 압력은 5.34 MPa 으로 기존 연구 결과와 약 20%의 차이를 보였다.

• 한국추진공학회지
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• 제21권3호
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• pp.1-9
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• 2017

노즐 목 내부형 핀틀추력기에서 핀틀 행정거리가 추력기 성능에 미치는 영향에 대해 전산수치해석 연구를 수행하였다. 해석결과 핀틀 행정거리가 증가함에 따라 추력조절비는 2% 이내였고, 공력하중비는 최대 22%로 확인되었다. 노즐 목을 지난 유동이 핀틀의 형상으로 인해 급격히 팽창하며 충격파가 발생하였다. 특히, 핀틀 행정거리 4, 5 mm에서는 충격파가 노즐 벽면에 부딪치며 박리거품이 발생하였다. 고도에 따라서는 추력은 증가하였고 공력하중은 감소하였지만, 그 차이가 1.5% 이내로 작았다. 보어가 있는 경우 핀틀 팁의 면적 감소로 공력하중이 감소하는 결과를 보였다.

• 한국추진공학회지
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• 제21권6호
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• pp.1-7
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• 2017

내탄도 모델 및 CFD 해석을 통해 MEMS 고체 추진제 추력기의 성능을 예측하고 분석하였다. 노즐목 지름이 $416{\mu}m$, 면적비가 1.85인 추력기의 내탄도 모델 해석 결과, 챔버 압력은 최대 197 bar까지 상승하였으며, 최대 추력은 3,836 mN이었다. CFD 해석에 내탄도 모델의 챔버 압력을 작동압력으로 적용하였으며, 해석 모델을 단열 모델과 열손실 모델로 구분하여 해석을 진행하였다. 해석 결과 점성 효과만이 고려된 단열 모델의 최대 추력은 내탄도 모델에 비해 14.92% 낮았으며, 짧은 작동 시간으로 인하여 열손실에 의한 추력 손실은 매우 작게 나타났다.