• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 1998년도 제10회 학술강연회논문집
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• pp.9-9
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• 1998

가스터빈 연소기의 난류유동장을 구성하는 기본적인 유동형태는 크게 밀폐관내의 돌연 확대를 가지는 동축제트, 선회유동, 그리고 연소공기공 및 회석공기공을 통해 연소실에 수직방향으로 유입되는 제트유동 등으로 분류할 수 있다. 실제 가스터빈 연소기내의 난류유동장을 수치해석하기 위해서는 임의의 형상을 갖는 3차원 유동장을 모사할 수 있는 수치해석법과 고차정확도를 유지하면서도 수렴안정성을 만족시키는 대류항 처리기법 등과 같은 수치모델의 개발이 선행되어야 하며, 이와 함께 복잡한 난류연소유동장을 정확히 묘사할 수 있는 난류모델 및 난류연소모델의 개발 및 검증이 가장 중요한 요인이 된다. 또한 가스터빈 연소기의 최적 설계는 넓은 작동구간에서 높은 효율, NOx 및 CO 배기량의 저감, 희박연소 가연한계의 확장, 연소계통에서의 낮은 압력강하, 낮은 연소벽면온도와 온도구배를 유지시키기 위한 공기에 의한 충분한 냉각 같은 서로 상충되는 설계조건을 만족해야 한다. 그리고, 이러한 상충된 연소설계조건들을 충족시키는 최적 연소기의 설계를 위해서는 실험적인 연구뿐만 아니라 연소기내의 물리적인 현상을 잘 반영할 수 있는 물리적 모델을 바탕으로 한 연소유동의 해석적인 연구를 필요로 한다. 본 연구에서는 원통형 가스터빈 연소기의 등온 및 연소유동장, 그리고 연소기와 연결되는 Scroll 내부의 난류유동장에 대한 수치해석을 수행하여 수치 및 물리모델의 예측능력을 검증하였고, 가스터빈 연소유동장 해석에 관련된 중요 논점들에 대하여 심도있게 분석하였다.

• 터널과지하공간
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• 제18권2호
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• pp.107-117
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• 2008

본 논문은 터널의 지반과 지보재의 상호 거동을 규명하기 위해 터널의 1차 지보재인 강섬유 보강 숏크리트의 파괴 및 변형특성을 살펴보았다. 이를 위해 실제와 유사한 크기의 터널모형을 제작하여 실험하였다. 실험은 측압계수를 0.5와 1.0으로 설정하여 수행하였으며 11개의 유압실린더를 사용하여 하중을 재하하였다. 11개의 유압실린더는 측압을 효과적으로 모사하기 위해 천단부와 측벽부 두 그룹으로 나누어 조절하였다. 한편 숏크리트의 변형은 11개의 LVDT를 사용하여 측정하였다. 또한 각 실린더에서 가해지는 하중이 숏크리트에 분산되어 잘 전달되도록 뒤채움재를 사용하였다. 모형실험의 검증을 위해 3차원 수치해석을 실시하였다. 3차원 수치해석은 터널모형실험과 가능하면 같은 조건으로 해석하기 위하여 모형실험의 로드셀에서 얻어진 하중이력곡선이 수치해석 시에도 가능하면 동일하게 재현되도록 FISH routine을 별도로 작성하여 수행되었다.

• 문화기술의 융합
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• 제5권4호
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• pp.401-406
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• 2019

본 연구는 도시철도 및 고속철도 선로를 근접하여 통과하는 신설 터널 시공현황 및 지반조건을 모사하고 레일, 침목 및 궤도의 탄성스프링으로 구성되는 궤도모델을 적용한 수치모델을 이용하여 3차원 정밀수치해석을 수행한 연구이다. 철도시설물 인접굴착공사에 따른 기존 선로시설물의 궤도변형 안정성 검토를 수행한 결과, 대상 선로의 궤도틀림은 국내 궤도틀림 평가기준에 제시된 일반철도 및 고속철도의 평가기준(허용값)을 모두 만족하는 것으로 나타났다. 궤도모델이 적용된 수치해석을 바탕으로 굴착 공사에 따른 운행선 선로의 변형(궤도틀림) 예측 결과와 실제 현장에서 발생되는 궤도변형의 수준을 가급적 근사한 수준으로 모사할 수 있을 것으로 분석되었다.

• 청정기술
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• 제2권1호
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• pp.80-95
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• 1996

반건식 배연탈황공정에서 사용되는 spray dryer absorber(SDA)에 대한 수치모사를 행하였다. 기본 방정식으로는 기체와 액적의 각 성분들의 물질수지식, 에너지수지식과 액적의 운동 방정식등이 포함되었다. 만들어진 모델은 대부분이 기존의 SPRAYMOD-M보다 실제의 pilot plant data를 더 잘 모사하였다. 실제 pilot plant에서 사용되는 값의 범위 내에서 선정된 공정변수가 SDA의 성능에 미치는 효과를 계산하고, 이를 $SO_2$의 흡수속도, 배연기체의 체류시간, 그리고 액적의 건조시간 및 속도 등에 의해 검토하였다. 또 $SO_2$ 제거율을 두 개의 독립된 공정 변수의 함수로 구하였으며, 그 결과를 3차원 또는 2차원의 등가선으로 표시하여 SDA의 설계에 쉽게 적용될 수 있도록 하였다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제29권3호
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• pp.314-321
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• 2005

