• 한국전산유체공학회지
• /
• 제2권1호
• /
• pp.21-28
• /
• 1997

This paper presents a two-dimensional horizontal implicit model to general circulation in estuaries and coastal seas. The model is developed in non-orthogonal curvilinear coordinates system, using the Interpolating Matrix Method (IMM), in combination with a technique of multi-domain. In the propose model, the Saint-Venant equations are solved by a splitting-up technique, in the successive steps; convection, diffusion and wave propagation. The ability of the proposed model to deal with full scale nature is illustrated by the interpretation of a dye-tracing experiment in the Gironde estuary.

• 대한기계학회논문집A
• /
• 제24권7호
• /
• pp.1847-1853
• /
• 2000

A computer simulation technique for 2-dimensional laser generated ultrasonic waves was developed for visualization and investigation of ultrasonic propagation in solids. The technique is similar to a finite difference method (FDM) and a mass-particle model method, but uses a new nodal calculation method based on fundamental consideration of an elastic wave equation. By this method, the propagation behavior oflaser generated ultrasonic wave in thermoelastic and ablation mode is visualized and shows good agreement with previous experimental result or the numerical analysis result by Green function.

• 한국수자원학회논문집
• /
• 제50권11호
• /
• pp.795-802
• /
• 2017

본 연구는 지하댐에 의한 수자원 개발량을 평가하는 방법론을 제시한다. 연구 대상지역으로 선택한 쌍천 지하댐은 동해안 쌍천유역 하구에 위치하며 비피압 충적 대수층을 형성하고 있다. 동해안에는 지형적으로 유사한 지하댐 후보지가 여러 개 존재한다. 본 연구에서는 대수층의 지하수위를 평면 2차원 FDM 모형으로 산출하였으며, 여기서 유역 유출은 대수층 표면에 침투항으로서 입력된다. 3개의 유역 유출모형의 평균으로서, 기저유량은 $0.5m^3/sec$로 산출되었다. 그리고 이 기저유량 근처의 유입량을 갈수기 유입으로 간주하여, 유입량 및 양수량 변화에 따른 지하수위를 산출하는 방법으로 수자원 개발량을 평가하였다. 구체적으로는 현재 속초시 생활용수를 공급하고 있는 실제 양수량($28,000m^3/day$)을 적용하여, 우물 수위가 대수층 바닥에 도달하거나 지하수위가 대수층 표면을 상회하여 지표수 흐름이 발생하는 유입량을 추정하였다. 또한 수자원 개발량을 증대시키기 위하여 우물의 양수량을 증가시키거나 추가 우물을 설치하는 상황을 재현하고, 극심한 갈수기에 가능한 양수량을 산출하였다.

• 한국방사선학회논문지
• /
• 제13권7호
• /
• pp.1015-1024
• /
• 2019

최근 의료분야에서 X선은 질병의 진단 및 치료영역에서 필수적으로 요구되며, 영상의학 기술의 발전과 더불어 X선의 이용은 지속적으로 증가하는 추세지만, X선은 방사선 피폭의 단점을 가지고 있다. 방사선피폭을 방어하기 위해 임상에서는 납 방호도구를 사용하지만 납은 중금속으로 분류되어 납중독 등 인체에 유해한 반응을 일으킬 수 있다. 따라서 본 연구는 FDM(Fused Deposition Modeling)방식의 3차원 프린터의 재료를 이용하여 제작한 차폐체의 유용성을 알아보고자 한다. 필라멘트의 선감약계수를 확인하기 위해 PLA, XT-CF20, Wood, Glow, Brass를 이용해 팬텀을 제작 하고, CT scan을 하였다. 그리고 100 × 100 × 2 mm 크기의 차폐 시트를 모델링하고, 진단용 X선발생장치와 조사선량계를 이용하여 선량 및 차폐율을 측정하였으며, 납 방호도구와의 차폐율을 비교하였다. 실험결과 Brass의 CT number가 가장 높게 측정되어 Brass를 이용하여 차폐시트를 제작하였으며, 진단용 X선발생장치로 확인한 결과 100 kV, 40 mAs 조건으로 X선 조사 시 6 mm 두께의 차폐시트에서 차폐율이 90 % 이상으로 측정되어 apron 0.25 mmPb보다 차폐율이 높은 것을 확인하였다. 본 연구의 결과 3차원 프린팅 기술로 제작한 차폐체가 진단용 X선 영역에서 높은 차폐율을 보이는 것을 확인하였으며, 납 방호도구와의 비교를 통하여 납을 대체하여 방사선 방호도구로서의 가능성을 알 수 있었다.

