• 한국항해항만학회지
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• 제29권8호
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• pp.747-753
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• 2005

본 논문은 컨테이너크레인의 흔들림제어의 한 방법으로, 이송증인 컨테이너가 임의의 이송궤적을 따라서 움직이도록 하고, 또한 트롤리 및 호이스트의 위치제어를 동시에 수행하는 가변구조제어에 관한 연구이다. 자동화터미널의 야석장에서 A지점에서 B지점으로 컨테이너를 옮기고자 할 때, 쌓여 있는 주위의 다른 컨테이너들을 피하면서 이송시키거나, 혹은 양하역 작업을 장애물이 존재하는 환경에서 수행할 때 주변의 장애물과 충돌하지 않도록 이송궤적을 만들어야 함은 필수적이다. 기존치 연구들이 무조건 흔들림이 작게끔 하는 것에 초점을 맞추었던 것에 반하여 본 논문에서는 비롯 흔들림이 발생하더라도 주어진 궤적을 추종하여 이송되게끔 하는 것에 그 특징이 있다. 트롤리 및 호이스트의 위치 및 속도오차 뿐 아니라 흔들림 각변위 및 각속도오차가 슬라이딩 평면으로 정의되며, 등속구간과 도착구간에서의 제어기가 각각 별도로 설계된다. 리아프노프 방법을 이용하여 안정성을 해석하였으며 파일럿 크레인을 이용한 실험결과를 제시한다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제30권6호
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• pp.753-759
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• 1997

밀도가 변하는 지하수의 흐름과 용질의 수송 현상을 정확히 모델링할 수 있는 수치모델을 개발하였다. 수치모델의 정확도는 이송이 지배적인 경우에 발생하는 수치진동을 피할 수 있어야 얻을 수 있다. 이를 위하여 변분법에 기초한 비선형 수치진동흡수 유한요소법을 적용하였다. 개발된 수치모델은 기존 수치모델들과 달리 확장성이 뛰어나다. 본 수치모델의 정확도를 해석해와 다른 수치모델 결과와 비교하여 평가하였다.

• 대한지하수환경학회지
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• 제2권1호
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• pp.22-29
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• 1995

유동 세균 입자는 지체계수를 감소시키므로써 지하수에서 소수성 오염물의 이동을 촉진시킨다. 그 크기와 표면의 적당한 물리화학적 조건으로 인하여 세균은 효율적인 오염물의 운반자가 될 수 있다. 이러한 운반자가 있을 때, 그 계는 액상, 입상, 그리고 고상의 3 상으로 해석되어야한다. 오염물은 각 상에 모두, 혹은 그 중의 일부에 존재할 수 도 있다. 본 연구에서는 세균이 있는 경우, 생화학적으로 분해 가능한 유기성 오염물의 다공매질에서의 거동을 물질수지에 기초하여 수학적 모델로 묘사한다. 세균의 액상과 고상사이의 물질 전이 및 오염물의 액상과 입상사이의 물질 전이는 동역학적 관계식으로 나타냈다. 모델 결과를 일반화하기 위하여 무차원화를 수행했고, 그 해를 구하여 세균에 의한 오염물의 가속이송 효과를 알 수 있었다. 모델 결과는 문헌상의 실험결과와 비교되었다. 모델 결과로부터 오염물은 그 계의 Damkohler I 수가 10 이상일 경우 국지 평형 가정을 할 수 있었으며, 세균의 성장율과 주입 농도 등이 오염물의 청소에 아주 중요한 요소임을 알 수 있었다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제30권6호
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• pp.597-610
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• 1997

본 연구에서는 하도 내에서의 부정류 유사이송으로 인한 하상변동의 일차원적 수치모델들을 개발하였다. 유사량과 하상변동에 대한 수치해를 얻기 위해 흐름의 방정식은 Preissmann 음해법과 Lax-Wendroff 2단 양해법을 그리고 유사의 연속방정식은 시간 전방차분, 공간 중앙차분 양해법을 사용하여 수치 적분하였고, Lax-Wendroff 기법 내에서 상류와 하류의 추가 경계조건을 구하기 위해 특성곡선법을 적용하였다. 모델의 정확도는 부피보존실험을 통하여 성공적으로 입증되었으며, 모델의 주요 변수들에 대한 민감도 분석결과로부터 보다 큰 최대 홍수위, 하상경사 및 홍수지속기간에 의해 큰 하상세굴이 발생하였고, 하상재료의 평균입경 가운데, $D_{50}=0.4mm$에서 가장 큰 하상변동을 가져왔다. 본 연구에서 개발된 모델들이 각 변수들의 변화에 적절한 반응을 함으로써 모델들이 합리적인 결과를 가져다주는 것으로 결론되어지며, 실제하천에 적용될 수 있는 것으로 판단된다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제41권5호
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• pp.311-320
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• 2017