Discrete Wavelet Transform (DWT) has been applied to the Direct Numerical Simulation (DNS) data of turbulent channel flow. DWT splits the turbulent flow into two orthogonal parts, one corresponding to coherent structures and the other to incoherent background flow. The coherent structure is extracted from not vorticity field but velocity's since the channel flow is not isoropic. By comparing DWT's result of channel flow with that of isotropic flow, it is shown that coherent structure maintains the properties of original channel flow. The velocity field of coherent structures can be represented by few wavelet modes and that these modes are sufficient to reproduce the velocity probability density function (PDF) and the energy spectrum over the entire inertial range. The remaining incoherent background flow is homogeneous, has small amplitude, and is uncorrelated. These results are compared with those obtained for the same compression rate using large eddy simulation (LES) filtering. In contrast to the incoherent background flow of DWT, the LES subgrid scales have a much larger amplitude and are correlated, which makes their statistical modeling more difficult.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2005년도 제25회 추계학술대회논문집
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• pp.117-120
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• 2005

본 연구에서는 초음속 공동 주위에서 발생하는 비정상 유동현상을 이해하고, 공동시스템이 설치된 장치의 성능 및 안정적인 운전을 방해할 수 있는 공동유동의 압력진동을 제어할 수 있는 방법을 제시한다. 사각형의 공동을 지나는 초음속 유동장은 3차원 비정상 압축성 Wavier-Stokes 방정식에 완전 내제적 유한체적법 및 large eddy simulation을 적용하여 수치모사하였다. 수치계산은 공동전단 근처에 설치된 삼각돌기나 블로잉 제트가 초음속 공동유동장의 유동특성에 미치는 영향을 조사하였다. 본 수치계산 결과로부터 이러한 제어방법들이 특히 공동후단 부근에서 발생하는 강한 압력진동을 억제하는데 효과가 있음을 알 수 있다.

• 한국추진공학회지
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• 제18권3호
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• pp.34-39
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• 2014

center-body디퓨져에 대한 형상 설계 요소를 분석하고 수치적 기법을 통한 설계형상 변수를 구성하였다. 수치기법으로는 Center-body 디퓨져의 내부유동해석을 위하여 2차원 축대칭 Navier-Stokes equation와 $k-{\epsilon}$ 난류모델을 사용하였다. 또한 center-body디퓨져의 시동압력과 진공도 및 형상설계변수에 대해서 2차목 디퓨져와 비교하였다. 냉각시스템의 성능향상 방안으로 CBD의 원추선단에 역류제트를 활용한 TPS시스템의 개념을 제시하였다.

• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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• 제12권1호
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• pp.9-14
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• 2009

2차원 비정상의 RANS 방정식을 이용하여 피치가 고정된 3개 혹은 4개의 날개(hydrofoil)를 가지는 조류발전용 수직축 터빈주위의 비정상 유동장 해석을 수행하였다. 상용수치해석코드인 Fluent를 이용하여, 균일류에 놓인 $NACA65_3$-018날개에 대하여 받음각(angle of attack)의 변화를 주며 계산되는 유체력을 실험값과 비교하였고, 이를 바탕으로 대표적인 수직축 조류발전 터빈의 특성을 2차원적으로 고찰하였다. 사용된 수치해법은 대상 유동을 효과적으로 모사할 수 있음을 확인 하였고, 터빈의 최적 효율은 날개수 및 유속 대비 회전수 등의 적절한 조합으로 실현 될 수 있음을 파악하였다.

• 한국복합재료학회:학술대회논문집
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• 한국복합재료학회 2005년도 추계학술발표대회 논문집
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• pp.53-56
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• 2005

In this study, the material characterization and the dynamic behavior of 3D orthogonal woven composite materials has been studied under transverse central low-velocity impact condition by means of the micromechanical model using finite elements. To build up the micromechanical model considering tow spacing and waviness, an accurate unit structure is stacked in x-y-z direction repeatedly. First, the mechanical properties of 3D orthogonal woven composites arc obtained by means of virtual experiment using full scale Finite Element Analysis based on the DNS concepts, and the computed elastic properties arc validated by comparison to available experimental results. Second, using the implementation of this validated micromechanical model, 3D transient finite-clement analysis is performed considering contact and impact, and the impact behavior of 3D orthogonal woven composite is investigated. A comparison study with the homogenized model will be carried out in terms of global and local behaviors.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제16권5호
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• pp.121-128
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• 2012

이 논문에서는 대표적 수치해석에의 균열처리 방법으로 손상모델 기반의 분산균열모델을 체택하여 구조내력을 산정하였다. 또한 전력구 구조물의 실구조 모델링을 위해 3차원 해석방법을 택하였으며 3차원 콘크리트 구성모델로는 현재 3차원 모델중 콘크리트의 다축압축, 인장균열을 효과적으로 모사하는 미소면 모델(Microplane model)을 재료모델로 사용하여 비선형 유한요소해석을 수행하였다. SFRC의 인장연화곡선을 얻기 위해 역해석법을 사용하였으며, 역해석으로 구한 인장연화곡선이 실험결과와 아주 잘 일치함을 보였다. 하중-균열폭 관계를 입력값으로 사용한 역해석 결과와 하중-CMOD 관계를 사용한 역해석 결과는 서로 잘 일치하는 경향을 나타냈다. 이 논문에서는 실험으로부터 측정된 균열폭 데이터와 수치해석시의 손상지수와의 관계를 도출하여으며, 이와 같은 결과는 향후 균열탐사를 통한 구조물의 잔존 구조내력 산정에 적용할 수 있으리라 판단된다.