• KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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• v.26 no.5B
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• pp.529-537
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• 2006

This paper investigates the impacts of the drag-related weighting coefficients on mean velocity and turbulence structures. The transport equations for the Reynolds stress of vegetated open-channel flows are derived by using the temporal- and horizontal-averaging scheme. It is found that the total Reynolds stress of vegetated open channel flows consists of the Reynolds stress due to temporally fluctuating velocities and the Reynolds stress due to spatially fluctuating velocities. The drag-related weighting coefficient $C_{fk}$ for the total Reynolds stress component is found to be unit, while the coefficient for the Reynolds stress due to temporally fluctuating velocities can be negligible. This is the reason why very small weighting coefficients in previous studies yield very good agreements with measured data. In other words, the Reynolds stress due to spatially fluctuating velocities remains still unknown, especially due to the large number of measuring locations. Through a developed Reynolds stress model, vegetated open-channel flows are simulated and compared with measured data from the literature. Comparisons reveal that the computed mean flow and Reynolds stress structures are hardly affected by the drag-related weighting coefficients. However, the computed turbulence intensity profiles are significant different with the drag-related weighting coefficients. A budget analysis of the transport equations for the Reynolds stress component is carried to investigate why turbulence intensity is affected by the drag-related weighting coefficients.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2006.05a
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• pp.1323-1327
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• 2006

일반적으로 화력발전소는 원활한 원료 및 냉각수의 공급과 환경적인 요인으로 인해 내륙보다는 해안에 위치하고 있다. 발전소의 안정성을 확보하기 위해서는 고열의 발전기를 냉각하는 냉각설비들이 반드시 필요하며 이를 위해 취수로를 통한 냉각수의 원활한 공급이 이루어져야 한다. 이러한 냉각수 공급은 대용량 펌프에 의해 이루어지며, 취수로 구조물의 형상 및 냉각수의 흐름조건에 따라 성능과 수명이 좌우된다. 특히 해안에 위치하는 지리적 여건상 직접취수가 많으며 이러한 경우 유사가 취수로에 유입되어 펌프 흡입 시 균열과 임펠러 마모 등을 유발시켜 펌프의 안전에 악영향을 미치게 된다. 따라서 취수로에 유사의 퇴적을 유도하는 침사지를 설계하게 되며 Hydraulic Institute Standards(1998)에서는 허용설계유속을 0.2 m/s 이하로 정하고 있다. B 발전소는 직경 3 m의 대형 취수관로 3개를 통해 매우 빠른 유속으로 취수로에 유입되는 냉각수 계통 구조물을 가지고 있어 침사지 내 유속이 허용기준을 초과하였다. 본 연구에서는 침사지내 유속을 만족시키기 위해 다양한 에너지 소산 구조물 설계방안을 제시하였다. 각 설계방안에 따른 흐름 특성 및 유속 분포를 파악하고 common bay 내에서의 난류특성을 분석하여 비교.검토하였다. 수리모형실험 결과를 통해 각각의 설계방안에 따른 침사지의 효율을 평가하였으며 최적의 에너지 소산 구조물에 대한 설계방안을 제안하였다.

• Proceedings of the Membrane Society of Korea Conference
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• 1997.10a
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• pp.61-64
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• 1997

