• 제목/요약/키워드: Channel shape

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확장 유한 요소 법을 적용한 RTM 공정 해석 (Analysis of RTM Process Using the Extended Finite Element Method)

  • 정연희;김승조;한우석
    • Composites Research
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    • 제26권6호
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    • pp.363-372
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    • 2013
  • RTM (Resin Transfer Molding) 공정을 수치해석하기 위해 Level set 방법과 결합된 확장 유한 요소 법을 적용하였다. 유동 전면 부에서 비연속적인 구배를 가지는 압력을 계산하기 위해 확장 유한 요소 법을 이용하여 계산의 정밀성을 높였다. 확장 유한 요소 법에 이용되는 확장 형상 함수는 Level set 값을 이용하여 정의하였다. 이 확장 형상 함수는 요소를 통과하는 수지 유동 전면부의 위치를 반영할 수 있다. 게다가 Level set 법이 금형 충전 동안 수지 유동 전면부의 위치를 계산할 때 적용되었다. 수지 유동 전면부의 위치를 계산하는 미분방정식은 내연적 특성 Galerkin 유한 요소 법을 적용하여 풀었다. 선형 시스템 계산에서는 IPSAP의 다중 프론트 솔버를 이용한다. 본 연구에서 계산한 해석 값은 이론 값과 비교하여 검증하였다. 계산 효율을 높이기 위해 확장 유한 요소 법과 Level set 방법의 국소화 기법이 제안되었다. 이 기법은 계산 영역을 수지 유동 전면 부 근처의 영역으로 축소한다. 그러므로 전체 계산 양은 최소화될 수 있었다. 이 기법의 계산 효율은 채널 유동 모델을 이용하여 평가된다. 본 연구의 해석 능력을 보여주기 위해 몇 가지 적용 예제를 계산하였다. 첫 번째 예제를 이용해서 복잡하게 흘러가는 수지 전면부의 갈라짐과 합쳐지는 현상 해석하였다. 그리고 금형 내부의 Race-tracking 효과와 기공 생성 현상을 확인하기 위해 복잡한 모양의 구조물을 시뮬레이션 하였다.

공기식 태양광/열 시스템 공기채널 내 여러 저항체 설치에 따른 전열성능에 관한 CFD 해석 (CFD Analysis on the Heat Transfer Performance with Various Obstacles in Air Channel of Air-Type PV/Thermal Module)

  • 최휘웅;파쿠르 로커만;김영복;윤정인;손창효;최광환
    • 한국태양에너지학회 논문집
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    • 제38권2호
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    • pp.33-43
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    • 2018
  • PV/Thermal module is the combined system, which consist of a photovoltaic module and solar thermal collector that can obtain electrical power and thermal energy simultaneously. Thus the power generation can be increase by decreasing the temperature of photovoltaic module and thermal energy retrieved from module also can be used for heating system. In this study, Heat transfer performance of air type PV/Thermal module was confirmed with various bottom obstacles that can be installed easily to real photovoltaic module by CFD (computational fluid dynamics) analysis. Eight type obstacles were investigated according to the shape and arrangement. As a result, nusselt number represent heat transfer performance was increased about 86% compare with the basic type PV/Tthermal module that has no obstacle and triangle type obstacle had higher value than other types. But pressure drop was also increased with increment of heat transfer enhancement. Thus the performance factor considering both heat transfer and pressure drop was confirmed and V-fin type obstacle arranged in a row for Reynolds number below 9,600 and protrusion type obstacle arranged in zigzag for Reynolds number above 14,400 were shown higher performance factor than other types. From these results, V-fin type obstacle arranged in row and protrusion type obstacle arranged in zigzag were considered as a proper type for applying to real PV/thermal module according to operating condition. But the heat transfer performance can be changed by the geometric conditions of obstacle such as height, width, length and arrangement. Thus, it could also confirmed that the optimal condition and arrangement of this obstacle need to be found in further study.

