• Journal of Korea Water Resources Association
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• v.50 no.2
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• pp.89-97
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• 2017

Turbulent flow structure in the high amplitude meandering channel is complex due to secondary recirculation with helicoidal motions and shear layers formed by flow separation from the curved sidewall. In this work, the secondary flow and the superelevation of the water surface produced in the high-amplitude Kinoshita channel are reproduced by the unsteady Reynolds-averaged Navier-Stokes (RANS) computations using the VOF technique for resolving the variation of water surface elevation and three statistical turbulence models ($k-{\varepsilon}$, RNG $k-{\varepsilon}$, $k-{\omega}$ SST). The numerical results computed by a second-order accurate finite volume method are compared with an existing experimental measurement. Among applied turbulence models, $k-{\omega}$ SST model relatively well predicts overall distribution of the secondary recirculation in the Kinoshita channel, while all three models yield similar prediction of water superelevation transverse slope. The secondary recirculation driven by the radial acceleration in the upstream bend affects the flow structure in the downstream bend, which yields a pair of counter-rotating vortices at the bend apex. This complex flow pattern is reasonably well reproduced by the $k-{\omega}$ SST model. Both $k-{\varepsilon}$ based models fail to predict the clockwise-rotating vortex between a pair of counter-rotating vortices which was observed in the experiment. Regardless of applied turbulence models, the present computations using the VOF method appear to well reproduce the superelevation of water surface through the meandering channel.

• The Korean Journal of Rheology
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• v.2 no.2
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• pp.35-44
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• 1990

자유표면 유동을 수반하여 복잡한 구조를 지나는 유동문제를 수치모사할 수 있는 삼차원 유한요소법코드를 개발하였다. 정사각관을 대상으로 하는 삼차원 압출팽창 문제를 등온 뉴톤 유동뿐만아니라 비뉴톤유동 및 비등온 유동문제의 경우까지 다룰수 있도록 확장 하여 수치모사하였다. 삼차원 유한요소법 알고리듬에 pathline approach 방법과 사상방법을 적용시켜 등온 뉴톤 유체의 미동흐름에 대하여 압출 팽창문제를 푼 결과 팽창비가 대칭면에 서 최대 21.0%관의 모서리 부분에서 최소 4.1%로 나타났다 전단박화현상이 있는 비뉴톤 유 동의 경우 뉴톤유동에 비해 팽창이 작게 일어났고 비등온 유동의 경우 관벽온도가 낮은 쪽 이 높은 쪽에 비해 팽창이 크게 일어남을 알수 있었다.

• Proceedings of the Korean Geotechical Society Conference
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• 1999.10a
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• pp.169-176
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• 1999

본 논문은 지하수 흐름하에서의 풍화 잔류토의 세립자 유동특성을 파악하기 위한 수치모델을 개발하고, 실내에서 실시한 수리 모형실험을 통하여 수치모델의 적합성을 규명하였다. 한국의 풍화 잔류토는 점토와 모래의 중간 상태의 특성을 보이는 관계로 기존의 토립자 유동모델중 점토 또는 모래에 적합한 모델에 의해서는 정확한 유동특성의 파악에 한계가 있었다. 따라서, 본 연구에서는 한국의 풍화 잔류토에 적합한 세립자 유동모델을 제시함으로써 풍화 잔류토를 대상으로 시공되는 굴토공사, 댐 축조공사, 그리고 터널공사시 지하수 유입에 따른 세립토사의 유실특성을 이론적으로 규명하였고, 현장에서 배수재로 광범위하게 쓰이고 있는 토목섬유인 부직포의 투수 및 배수특성을 검토하였다

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• v.21 no.5
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• pp.557-563
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• 1997

The unsteady flow in three-dimensional cubic cavity with narrow channel at upper region is investigated experimentally for three kinds of Reynolds number, 1*10/sup 4/, 3*10/sup 4/ and 5*10/sup 4/ based on the cavity width and cavity inlet mean flow velocity. Instant velocity vectors are obtained simultaneously at whole field by PIV(Particle Image Velocimetry). Wall pressure distributions are estimated using Poisson equation from the velocity data. Results of PIV reveal that severe unsteady flow fluctuation within the cavity are remarkable at all Reynolds numbers and sheared mixing layer phenomena are also found at the region where inlet driving flow is collided with the clock-wise rotating main primary vortex. Instant velocity profiles reveal that deformed forced vortex formation is observed throughout the entire region and spanwise kinetic energy migration is conspicuous.

• Magazine of the Korea Concrete Institute
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• v.5 no.3
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• pp.133-141
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• 1993

탄성체에서 파의 흐름, 층류 그리고 난류에서 전단층과 같은 많은 동적문제들을 유한요소성 또는 차분법으로 해석할 때 자동분할기법이 문제의 해의 정확도를 크게 향상 시켜왔다. 일정한 속도로 움직이는 열원은 그 열원의 내부 그리고 주위에서 높은 변화도를 발생 시킨다. 이렇게 변화도가 심한 부분은 유한요소법으로 해석할 때 적절하고 세밀하게 분할 된 요소만이 만족시런 해를 얻을 수 있을 것이다. 본 연구에서는 공간-시간 영역에서 변화도의 크기에 따라 시간간격이 임의로 조정되는 자동 시간간격 조정법을 발전시켰다.

