• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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• v.34 no.3
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• pp.229-235
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• 2010

Optimum values of fin performance and dimensions for an annular fin with a rectangular profile and a pipe with variable inner radius are determined by using a variable separation method. The range of ambient convection characteristic number that results in optimum heat loss is listed. The optimum heat loss, corresponding optimum fin effectiveness, fin length, and fin height are presented as a function of the inner radius of the pipe, inner fluid convection characteristic number, fin volume, and ambient convection characteristic number. One of the results shows that the optimum heat loss, fin effectiveness and fin length increase linearly with the inner radius of the pipe when both the fin volume and fin-base radius are fixed.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2010.05a
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• pp.1-5
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• 2010

1982년 10월 21일 스페인에서 발생한 Tous 댐 붕괴 시 발생한 유출로 인하여 댐에서 5km 하류에 위치한 도시지역을 홍수파가 관통하면서 시간에 따라 변화되는 홍수파의 특성을 수치모형을 이용하여 분석하였다. 분석에 적용된 수치모형은 비구조적 2차원 유한체적법과 불연속 흐름을 모의하기 위해 시간과 공간상으로 1차 정확도를 가진 HLLC 기법을 적용한 모형이다. 본 연구에서는 도시지역의 침수현상을 두 가지 Case에 대해 구성하였으며, 모의결과를 침수흔적 자료 및 기존의 수치모의 결과와 비교하였다. 첫 번째 Case는 Mulet and Alcrudo(2004)에 의한 수치모의결과와의 비교를 통해 모형의 적용성 검증을 하였으며, 두 번째 Case는 도시 지역에서의 건물 투수여부에 따라 변화되는 홍수파의 흐름특성 및 지점별 최대 침수심을 모의하였을 경우이다. Case 1에서 모형의 검증결과 수치모형을 통해 계산된 지점별 수심변화는 비교적 잘 일치하는 결과를 얻었으며, Case 2의 경우 지점별 수심은 Case 1에 비해 다소 과소산정 되는 경향을 나타내었다.

• Annual Conference of KIPS
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• 2019.05a
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• pp.649-652
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• 2019

최근에 카메라를 사용하여 물체를 인식하고 수량을 측정하는 연구가 진행되고 있다. 하지만 건축 자재와 같이 인접한 동일 물체의 경우, 인식과 측정이 어려우며, 이와 관련된 연구는 부족한 실정이다. 본 논문에서는 이러한 문제를 해결하기 위해 딥러닝과 드론을 사용하는 방법을 통하여 자재 더미의 윗면과 측면의 촬영, 드론 로그를 사용하한 드론 높이와 Yaw값 획득, 영상 내 자재 종류와 영역 정보 등 미리 학습된 딥러닝 모델을 사용한 획득방법, 드론 촬영 시의 Yaw값 차이를 이용해 윗면과 측면이 공통으로 가지는 직선 검색, 자재 더미의 가로, 세로, 높이의 비율 등을 통한 각 화소 비율과 자재 개수의 영역별 가상의 체적값 분석, 드론의 화각, 높이를 사용한 체적 사진측량값 획득, 가상 체적과 사진측량법 사이의 오차 최소화 비율 등을 연구하였다.

• Journal of the Korean GEO-environmental Society
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• v.3 no.1
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• pp.67-77
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• 2002

Volume change of the dredged soils is composed of the volume loss of soil particle flowing over an outflow weir with water and settlement due to both the self-weight consolidation in reclaimed layer and the desiccation at the surface of reclaimed layer. In order to estimate the amount of soil particles flowing over an outflow weir with water, the evaluation procedure of loss ratio of the dredged soils is proposed in the present study based on the Marsal's modified breakage theory and the results of hydrometer analyses. To verify a validity of the proposed procedure, evaluated loss ratio is compared with results from the other existing methods. The model test results and those of field test were compared and analyzed. Also, the variation of soil loss ratio was examined through the model test in the lab.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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• v.35 no.12
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• pp.1383-1389
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• 2011

The current study focuses on the consistent analysis of heat transfer in multichannel volumetric solar receivers used for concentrating solar power. Changes in the properties of the absorbing material and channel dimensions are considered in an optical model based on the Monte Carlo ray-tracing method and in a one-dimensional heat transfer model that includes conduction, convection, and radiation. The optical model results show that most of the solar radiation energy is absorbed within a very small channel length of around 15 mm because of the large length-to-radius ratio. Classification of radiation losses reveals that at low absorptivity, increased reflection losses cause reduction of the receiver efficiency, notwithstanding the decrease in the emission loss. As the average temperature increases because of the large channel radius or small mass flow rate, both emission and reflection losses increase but the effect of emission losses prevails.