1. 서론 : 적절한 이산화탄소의 분리는 지구온난화의 가속현상을 늦출 수 있을 뿐만 아니라 각종 탄화수소가스의 원료로 분리 정제된 이산화탄소를 재이용할 수 있으므로 경제적으로 매우 중요하다. 이산화탄소 분리에 사용되던 기존 공정들의 단점을 보완할 수 있는 대체방안으로 최근에 개발되기 시작한 것이 소수성의 다공성 고분자 분리막(hydrophobic porous ploymeric membrane) 방법인데, 이는 모듈의 유효 막 표면적이 상대적으로 크고 기체와 액체의 흐름을 독립적으로 제어할 수 있으므로 범람 등의 현상이 없으나 막 자체의 저항이 비교적 큰 단점을 가지고 있다. Qi와 Cussler는 이러한 특성을 가지는 중공사막 모듈에서의 기-액 흐름에 대한 물질전달 상관관계식을 얻었으며[1], Karoor 등은 여러 가지 중공사막 모듈을 사용하여 순수물과 diethanolamine(DEA) 등의 흡수제에 대한 이산화탄소의 물질전달 거동을 수치모델과 실험을 통하여 고찰하였다[3]. 또한 중공사막 접촉기의 실제적 응용에 대하여 Matsumoto 등은 화력발전소에서 발생하는 연소가스 내의 이산화탄소 흠수에 대한 연구를 수행하였다[4]. 본 연구에서는 중공사막 접촉장치를 사용하여 흡수제를 순수물과 탄산칼륨($K_2CO_3$)을 사용했을 경우의 이산화탄소의 분리 거동을 수치모델과 실험을 통하여 고찰하였다. 수치모델의 경우 이전까지의 연구가 반응이 없는 경우나 반응식을 간략화시킨 경우에 한정되었는데 비하여, 반으이 있는 경우 각각의 반응물질들의 거동을 고려한 반응식을 유도하여 해를 구하고자 하녔다.

• Journal of the Korean Geotechnical Society
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• v.27 no.3
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• pp.95-102
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• 2011

A model of solid-water-air coupling in triphasic mixture is compared to that of solid-water coupling in biphasic mixture with an application to partially saturated soils. Based on thermodynamics, the mathematical framework governing the behavior of a partially saturated soil is derived by using balance equations, and numerical implementation through drainage experiment of a sand column is carried out to validate the obtained formulations. The role of the air phase in the hydro-mechanical behavior of triphasic mixture can be analyzed from the interaction among phases and from the solid skeleton's constitutive behavior, and the three-phase model found applications in geotechnical engineering problems, such as $CO_2$ sequestration and air storage in an aquifer.

• KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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• v.6 no.2
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• pp.93-101
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• 1986

The behavior of a plane buoyant jet discharged vertically upward into a stagnant uniform environment is analyzed by continuity, momentum transport equation by numerical scheme. The governing equations are solved by finite difference method employing stream function and vorticity transport and Prandtl's turbulent model. Results for centerline velocities and temperatures, temperature distribution and flow pattern in receiving environment due to buoyant jet in the range of discharge densimetric Froude number of 4 to 32 show good agreement with published data. Spreading rate and dispersion ratio, which are required in integral type analysis of whole range of buoyant jet and have not been obtained yet, are derived in terms of discharge densimetric Froude number and vertical distance from source.

• Proceedings of the Korean Society of Soil and Groundwater Environment Conference
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• 2006.04a
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• pp.387-390
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• 2006

매립장주변의 대수층 특성과 수리지화학적 특성과의 상관관계 분석은 매립장 환경 위해 요인을 평가하는데 중요한 역할을 하며 이를 위해 생활쓰레기 매립장인 금산 매립장을 대상으로 연구를 수행하였다. 대수층 매질 특성을 파악하기 위해 토양시료를 채취하여 중금속 성분 및 pH, 전기전도도, 용존유기탄소, 양이온교환능력, 유기물함량, 토양 입도분석을 수행하였고, 수리지화학적 특성 파악을 위해 수질검층 및 지하수 시료를 분석하여 매립지역의 수직 및 수평적인 분포 특성을 파악하였다. 대수층의 토양특성과 지하수 수질특성의 비교분석 결과 침출수 집수정을 기점으로 침출수의 영향을 받은 관측정의 전기전도도(EC) 측정값이 배경 지하수에 비해 상대적으로 높은 값을 보여 주었다. 입도분석 결과 상부 표토에 가까운 50cm 이내의 토양은 농경의 영향으로 심부보다 상대적으로 실트질 토양이 많고 이보다. 심부의 토양은 사질 토양으로 되어 있었다. 이러한 투수성이 좋은 사질 토양은 지하수의 이동을 비교적 쉽게 유도하기 때문에 매립장으로부터 침출수가 누출되었을 때 지하수 흐름을 따라 빠르게 이동할 수 있는 통로로 작용될 것으로 판단된다.

