• Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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• v.y2005m4
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• pp.119-122
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• 2005

Ablation phenomena is very complicated because it includes momentum, energy and mass transfer, chemical reactions as well as phase change. In this paper, ablation at the rocket nozzle throat is modeled as unsteady one dimensional axi-symmetric with proper boundary conditions and field equation is solved numerically. Analytical results are compared with measured ablation data from firing experimental liquid rocket engine. Test variables are combustion pressure and mixture ratio. for low combustion pressure and low mixture ratio, the discrepancy between analysis and experiments are large but for the normal rocket operation range, two results show a simliar trend with maximum discrepancy of $100\%$.

• Journal of the Korean Society for Precision Engineering
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• v.15 no.8
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• pp.102-108
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• 1998

본 논문에서는 Nd-YAG 레이저 용접 프로세스를 이용하여 두께가 다른 STS304스테인레스 박강판을 대상으로한 점용접에 관한 연구로서, 레이저 용접은 미소부위에 효율적인 접합가공이 가능한 공정으로 비접촉식 가열원을 이용하기 때문에 접합공정 중 기계적 변형이 없고, 레이저 빔을 국부가열원으로 하여 매우 좁은 부분에 제한적으로 열을 가할 수 있어서 강한 금속적 결합이 요구되는 소형부품의 접합에 이용될 수 있다. 뿐만 아니라 공정 변수들을 변화시켜 실제 접합부에 들어 가는 입열량을 쉽게 제어할 수 있다는 등 많은 장점을 가지고 있다. 본 연구에서는 1mm이하의 스테인레스 박판에 대한 레이저 점용접을 FDM과 신경회로망을 이용하여 해석하고 용접부의 너겟 크기, 용접부 깊이 등의 형상을 예측하였다. 또한 레이저 점용접에 있어서의 주요 변수인 펄스 에너지, 펄스 타임, 박판의 두께, 두 판사이의 간극크기 등득 변화시켜 실험하고 수치해석을 검증하기 위하여 여러 가지 강에 대한 레이저 점용접 실험을 수행하였다. 또한 수치해석 시뮬레이션을 위하여 윈도우 프로그래밍을 개발하였다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2021.06a
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• pp.105-105
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• 2021

본 연구에서는 2차원 비선형 천수모형과 수심평균된 스칼라 이송모형을 해석하는 수치모형에 대해 기술하였다. 수치모형의 정확성을 보장함과 동시에 안정성을 높이기 위해 유한체적법, 플럭스 재구성 및 minmod 제한자를 사용하였다. 비선형 천수방정식의 이송항과 바닥 경사항은 계산된 수심의 양수 보존과 흐름의 정상 상태를 보장하기 위한 second order well-balanced positivity preserving central-upwind method를 이용하여 수치적으로 이산화되었다. 마찬가지로, 이송-확산 방정식 내 이송항은 동일한 2차 풍상차분법을 통해 수치적으로 풀이하였다. 격자점 경계면에서의 불연속으로 인한 수치진동을 방지하기 위해 이송항의 계산에 포함된 보존항의 차이로 인해 발생하는 스칼라의 수치확산을 최소화하기 위해 무차원의 비소산함수를 도입하였다. 또한, 확산항은 유한차분법을 이용하여 이산화하였다. 제안된 수치모형은 시간미분항의 계산을 위해 오일러 기법을 적용하여 계산된 수심 및 스칼라의 양수 보존여부와 함께 정지된 흐름의 정상 상태의 보존여부를 확인하였다. 제안된 수치모형의 해석 정확성을 평가하기 위해 1, 2차원 공간 내 다양한 흐름 조건에서의 해석해를 이용한 3개의 벤치마크 테스트를 수행하였다. 평균 제곱근 오차(Root Mean Squared Error, RMSE)를 산정하여 수치모형의 성능을 정량적으로 평가하였으며, 비소산함수를 적용함에 따라 스칼라의 수치확산이 감소하게 되었음을 확인하였다. 또한, 세 차례의 벤치마크 테스트 결과는 공통적으로 수치모형에 의해 계산된 결과값이 비소산함수를 고려함에 따라 해석해와 잘 일치함을 확인하였다.

