• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2001년도 춘계학술대회논문집E
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• pp.373-379
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• 2001

When a train runs into a tunnel at high-speed, aerodynamic drag suddenly increases and the booming noise is generated at the exit of tunnel. The noise shape is very important to reduce the aerodynamic drag in tunnel as well as on open ground, and the micro-pressure wave that is a source of booming noise is dependent on nose shape, especially on area distribution. In this study, the nose shape has been optimized employing the response surface methodology and the axi-symmetric compressible Navier-Stokes equations. The optimal designs have been executed imposing various conditions of the aerodynamic drag and the micro-pressure wave on object functions. The results show that the multi-objective design was successful to decrease micro-pressure wave and aerodynamic drag of trains.

• 한국지능시스템학회:학술대회논문집
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• 한국퍼지및지능시스템학회 2002년도 춘계학술대회 및 임시총회
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• pp.227-230
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• 2002

이 논문에서는 신경회로망을 이용한 원전 금속파편 시스템에 적용하여 진단 가능성을 제시한다. 첫 번째로, 오경보 감소에 대해 역전파 신경망을 적용하여 오경보 감소에 대한 가능성을 제시하였다. 즉, 전처리 단계에서 이동 평균 필터를 적용하여 저주파수인 배경잡음을 소거하였으며, 충격신호의 시작시간, 상승시간, 반주기, 전체시간을 신경망의 입력 값으로 사용하였다 발전소 운전가동시의 오경보 및 충격시험시의 신호를 적용한 결과 오경보가 1/4 이내로 줄어드는 유용한 결과를 보임을 알 수 있었다. 두 번째로 신경회로망 이론을 금속파편 진단(질량추정)에 적용하여 진단 가능성을 제시하였다. 신경회로망에서 사용된 알고리즘은 역전파 알고리즘(Back Propagation Network)을 사용하였으며, 세 가지의 입력변수(Rising Time, Half Period, Maximum amplitude)를 이용하였다. 영광 3호기 시운전시 강구의 충격 데이터로 미리 학습을 시킨 후 실제 금속파편 신호와 비교/분석하여 질량값을 추정하였다. 분석한 결과 비교적 만족할 만한 결과를 얻어 금속파편 진단에 신경회로망의 적용이 가능할 것으로 판단하였다.

• 터널과지하공간
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• 제9권3호
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• pp.185-193
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• 1999

본 연구에서는 2개 터널의 교차부에 설치된 교량에 이동차량하중이 작용될 때 동적해석결과를 제시하였다. 이와 같은 터널내에 위치한 교량은 매우 회귀한 사례로서 구조물의 동적특성은 통상적인 것으로 가정할 수 없을 것이다. 본 연구에서 조사한 교량은 서울 남산1호터널과 남산2호터널의 교차부에 설치된 철근콘크리트교이다. 교차부는 강구조물로된 가시설구조물에 의해 지지되며 이는 2호터널내의 라이닝이 교체되는 기간 동안에 설치될 것이다. 동적해석은 범용유한요소해석 프로그램인 SAP2000을 이용하였다. 이때 구조물, 터널의 라이닝 그리고 주변 암반은 3차원입체요소에 의해 표현되었으며 터널에서 방사되는 탄성파에너지를 모의하기 위하여 외부경계에 점성감쇠장치를 설치하였다. 주행속도에 따른 몇 가지 차량형태를 해석에서 고려하였다. 차량하중을 포함한 유한요소모델은 계측된 속도와 계산된 최대질점속도를 비교하여 검증되었다. 해석으로부터 이 교량에 대한 충격계수는 0.21로 추정되었다. 그러므로 이와 같은 교량구조물의 설계시 충격계수는 설계시방서에서 정한 상한값을 사용할 경우 안전측일 것으로 판단되었다.

