• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2009.05a
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• pp.880-884
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• 2009

여름철 강우시 저수지로 유입하는 고탁도의 하천수는 저수지 주변 수체에 비해 낮은 수온과 높은 부유물질 농도(SS)로 인해 상대적으로 높은 밀도를 가지며, 저수지 내에서 동일 밀도층을 따라 분포하며 밀도류를 형성하게 된다. 탁수는 대부분 장기간 저수지에 체류하며 수질과 수생태계에 큰 영향을 주게 된다. 따라서 저수지로 유입한 탁수의 밀도류 거동특성을 파악하는 것은 저수지 운영, 수질관리 및 수생태계 보호를 위한 관리대책 수립에 있어서 중요한 요소이다. 본 연구의 목적은 횡방향 평균 2차원 수치모델을 이용하여 초기수위별 다양한 유량규모에서 소양호로 유입하는 밀도류의 거동특성(유입경계지점 수심($h_0$), 침강점 수심($d_p$)과 거리($X_p$), 분리점 수심($d_s$), 중층류 관입두께($h_i$), 댐 축 도달시간($t_a$), 희석율(${\beta}$))을 분석하여 저수지 수질관리를 위한 의사결정지원 기초정보를 제공하는데 있다. 밀도류의 거동분석을 위해 사용된 유량조건은 그동안 소양호에서 발생한 홍수크기를 바탕으로 7개의 등급으로 나누었으며, 각각의 유량조건별 수문곡선은 2007년 수문사상 중 7월 30일부터 8월 30일까지의 수문사상을 바탕으로 수정가우시안 공식을 사용하여 산정하였다. 탁수 거동 특성의 모의는 서로 다른 초기 수위 및 유량조건하에서의 탁수거동을 나타냈고, SS농도 25 mg/L 이상을 기준으로 하여 탁수층의 $d_p$, $X_p$, $d_s$, $h_i$, $t_a$, ${\beta}$를 산정하였다. 일반적으로 유량규모가 커질수록 $d_p$와 $d_s$는 증가하였고, $X_p$는 댐 축으로부터 가까워짐이 확인되었으나, 동일 유량규모에 대해 초기 수위가 증가함에 따라 $X_p$는 대체로 댐으로부터 멀어졌다. $h_i$는 유량규모가 증가함에 따라 완만하게 증가하는 경향을 보였고, $t_a$는 초기수위가 EL. 165 m일 때 유량이 2,000 CMS 미만인 경우 댐 앞까지 도달하지 못하는 것으로 나타났으며, 나머지 수위조건에서는 유량이 3,000 CMS 미만인 경우 댐 앞까지 도달하지 못하는 것으로 나타났다. 유량 규모에 따라 $X_p$가 0 km인 지점과 19 km인 지점에서의 ${\beta}$ 값을 산정한 결과 일반적으로 유량규모가 커질수록 유입수의 희석효과는 작아지며 초기수위가 커질수록 증가하는 경향을 나타냈다. 연구 결과는 탁수 발생 초기 저수지 운영 실무자들이 유량규모 및 초기 수위조건에 따른 밀도류의 거동특성을 신속히 예측하는 목적으로 사용될 수 있다.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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• v.11 no.2
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• pp.262-270
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• 1987

A numerical method is presented which can solve the unsteady momentum and thermal boundary layers, coupled through the agency of buoyancy force, over a heated circular cylinder impulsively started from rest. By linearizing the nonlinear finite difference equations without sacrificing accuracy, numerical solutions are obtained at each time step without iteration. To get rid of the requirement of excessive number of grid points in the region of reversed flow, special form of transformed variables are used, by which the computational boundary layer thickness is maintained almost constant. These numerical properties enable the method to easily handle the region of reversed flow and how the singularity develops in the interior of the boundary layer. In order to investigated the thermal effects on the skin friction, heat flux, displacement thickness and on the separation, we have successfully solved three different cases of the buoyancy parameter .alpha.(Gr/Re$^{2}$).

