• Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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• v.32 no.4
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• pp.67-72
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• 2004

A regenerative cooling system has been designed through empirical 1-D analysis for a liquid rocket engine of 30-ton-level thrust. The hot-gas-side wall temperature from 1-D analysis shows 100K difference compared to 3D CFD analysis. Two variations of design with same cooling performance are suggested for different maximum channel widths i.e., 4mm and 2mm. The coolant pressure drop of the latter design is higher by 20%. The maximum liner temperature is about 700K when TBC and the thermal resistance of carbon deposit are considered. So film cooling is recommended to increase the cooling capacity as the present cooling capacity is insufficient

• Korean Chemical Engineering Research
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• v.47 no.2
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• pp.179-184
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• 2009

Recent evolution of computer technology enhances the effectiveness of CFD(Computational Fluid Dynamics) analysis for the 3-dimensional complex transport phenomena including turbulent flows. Cheaper and easier than laser and ultra-sonic methods, the windows simulator name by CAMSI(Computer-Aided Management of Stereo Images) has been developed in order to implement the 3-dimensional image using a disparity histogram extracted from left and right stereo images. In our program using the area-based method, the matching pixel finding methods consist of SSD(Sum of Squared Distance), SAD(Sum of Absolute Distance), NCC(Normalized Correlation Coefficient) and MPC(Matching Pixel Count). On performing the program, stereo images on different window sizes for various matching pixel finding methods are compared reasonably. When the image has a small noise, SSD on small window size is more effective. Whereas there is much noise, NCC or MPC is more effective than SSD. CAMSI from the present study will be much helpful to implement the complex objects and to analyze 3-dimensional CFD around them.

• Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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• v.22 no.5
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• pp.421-428
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• 2009

In this study, an equivalent plate element model has been developed for an efficient vibration analysis of a biaxial hollow slab. To this end, equivalent mass and stiffness of equivalent plate element models corresponding to solid element models of example biaxial hollow slabs were calculated. To verify the efficiency and accuracy of the equivalent plate element models, structural analyses of example structures were performed. Analytical results showed that the natural frequencies of the equivalent plate element models were very close to those of the solid element models. Time history analyses of example biaxial hollow slabs subjected to walking load were conducted using the equivalent plate element models and the solid element models, and the results were compared. It could be seen based on the analytical results that the equivalent plate element model could provide very accurate results compared to the solid element model with significantly reduced analysis time.

• Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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• 2009.04a
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• pp.327-330
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• 2009

PSC 박스 교량의 시공 중 거동 특성을 고려하기 위하여 뼈대 요소를 이용한 시공단계의 설계가 수행되고 있다. 그러나 PSC 박스 교량 중 곡선 램프교 등의 경우는 교량의 외측 및 내측의 변위 및 응력 값이 현저히 다르다. 따라서 PSC 박스 교량의 텐던량 및 시공 중 긴장력이 외측 및 내측에서 다르게 산정되어야 함에도 불구하고 현실적으로는 계산이 불가능하여 같은 양의 텐던과 부적절한 긴장력을 사용하고 있어 비효율적인 설계와 시공이 이루어지고 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위하여 내외측의 텐던량을 다르게 고려할 수 있고 교량의 내외측 반력, 응력, 변위 분포를 얻을 수 있는 3차원 해석이 필수적으로 요구 되고 있다. 본 연구에서는 PSC 박스 교량의 3차원 거동 해석을 위하여 텐던 및 크리프, 건조수축을 반영한 준적합 쉘요소를 이용하여 수치해석을 수행하였으며 크리프 및 건조수축의 특성은 ACI코드와 CEB/FIP 코드를 적용하여 비교분석하였다. 각각의 결과 값이 상이한 경우도 있지만 대체로 두 코드는 비슷한 양상을 보였으며 CEB/FIP 가 좀 더 경제적인 설계가 됨을 알 수 있었다.

• Aerospace Engineering and Technology
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• v.4 no.2
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• pp.153-162
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• 2005

Through a preliminary design process, four design candidates for a 1.4MW class partial admission turbine have been chosen and the numerical analyses using a frozen rotor method are applied to estimate their performance. Each flow analysis result was compared with others and the optimum design was selected. Flow characteristics in the passages and some types of losses induced by shocks and wakes were found from calculation results. A new rotor blade was redesigned based on these calculations and this result is compared with previous one through flow analysis.