• 한국항공우주학회지
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• 제38권10호
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• pp.985-991
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• 2010

노즐 목 근처에 설치된 핀틀 형상이 노즐 내부 유동과 추력에 미치는 영향을 공압 실험으로 고찰하여 제시하였다. 핀틀 이동으로 노즐 목 면적이 감소하면 연소실 압력은 부드럽게 상승하나 추력은 핀틀 형상에 따라 증가 패턴이 다르게 나타났다. 동일한 노즐 목과 연소실 압력 조건에서 추력은 전체적으로 핀틀 형상이 오목한 것 보다는 볼록한 것이 컸다. 노즐 벽면 압력과 핀틀에 작용하는 하중은 핀틀 형상은 물론 핀틀 위치 및 노즐 목면적에 따라 큰 차이를 보였다.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 2006년도 춘계학술대회논문집
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• pp.793-802
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• 2006

In this study, a fluid/structure coupled analysis system for simulating complex flow-induced vibration (FIV) phenomenon of cascades has been developed. The flow is modeled using Euler and Wavier-Stokes equations with different turbulent models. The fluid domains are modeled using the unstructured grid system with dynamic deformations due to the motion of structural boundary. The Spalart-Allmaras (S-A) and the SST ${\kappa}-{\omega}$ turbulent models are used to predict the transonic turbulent flows. A fully implicit time marching scheme based on the Newmark direct integration method is used in order to solve the coupled governing equations for viscous flow-induced vibration phenomena. For the purpose of validation for the developed FIV analysis system, comparison results for computational analyses of steady and unsteady aerodynamics and flutter analyses are presented in the transonic flow region. In addition, flow-induced vibration analyses for the isolated cascade and multi-blades cascade models have been conducted to show the physical fluid-structure interaction effects in the time domain.

• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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• 제10권4호
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• pp.187-192
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• 2007

플런징 쇄파에 의해 실린더에 작용하는 충격력을 실험적으로 고찰하였다. 쇄파는 조파기의 구동주파수를 선형적으로 감소시켜 수조의 목표지점에 파랑을 집중시킴으로써 생성되며, 쇄파의 파형은 등파기울기 스펙트럼을 채택하였다. 실린더와 쇄파 전면의 접촉각이 충격력에 미치는 영향을 고찰하기 위해 3개의 경사각을 적용하였으며, 압력 분포 및 정점 값에 대한 실린더 직경의 영향을 살피기 위해 3개의 서로 다른 직경을 갖는 실린더가 사용되었다. 충격 압력의 최대 값을 찾기 위해 실린더를 수조 길이방향으로 조금씩 이동하며 총 8개 지점에서 실험을 수행하였다. 실린더 표면의 압력과 합력은 piezo-electric형 압력계와 3축 로드셀을 사용하여 30 kHz의 빈도로 계측하였다. 실린더 직경, 경사각 및 회전각에 따른 정점 충격압력과 충격력의 변화를 분석하였으며, 실린더 표면의 압력분포를 고찰하였다. 실린더의 수조 내 위치 및 실린더 표면의 위치는 정점압력의 크기와 시계열 형상을 지배하는 주요 인자이며, 반면에 실린더 직경과 경사각의 영향은 상대적으로 미미하다. 충격현상은 매우 불안정하기 때문에 동일조건의 반복 실험에서도 계측 값의 넓은 분포가 발생한다.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2003년도 추계학술대회
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• pp.568-573
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• 2003

When a safety valve equipped in a nuclear power plant opens in an instant by an accident, a moving shock wave propagates downstream the valve, inducing a complicated unsteady flow field. The moving shock wave may exert severe load to the structure. So, to reduce the load acting on the wall of POSRV, a gradual opening of POSRV is adopted in general. In theses connections, a numerical work is performed to investigate the effect of valve opening time on the unsteady flow fields downstream of the valve. Compressible, two-dimensional Navier-Stokes equations are used with the finite volume method. The obtained results show that sharp pressure rise through moving shock tor the case of instant opening is attenuated by employing the gradual opening of valve. It is turned that the flows for the two cases of gradual valve opening time show the similar to that of highly under-expanded one in jet structure having expansion and compression waves and Mach stem. Also, comparing with the results for the two cases of opening time, the shorter the valve opening is, the pressure gradient at the downstream of the valve becomes softly.