• Tunnel and Underground Space
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• v.13 no.5
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• pp.331-343
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• 2003

Though the Grouting has been in use for a long time, it is still regarded as an technique rather than engineering. The study of ground improvement by grouting is rare especially in jointed rock mass. In this study, biaxial compression tests were performed in the jointed rock mass models with .ough surfBce joints assembled with blocks before and after grouting. The load-deformation curves of the jointed rock masses showed a non-linear relationship before grouting but showed a relatively linear deformaion behavior after grouting. Improvement ratio (deformation modulus after grouting/deformation modulus before grouting) decreased with increasing joint spacing and lateral stress. Improvement ratio decreased exponentially with increasing deformation modulus of the rock mass model before grouting. Three-dimensional FDM analysis was performed to a highway tunnel case using experimental data of grouted rock. The convergence of the tunnel predicted after grouting by the numerical modelling coincided with those attained from the field measurement.

• Journal of Korea Water Resources Association
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• v.49 no.1
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• pp.61-72
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• 2016

In Korea, the aquifers at the coastal areas are mostly shallow alluvial unconfined aquifers. To simulate the flow and dispersion in unconfined aquifer, a FDM model has been developed to solve the nonlinear Boussinesq equation. Related analysis and verification have been executed. The iteration method is used to solve the nonlinearity, and the model shows 3-D shape because it is a 2-D y model that consider the undulation of water table and bottom. For the verification of the model, the output of flow module is compared to the 1-D analytic solution of Lee (1989) which have the drawdown or uplift boundary condition, and the two results show almost the same value. and the mass balance of dispersion module shows about 10% error. The developed model can be used for the analysis and design of the flow and dispersion in the unconfined aquifers. The model has been applied to the estuary area of Ssangcheon watershed, and the parameters have been deduced as a result : hydraulic conductivity is 90 m/day, and longitudinal dispersivity is 15 m. And the analysis with these parameters shows that the wells are situated in the influence circle of each others except for No. 7 well. Groundwater discharge to sea is $3700m^3/day$. And the chlorine ion ($cl^-$) concentration at the pumping wells increase at least 1000 mg/L if groundwater dam is not exist, so the groundwater dam plays an important role for the prevention of sea water intrusion.

• Journal of the Korean Geotechnical Society
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• v.16 no.4
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• pp.5-16
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• 2000

THe purpose of this paper is to suggest the analytical method which can predict lateral nonlinear behavior in non-homogeneous soil using the coefficient of soil resistance and ultimate soil resistance. Those parameters are obtained through back analysis on the base of the results of a series of model tests.Analytical method of Chang is more or less difficult to predict nonlinear behavior in non-homogeneous sol. So, in this study, for the prediction of nonlinear behavior the compositive analytical method which apply the p - y curve to Chang model is suggested. Also, the program is developed to predict nonlinear behavior using the compositive analytical method and it can be used to calculated the deflection, bending moment and soil reaction with DFM in non-homogeneous soil. To establish applicability of the suggested analytical method, the results of model tests and field tests and Pentagon2D finite element program are compared with those of the compositive analytical method. In the analysis values of the coefficient of soil reaction and ultimate soil resistance are also applied to the case of non-homogeneous soil. Lateral defection calculated using the compositive analytical method has been found to be in good agreement with values measured in field and model load tests.

• Journal of Korean Tunnelling and Underground Space Association
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• v.10 no.2
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• pp.153-166
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• 2008

This paper concerns the development of a knowledge-based tunnel design system within the framework of artificial neural networks (ANNs). The system is aimed at expediting a routine tunnel design works such as determination of support patterns and stability analysis of selected support patterns. A number of sub-modules for determination of support patterns and stability assessment were developed and implemented to the system. It is shown that the ANNs trained with the results of 2D and 3D numerical analyses can be generalized with a reasonable accuracy, and that the ANN based tunnel design concept is a robust tool for tunnel design optimization. The details of the system architecture and the ANNs development are discussed in this paper.