• Proceedings of the Korean Radioactive Waste Society Conference
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• 2005.06a
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• pp.231-238
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• 2005

On the basis of flow resistance theory the conceptual model and related mathematical descriptions is proposed for resistance modeling of groundwater flow in CPM(continuum Porous medium), DFN(discrete fracture network) and fractured-porous medium. The proposed model is developed on the basis of finite volume method assuming steady-state, constant density groundwater flow. The basic approach of the method is to evaluate inter-block flow resistance values for a staggered grid arrangement, i.e. fluxes are stored at cell walls and scalars at cell centers. The balance of forces, i.e. the Darcy law, is utilized for each control volume centered around the point where the velocity component is stored. The transmissivity (or permeability) at the interface is assumed to be the harmonic average of neighboring blocks. Flow resistance theory was utilized to relate the fluxes between the grid blocks with residual pressures. The flow within porous medium is described by three dimensional equations and that within an individual fracture is described by a two dimensional equivalent of the flow equations for a porous medium. Newly proposed models would contribute to develop flow simulation techniques with various matrix characteristics.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2012.05a
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• pp.147-147
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• 2012

댐 및 제방 등의 수공구조물 붕괴에 의한 극한홍수 전파를 해석하기 위한 2차원 홍수 해석기법에는 현재까지 다양한 기법들이 개발되어 왔고 다양한 모형들이 상용화 또는 범용화 되고 있다. 그 중 흐름의 전파양상을 정확하게 반영할 수 있는 상류이송기법인 Godunov형태의 유한체적기법은 충격파와 같은 불연속적인 해를 가지는 문제를 정확히 해석할 수 있고, 비구조적 격자 사용의 용이성 등의 장점 때문에 2차원 홍수파 전파 해석에 있어서 최근 십수년간 가장 활발하게 연구되어왔다. 하지만 이러한 기법은 양해법을 근간으로 하는 해석 기법으로써, 계산거리의 간격이나 계산시간의 간격, 격자망의 구성 등 엄격한 제한이 필요하다. 특히 방대한 계산시간을 요구하는 기법의 약점은 홍수예 경보 등을 위한 실시간 모형의 구동에 있어서 큰 제약이 되어 왔다. CPU의 성능이 지속적으로 발전하면서 이러한 문제는 점차 극복되어 왔으나, 발열 등의 문제와 이를 극복하기 위한 멀티코어의 등장으로 인해 단일 코어의 성능개발은 매우 더딘 것이 사실이다. 현재까지 연구되고 개발되어 온 모형들은 특별한 처리 없이는 단일 코어만을 사용하여 계산할 수 밖에 없기 때문에 멀티코어의 장점을 전혀 이용할 수 없다. 이러한 점을 극복하기 위해 프로그램을 병렬화하여 단일 문제에 대해 멀티코어를 사용할 수 있다면 계산시간 단축에 큰 효과를 거둘 수 있을 것이다. 현재까지 IT분야에서 다양한 병렬프로그래밍 기법들이 개발되고 소개되어 왔다. 본 연구에서는 병렬프로그래밍 기법중 가장 널리 사용되고 있는 MPI(Message Passing Interface)기법을 적용함으로써 기 개발된 고정확도 유한체적모형을 병렬화 하여 계산시간을 단축하고자 하였다. 개발된 모형을 장애물이 존재하는 실험하도의 댐 붕괴 문제와 2002년 태풍 루사 시 큰 피해를 입은 강릉시 일원의 섬석천 유역에 위치한 장현저수지와 동막저수지의 붕괴사례에 대해 적용하였다. 모형을 코어 개수별로 다양하게 모의함으로써 기존모형과의 결과에 대한 일치성을 확인하였고, 기존 모형 대비 계산시간 단축의 효과를 입증할 수 있었다. 개발된 본 모형을 실시간 홍수범람해석을 위한 시스템으로 구축할 수 있다면, 실시간 홍수예 경보에 있어 주요지점에서의 수위해석 뿐만이 아닌 제내지 범람 예보 분야까지 확대 적용할 수 있을 것으로 사료된다.

• KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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• v.29 no.3A
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• pp.251-258
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• 2009

This paper deals with the strongest beams with the solid regular polygon cross-section, whose volumes are always held constant. The differential equation of the elastic deflection curve of such beam subjected to the concentrated and trapezoidal distributed loads are derived and solved by using the double integration method. The Simpson's formula was used to numerically integrate the differential equation. In the numerical examples, the clamped-clamped and clamped-hinged ends are considered as the end constraints and the linear, parabolic and sinusoidal tapers are considered as the shape function of cross sectional depth. As the numerical results, the configurations, i.e. section ratios, of the strongest beams are determined by reading the section ratios from the numerical data obtained in this study, under which static maximum behaviors become to be minimum.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2022.05a
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• pp.15-15
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• 2022

우리나라 홍수 발생은 강수량이 집중되는 여름철에 집중되어 있어 홍수피해 방지에 주의가 필요하다. 보와 제방 등 이러한 홍수 피해를 대비하기 위한 구조물에 설계를 위해서는 하천의 유량 조사가 필수적으로 요구된다. 하지만 홍수기 직접적인 유량 조사는 안전상의 이유로 거의 이루어지지지 않고 있으며, 수위를 측정하여 수위-유량 관계를 만들어 유량을 측정하고 있다. 그러나 중소 규모의 하천의 경우 하도 경사가 급해 사류가 발생하거나 하도 단면이 급변하는 경우가 있어 수위-유량 관계를 그대로 적용하기 어려운 문제가 있다. 따라서 이러한 문제를 해결하기 위해 하천에 진입하지 않고 유속을 측정 할 수 있는 영상유속계와 같이 흐름 영상을 사용하여 유속을 측정하는 방법들이 개발되었다. 영상유속계의 측정 방법중 Spatio Temporal Image(시공간 영상)을 사용하는 방법은 일정시간의 시간평균 유속을 산정할 수 있고 한 장의 시공간 영상을 분석하기 때문에 유속 산정에 걸리는 시간이 작은 장점이 있지만 영상 내 흐름 방향을 정확히 설정하지 못하면 오차가 생길 수 있는 문제가 있어 주 흐름 방향을 정확히 탐색할 필요가 있다. 따라서 본 연구에서는 영상에서 시공간 체적을 만들어 주흐름 방향을 찾아내는 기법들의 장단점을 비교하고 안동 하천실험센터의 실규모 하천수로에 적용하여 결과를 비교하고 적용성을 평가하였다. 이를 위해 하천수로에 추적자를 살포하여 영상으로 녹화하였으며 녹화된 영상을 자기상관법과 시간적분법을 적용하였으며, 이를 통해 주 흐름 방향을 판별하였다. 또한 두 방법을 통해 결정된 주흐름 방향을 적용하여 시공간 영상을 제작하고 이를 이용하여 유속을 산정하여 비교하였으며, 주흐름 방향을 산정하는데 생기는 오차가 유속 계산에 얼마만큼의 영향을 끼치는지 분석하였다. 이러한 실험을 통해 하천에서 시공간 영상을 활용한 표면영상 유속계측 방법을 활용하는데 있어 도움이 될 것으로 기대된다.

• Journal of computational fluids engineering
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• v.20 no.2
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• pp.103-108
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• 2015

Fluid-body interaction analysis of floating body with six degree-of-freedom motion is presented. In this study, three-dimensional incompressible Navier-Stokes equations are employed as a governing equation. The numerical method is based on a finite-volume approach on a cartesian grid together with a fractional-step method. To represent the body motion, the immersed boundary method for direct forcing is employed. In order to simulate the coupled six degree-of-freedom motion, Euler's equations based on rigid body dynamics are utilized. To represent the complex body shape, level-set based algorithm is utilized. In order to describe the free surface motion, the volume of fluid method utilizing the tangent of hyperbola for interface capturing scheme is employed. This study showed three different continuums(air, water and body) are simultaneously simulated by newly developed code. To demonstrate the applicability of the current approach, two different problems(dam-breaking with stationary obstacle and water entry) are simulated and all results are validated.