• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제26권6호
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• pp.128-138
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• 2022

본 연구에서는 원심성형으로 제작된 100MPa이상의 초고강도 콘크리트 각형보를 피암터널의 상부구조로 적용하기 위해 원심성형 보를 부모멘트 영역인 하부구조와 일체화시킨 우각부 단면에 대한 구조적인 안전성을 검증하는 것을 목적으로 실물크기의 시험체를 제작하고 하중재하시험 및 해석연구를 수행하였다. 피암터널 표준모델에 대해 시방규정에 의한 하중조합으로 설계하였을 때 상부슬래브 단부의 우각부에 최대 모멘트가 발생하는 것과 같은 효과를 기대하기 위하여 수정된 캔틸레버 형식의 구조모형 시험체를 제작하여 우각부 고정연결방법에 대한 성능과 최적연결시공법을 도출하기 위한 연구가 수행되었다. 실험결과, 개발된 고정연결장치는 형상과 연결방식에 상관없이 모두 안정적인 휨 거동을 나타내었다. 또한, 시험체는 파괴시까지 고정연결장치에 의해 연결된 원심성형 PSC 각형보와 상부슬래브가 일체 거동을 하는 것으로 나타나 고정연결장치의 성능이 매우 우수한 것으로 확인되었다. FEM 해석에 따른 우각부 해석모델의 거동은 재하실험과 비교하여 강성이 미소하게 나타났으나 전체적인 거동이 거의 유사하게 나타났다. 따라서, 본 연구에서 개발한 원심성형 각형보와 벽체간의 우각부 연결부를 시공함에 있어 구조적으로 문제가 없을 것으로 판단된다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제12권12호
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• pp.5963-5973
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• 2011

현재 사용되고 있는 소일네일링 구조물에 관한 설계 및 해석법들은 실내모형실험이나 원형실험 또는 수치해석 결과를 바탕으로 주변지반과 보강네일 사이의 상호작용 메카니즘을 달리 적용함으로서 서로 다른 안전율을 제시하고 있다. 이러한 해석법들은 네일의 강성도나 지반조건 등이 가정된 바와 같이 잘 일치할 경우에는 합리적인 설계법이 될 수 있다. 하지만 이와 조건이 다른 경우 부적절한 결과를 가져올 가능성이 크다. 따라서, 본 연구에서는 원심모형시험기를 사용하여 소일네일링 구조물의 거동과 파괴메카니즘에 관한 매개변수적 실험을 실시하였다. 매개변수적 실험에서는 네일의 길이 및 설치각, 네일과 전면판의 강성도 등을 다양하게 변화시키면서 모형 벽체가 파괴될 때까지 중력수준을 증가시키는 자중실험을 실시하였다. 실험으로부터 얻어진 결과를 바탕으로 매개변수의 변화에 따른 영향, 파괴메카니즘 등을 비교분석하였다. 원심모형실험 결과와 현재 사용되고 있는 방법들과 비교 검토함으로서 기존 방법들에 대한 타당성을 검증하였다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제12권10호
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• pp.83-90
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• 2011

본 연구에서는 고성토 구간 파형강판 수로암거의 대표단면을 대상으로 뒤채움부의 다짐도에 따른 원형 연성지중 암거에 작용되는 수직토압 분포를 파악하기 위해 원심모형실험을 실시하였다. 모형실험은 뒤채움부의 다짐도를 80, 85, 90, 95%로 변화시키면서 현장의 상사성을 고려하여 53g-level의 중력수준에서 수행하였다. 실험결과, 연성거동을 하는 파형강판 상부의 아칭효과에 의한 하중감소계수는 AISI(2002) 설계법에서 규정한 뒤채움 다짐도에 따른 하중감소계수와 거의 일치하였다. 파형강판 상부에서 측정된 수직토압은 다짐도가 증가함에 따라 선형적으로 감소하였으며, 뒤채움부의 다짐도가 클수록 아칭효과에 의한 파형강판 상부의 상재하중 감소가 크게 발휘된다는 것을 확인할 수 있었다. 파형강판 상부에서 발생한 아칭효과에 의해 감소한 하중이 파형강판측면 뒤채움부(EP 1)와 뒤채움부 외부(EP 3)로 전이되는 것으로 나타났다.

