• Journal of the Society of Naval Architects of Korea
• /
• v.50 no.2
• /
• pp.88-94
• /
• 2013

The primary objective of the current work is to obviously analyze regarding effects of trim conditions of a ship on resistance performance using model test and CFD. Model tests at a towing tank are conducted to investigate resistance for trim conditions at the given same displacement. Measured resistance shows small but distinct differences according to trim conditions. However, these differences are difficult to be clarified by measured physical quantities and wave pattern analysis from model tests. CFD is employed for the assessment of resistance performance according to trim conditions. The flow computation is conducted considering free surface and dynamic trim using a commercial CFD code (STAR-CCM+). The initiative of the present work is to systematically demonstrate pressure resistance acting on each region of divided finite zones of ship surface along the length and draught direction of surface when pressure distribution on the ship is interpreted. Also, a standard to assess the pressure resistance applied on the divided regions of a ship is established.

• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
• /
• v.8 no.2
• /
• pp.179-184
• /
• 2007

In this paper, the ventilation characteristics of an underground parking lot with 17 buses has been investigated for two cases by computational fluid dynamics. It has been found that the average concentration of CO and $NO_x$ gas in the parking lot were 1.3 and 0.3 ppm respectively, when four buses operated. When the fifteen vehicles stopped in the parking lot, the average concentration of CO and $NO_x$ gas was 2.9 and 0.8 ppm respectively. The average concentration of two pollutants$(CO,\;NO_x)$ are lower than the standard values. Therefore the facilities and its location is proper to ventilation.

• Proceedings of KOSOMES biannual meeting
• /
• 2004.05b
• /
• pp.107-112
• /
• 2004

In order to improve the safety r! ship berthing and the efficiency r! berth operation in the harbour, the berthing energy acting on a ship in berthing maneuver need to be estimated properly. The berthing energy is used as one q the criteria to determine the maximum permissible load of fender as well as important factors to establish the berthing speed and the required power r! tug-beat for pilot and ship operator. In this study, some problems r! present the method of berthing energy are discussed on the basis of the hydrodynamic aspects. Then, series calculations of berthing energy are carried out considering the effect of water depth on added mass and the ship shape for container series from 1,600TEU to 12,000TEU.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
• /
• 2016.05a
• /
• pp.345-349
• /
• 2016

보본체와 물받이공을 보호하는 바닥보호공(bed protection)은 굴요성 구조(flexible structure)인 돌망태, 블록공, 사석 등으로 설치되어야 하며, 일반적으로 경제성과 시공성이 우수한 사석(riprap)이 많이 이용된다. 이때 사석의 안정성 확보를 위한 설계기준으로 국내의 경우 포설길이에 대해서만 제시하고 있으나, 외국의 경우 수심, 유속 등의 값을 기초로 사석의 크기, 포설두께, 포설길이를 산정할 수 있도록 상세하게 제시하고 있다. 이와 같은 실정으로 국내 하천 실무자들이 바닥보호공을 설계 할 때 하천설계기준을 바탕으로 블라이 공식 또는 국립건설시험소 공식을 적용하여 사석의 포설길이는 산정하지만 사석의 크기, 중량 등의 제원들은 외국 설계기준을 차용하여 산정하거나 생략하는 경우도 있다. 따라서 하천설계기준의 보완 및 최근 국내 주요하천에서 발생하는 바닥보호공 유실, 침하 등의 문제를 해결하기 위한 연구가 필요하다. 본 연구는 전산유체동역학(Computational Fluid Dynamics, CFD) 모형인 FLOW-3D 모형을 이용하여, 바닥보호공 주변 흐름에 대한 수치모의를 수행하였다. 이때 난류 모형은 LES (Large Eddy Simulation) 모형을 적용하였으며, 바닥보호공에 작용하는 비교적 작은 척도의 와(vortex)를 해상할 수 있도록 조밀한 격자를 부여하였다. 초기 수치모형 결과의 적정성은 수리실험 결과와 비교하여 판단하였으며, 수리실험을 잘 재현해내는 격자, 매개변수 등을 적용하여 보의 하류 수위 변화에 따른 유속, 난류강도 등에 대한 분석을 수행하였다. 본 연구 결과는 바닥보호공 설계를 위한 기초자료로 활용될 수 있으며, 향후 수리실험과 병행하여 국내 실정에 맞는 설계식 개발에 대한 연구가 필요한 것으로 보인다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
• /
• 2019.05a
• /
• pp.92-92
• /
• 2019

