• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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• 제19권2호
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• pp.99-110
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• 2016

해양에서 시추작업 중 라이저가 손상되어 기름유출이 발생하면 경제적인 피해 뿐 아니라 해양환경에 막대한 피해를 가져오게 되므로 사고 발생 시 신속하게 사고에 대처해야 될 뿐만 아니라 초기의 기름 유출량 및 확산 정도를 파악하는 것이 중요하다. 본 연구에서는 소스코드가 공개된 전산유체역학 라이브러리인 OpenFOAM을 이용하여 손상된 라이저로 부터 기름이 유출되는 현상을 해석하였다. 수치방법을 검증하기 위해 제트 유동과 밀도 차에 의한 확산 문제인 Rayleigh-Taylor instability를 해석하였다. 라이저의 손상된 크기, 기름 유출량, 손상된 위치, 해류의 속도를 변화시키며 해석하였다. 해석 결과 기름이 유출 될 경우 수면에 도달 할 때까지 이동한 거리 및 시간을 예측하여 기름 확산에 대비할 수 있는 가이드라인을 제시하였다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제30권4호
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• pp.39-45
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• 2016

화재발생시 가장 큰 인명피해를 유발시키는 연기의 안전한 구역으로 유입을 차단하기 위해 방화문 등 출입구 상부에 설치되는 에어커튼 노즐의 최적 설계를 수행하였다. 연기의 유입을 차단을 목적으로 개구부 상부에 설치되는 에어커튼 노즐의 슬릿에서 유동이 편심되지 않고 외부로 균일하게 배출되어야 한다. 유입 풍량, 내부 슬릿 형상, 외부 슬릿 두께 등을 변수로 고려하여 다양한 조건별로 수치해석을 수행하여 최종 형상을 선정하였다. 최종 형상을 시제품으로 제작하여 수치해석 결과와 비교 검증한바 모든 슬릿의 평균 속도에 대한 시험과 수치해석 결과의 상대오차는 1% 미만으로 매우 일치하는 경향을 보였다.

• 대한조선학회논문집
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• 제29권4호
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• pp.7-17
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• 1992

전산유체역학의 발달과 함께 그 계산결과를 가시화하기 위한 기술이 필요해졌으며, 여러 분야의 비슷한 요구를 충족시키기 위해 이용되고 있는 자연과학의 가시화 기술이 유동의 가시화를 위해 연구되었다. 이를 위해 근래에 다양한 분야에서 연구개발되고 있는 가시화 기술들을 조사하여 분석 및 비교하였고, 이것을 토대로 유동의 가시화에 적합한 기술을 선정하였다. 또한, 곡면조각을 부분적으로 생성해 내는(Surface Tiling) 방법으로 분류될 수 있는 등가면의 생성 알고리즘이 고안되었다. 실제의 가시화 시스템을 구현하기 위하여 국제표준인 PEX로 그래픽 개발환경을 선택하여 가시화 시스템이 개발되었으며, 개발된 가시화 시스템의 검증을 위해 잘 알려진 몇가지 유동에 대하여 가시화를 시도하였다.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제21권5호
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• pp.391-404
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• 2009

삼천포 화력발전소에서 냉각수로 이용되고 방류되는 해수를 이용한 소수력 발전소를 건설하였다. 본 연구에서는 해양소수력 발전소 건설시 가장 중요한 문제인 기존 화력발전소의 순환수 계통에 미치는 영향을 평가하기 위한 방안으로 배수로 수위의 해양소수력 건설 이전, 건설 중, 건설 이후 해양소수력 운전 상태에서의 변화를 예측한 값과 실제 계측값을 분석하였다. 설계시 일반적으로 이용되는 개수로 수리식에서부터 Flow 3D를 이용하여 3차원적인 수리해석 기법을 이용하는 것까지 다양한 예측을 시도하였고 관측을 통하여 검증하고자 하였다. 예측치와 실제 관측치의 비교 결과, 수위의 전체적인 평균값은 예측치와 관측치가 유사하였지만 수위의 변화 폭은 건설 중과 해양소수력 운전 상태에서 매우 크게 나타났다. 또한, 소수력 건설 이전에는 표준위어식과 Honma식의 예측값이 관측값과 가장 유사하였으나, 소수력 건설 이후에는 HEC-2, HEC-RAS, Flow-3D의 예측값이 실측값과 가까운 결과를 보였다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제40권6호
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• pp.757-762
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• 2002

도시 폐기물의 효율적인 처리방법중의 하나인 소각은 폐기물을 감량화시키고 폐열도 이용할 수 있어 점차 증가하고 있다. 본 연구는 3차원 수치모델을 개발하여 대형 도시폐기물 소각로인 상무소각로에 연소특성과 최적의 운전조건을 파악하기 위하여 적용하였다. 아울러 개발된 3차원 수치모델을 실제 운전시와 동일한 조건으로 수치해석하여 얻어진 온도와 실측치 온도를 비교하여 모델의 적용성을 검증하였다. 본 모델을 적용하여 상무소각로의 소각시에 로내 연소특성을 파악한 결과 1차 공기가 충분하지 못하여 후연소영역에 불완전 연소생성물의 발생이 높지만 주화염대에서 2차 연소되어 불완전 연소생성물이 낮게 배출되고 연소효율이 좋은 특성을 가진다.

