• Ocean Systems Engineering
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• 제6권4호
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• pp.345-362
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• 2016

This study aims to develop the numerical method to estimate level ice impact load and investigate the dynamic interaction between an arctic Spar with sloped surface and drifting level ice. When the level ice approaches the downward sloped structure, the interaction can be decomposed into three sequential phases: the breaking phase, when ice contacts the structure and is bent by bending moment; the rotating phase, when the broken ice is submerged and rotated underneath the structure; and the sliding phase, when the submerged broken ice becomes parallel to the sloping surface causing buoyancy-induced fictional forces. In each phase, the analytical formulas are constructed to account for the relevant physics and the results are compared to other existing methods or standards. The time-dependent ice load is coupled with hull-riser-mooring coupled dynamic analysis program. Then, the fully coupled program is applied to a moored arctic Spar with sloped surface with drifting level ice. The occurrence of dynamic resonance between ice load and spar motion causing large mooring tension is demonstrated.

• 한국전산유체공학회지
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• 제20권4호
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• pp.93-101
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• 2015

This paper provides numerical results of the simulation for the flow around the hull and the propeller of KCS model ship advancing in shallow water conditions. A finite volume method is used to solve the unsteady Reynolds averaged Navier-Stokes(RANS) equations, where the wave-making problem is solved by using a volume-of-fluid(VOF) method. The wave formed near the hull surface in shallow water conditions shows a deep trough dominant pattern that causes the loss of buoyancy followed by hull squat. The flow past the hull increases as the depth of water decreases. However, the axial flow velocity around the stern shows a reduction in magnitude by the effect of shallow water accompanied by the hull-propeller interaction. As a results, the thrust and torque coefficient increase about 8.3% and 6.2%, respectively for a depth of h/T=3.0 corresponding to a depth Froude number of $F_h=0.693$. The resistance coefficient increases about 11.6% at this Froude number condition.

• 물과 미래
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• 제29권2호
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• pp.199-207
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• 1996

온배수의 거동해석에 $\kappa-\imath$ 난류모델의 사용성 평가를 위해 수심적분 2차원 수치모형을 개발하였다. 개발된 모형은 간단한 단면을 갖는 개수로 정상류의 경우에 적용하였으며, 기존의 실험결과와 비교적 잘 일치하였다. 온수의 재순환, 재부착 및 초과온도 상승분포의 적절한 모의해석은 $\kappa-\imath$ 난류모델에 의한 적절한 난류 점성 및 확산계수의 산정때문이라 생각된다. 예측의 정확성을 위하여 부력생성항의 도입, Source/Sink 항의 수정 및 그에 따른 적절한 난류 상수의 규명이 필요하다.

• 한국군사과학기술학회지
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• 제19권5호
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• pp.559-566
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• 2016

Cables for Towed Array Sonar System(TASS) were developed. In order to verify the performance of cables, environmental and operational conditions as well as functional requirements were investigated during design stage. Double armored high and low voltage integrated cable for towed body and two kinds of cables, armored and light weight power and optic hybrid cables for towed array sensor system were developed by modeling and simulation. Customized manufacturing process and test method, such as foam extrusion and dynamic fatigue test were applied to this development. In conclusion, underwater towed hybrid cable with high tensile strength and compact structure were developed.

• 한국해양공학회:학술대회논문집
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• 한국해양공학회 2002년도 추계학술대회 논문집
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• pp.83-87
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• 2002

종강도 위주의 일반 상선의 LMC 의 경우는 단지 선박을 l 차원 Beam Model 로 단순화하여 선미로부터 선수까지의 Weight Distribution 과 Buoyancy Distribution 을 계산하여 두 값의 차이를 Shear Force 로 계산하고 Shear Force 적분값을 Bending Moment 로 계산한다. 횡강도가 중요시되는 Barge 선의 경우 Global Transverse Strength 같은 경우에는 위의 식을 적용할 수 있으나 복수의 바지선을 Hinge Type 이 아닌 Fixed Type 으로 고정시켜 사용할 경우 각각의 Connector 에 작용하는 Strength 값이 횡강도의 큰 비중을 차지한다. 일반적인 Load Master Computer 의 경우 이와 같은 계산이 불가능하며 NAPA 와 같은 전용 계산 프로그램의 경우 하나의 Condition 을 계산하는데 소요되는 시간이 많아 실질적인 Monitoring 은 불가능하다. 이에 특수목적의 Load Master Computer(ShipManager-88) 를 제작하게 되었고 이 Program 을 이용하여 Loadout 과 Floatoff 의 Simulation 을 수행하고 Monitoring 하였다. ShipManager-88 은 Barge 선의 종강도 횡강도, Stability, Trim & Draft 등을 계산하며 Sequence 기능으로 실제 LOADOUT 과 FLOATOFF 시의 모의시뮬레이션을 수행해 볼 수 있으며 Online Interlace 제공으로 Tank 에 설치된 센서에서 Level 값을 받아 실시간으로 현재 선박의 상태를 정확하게 계산할 수 있다. 실제 LOADOUT and FLOATOFF 를 수행하면서 Check 한 부분은 종강도, 횡강모 Stability, Deform, Connector Strength, Level 등을 Check 하였고 종방향의 LOADOUT 이 불가능한 Project 를 위해 Transverse LOADOUT 을 이용할 계획이다.