• 한국방사선학회논문지
• /
• 제12권1호
• /
• pp.71-78
• /
• 2018

본 연구에서는 인체 모사 조형물을 3차원 프린팅으로 출력한 사례를 보고하고자 하였다. 재료는 용융적층방식의 개인용 3차원 프린터 장비와 폴리락트산을 소재로 사용하였다. 3차원 인체 모사 조형물 출력은 모델링하는 단계, 평면화 작업과 G-code 변환 단계,출력변수 설정 단계, 3D 출력단계, 마지막으로 후처리 단계 순으로 진행하였으며, 학생들의 학습만족도(해부학인지도, 수업흥미도)를 리커트 5 점 척도로 조사하였다. 그 결과, 총 20가지의 3차원 인체 모사 조형물을 성공적으로 출력하였다. 총 출력소요시간은 11,691분(194시간 85분)이었으며 평균 출력소요시간은 584.55분(9시간 7분)이었다. 이에 소요된 필라멘트량은 총 2,390.2 g 이었으며 평균 119.51 g 이 소요되었다. 학습만족도의 해부학인지도는 평균 4.6 점, 수업흥미도는 평균 4.5 점으로 높은 것으로 나타났다. 앞으로 3차원 프린팅 기술은 영상해부학 교육의 학습효과를 높여줄 수 있으리라 기대한다.

• 한국마린엔지니어링학회:학술대회논문집
• /
• 한국마린엔지니어링학회 2005년도 전기학술대회논문집
• /
• pp.1149-1154
• /
• 2005

The finite difference lattice Boltzmann method(FDLBM) is a quite recent approach for simulating fluid flow, which has been proven as a valid and efficient tool in a variety of complex flow problems. It is considered an attractive alternative to conventional FDM and FVM, because it recovers the Navier-Stokes equations and is computationally more stable, and easily parallelizable to simulate for various laminar flows and a direct simulation of aerodynamics sounds. However, the research of a numerical simulation of turbulent flow by FDLBM, which is important to analyze the structure of turbulent flow in engineering fields, is not carried out. In this research, the FDLBM built in the turbulent model is applied, and a flowfield around 2-dimensional square to validate the applied model with 2D9V is simulated. Besides, 2D computation of the cavity noise generated by flow over a cavity at a Mach number of 0.1 and a Reynolds number based on cavity depth of 5000 is calculated. The computation result is well presented a understanding of the physical phenomenon of tonal noise occurred primarily by well-jet shear layer and vortex shedding and an aeroacoustic feedback loop.

• 한국산업융합학회 논문집
• /
• 제24권6_1호
• /
• pp.683-691
• /
• 2021

Bipolar plates with channel width of 0.5 mm, 0.4 mm, and 0.3 mm respectively were printed using a 3D printer. The shape of three b ipolar plates was rectangular, the channel depth was 0.5 mm, and the thickness of base was 0.5 mm. The bipolar plate with channel width of 0.5 mm had 45 channels, and their active area was 44.5 mm × 50 mm. The bipolar plate with channel width of 0.4 mm had 57 channels and its active area was 45.2 mm × 50 mm, and the bipolar plate with channel width of 0.3 mm had 75 channels and its active area was 44.7 mm × 50 mm. The bipolar plates were printed using PLA filament. The cross-sectional lengths of the bipolar plates with channel widths of 0.5 mm and 0.4 mm were identical by 96% of the designed cross-sectional length. Whereas the bipolar plate with a channel length of 0.3 mm had a large difference of 25% from the designed cross-sectional length.