• 한국항공우주학회지
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• 제33권9호
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• pp.34-40
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• 2005

본 연구에서는 비정상 유동해석을 위한 CFD 코드의 개발을 위해 대각화 ADI 기법을 적용한 정상 해석기법과 내재적 이중시간 전진기법을 도입하였다. 정상상태 Navier-Stokes 방정식의 Jacobian 행렬은 비점성항에 대해서만 적용하였고 여기에 내재적 인공점성 연산자를 첨가하여 블록 5대각 행렬을 유도하였다. 시간단축을 위해 스칼라 5대각 행렬로 대체하였다. 가상시간에 대한 정상상태기법에 실시간에 대한 미분항이 포함된 새로운 잔류항을 정의하였다. 가상시간에 대해 수렴된 해로부터 실시간 해를 구하고 시간에 대해 적분을 수행하는 내재적 이중시간 전진기법을 이용한 비정상 Navier-Stokes 코드를 개발하였다. 이에 대한 검증으로 정지한 유체속에 진동하는 평판문제, 원기둥 후방의 주기적인 Karman 와류생성, 이중원호 익형주위의 충격파 진동문제등을 수치해석하여 이론치, 실험치, 타연구자의 계산결과와 비교, 분석하였다.

• 대한조선학회논문집
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• 제39권3호
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• pp.28-40
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• 2002

지면효과를 받는 2차원 날개 주위의 난류유동을 비압축성 RANS(Reynolds Averaged Navier Stokes) 방정식과 유한차분법(Finite Difference Method)을 이용하여 해석하였다. 높은 레이놀즈수에 효과적인 Baldwin-Lomax 난류모델을 사용하였다. 본 연구의 목적은 지면효과를 받는 2차원 날개단면에서의 각기 다른 두 바닥 경계조건(이동지면, 고정지면)에 따른 유동의 특성을 파악하는 것이다. Clark-Y(t/C 11.7%)날개단면의 계산 결과와 발표된 계산결과 및 실험 값과의 비교를 통해 본 수치해석 프로그램의 정확성을 검증하였다. NACA4412 날개단면에 대해 지면과의 높이변화에 대해서 두 바닥 경계조건에 대해서 유동해석을 수행하였다 계산결과에 의하면 이동지면과 고정지면에 대해서 양력과 모멘트는 별 차이가 없으나 항력은 고정지면의 경우가 이동지면의 경우보다 다소 작았다. 따라서 풍동시험에서 고정지면의 결과는 이동지면에 비해 상대적으로 저항이 낮게 평가될 가능성이 있다고 본다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제40권7호
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• pp.429-434
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• 2016

중대형 출력의 해상용 디젤엔진에서 여러 탈질 기술 중 요소(Urea)를 환원제로 사용하는 Urea-SCR 시스템이 가장 검증된 기술로 알려져 있다. 요소수의 경우 Urea-SCR 시스템의 노즐 특성 및 혼합기 유 무에 의한 분무거동 및 혼합특성이 시스템 효율에 지대한 영향을 미친다. 따라서 본 연구는 SCR 시스템의 최적 설계를 위해 혼합기 적용에 따른 반응영역에서의 분무거동 특성 및 암모니아 균일도를 전산해석기법으로 분석하였다. 그 결과 혼합구간의 $NH_3$농도로 비춰 볼 때 SCR 시스템의 성능 향상을 보장하기 위해서는 환원제의 균일도를 고려한 특정 형상의 혼합기의 적용이 필요하다는 것을 알 수 있었다. 특히 선박용 SCR 시스템은 설치 공간 제약에 따라 혼합구간 단축을 위해 혼합기 적용은 필수적임을 알 수 있었다.

• 한국광학회지
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• 제25권5호
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• pp.245-253
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• 2014

본 논문에서는 사거리가 수백 km에 이르는 장거리 미사일의 화염을 발사 초기에 탐지할 수 있는 적외선 카메라에 대한 현실적 영상성능 수치모사 결과를 제시한다. 적외선 카메라는 중적외선 대역용 다수의 렌즈로 구성된 굴절식 광학계이다. 관측대상과 배경의 모델링 전체를 포함하는 규모의통합적 광선추적을 수행함으로 카메라를 통해 보는 영상과 검출기에 도달하는 빛의 세기에 대한 정보를 획득하였다. 관측대상이 되는 미사일 화염의 방사휘도(radiance)는 CFD 타입의 복사전달 기법으로 계산하였으며 이를 광원으로 삽입하여 광선추적을 수행하였다. 관측배경이 되는 대기 모델은 MODTRAN을 사용하여 열복사의 경로, 단일/다중 산란 복사와 투과율을 계산하였다. 광선추적 수치모사의 결과로써 관측대상의 이미지와 도달한 복사전달 성능(radiometric performance)의 검증을 통해 적외선 카메라가 요구사항을 만족함을 입증하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제31권7호
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• pp.9-14
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• 2003

본 연구에서는 다중블록 격자를 병렬화 하기 위해서 다중블록/다중영역분할 기법을 제안하였다. 이 방법은 각 블록을 사용하고자 하는 프로세서의 개수만큼 나눔으로써 전체 프로세서에 대해서 균일한 로드 밸런싱을 유지할 수 있는 장점이 있다. 영역분할 기법에 따른 병렬화 효율 및 속도 향상률을 비교하기 위해서 다중블록/단일 영역분할 기법과 다중블록/다중 영역분할 기법을 서로 비교 하였으며, 블록간의 격자수가 크게 다른 경우 다중영역 분할 기법이 로드 밸런싱에 있어서 보다 안정적임을 확인 할 수 있었다. 또한 이를 CFDS에 적용함으로써 다중블록 다중영역분할 기법의 효용성을 검증하였다. 3차원 계산의 경우 프로세서 16개를 사용하는 경우 약 12배의 속도 향상률을 보였으며, 다중블록을 병렬화 하는데 있어서 다중블록/다중영역 분할 기법이 효율적인 도구가 될 수 있음을 보였다.