• Journal of computational fluids engineering
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• v.1 no.1
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• pp.35-46
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• 1996

원심형 임펠러 내부 유로등 큰 곡률을 수반하는 터보기계 요소의 유동해석을 위한 계산코드를 개발하였다. 이 코드에서는 곡선좌표계에 유도된 3차원 비압축성 Navier-Stokes의 운동 방정식을 SMAC 음해법으로 푼다. 이 코드를 이용하여 유로의 단면이 정사각형이고 90도로 굽은 덕트내부의 층류 입구유동을 해석하고, 굽은 관 특유의 유동현상을 수치모사하였다 또한 곡관부 입구에서 충분히 발달한 유동, 또는 발달중인 유동이 유입될 경우에 이것이 곡관부 내부의 유동에 미치는 영향을 상·하류의 계산영역이 서로 다를 몇몇 유동장에 대하여 조사하고, 본 계산에서 얻어진 결과와 실형결과와의 비교로 본 3차원 유동해석 코드의 유효성을 검토 하였다.

• Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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• 2010.04a
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• pp.31-34
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• 2010

본 논문에서는 교량의 자유진동 모드의 중첩원리를 이용하여 KTX-교량의 동적상호작용 해석법을 제시한다. 이를 위하여 모드중첩법에 기초한 3차원 교량-차량의 에너지 식으로부터 에너지원리를 적용하여 교량과 차량의 상호작용을 고려할 수 있는 운동방정식을 유도한다. 이때 운동방정식의 해는 Newmark-${\beta}$ 방법을 사용한다. 그리고 궤도의 불규칙성은 FRA의 6등급 분류규정을 고려하여 각 등급별로 고속철도의 열차속도에 따르는 응답을 분석한다. 실제 고속철도에 사용되는 PSC 박스형 교량을 상용프로그램(MIDAS)를 이용하여 모델링하고 그로부터 각 모드별 형상을 얻어내어 본 논문에서 개발한 열차-교량 상호작용 프로그램에 입력하여 상호작용 해석을 수행한다.

• Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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• 2010.04a
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• pp.601-604
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• 2010

기하형상이나 엔지니어링에 관한 정보를 3차원 모델기반으로 다루는 BIM기술은 기존의 2차원 도면작업들에 비해 업무의 효율성이나 신속성, 비용측면 등에서 많은 이점을 제공할 수 있어 건축계획 및 설계, 엔지니어링, 시공, 유지관리, 에너지분석 등 건설산업의 전 분야에 활용되고 있다. 본 논문은 BIM용 프로그램들간에 정보교환을 위해 사용되는 건물의 국제표준 정보모델인 IFC 파일로부터 구조해석을 위한 건물형상모델을 자동으로 구축하기 위한 방법을 제시하고, 실제 구현한 프로그램으로 적용사례를 보여준다.

• Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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• v.33 no.5
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• pp.331-338
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• 2020

In this study, the characteristic of a 3-D micro-woven material, which is one of the newly developed periodic open-cell structure, is analyzed through various computational simulations. To increase the accuracy of the numerical simulations, the distance between each directional wire is parameterized using six design variables, and its model geometry is precisely discretized using tetrahedron elements. Using the improved computational model, the material properties of the mechanical, thermal, and fluidic behavior are investigated using commercial software and compared with the previous experimental results. By changing the space between the x- and y-directional wires, a parametric test is performed to determine the tendency of the change in the material properties. In addition, the correlation between two different material properties is investigated using the Ashby chart. The result can further be used in determining the optimal pattern and wire spacing in 3-D micro-woven materials.

• Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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• v.35 no.6
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• pp.351-356
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• 2022

In this paper, we present the regression analysis and design optimization for improving the permeability of 3D woven materials based on numerical analysis data. First, the parametric analysis model is generated with variables that define the gap sizes between each directional wire of the woven material. Then, material properties such as bulk modulus, thermal conductivity coefficient, and permeability are calculated using numerical analysis, and these material data are used in the polynomial-based regression analysis. The Pareto optimal solution is obtained between bulk modulus and permeability by using multi-objective optimization and shows their trade-off relation. In addition, gradient-based design optimization is applied to maximize the fluid permeability for 3D woven materials, and the optimal designs are obtained according to the various minimum bulk modulus constraints. Finally, the optimal solutions from regression equations are verified to demonstrate the accuracy of the proposed method.