• 한국광학회지
• /
• 제15권5호
• /
• pp.475-482
• /
• 2004

Mach-Zehnder 간섭기와 CPW 진행파 전극을 이용한 외부 광변조기를 제작하였다. 유한차분법(FDM)을 이용하여 단일모드를 갖는 Ti:LiNbO$_3$ 광도파를 설계하고 이를 기반으로 M-Z 간섭기를 설계하였다. 또한 도파광과 MW간의 위상속도를 정합시키고 MW의 특성임피던스를 50Ω으로 맞추기 위하여, CPW 전극의 입$.$출력단 및 변조영역을 반복이완법(SOR)으로 수치해석 하였다. 제작된 소자의 삽입손실은 -3.2dB 정도였고, CPW 전극의 S$_{11}$은 12 GHz 이하의 주파수에서 -15 dB이하를 유지하였으며, S$_{21}$은 7 GHz까지 -3dB 이상을 나타내었다. 주파수 응답 측정 결과, 12 GHz에서 3 dB 변조대역폭을 갖는 것으로 측정되었다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
• /
• 제4권3호
• /
• pp.185-193
• /
• 2002

본 연구에서는 풍화토층에 굴착된 지하철 터널의 변형거동과 종방향 지보재의 보강효과가 3차원 유한차분해석에 의해 조사되었다. 굴착방법이 터널 변형거동에 미치는 영향을 조사하기 위해서 반단면 및 전단면의 2가지 굴착방법이 고려되었다. 또한, 우산형 막장보강법 (RPUM) 및 유리섬유 파이프의 보강효과가 비교되었다. 터널 변형거동을 분석하기 위해 막장변위, 내공변위, 선행변위 및 측벽변위가 조사되었고, 굴착방법 및 종방향 지보재의 효과가 지표침하량를 사용하여 분석되었다. 해석 결과, 반단면 굴착이 전단면 굴착 보다 더 큰 내공변위, 선행변위, 측벽변위를 야기시키며, 반면 막장변위는 전단면 굴착이 반단면 굴착에 비해 더 크게 발생됨을 알았다. 또한, 같은 굴착방법에서는 RPUM만이 사용되었을 때가 RPUM이 유리섬유 파이프와 같이 사용되었을 때 보다 모든 변위가 더 켜졌다.

• 한국수자원학회논문집
• /
• 제49권1호
• /
• pp.61-72
• /
• 2016

얕은 비피압 충적층이 대부분인 우리나라 해안지역 대수층에서의 흐름과 분산을 분석하기 위하여, 비선형 Boussinesq 방정식에 대한 FDM 수치해석 모형을 개발하고, 이와 관련한 분석, 검증을 수행하였다. 수치해석 과정에서 비선형 문제를 해결하기 위하여 반복법을 사용하였으며, 수치모형은 자유 지하수면과 바닥의 굴곡을 고려하는 평면 2차원 모형이므로, 결국 3차원 형태를 나타낸다. 모형의 검증을 위해서, 흐름방정식의 경우 Lee (1989)가 제시한 급상승 혹은 급하강의 경계조건을 갖는 1차원 부정류 해석해와 비교하여 거의 일치하는 결과를 나타내었으며, 분산방정식의 mass balance 산출 결과는 10% 내외의 오차범위를 나타내었다. 개발된 모형은 비피압 대수층에서의 흐름 및 분산에 대한 평가 및 설계에 이용될 수 있다. 지하댐이 설치되어 있는 쌍천 하구역에서 본 모형을 적용하여 역해석에 의하여 관련 매개변수를 도출한 결과 투수계수는 90m/day, 종분산지수는 15 m로 산출되었다. 도출된 매개변수를 대상지역에 적용하여 갈수기를 기준으로 분석한 결과, 양수정은 7호 양수정을 제외하고는 서로 영향권 내에 있는 것으로 나타났다. 대수층을 통한 해안유출량은 $3700m^3/day$로 산출되었다. 또한 지하댐이 없을 경우 양수정의 염소이온($cl^-$) 농도는 1000 mg/L 이상 증가하는 것으로 나타나 지하댐의 역할이 큰 것으로 분석되었다.