• Journal of the KSME
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• v.29 no.3
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• pp.294-305
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• 1989

소성가공 공정설계의 컴퓨터를 이용한 최적설계를 위하여 선결되어야 기술적 과제를 (i) 구성방 정식, (ii) 윤활 및 마찰조건, 그리고 (iii) 적응적 유한요소망 재구성법 등 3가지 분야로 대별하여 논의하였다. 적절히 선택된 마찰/구속조건 등 경계조건 (boundary condition) 과 적절한 유한 요소망의 구성을 통하여 최종제품의 형상을 만들어내기 위한 금형의 형상 등을 유한요소법으로 해석하여 공정설계상의 시행착오의 범위와 횟수를 줄일 수 있다(7,8). 또 하나의 예로서 자동 차의 자체 등 비교적 대형의 판재가공에서 펀치에 의한 본격적인 가공행정이 이루어지기 전에 판재 자체가 중력에 의하여 처지게 되는데 이러한 중력에 의한 피가공재의 초기 처짐은 최종제 품의 형상에 직접적인 영향을 주게 된다. 이 경우 기존의 유한요소 해석 기법을 사용하여 초 기처짐을 제어하기 위한 판재의 가공전 고정용 금형(binder wrap)의 최적설계를 훌륭히 수행할 수 있다. 이같이 현재의 유한요소 해석법은 많은 기술적 과제를 지니고 있으나 동시에 소성가 공의 컴퓨터 응용설계를 실현하기 위한 궁극적 도구로서 매우 큰 활용 잠재력을 지니고 있다.

• Journal of the Korea Computer Graphics Society
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• v.10 no.2
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• pp.35-41
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• 2004

유체 시뮬레이션은 Navier-Stoke 방정식의 해를 구하는 과정으로 볼 수 있는데, 이 방정식은 초기 조건 및 주변 환경에 따라 매우 민감하게 반응하기 때문에 사용자가 원하는 형태로 제어하는 것이 매우 어려운 일이다. 본 논문에서는 유체의 움직임을 실제 공간에 임베드된 smooth manifold 위로 제한하고, 유체의 움직임을 manifold의 모양에 의해 직관적으로 제어하는 방법을 제안한다. 제어 manifold 안의 유체의 흐름을 자연스럽게 유지하기 위하여 경계에 가상의 중력장을 설정하여 유체가 경계면에서 자연스럽게 내부로 유도되도록 하였다. 본 논문의 유체 제어 방법은 제어 manifold의 모양을 키프레임 보간함으로써 간접적으로 유체 애니메이션의 키프레임 애니메이션으로 만드는 것도 가능하다. 이 과정에서 제어 manifold의 변형에 의한 유체정보를 재구성이 필요한데, 본 연구에서는 그리드의 재샘플링을 통해 해결하는 방법을 제시하였다.

• Journal of Power System Engineering
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• v.14 no.5
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• pp.5-9
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• 2010

본 연구는 수정 오일러 법칙을 이용한 봉의 열전달문제를 엄밀해와 수치해를 수치해석적 해법을 이용해 비교한 것이다. 경계조건으로는 열전도 및 대류가 동시에 존재하는 경우의 모델을 가정하여 계산하였고, 봉의 길이가 원주방향에 비해 상당히 길다고 가정하여 1차원으로 지배방정식을 정리하여 2차 상미분방정식을 유도하여 계산을 수행하였다. 계산을 수행한 결과 적절한 초기 추측값인 ${\beta}$값을 정의하면 오일러의 방정식으로도 충분히 만족할만한 결과를 얻을 수 있다는 것을 알았고, 지수함수 형태의 유도 상관식이 엄밀해와 ${\pm}1%$ 범위 내에서 일치한다는 결과를 얻었다.

• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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• v.17 no.11
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• pp.395-402
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• 2016

This paper presents a design methodology for improving the energy efficiency by considering the inertial properties of serial manipulators. This method employed is to put the inertia matrix, which has a critical effect on the equation of motion, into the constraints of the optimization problem. Through the optimization process, we propose a design algorithm that can double-check whether the optimized parameters satisfy the required performance or not by using an auxiliary index associated with the inertia and energy. Using this design algorithm, we were able to improve the energy efficiency by minimizing the torque. We applied this method to a 3 degrees of freedom serial manipulator and simulated it.

• Journal of the Korean Society for Railway
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• v.13 no.2
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• pp.147-151
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• 2010

Since the kinetic energy is dissipated through plastic deformation energy generated in expanding process of the tube by a die. In order to successfully absorb the kinetic energy there should be no buckling in the expansion tube during expanding process. The buckling instability of the expansion tubes is affected by the initial boundary conditions, tube thickness and length. In this study, the effects of the tube thickness except length and initial boundary condition on the buckling instability are studied using a finite element method. In addition, Analysis procedure for nonlinear post-buckling analysis of expansion tube is established. There are three kinds of finite element analysis procedures for buckling analysis of expansion tube, quasi-static analysis, linear buckling analysis and nonlinear post-buckling analysis. The effect of the geometry imperfections defined as linear superimposition of buckling modes is considered in the nonlinear post-buckling analysis. The results of finite element analysis indicate that the buckling load increase with increase of thickness of tube and geometry imperfection. Finial buckling shapes are changed with respect to the geometry imperfection.

• Journal of Korean Society of Coastal and Ocean Engineers
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• v.24 no.2
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• pp.89-96
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• 2012

Based on the hydroelastic theory and the matched eigenfunction expansion method(MEEM), the dynamic behavior of the porous flexible net sheet and wave forces have been investigated in monochromatic waves. The net sheet is installed vertically with the submergence depth. Top end of a net sheet is fixed and its lower end is attached by a clump weight. It is assumed that the initial tension is sufficiently large so that the effects of dynamictension variation can be neglected. The boundary condition on the porous flexible net sheet is derived based on Darcy's fine-pore model and body boundary condition. The developed analytic model can be extended to the impermeable/permeable vertical plate and the impermeable flexible membrane. The analytical model was used to study the influence of design parameters(wave characteristics, porosity, submergence depth, initial tension) on the response characteristics and wave load of the net sheet.

• Journal of the Korean GEO-environmental Society
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• v.19 no.12
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• pp.25-32
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• 2018

This paper investigates the effect of rock discontinuities on a shear stress wave that is induced by earthquake or blasting and provides the result of numerical parametric studies. The numerical tests of different conditions of rock and discontinuity have been carried out after confirming that the numerical approach is valid throughout a verification analysis from which the test results were compared with a theoretical solution. In-situ stress condition was considered as a rock condition and internal friction angle and cohesive value, which are the shear strength parameters, were considered as discontinuities condition. The joint inclination angle was also taken into account as a parameter. With the various conditions of different parameters, the test results showed that a shear stress wave propagating through a mass is highly influenced by the shear strength of discontinuities and the condition of joint inclination angle as well as in-situ stress. The study results indicate that when earthquake or blasting-induced dynamic loading propagates through a jointed rock mass or a stratified soil ground the effect of in-situ stress and discontinuities including a stratum boundary should be taken into account when evaluating the dynamic effect on nearby facilities and structures.

• Journal of the Korean Society of Propulsion Engineers
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• v.9 no.1
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• pp.9-16
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• 2005

Jet vane is an useful component which is installed at the end of a nozzle for the purpose of the posture control and the secure controlling stability during the initial launching of a rocket. During several seconds from its initial launching moment, the JV driving part is heated due to the direct contact of the vane with the combusted gas and the vane is ablated mechanically or chemically. In this study, as the fundamental study for the thermal analysis of jet vane, the heat transfer into a jet vane which is located in the uniform supersonic flow field is calculated. For this, boundary layer integral method and finite difference method are used simultaneously. Based on the thermal boundary conditions derived from the analysis, the transient heat conduction in the vane is also calculated.