액체가 부분적으로 채워져 있는 용기를 고속으로 이송시키면 슬로싱이 발생하므로 신속한 이송 및 조정 안정성을 위해 슬로싱을 억제할 필요가 있다. 본 연구에서는 사각용기를 수평방향으로 이송시킬 때 삼각형 속도 프로파일의 가속도 크기와 가감속 시간이 슬로싱에 미치는 영향을 수치해석적으로 연구하였다. 선행연구에서는 슬로싱의 1차 모드만을 고려하여 용기의 가감속 시간이 1차 고유 주기와 일치할 때 슬로싱이 상당히 억제됨을 보고한 바 있다. 반면 본 연구에서는 CFD 해석을 통해 슬로싱이 최소가 되는 가감속 시간을 찾고, 1차 모드 이외에 고차 모드를 함께 고려하여 이를 설명하였다. 또한, 질량과 스프링에 기반한 등가 모델을 이용한 해석을 수행하고 CFD 결과와 비교함으로써, 등가 모델의 정확성을 평가하였다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2012년도 학술발표회
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• pp.194-194
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• 2012

본 연구에서는 자연하천에서 Rhodamine-WT를 이용하여 추적자 실험을 수행하고 이를 바탕으로 오염사고대응예측모델에 대한 검증을 실시하고자 하였다. 최근 국내에서는 다양한 형태와 규모의 수질오염사고가 매년 수십건 이상 발생하고 있으며, 따라서 수치모형 기반의 수질오염 사고 대응 예측시스템에 대한 높은 신뢰성이 요구되고 있다. 수질사고에 노출되어 있는 지표수를 각종 용수로서 안전하게 공급하기 위해서는 정확한 수질예측이 필수적이며, 이를 위해서 수십 년간 연구되어 온 수질모델을 오염사고 대응예측시스템에 적합하도록 정확성과 신뢰성을 갖추기 위한 연구가 진행되어야 한다. 수치 모형을 이용한 물질의 이송 및 확산 모의에서는 오염물질 도달시간과 확산 농도를 결정하는 것이 가장 중요한 요소이므로 이송 및 확산 모의에 대한 검증 기법 개발 및 적용이 필요하다. 본 연구에서는 낙동강수계 지류하천인 감천에서 추적자 실험을 4회 실시하여 측정한 수리량과 농도 실측치를 이용하여 분산계수를 종 횡분산계수 산정이 가능한 2차원 유관추적법을 적용하여 산정하였다. 각 단면에 유속은 ADV-3차원 유속계인 Flow-Tracker를 사용하여 도섭으로 측정하였으며 하천의 흐름 방향의 직각으로 측선을 설치하고 펌프를 이용하여 채수를 한 다음 Rhodamie WT의 농도를 측정하였으며 측선의 위치 보정은 GPS를 통하여 보정하였다. 측정 자료를 이용하여 2차원 유관추적법으로 분산계수를 산정한 결과 각각의 측선에 따라서 다소 차이가 발생하였으며, 일부 구간에서는 이론식으로 계산한 분산계수와 근사한 값이 나타났다. 이는 사주가 매우 발달하고 만곡이 많은 실험구간의 특성상 Elder와 Fischer 식으로 계산한 값과 차이가 발생할 가능성이 높은 구간이기 때문인 것으로 판단된다. 또한 하폭에 대한 수심비가 커질수록 분산계수도 증가하고 평균유속에 대한 전단유속에 비에 비례하는 것으로 나타났다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제20권8호
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• pp.2508-2515
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• 1996

Determination of an optimal feed rate is valuable in the sense of the precision and efficient machining. In this regard, a new surface roughness model for the face milling operation that considered the radial and axal runouts of the inserts in the cutter body was developed. The validity of the model was proved through the cutting experiments, and the model is able to predict the real machined surface roughness exactly with the information of the insert runouts and the cutting conditions. From the estimated surface roughness value, the maximum feed rate that obtains a maximum naterial removal rate under the given surface roughness constraint can be selected by using a bisection method. Therefore, this mehod for optimizing the feed rate can be well applied to the using a bisection method. Therefore, this method for optimizing the feed rate can be well applied to the using selsction of the cutting condition during the NC data generation in CAM.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2019년도 학술발표회
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• pp.98-98
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• 2019