최근 기존의 격자방식의 해석 방법을 벗어나 해석 영역에 대한 분할을 별도로 고려치 않는 수치기법의 실무적 적용사례가 증가 하고 있으며, 이러한 방식중 SPH(Smoothed Particle Hydrodynamics) 방식이 근자에 수자원 분야에서도 도입되어 관수로 및 개수로 해석 또는 복합해석 등에 활용된 바 있다. 최초 도입된 무격자방식의 모형들은 주로 복잡한 형상을 지니는 유체기계 등에 활용성이 높았던 바, 큰 규모의 해석 도메인을 가지는 수자원 분야에서의 SPH의 실무적용 평가와 효율성의 확보를 위해서, 본 연구는 국내 댐을 시범 대상으로 하여 SPH 수치해석 툴을 적용하고자 하였다. 분석 대상댐은 국내 P댐으로서 관리수위의 변동은 크지 않으나, 댐 직상류의 만곡이 심하고 다수의 대규모 취수구를 가진 곳으로 상시 발전방류 및 수시 댐 수문방류에 의해 유체의 흐름이 2,3차원의 복잡성을 띄고있기 때문에, 3차원 전산유체역학 Tool의 적용이 적절한 것으로 판단하였다. 해석을 위해 하류경계조건을 댐축과 문비로 설정하였고 상류 1km까지를 해석의 도메인으로 설정하였다. 소요시간을 줄이기 위해 여러 번의 모의를 거쳐 입자의 평균 입경은 0.6m로 제안하고 시격은 1초 미만(평균 0.5초)로 설정하였다. 수문 및 발전방류는 해당댐의 1~2년 빈도 수준에 해당하는 $5,000m^3/s$ 이하의 유량을 기준으로 하여 모의를 수행하였다. 모의의 안정성을 확보한 이후에는 해당 댐지역의 하류영향을 고려한 문비제어를 반영한 다양한 방식의 수문운영 및 취수지점의 순간 수위 영향을 검토하였다. 그 결과로 본 모의에서는 특정한 수문의 운영 조건에서는 댐수위 계측지점과 인근 취수지점 간에도 0.2m 수준의 순간 수위차가 발생할 수 있음을 보였으며, 이는 경우에 따라 취수시설의 일시적 장애요소로 발생할 수 있음을 의미한다. 따라서, 현재의 취수구조물과 문비운영 특성에 따라 발생가능한 취수장애를 줄일 수 있는 운영조건의 탐색을 위해서 수치모의를 추가로 하였으며, 이 때 댐축 상류의 유속분포에 대한 추가 검토도 수행하였다. 다만, 댐에서 방류시 하류조건에 대한 검토는 추후 보강되어야 할 것으로 판단된다.

• Journal of Korean Society of Occupational and Environmental Hygiene
• /
• v.18 no.2
• /
• pp.161-170
• /
• 2008

푸쉬-풀 환기시스템은 도금조와 같이 흡인해야 할 거리가 상대적으로 긴 경우에 많이 사용되고 있다. 그러나, 창문이나 출입문을 통한 방해기류가 푸쉬-풀 환기시스템의 오염물질 제어효율을 심각하게 훼손시키고 있다고 추측하고 있으나 이에 대한 세부적인 연구가 부족한 상태에 있다. 따라서, 본 연구에서는 전산유체역학(Computational fluid dynamics)을 이용하여 푸쉬-풀 환기시스템에서의 방해기류의 방향과 세기가 흡인효율에 어떠한 영향을 미치는지에 대해 평가해 보았다. 선형흡인효율(Linear capture efficiency) 방법을 이용하여 푸쉬-풀 환기시스템에서 가상의 개방조에서 발생한 오염물질이 푸쉬-풀 시스템에 의하여 포집되지 못하고 누출되는 구역이 어딘지를 찾아낼 수 있었다. 전산유체역학 컴퓨터시뮬레이션은 AIRPAK2.1 (FLUENT CODE) 소프트웨어를 사용하였다. 푸쉬-풀 후드시스템에 방해기류가 강하게 작용하면 상대적으로 강한 와류가 발생하는데, 일반적인 난류모델인 ${\kappa}-{\varepsilon}$모델은 와류현상을 충분히 보여주지 못한 반면에 RNG 모델을 사용했을 때 실험결과를 적절히 모사해낼 수 있었다. RNG 모델을 이용하여 세가지 방향, 즉 푸쉬에서 풀 방향으로, 풀에서 푸쉬 방향으로 그리고 그에 수직되는 방향으로 방해기류가 있을 때의 푸쉬-풀 환기시스템의 흡인효율을 분석하였다. 방해기류가 0.25m/s이하일 때에는 흡인효율이 거의 떨어지지 않았으나, 방해기류가 0.6m/s에서 흡인효율이 40-70%로 떨어짐을 알 수 있었다. 따라서, 방해기류를 감소시킬 수 있는 방안에 대해서도 연구를 해야 되겠지만, 방해기류 존재 하에서 충분한 흡인 효율을 유지할 수 있는 푸쉬-풀 후드 설계기준에 대한 연구도 필요할 것으로 판단된다.