• 대한조선학회논문집
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• 제37권4호
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• pp.48-55
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• 2000

선박의 저항을 줄이기 위하여 발생시킨 기포의 거동을 알기 위해, 선체주위의 기포거동에 과한 기초적 연구를 수행하였다. 본 연구에서는 선체주위에 발생된 기포의 거동에 대하여, 기포의 크기와 발생위치를 변화시켜가며 수치계산 및 실험을 수행하여, 선체주위의 기포거동에 관한 특성을 연구하고자 하였다. 기포의 거동방정식은 기포의 부력을 고려한 Kawakita의 것을 사용하였다. 수치계산은 MAC(Marker And Cell)법을 기초로 한 유한차분법(Finite Difference Method)을 사용하였으며, 실험은 Series 60선형에 대하여 회류수조에서 수행되었다. 실험과 계산은 서로 비교하여 보았다.

• Wind and Structures
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• 제26권3호
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• pp.147-161
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• 2018

For wind engineering applications downbursts are, presently, almost exclusively modeled, both experimentally and numerically, as transient impinging momentum jets (IJ), even though that model contains none of the physics of real events. As a result, there is no connection between the IJ-simulated downburst wind fields and the conditions of formation of the event. The cooling source (CS) model offers a significant improvement since it incorporates the negative buoyancy forcing and baroclinic vorticity generation that occurs in nature. The present work aims at using large-scale numerical simulation of downburst-producing thunderstorms to develop a simpler model that replicates some of the key physics whilst maintaining the relative simplicity of the IJ model. Using an example of such a simulated event it is found that the non-linear scaling of the velocity field, based on the peak potential temperature (and, hence, density) perturbation forcing immediately beneath the storm cloud, produces results for the radial location of the peak radial outflow wind speeds near the ground, the magnitude of that peak and the time at which the peak occurs that match well (typically within 5%) of those produced from a simple axi-symmetric constant-density dense source simulation. The evolution of the downdraft column within the simulated thunderstorm is significantly more complex than in any axi-symmetric model, with a sequence of downdraft winds that strengthen then weaken within a much longer period (>17 minutes) of consistently downwards winds over almost all heights up to at least 2,500 m.

• 한국철도학회논문집
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• 제12권1호
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• pp.25-30
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• 2009

본 연구에서는 철도 화재 시 구난역에서의 화재 연기의 거동을 파악하기 위하여 상용코드를 사용하여 수치해석 하였다. 화원의 모사와 화재로 인한 생성물의 거동을 예측하기 위해 stoichiometric상태에서 연료 소모량에 따른 연소생성물의 생성률과 산소 소모율을 VHS 모델에 적용하고 종의 보존 방정식을 해석하는 HVHS 모델을 이용하였다. 해석결과 화재 연기는 온도에 따른 밀도 차에 의해 터널의 천장을 따라 이동 하였으며 열원으로부터 멀어지면서 하강하는 형태를 확인 할 수 있었다. 또한 터널 내 공기는 화원으로 집중되었으며 비사고 터널과 사고 터널의 압력 차에 의해 화재연기는 별다른 환기 시스템 없이도 비사고 터널로 유입되지 않았다.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제23권6호
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• pp.466-473
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• 2011

온배수의 수중 방류 시 강한 방류 모멘텀 플럭스와 부력 플럭스에 의해 수중제트 인근에는 부력제트가 지배적인 근역이 형성되며, 이러한 근역을 해석하는 도구로써 비정수압 RANS 방정식을 적용한 전산유체역학(CFD) 모델을 이용하여 근역에 대한 적용성을 검토해 보았다. 과거 연구된 바 있는 원형 부력제트 수리실험과 유사한 조건으로 모델을 구성하고 정류시의 수평 부력 제트 경우와 가로흐름시 수직 부력 제트 경우에 대해 수치 실험을 수행하였다. CFD 수치실험의 결과는 수리실험 및 해석해 모델(CorJET)의 결과와 무차원화한 중심 궤적 및 희석율에 대해 비교 검증하였는데, 실제 수리실험의 결과와 잘 일치하는 것으로 나타났다. CFD 모델은 현재 근역 해석해 모델과 광역 준3차원 해수유동 모델이 가지고 있는 한계를 모두 보완할 수 있어 수중방류 온배수 영향해석에 적합한 모델이며, 본 연구를 통해 근역해석의 적합성을 확인하였으므로 향후 계산효율이 확보된다면 수중방류 온배수의 이동 및 확산 해석 도구로써 널리 활용될 것으로 기대된다.

• 설비공학논문집
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• 제20권1호
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• pp.1-10
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• 2008

A transient 3-D numerical simulation was performed to analyze the fire safety in a railway tunnel equipped with a mechanical ventilation system. The behavior of pollutants was studied for the emergency operation mode of ventilation system in case of fire in the center of the rescue station and near the escape route. Various schemes of escape route construction for connection angle($45^{\circ}$, $90^{\circ}$, 135^{\circ}$) and slope($10^{\circ}$) were evaluated for the ventilation efficiency in the fire near the escape route. From the results, it was shown that the mode of the ventilation fan operation which pressurizes the tunnel not under the fire and ventilates the smoke from the tunnel under the fire is most effective for the smoke control in the tunnel in case of the fire occurrence. It was also shown that the blowing of jet fan from the rescue tunnel to the main tunnel should be in the same direction as the flow direction in the main tunnel arising from the traffic and the buoyancy.