탄성파 굴절법 탐사를 이용한 지반 속도분포 해석-터널 및 절토 사면에의 적용 사례 (Interpretation on the subsurface velocity structure by seismic refraction survey in tunnel and slope)

  • 유영준;조창수;박용수;유인걸
    • 한국지구물리탐사학회:학술대회논문집
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    • 한국지구물리탐사학회 1999년도 제2회 학술발표회
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    • pp.48-64
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    • 1999
  • 탄성파 굴절법 탐사를 이용한 지반조사시 탐사 결과로부터 표토층 및 풍화대 깊이, 연암 또는 기반암의 심도, 단층 파쇄대나 연약지반의 위치 및 규모, 지질경계 등을 파악, 지하 속도분포를 도출함으로서 Rippability 등 지반 공학적 특성의 정량적 평가가 가능하다. 양질의 자료 취득을 위하여는 조사목적과 탐사심도에 맞는 측선길이 및 배치, 수진점과 진원점 간격 및 배치, 지형기복 여부 등 현장조사 파라미터의 설정이 중요하다. 택지개발 지역의 절토 사면부에서는 수진점 간격을 3${\~}$5m, 터널 지역에서는 5${\~}$10m 정도가 적합하며 측선의 배열은 주측선과 주요 지점에서 이에 사교하는 부측선 배치가 필요하다. 굴절법 토모그라피 해석기법의 적용시, 조사장비의 가용 채널 수에 1/2 이상의 진원점으로부터 자료를 취득해야 자료처리시 지형의 영향을 받지 않는다. 편마암 지대인 절토사면부에서 시추자료와 비교하여 탄성파 속도에 의한 지반분류는 토사 700m/s 이하, 풍화암 700${\~}$l,200m/s, 연암 1,200${\~}$l,800ni/s이고 굴삭난이도(리퍼빌리티)는 리핑암 700~l,200m/s, 발파암 1,800m/s 이상으로 나타났다. 터널 지역에서는 전통적인 해석기법을 적용하였으며 터널 계획고와 탄성파 속도 1,200m/s${\~}$l,900m/s에 해당되는 연암층과 접하는 구간에서는 지질조사 및 비저항 탐사결과로부터 해석된 3개의 지질 구조선과 만나고 있으므로 터널 설계/시공 시 이의 결과 반영이 필요하다.

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지하구조 해석을 위한 탄성파 굴절법 토모그라피 탐사 사례연구 (A Case Study on Seismic Refraction Tomography Survey for Subsurface Structure Interpretation)

  • 유영준;유인걸;송무영
    • 지질공학
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    • 제11권2호
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    • pp.163-174
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    • 2001
  • 탄성파 굴절법 탐사를 이용한 지반조사시 탐사 결과로부터 표토층 및 풍화대 깊이, 연암 또는 기반암의 심도, 단층 파쇄대나 연약지반의 위치 및 규모, 지질경계 등을 파악, 지하 속도분포를 도출함으로서 Rippability 등 지반 공학적 특성의 정량적 평가가 가능하다. 이를 위하여는 양질의 자료 취득은 물론 조사 목적과 탐사심도에 맞는 측선길이 및 배치, 수진점과 진원점 감격 및 배치, 지형기복 여부 등 현장조사 파라미터의 설정이 중요하다. 택지개발 지역의 절토 사면부에서는 수진점 간격을 3∼5m 정도가 적합하며 측선의 배열은 주측선과 주요 지점에서 이에 사교하는 부측선 배치가 필요하다. 굴절법 토모그라피 해석기법의 적용시, 조사장비의 가용 채널 수에 1/4 이상의 진원점으로부터 자료를 취득해야 지하구조 해석시 지형의 영향에 의한 왜곡현상을 감소시킬 수 있다. 편마암 지대인 절토사면부에서 시추자료와 비교하여 탄성파 속도 토모그램에 의한 지반분류는 토사 700 m/s 이하, 풍화암 700∼1,200m/s, 연암 1,200∼1,800m/s 이고 굴삭난이도(리퍼빌리티)는 리핑암 700∼1,200m/s, 발파암 1,800m/s 이상으로 나타났다.