• Journal of Energy Engineering
• /
• v.25 no.1
• /
• pp.86-91
• /
• 2016

Convenient design guideline for Waveguide-below-cutoff (WBC) array is proposed to obtain the minimum waveguide length for electromagnetic pulse (EMP) shielding. The analysis includes circular, rectangular, and hexagonal WBC, determine the total length of the waveguide. When the unit side of rectangular WBC and the diagonal line of hexagonal WBC are given as 30 mm, the length of hexagonal WBC is 5 mm shorter than rectangular case with shielding effectiveness (SE) 80 dB. The length difference is deepened with SE of 100 dB, which shows approximately 30 mm shorter length for hexagonal case than others. In addition, hexagonal WBC requires much shorter length than circular WBC. In conclusion, hexagonal case is the most effective with respect to flow velocity and pressure loss for equivalent SE.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
• /
• v.39 no.7
• /
• pp.773-778
• /
• 2015

Global warming has recently become an issue that has resulted in a growing trend to minimize environmental pollution. The International Maritime Organization (IMO) has shown that the majority of marine atmospheric pollution occurs as a result of emissions from marine vessels. Therefore, the environmental regulations and emission standards regarding marine vessels have gradually become stricter, and the research and development in this area is experiencing significant progress. In this study, a nozzle for a fuel oil scrubber was investigated using computational fluid dynamics (CFD) and particle imaging velocimetry (PIV). Experiments were conducted on scaled-down model of the scrubber to determine its performance, which was then compared with CFD results. Based on the experimental results, it was found that at a spray angle of $66^{\circ}$, the spray velocity at the nozzle was 20.1 m/s. From this comparison, a full-scale scrubber model was analyzed using CFD, and the effect of the positioning of the nozzle was studied.

• Journal of Bio-Environment Control
• /
• v.23 no.4
• /
• pp.293-302
• /
• 2014

This study was carried out to develop rain shelter which can make an appropriate size and environment for Chinese cabbage rainproof cultivation. Fifty three farms with chinese cabbage rainproof cultivation system have been investigated to set up width and height of rain shelter. Mostly the width of 6m was desired for rain shelter and the height of 1.6m for their eaves, so these values were chosen as the dimensions for rain shelter. After an analysis of their structural safety and installation costs by the specifications of the rafter pipe, Ø$25.4{\times}1.5t$ and 90cm have been set as the size of rafter that such size costs the least. This size is stable with $27m{\cdot}s^{-1}$ of wind velocity and 17cm of snow depth. Therefore it is difficult to apply this dimension to area with higher climate load. In order to sort out such problem, the rain shelter has been designed to avoid damage on frame by opening plastic film to the ridge. Once greenhouse band is loosen by turning the manual switch at the both sides of rain shelter and open button of controller is pushed then switch motor rises up along the guide pipe and plastic film is opened to the ridge. Chinese cabbage can be damaged by insects if rain shelter is opened completely as revealed a field. To prevent this, farmers can install an insect-proof net. Further, the greenhouse can be damaged by typhoon while growing Chinese cabbage therefore the effect of an insect-proof net on structural safety has been analyzed. And then structural safety has been analyzed through using flow-structure interaction method at the wind condition of $40m{\cdot}s^{-1}$. And it assumed that wind applied perpendicular to side of the rain shelter which was covered by insect-proof net. The results indicated that plastic film was directly affected by wind therefore high pressure occurred on the surface. But wind load on insect-proof net was smaller than on plastic film and pressure distribution was also uniform. The results of structural analysis by applying pressure data extracted from flow analysis indicated that the maximum stress occurred at the end of pipe which is the ground part and the value has been 54.6MPa. The allowable stress of pipe in the standard of structural safety must be 215 MPa or more therefore structural safety of this rain shelter is satisfied.