• International Journal of Fluid Machinery and Systems
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• 제3권1호
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• pp.11-19
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• 2010

The performance of the crossover system of a centrifugal compressor stage consisting of static components of $180^{\circ}$ U-bend, return channel vanes and exit ducting with a $90^{\circ}$ bend is investigated. This study is confined to the assessment of performance of the crossover system by varying the shape of the return channel vanes. For this purpose two different types of Return Channel Vanes (RCV1 and RCV2) were experimentally investigated. The performance of the crossover system is discussed in terms of total pressure loss coefficient, static pressure recovery coefficient and vane surface pressure distribution. The experimentation was carried out on a test setup in which static swirl vanes were used to simulate the flow at the exit of an actual centrifugal compressor impeller with a design flow coefficient of 0.053. The swirl vanes are connected to a mechanism with which the flow angle at the inlet of U-bend could be altered. The measurements were taken at five different operating conditions varying from 70% to 120% of design flow rate. On an overall assessment RCV1 is found to give better performance in comparison to RCV2 for different U-bend inlet flow angles. The performance of RCV2 was verified using numerical studies with the help of a CFD Code. Three dimensional sector models were used for simulating the flow through the crossover system. The turbulence was predicted with standard k-$\varepsilon$, 2-equation model. The iso-Mach contour plots on different planes and development of secondary flows were visualized through this study.

• 한국지반공학회지:지반
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• 제10권2호
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• pp.109-120
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• 1994

해안지역에서 토류구조물을 축조하는 동안에 직면하게 되는 문제점중의 하나는 연약점토지반의 안정화 대책이다. 본 연구는 성토제체 축조시 연약점토지반의 안정화를 위하여 시멘트 개량 말뚝으로 보강된 연약지반의 거동효과를 구명하고자 원심모형실험을 수행한 것으로 서로 다른 조건에 대해서 단계 하중하에서 시간에 따른 보강지반과 비보강지반의 침하와 융기거동을 고찰하였다. 실헙결과 지반의 수직침하감수 제방에 인접한 지표면의 융기감소는 개량말뚝의 강도, 점토의 함수비 그리고 특히 개량면적비에 크게 영향을 받는 것으로나타났다.

• International Journal of Fluid Machinery and Systems
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• 제4권1호
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• pp.191-198
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• 2011

Based on the consideration that the cavitation would affect the operation stability of miniature pumps, the 3-D turbulent cavitating flow in a test pump was simulated by using a mixed cavitation model and k-${\omega}$ SST turbulence model. In order to investigate the influence of inlet geometry parameters on the cavitation performance of the miniature pump, two more impellers are designed for comparison. Based on the results, the following conclusions are drawn: 1) Cavitation performance of the double suction shaft-less miniature pump having different impeller is equivalent to the centrifugal pump having ordinary size, though the flow passage at impeller inlet is small; 2) The miniature pump having radial impeller can produce much higher pump head, but lower cavitation performance than that having the impeller based on the conventional design method; 3) It is believed that by applying the double suction design, the miniature pump achieved relatively uniform flow pattern upstream the impeller inlet, which is favorable for improving cavitation performance.