• Proceedings of the Korean Society of Soil and Groundwater Environment Conference
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• 2003.09a
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• pp.447-453
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• 2003

연구지역은 경남 양산시 상북면 삼삼리 일원으로 양산단층과 인접하며 급한 경사의 자연사면으로 이루어져 있다. 수치지형자료를 이용하여 고도값을 갖는 자료층을 추출한 후 10m$\times$10m 크기의 격자별로 DEM으로 변환하고, 이로부터 단위 격자의 경사도, 경사방향도, 음영도를 작성하고 흐름분배 알고리즘을 이용하여 설정된 격자별로 상부사면의 기여면적과 습윤지수를 산정하였다. 높은 습윤지수를 보이는 지역은 북서-남동 방향의 선형구조로 나타나며, 국소지역의 전단단열 특성과 일치한다. 한편 연구지역에서 전기비저항 탐사를 실시하여 높은 습윤지수를 나타내는 지역과 저비저항 이상대의 분포를 비교한 결과 습윤지수가 높은 지역은 모두 낮은 전기비저항 이상대로 관찰된다. 즉 습윤지수는 암석의 화학적 풍화를 수반하는 파쇄대의 분포와 일치하며 이를 토대로 국소지역에서 파쇄대의 예측과 암석의 안정성을 예측하는 방법으로 이용될 수 있다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• v.22 no.6
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• pp.935-941
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• 1998

Experiments were carried out for a cubic cavity flow. Contrinuous shear stress is supplied by driven flow for high Reynolds number and three kinds of aspect ratios. Velocity vectors are obtained by PIV and they are used as velocity components for Poisson equation for pressure, Related boundary conditions and no-slip condition at solid wall and the linear velocity extrapolation on the upper side of cavity are well examined for the present study. For calculation of pressure resolution of grid is basically $40{\times}40$ and 2-dimensional uniform mesh using MSC staggered grid is adopted. The flow field within the cavity maintains a forced-vortex formation and almost of the shear stress from the driving inflow is transformed into rotating flow energy and the size of the distorted forced-vortex increases with increment of Reynolds number

• Journal of the Korean Society for Precision Engineering
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• v.16 no.6
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• pp.190-196
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• 1999

In this study, a procedure for analyzing chip-tool friction and shear processes in 3-D cutting with a single point tool has been established. The edge of a single point tool including circular nose is modified to the equivalent straight edge, then 3-D cutting with a single point tool is reduced to equivalent oblique cutting. Transforming the conventional coordinate systems and using the measured three component of cutting forces, force components on the rake face and the shear plane of the equivalent oblique cutting system can be obtained. And it can be possible to assess the chip-tool friction and shear characteristics in 3-D cutting with a single point tool.

• Proceedings of the Korean Society of Coastal and Ocean Engineers Conference
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• 2003.08a
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• pp.222-226
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• 2003

대부분의 경우에 하구의 미세-점착성 퇴적물은 보통 무기성 광물과 유기물 및 생화학물의 혼합체이며, 광물 입자들은 주로 점토와 실트로 구성되어 있다. 이러한 혼합체의 침식특성은 사질성 퇴적물과는 달리 입자간의 응집현상에 의한 의해 크게 영향을 받으며, 응집강도는 광물질 구성, 입경분포, 유기물 함량 등으로 묘사되는 퇴적물 자체의 물리ㆍ화학적 기본특성에 따라 크게 변화하고 (Mea, 1986), 특히 저면 퇴적물의 침식 여부는 흐름 전단응력에 의한 저면퇴적물의 저항력 즉, 저면전단강도의 상대적 크기의 차이에 좌우되므로, 그 침식 특성은 저면전단강도 흑은 저면밀도로 묘사되는 저면특성에 따라 크게 변화한다(황규남 등, 2003). 또한 각 해역마다 저면 퇴적물은 퇴적물 공급원, 수동학적 조건, 생태학적 조건 등이 모두 다른 상태에서 형성된 퇴적층이므로, 저면 퇴적물의 기본특성 및 저면특성은 "site- specific" 한 성격을 갖는다. (중략)

• Proceedings of the Korea Concrete Institute Conference
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• 2005.05a
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• pp.383-386
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• 2005

철근콘크리트 부재가 하중을 받을 때, 응력교란구역에서의 힘의 흐름은 스트럿-타이 모델을 이용하여 효과적으로 표현할 수 있다. 그러나 스트럿-타이 모델을 이용하여 철근콘크리트 부재의 해석과 설계를 하기 위해서는 큰크리트 압축스트럿이 가지는 유효강도를 정확히 산정하여야 한다. 본 연구는 철근콘크리트 부재에 휨과 전단력이 동시에 작용할 때 발생하는 대각선 균열이 콘크리트 압축스트럿에 미치는 영향에 대해 설명하고 있다. 대각선 균열의 발생 메커니즘과 이로 인한 콘크리트 압축스트럿의 강도 저하를 이론적으로 설명하였으며, 그 결과를 철근콘크리트 보의 강도 산정에 적용하였다. 최종적으로 철근콘크리트 보의 강도 예측값을 기존 연구자들의 실험결과와 비교하여 제안된 이론의 합리성을 검증하였다.