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시간영역 광전자파 분석기(Automatic TDR System)를 이용한 오염물질의 거동에 관한 연구: 실험방법 및 검정 (Application of an Automated Time Domain Reflectometry to Solute Transport Study at Field Scale: Experimental Methodology and Calibration of TDR)

  • 김동주
    • 자원환경지질
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    • 제29권6호
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    • pp.699-712
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    • 1996
  • 자동 TDR 시스템을 이용하여 약 0.54 헥타 크기의 2개 현장에서 오염물질의 거동을 모니터링하였다. 오염물질의 수직적 플륨을 관측하기 위하여 추적자로서 $CaCl_2$를 순간주입(Pulse)방식으로 투입하였으며 오염물질 이동시간의 공간적 이질성과 현장규모의 운송모델 개념을 파악하기 위하여 횡방향으로 24개 지점과 5개의 다른 깊이, 즉 120개 지점에 50 cm 길이의 TDR 탐사침을 설치하여 잔존수 농도를 측정하였다. TDR에 의해 관측된 전기전도도를 검정하기 위하여 3가지의 다른 방법을 사용하였다. 깊이별 24개 지점에서 얻어진 평균 BTC 자료를 이용하여 CDE 모델과 CLT 모델의 파라미터를 추정한 결과 TDR 방법은 실내실험 뿐만아니라 현장에서의 오염물질 거동 분석에 유용하다는 결론을 얻었다. 또한 3가지 검정방법은 BTC 모양과 특히 오염물질의 첨두운송시간과 관련된 파라미터에 큰 영향을 미치지 않으며 사용된 검정방법 중 SLM 방법이 수평적으로 설치된 TDR 탐사침에 대해서 가장 적합한 것으로 나타났다.

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평생 직업교육훈련 분야의 공저자 네트워크 분석: 2000년~2015년 국내 학술논문을 중심으로 (Analysis of Co-authorship Network in the Lifelong Vocational Education and Training: An Analysis of Papers Published from 2000 to 2015 in Korea)

  • 박지영;이희수
    • 직업교육연구
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    • 제35권6호
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    • pp.85-112
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    • 2016
  • 이 연구는 2000년부터 2015년까지 평생 직업교육훈련 분야에 게재된 학술논문을 바탕으로 연구자 간의 협력관계 및 네트워크 구조를 살펴보는 데 목적이 있다. 이를 위해 평생 직업교육훈련 분야의 대표적인 학술지인 "평생교육학연구", "직업교육연구", "고용직업능력개발연구"의 연구자 간 사회적 관계와 학술적 영향력의 특성에 대해 파악하고자 NetMiner 4.0을 활용하여 공저자 네트워크 분석을 실시하였다. 분석 결과, 평생 직업교육훈련 분야의 연구 생산성은 멱함수의 형태를 나타내고, 세부 연구 집단이라고 할 수 있는 컴포넌트들이 존재하며 이 네트워크 구조는 좁은 세상의 특성을 나타내고 있었다. 또한 중심성 분석을 통해 연결정도 중심성이 높은 저자는 공동저자로서 다른 연구자들과의 정보 획득과 교류가 활발하여 네트워크상에서 중추적인 역할을 수행하고, 매개 중심성이 높은 저자는 구성원들 사이를 매개해주는 브로커 역할을 하여 여러 집단의 지식과 정보를 전달해주는 통로의 역할을 하고 있음을 알 수 있었다. 과거에 비해 공저자 활동의 증가는 평생 직업교육훈련 분야 연구자 간의 연구협력 기회 및 발전에 긍정적인 영향을 미치는 것으로 해석된다. 그러나 소수의 저자를 중심으로 한 네트워크를 넘어서 다양한 연구자들이 지속적인 연구 생태계를 구성하여 공동연구를 수행하는 성과로 이어지기를 기대한다.