• KEPCO Journal on Electric Power and Energy
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• 제7권2호
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• pp.285-293
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• 2021

The construction of underground structures such as power supply lines, communication lines, utility tunnels has significantly increased worldwide for improving urban aesthetics ensuring citizen safety, and efficient use of underground space. Those underground structures are usually constructed along with vertical cylindrical shafts to facilitate their construction and maintenance. When constructing a vertical shaft through the open-cut method, the walls are mostly designed to be flexible, allowing a certain level of displacement. The earth pressure applied to the flexible walls acts as an external force and its accurate estimation is essential for reasonable and economical structure design. The earth pressure applied to the flexible wall is closely interrelated to the displacement of the surrounding ground. This study simulated stepwise excavation for constructing a cylindrical vertical shaft through a centrifugal model experiment. One quadrant of the axisymmetric vertical shaft and the ground were modeled, and ground excavation was simulated by shrinking the vertical shaft. The deformation occurring on the entire ground during the excavation was continuously evaluated through digital image analysis. The digital image analysis evaluated complex ground deformation which varied with wall displacement, distance from the wall, and ground depth. When the ground deformation data accumulate through the method used in this study, they can be used for developing shaft wall models in future for analyzing the earth pressure acting on them.

• Geomechanics and Engineering
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• 제8권2호
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• pp.283-303
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• 2015

To research and analyze the differential settlements of foundations specifically, site investigations of existing railways and metro were firstly carried out. Then, the centrifugal test was used to observe differential settlements in different position between foundations on the basis of investigation. The theoretical model was established according to the stress diffusion method and Fourier method to establish an analytical solution of embankment differential settlement between different foundations. Finally, theoretical values and experimental values were analyzed comparatively. The research results show that both in horizontal and vertical directions, evident differential settlement exists in a limited area on both sides of the vertical interface between different foundations. The foundation with larger elastic modulus can transfer more additional stress and cause relatively less settlement. Differential settlement value decreases as the distance to vertical interface decreases. In the vertical direction of foundation, mass differential settlement also exists on both sides of the vertical interface and foundation with larger elastic modulus can transfer more additional stress. With the increase of relative modulus of different foundations, foundation with lower elastic modulus has larger settlement. Meanwhile, differential settlement is more obvious. The main error sources in theoretical and experimental values include: (a) different load form; (b) foundation characteristics differences; (c) modulus conversion; (d) effect of soil internal friction.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제15권6호
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• pp.41-48
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• 2014

본 연구에서는 현장응력상태 및 수위변동을 재현한 원심모형실험을 통하여 속도변화를 고려한 지속적 수위승강에 따른 제체의 거동을 검토하였으며, 기후변화에 따른 기습적 폭우 상황을 상정한 월류 시 제체의 파괴거동을 모사하였다. 실험 결과, 제체내의 간극수압 및 변위는 수위상승 및 하강속도에 비례하여 증감하며, 제정부 및 제체 하류측 사면부의 변위증분은 수위승강속도에 대하여 독립적임을 알 수 있었다. 또한 반복적이고 지속적인 수위변동은 변위의 누적을 통해 제체의 변형을 진행시키는 요인이 되며, 월류에 의해 저수지 제체의 안정성이 급격히 저하됨을 확인하였다. 따라서 호우 등으로 수위가 급상승하는 경우 간극수압, 변위 등을 실시간으로 감시하고, 이상 발생 시 수문개방 등을 통해 저수지의 수위를 조절하는 조치를 강구할 필요가 있다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제53권12호
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• pp.3892-3901
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• 2021

The pressure drop of a moisture separator in a steam generator is the important design parameter to ensure the successful performance of a nuclear power plant. The moisture separators have a wide range of operating conditions based on the arrangement of them. The prediction of the pressure drop in a moisture separator is challenging due to the complexity of the multi-dimensional two-phase vortex flow. In this study, the moisture separator test facility using the air/water two-phase flow was used to predict the pressure drop of a moisture separator in a Korean OPR-1000 reactor. The prototypical steam/water two-phase flow conditions in a steam generator were simulated as air/water two-phase flow conditions by preserving the centrifugal force and vapor quality. A series of experiments were carried out to investigate the effect of hydraulic characteristics such as the quality and liquid mass flux on the two-phase pressure drop. A new prediction model based on the scaling law was suggested and validated experimentally using the full and half scale of separators. The suggested prediction model showed good agreement with the steam/water experimental results, and it can be extended to predict the steam/water two-phase pressure drop for moisture separators.