중력류 또는 밀도류는 주변 유체에 비해 상대적으로 밀도가 큰 유체가 밀도차에 의한 추진력으로 흐르는 것이다. 중력류의 수치모델링에는 두 가지 어려움이 있다. 즉, 적합한 지배방정식을 구성하여 적용하는 것 그리고 난류의 영향을 합리적으로 반영하는 것이다. 기존 중력류 해석을 위한 지배방정식들은 유체의 연속방정식과 운동량 방정식 그리고 밀도 또는 농도의 이송방정식을 조합하여 구성된다. 이들 지배방정식을 이용한 연구들은 대부분 두 유체 사이의 밀도차가 충분히 작아서 밀도 변동(variations)의 영향은 오로지 부력항에서만 유지된다는 Boussinesq 근사에 근거를 둔다. 그리고 이송방정식에서 밀도 또는 농도의 확산계수을 점성계수의 함수로 표현하기 위해서 Schmidt 수를 이용한다. 수치모델링에서 Schimdt 수는 상수값을 적용하지만, 이 값은 밀도의 연직방향 경사에 근거한 부력빈도(buoyancy frequency)와 난류량의 따라 큰 차이를 보이는 것으로 알려져있다. 한편, 표준 통계학적 난류모델과 벽함수를 적용한 수치모델링은 초기 중력에 의해서 무너지는(slumping) 단계를 넘어 관성력으로 추진되는 단계와 점성 효과가 지배적인 단계에서는 정확도에 현저히 낮아지기 때문에 대부분 큰와모의(large-eddy simulation, LES) 또는 DNS(direct numerical simulation)수준의 고해상도(high-resolution) 해석기법을 적용하여 공학적인 문제에 적용하는 데는 한계가 있다. 이 연구에서는 Boussinesq 근사와 Schmidt 수를 사용하지 않으며, LES 보다 적용이 용이한 DES (detached-eddy simulation)기법을 조합한 다상흐름 수치모델을 적용하여 중력류를 해석을 시도하였다. 수치해석결과를 실험값과 함께 기존 수치모델링 기법으로 구한 수치해와 비교분석하여 이 연구에서 개발 및 적용된 수치모델링 기법의 적용성을 평가한다.

• 한국시뮬레이션학회:학술대회논문집
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• 한국시뮬레이션학회 1998년도 The Korea Society for Simulation 98 춘계학술대회 논문집
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• pp.6-10
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• 1998

RTO(Real-time Object) 모델로 불리는 실시간 객체지향 모델은 컴퓨터에 의해 제어되는 실시간 제어기 및 이의 응용 환경 시뮬레이터를 정밀하게 표현하는데 유용한 모델로 정착되었다. 이 모델은 실시간 분산 컴퓨터 시스템과 이의 응용 환경에 대한 실시간 시뮬레이터를 통합적으로 설계하는데 강력한 표현력을 보여주고 있다. RTO 기반의 접근 방법에 의한 통합 설계는 RTO로 불리는 객체의 네트워크 형태로 표현된다. 본 논문에서는 이와 같은 설계 방법을 자동판두께제어기(Automatic Gauge Controller, AGC)라고 불리는 실시간 분산 시스템의 설계 사례를 통해 제시하고자 한다. AGC 시스템은 압연공정 제어기로서 압연공정 실시간 시뮬레이터의 소재 이송 및 압하 공정을 제어한다. 설계과정을 통해서 실시간 분산 시스템 명세의 추상화 방법에 대하여 논하고, 네트워크의 구축 과정을 통한 시뮬레이션 모델의 정밀한 표현 방법을 제시하며, RTO의 분산구조 및 명확하고 엄밀한 실시간 설계 방법에 대하여 논한다.

• 한국공작기계학회:학술대회논문집
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• 한국공작기계학회 2004년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.370-375
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• 2004

This paper presents an accurate cutting simulation and feedrate scheduling system for CNC machining. This system is composed of a cutting simulation part and a feedrate scheduling part. The cutting simulation part computes the geometric informations and calculates the cutting forces in CNC machining. The cutting force model using cutting-condition-independent coefficients was introduced for flat end milling and ball end milling. The feedrate scheduling part divides original blocks of NC code into smaller ones with optimized feedrates to adjust the peak value of cutting forces to reference forces. Some machining examples show that the developed system can control the cutting force at desired levels.