고전압 전극 두께와 집진판 간격에 따른 전기집진기의 미세먼지 집진효율 및 오존발생 특성 (Characteristics of particulate matter collection efficiency and ozone emission rate of an electrostatic precipitator by thickness of high-voltage electrode and distance of collection plates)

  • 이재인;우상희;김종범;이승복;배귀남
    • 한국입자에어로졸학회지
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    • 제14권4호
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    • pp.171-180
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    • 2018
  • To optimize the shape of the electrostatic precipitator for the removal of particulate matter in subway environments, the wind-tunnel experiments were carried out to characterize collection efficiency and ozone emission rate. As a standardized parameter, power consumption divided by the square of flow velocity, was increased, the $PM_{10}$ collection efficiency increased. If the standardized parameter is higher than 1.0 due to high power consumption or low flow velocity, increase in thickness of electrodes from 1 to 2 mm, or increase in distance of collection plates from 5 to 10 cm did not change the $PM_{10}$ collection efficiency much. Increase in thickness of high-voltage electrodes, however, can cause decrease in $PM_{10}$ collection efficiency by 28% for low power consumption and high flow velocity. The ozone emission rate decreased as distance of collection plates became wider, because the ozone emission rate per unit channel was constant, and the number of collection channels decreased as the distance of collection plates increased. When the distance of collection plates was narrow, the ozone emission rate increased with the increase of the thickness of electrodes, but the difference was negligible when the distance of collection plates was wide. It was found that the electrostatic precipitator having a thin high-voltage electrodes and a narrow distance of collection plates is advantageous. However, to increase the thickness of high-voltage electrodes, or to increase the distance of collection plates is needed, it is necessary to increase the applied voltage or reduce the flow rate to compensate reduction of the collection efficiency.

평가인자 가중치에 대한 베이지안 추론과 민감도 분석을 통한 적정 하천설계빈도 결정 (Estimation of the Hydrological Design Frequency of Local Rivers Using Bayesian Inference and a Sensitivity Analysis of Evaluation Factors)

  • 유재희;김지은;이진영;박경운;김태웅
    • 대한토목학회논문집
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    • 제42권5호
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    • pp.617-626
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    • 2022
  • 우리나라는 기상관측 이래 연평균 강수량과 변동성은 점진적으로 증가하는 추세이고, 지역 간 편차가 크다. 또한, 최근의 이상기후로 인하여 재해에 대한 위험도가 증가되고 있는 실정이다. 풍수해의 피해는 주로 하천주변에서 발생하기 때문에 하천기본계획을 수립하기 위해서는 우선적으로 적정한 설계빈도를 결정하는 과정이 반드시 필요하다. 본 연구에서는 설계빈도 결정에 대한 기존 방법론을 분석하여 문제점 및 개선 방향에 대해 제시하였다. 충청남도에 위치한 지방하천 중 자료구축이 가능한 하천인 413개소를 대상으로, 7개의 평가인자(유역면적, 형상계수, 하도경사, 수계차수, 배수영향 구간, 이상강우 발생빈도, 시가화 침수면적)를 선정하고, 베이지안 추론을 통해 가중치를 산정하였다. 그 결과, 이상강우 발생빈도 및 시가화 침수면적의 가중치가 각각 18로 가장 크게 산정되어, 하천 설계빈도 결정에 큰 영향을 미치는 것으로 판단된다. 이러한 가중치를 통해 설계 빈도를 추정한 결과, 기수립 설계빈도보다 본 연구에서 추정된 설계빈도가 증가하는 하천은 255개이고 감소하는 하천은 158개로 나타났다.