• 대한기계학회논문집B
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• 제24권1호
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• pp.132-142
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• 2000

The objective of this study is to experimentally investigate the noise propagating characteristics, the noise reduction mechanism and the performance of a slotted tube attached at the exit plane of a circular convergent nozzle. The experiment is performed through the systematic change of the jet pressure ratio and the slot length under the condition of two kinds of open area ratios, 25% and 51%. The open area ratio calculated by the tube length equivalent for the slot length is defined as the ratio of the total slot area to the surface area of a slotted tube. The experimental results for the near and far field sound, the visualization of jet structures and the static pressure distributions in the jet passing through a slotted tube are presented and explained in comparison with those for a simple tube. The propagating characteristics of supersonic jet noises from the slotted tube is closely connected with the slot length rather than the open area ratio, and its propagating pattern is similar to the simple tube. It is shown that the slotted tube has a good performance to suppress the shock-associated noise as well as the turbulent mixing noise in the range of a limited jet pressure and slot dimension. The considerable suppression of the shock‘associated noise is mainly due to the pressure relief caused by the high-speed jets passing through the slots on the tube. Both the strength of shock waves and the interval between them in a jet plume are decreased by the pressure relief. Moreover, the pressure relief is divided into the gradual and the sudden relief depending upon the open area ratio of the slotted tube. Consequently, the shock waves in a jet plume are also changed by the type of pressure relief. The gradual pressure relief caused by the slotted tube with the open area ratio 25% generates the weak oblique shock waves. On the contrary, the weak normal shock waves appear due to the sudden pressure relief caused by the slotted tube with the open area ratio 51%.

• 해양환경안전학회지
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• 제25권5호
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• pp.601-608
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• 2019

본 연구에서는 선수 돌출의 반전형 선수 형상을 가진 고속 쌍동선의 선체부착 부가물에 의한 주행성능 영향에 대하여 수치해석과 회류수조 모형시험을 통하여 비교분석하였다. 반전형 선수 형상은 재래식 선수 형상보다 선수 발산파 파정의 생성위치를 선미방향으로 이동시켜 개선된 조파형상을 보이며, 저항 및 안정된 항주자세에 효과적임을 보였다(Kim et al., 2019). 본 연구에서의 반전형 선수 내측에 부착된 핀과 선미단 인터셉터(Interceptor)에 의한 파형과 항주자세 변화 등 주행성능에 대한 모형시험 결과에서는, 1) 반전형 선수의 Trim 특성 2) Fin에 의한 내측 파의 중첩 개선 3) Fin과 Interceptor에 의한 자세제어는 두 선체 연결갑판(Wetdeck) 충격을 줄이는데 효과적인 것으로 판단된다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제27권10호
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• pp.1464-1471
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• 2003

In order to investigate the flows with shock wave in branch, 108$^{\circ}$ elbow and T-junction of the IRWST system of standard Korean nuclear reactor, detail time dependent behaviors of unsteady flow with shock wave, vortex and so on are obtained by numerical method using compressible three-dimensional Navier-Stokes equations. At first, the complex flow including the incident and reflected shock waves, vortex and expansion waves which are generated at the corner of T-junction is calculated by the commercial code of FLUENT6 and is compared with the experimental result to obtain the validation of numerical method. Then the flow fields in above mentioned units are analyzed by numerical method of [mite volume method. In numerical analysis, the distributions of flow properties with the moving of shock wave and the forces acting on the wall of each unit which can be used to calculate the size of supporting structure in future are calculated specially. It is found that the initial shock wave of normal type is re-established its type from an oblique one having the same strength of the initial shock wave at the 4 times hydraulic diameters of downstream from the branch point of each unit. Finally, it is turned out that the maximum force acting on the pipe wall becomes in order of the T-junction, 108$^{\circ}$ elbow and branch in magnitude, respectively.