• Composites Research
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• v.19 no.5
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• pp.1-6
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• 2006

In this study, a closed-form analysis has been developed for the transverse shear behavior of thin-walled composite beams with closed cross-sections. The shear flow distributions and cross-section stiffness coefficients are derived analytically by using a mixed beam approach. The theory has been applied to single-celled composite box-beams with elastic couplings. The location of the shear center and the effect of transverse shear deformation on the static behavior of composite beams are investigated in the framework of the analysis. The present results are validated against those of a two-dimensional finite element analysis and a good correlation has been obtained for box-beam cases considered in this study.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2021.06a
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• pp.103-103
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• 2021

실험실에서의 파랑생성에 흔히 사용되는 피스톤형 조파장치는 수심에 따라 유속이 동일하게 생성된다는 제약이 있어 주로 천해파의 생성에 적합한 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 이러한 제약조건 없이 다양한 유속분포의 파형을 생성하는 수직 다열화된 조파장치가 개발되었다. 우선, 수심방향으로 이산화된 각 패들(paddle)의 스트로크에 대해 선형해석해가 유도되었다. 개발된 해석해는 패들의 수 및 유속분포에 따라 기존의 피스톤형 혹은 플랩형 조파장치 해석해로 근사함이 밝혀짐으로써 포괄적으로 활용될 수 있음이 확인되었다. 즉 개발된 해석해를 활용하면 선택적으로 피스톤형 및 플랩형 조파성능이 구현될 수 있다. 더불어 개발된 해석해는 다상유체의 내부파 생성에도 확정되어 적용가능함이 확인되었다. 다음으로, 개발된 조파장치를 수치적으로 구현하였다. 오픈소스 3차원 수치모형인 OpenFOAM 중, 두 개 이상의 불연속 및 비압축 유체에 대한 Navier-Stokes 방정식을 해결하는 수치 모듈을 사용하여 제안된 수직다열화된 조파장치의 성능이 평가되었다. 이때 동적격자모델(olaDyMFlow)을 결합함으로써 개발된 조파장치 움직임이 물리적 조파장치와 흡사하도록 수치적으로 구현하였다. 모의결과, 여러 개의 다열화된 패들이 층류 흐름 조건에서 심해파를 효율적으로 생성시키고, 중간수심 파랑조건에서는 제안된 조파장치가 상대적으로 덜 유리함을 확인할 수 있었다. 마지막으로 공기, 기름 및 물 등 3상의 흐름조건에서 단 두 개의 패들을 활용하여 각각 내부파 및 표면파를 생성하되었으며, 모의 결과는 해석해과 비교됨으로써 개발된 조파장치의 성능이 검증되었다.

• Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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• v.45 no.10
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• pp.817-824
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• 2017

This paper presents the characteristics of wing-tail interference for a tail-controlled missile. The magnitude of wing-tail interference was calculated with wind tunnel test results and its effects on aerodynamic coefficients were investigated. The downwash angle of tail wing was calculated with experimental data and the effect of wing-tail interference was expressed as a ratio of angle of attack. Numerical simulations were made to examine flow characteristics of wing-tail interference and the vorticity contour of missile were compared with respect to angle of attack. Experimental and numerical analysis results show that the wing-tail interference has significant effects on static stability of tail-controlled missile.

• Journal of Korea Water Resources Association
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• v.30 no.6
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• pp.699-708
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• 1997

The effective unsaturated hydraulic conductivity in stratified soils is evaluated using a three-dimensional stochastic approach. Because of the disparity of the correlation scales in a stratified soil, the general stochastic equations are simplified. This allows analytical evaluation of generic expressions for the effective hydraulic conductivities. Simple asymptotic expressions, valid at particular ranges(wetting front, drying condition, wetting condition) of the mean flow characteristics, are also derived. An example of applying the derived theoretical result to a imaginaryl clay soil is presented. It reveals found that the effective unsaturated hydraulic conductivity showed large-scale hysteresis. Such large-scale hysteresis was produced by the spatial variability of hydraulic soil properties rather than hysteresis of the local parameters. In addition the results show that the effective hydraulic conductivities were larger in the case of accommodating heterogeneity of soil preperties rather than neglecting heterogeneity of soil properties.