콘크리트 수로 탈출로 경사각에 따른 한국산개구리 행동 분석 (Analysis of Rana coreana Behavior According to the Slope Angle Degree of Escape Ramp)

  • 이태호;김중권;서지혜;장문정;최태영;장민호
    • 환경영향평가
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    • 제31권1호
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    • pp.75-81
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    • 2022
  • 본 연구의 목적은 콘크리트 U형 벤치 플륨관 수로에 설치되는 수로 탈출 경사로의 경사각에 따른 개구리 행동 특성을 분석하여 탈출 경사로 기준 각도를 제언하는 것이다. 실험 장치는 현장에서 적용되는 콘크리트 수로 탈출장치와 형태 및 재질을 유사하게 제작하였다. 경사로 실험을 위해 논 습지에 서식하는 한국산개구리를 선정하였다. 경사로에서 보여지는 개구리의 주요 행동은 '뛰기', '걷기', '미끄러짐'이었으며, 경사각에 따른 행동 결과를 기록한 후 통계 분석하였다. 경사각은 20°-60° 범위에서 10° 간격으로 5개의 경사각을 설정하여 비교·분석하였다. 연관성 검증은 카이제곱 검증 방법을 사용하였다. 분석결과 30°와 40°는 통계적으로 유의한 차이가 없었다. 이는 '생태통로 설치 및 관리지침'의 30° 이하의 설치 기준에 있어, 현장에서 이를 40°까지 일부 허용해 줄 수 있는 근거로 활용될 수 있는 결과이다. 하지만 수로 탈출 경사로가 한국산개구리뿐 아니라 다양한 소형 야생동물을 대상으로 하고 있다는 점에서 추가 연구가 필요할 것이다.

흐름에 대한 모형 정치망의 형상 변화 (Net Shapes of the Model Set Net in the Flow)

  • 김부영;윤일부;권병국;이주희
    • 수산해양기술연구
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    • 제40권2호
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    • pp.104-114
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    • 2004
  • 본 연구에서는 실제 정치망 어장에서의 조류변화에 따른 어구 변형을 추정하고, 그 변형을 최소화시키며 어구의 기본 기능을 유지시키는 데 필요한 수중형상과 어구 용적을 확보할 수 있는 설계의 기본 자료를 얻기 위해 회류 수조에서 모형실험을 실시하였으며, 흐름에 따른 사개줄의 장력과 그물형상의 변화를 측정하였다. 실험에서 얻은 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 유속이 0.0m/s에서 0.6m/s로 변화할 때에 유속(x)에 따른 장력(y)의 실험식은 y=1814.1x+115.12 이었다. 2. 수중형상에 있어서 운동장이 흐름의 조상측인 경우에 운동장그물의 기울기는 0~79$^{\circ}$까지, 비탈 그물의 기울기는 0~56$^{\circ}$까지 변화하였고, 원통 까레 깊이 비는 제1원통 까래가 1.0~0.42까지, 제2원통 까래가 1.0~0.41까지 감소하였으며, 조하측인 원통그물의 기울기는 0~87$^{\circ}$까지 변화하였다. 3. 원통이 흐름의 조상측인 경우에 원통그물의 기울기는 0~60$^{\circ}$까지, 비탈그물의 기울기는 0~13$^{\circ}$까지 변화하였고, 원통 까래 깊이 비는 제1원통 까래가 1.0~0.27까지, 제2원통 까레가 1.0~0.15까지 감소하였으며, 유속이 0.3m/s일 때 비탈그물이 원통 입구까지 부상하고 0.5m/s일 때 원통 입구를 90% 이상 막았으며, 조하측인 운동장그물의 기울기는 0~58$^{\circ}$까지 변화하였다. 4. 각 부분의 변형을 최소화하기 위해서는 입구 및 운동장 부분에서는 힘줄의 저조시 수심 위치에 중량추를 부착하고, 운동장 바깥쪽에 이동식 부가 중량추를 부착하며, 원통에서는 제1원통의 섶장과 까래그물의 연결부에 중량추 및 이동식 부가 중량추를 부착하고, 비탈그물에 중량추를 부착하며, 제2원통에 이동식 부가 중량추를 부착하는 것이 필요할 것으로 생각된다.