• Proceedings of the Korean Geotechical Society Conference
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• 1993.06b
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• pp.19-44
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• 1993

The purpose of this paper is to study the design and the construction for the most economic and safe slope stability analysis. The approach to the purpose Iies in analyzing the characteristic on direction and distance by the sample value for the geotechnical parameters using the semi-variogram concept. Based on the result, we derive the Kriging system equation from the stochastical concept and solve the equation to find the weighting factor which is applied both the point estimation and the block estimation in the particular position. Comparing and analyzing the various methods. we find the best reliability, which is more accurate than any other.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2012.05a
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• pp.540-540
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• 2012

강우 발생시 유역에 집수된 물이 하천에 이르는 경로에 따른 유출은 지표유출, 지표하유출, 지하수유출로 구분된다. 정확한 수문순환 과정의 해석을 위해서는 지표 흐름뿐만 아니라 지표하 및 지하수 흐름의 해석이 중요한 실정이나 일반적으로 실무에서 사용되는 강우-유출해석 모형은 지표유출을 해석하기 위한 모형이 대부분이며, 지표하 유출과 침투량을 산정하는데 어려움이 있다. 일반적인 강우-유출해석 모형은 Horton 방법, NRCS 방법, Green-Ampt 방법에 의해 유효우량을 분리하며, 이 과정은 침투량을 직접적으로 모형화 할 수 없으므로 지표 및 지표하, 지하수 흐름을 복합적으로 해석할 수 있는 모형이 질적이나 양적으로 부족한 실정이다. 이러한 지표하 흐름과 침투량을 산정하기 위하여 FE-FLOW, PM, MS-VMS, GMS, GW-VISTAS, ARGUS 및 MODFLOW와 같은 지하수 모형을 사용하고 있다. 본 연구에서는 지표하유출 산정을 위한 침투량의 비교분석을 위해 현재 가장 범용되는 지하수 유동 모델링 프로그램인 Visual Modlfow 모형과 GMS 모형을 이용하여 침투량 산정을 위한 수치 모의를 진행하였다. 각 모형의 입력자료는 2009년 국립방재연구원에서 수행한 침투실험시설 자료를 이용하여 동일한 조건을 부여하고, 두 모형의 비교를 위해 Visual Modflow에서는 MODFLOW의 기본 해석방법인 유한차분법(FDM)을 이용하고, GMS 모형에서는 3차원 유한요소해석이 가능한 GMS-FEMWATER를 이용하였다. 두 모형의 수치모의 조건으로 2009년 국립방재연구원에서 수행한 침투실험방법과 동일하게 공극률에 따른 투수성 보도블럭의 구분과 50mm/hr, 100mm/hr, 150mm/hr, 200mm/hr의 강우강도별 선행함수조건에 따른 수치모의를 진행하였으며, 수치모의된 침투량의 적정성을 판단하기 위하여 국립방재연구원의 침투실험 결과자료와 비교분석하였다. 침투실험 자료와 각각 수치모의된 침투량을 비교분석한 결과 서로 유사한 경향을 보이고 있으나 초기 침투시 상대오차가 비교적 크게 발생하였다. 이는 수치모형의 경우 수리실험과는 다르게 모의시작과 동시에 해당 강우강도의 침투가 시작되므로 초기 유입 유출량 발생시간의 차이가 종료시간까지 누적 침투량에 미치는 것으로 판단되며, 매개변수에 많은 영향을 받는 것으로 판단된다.

• Journal of Korean Tunnelling and Underground Space Association
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• v.17 no.3
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• pp.333-339
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• 2015

In this paper, the surface settlement resulted from the shallow TBM tunnelling has been numerically simulated. TBM tunnelling is especially used in urban area to avoid serious vibration and noise caused by explosion in NATM. Surface settlement is one of the most important problems encountered in all tunnelling and critical in urban areas. In this study, face vibration of TBM excavation is considered to estimate surface settlement trend according to TBM extrusion. The dynamic excavation forces are calculated by total torque on the TBM cutterhead in mixed-face of soil and weathered rock condition with shallow depth. A 3-dimensional FDM code is employed to simulate TBM tunnelling and mechanical-dynamic coupling analysis is performed. The 3D numerical analysis results showed that dynamic settlement histories and trend of surface settlement successfully. The maximum settlement occurred at the excavation point located at 2.5D behind the face, and the effect of face vibration on the surface settlement was verified in this study.