• 태양에너지
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• 제17권2호
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• pp.35-42
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• 1997

열다이오드란 유체의 밀도차에 기인한 대류에 의하여 일방향성 열전달이 주로 일어나며 역방향의 열전달은 미미하도록 고안된 장치이다. 본연구에서는 실용적인 측면에서 평행사변형 형상과 직사각형 형상을 조합하고 좌우에 수직 평판을 설치하였으며, 내부 안내판을 가진 공기식 열다이오드를 제작하여 천이 및 정상상태에 관한 연구를 하였다. 공급된 열속에 따른 $Gr^*$는 $1.11{\times}10^{10}{\sim}1.4{\times}10^{10}$ 사이에 존재하였고 전체 실험 과정에 있어서 $Gr^*$ 값은 ${\pm}3%$ 이내로 유지되었다. $Gr^*$의 증가에 따라 Nu값은 거의 선형적으로 증가하는 경향을 보였으며 guide vane의 유무와 유동통로의 깊이(channel depth)에 따라서는 민감한 경향을 보였다. 경사각의 변화에 따라 온도상태가 무차원시간 $0.5{\sim}0.6$ 에서 나타나는 것으로 보아 시스템의 특성으로 본다.

• 한국항공우주학회지
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• 제33권12호
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• pp.109-116
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• 2005

재생냉각형 액체로켓 연소기의 냉각채널 설계에 대한 탄-소성 구조설계를 수행하였다. 구조해석에 필요한 데이터를 얻기 위하여 여러 가지 온도에서 재생냉각 챔버 제작에 사용하는 구리합금의 단축인장시험을 수행하였다. 재료시험 결과 구리합금은 브레이징 공정 후에 연화되어 강도 값이 매우 저하되며 온도가 증가함에 따라 유동 응력 값이 더 작게 나타났다. 재료시험 데이터를 이용하여 냉각채널의 구조해석을 수행한 결과 채널 내부 냉각유체에 의한 내부압력보다 고온의 연소가스에 의한 열 하중에 의하여 채널의 변형이 심하게 발생함을 확인하였다. 따라서 기계적인 하중을 견딜 수 있는 한도 내에서 냉각채널의 두께를 감소시켜 열 하중을 최소화함으로서 연소기의 무게 감소, 냉각성능 향상, 그리고 구조적인 안정성을 향상시킬 수 있다는 것을 알 수 있었다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제47권12호
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• pp.1165-1176
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• 2014

홍수 시 하천 만곡부에서 유수의 원심력에 의한 횡단 수면경사가 발생한다. 하천 경사와 유량이 증가하면 그 수면경사는 더욱 커진다. 경사가 급한 산지하천 만곡부는 제방의 여유고보다 수면상승이 큰 경우가 빈번하게 발생하기 때문에 홍수피해가 크다. 따라서 편수위에 따른 수면 상승효과는 산지하천 만곡부의 설계를 위해 고려되어야 한다. 본 연구에서는 산지하천 만곡부의 편수위를 산정할 수 있는 기법을 제안하고, 편수인자들의 곱으로 편수위계수를 정의하였다. 양양남대천 만곡부에서 측정한 편수위와 $90^{\circ}$ 만곡 자갈하상에 대한 수리실험에서 측정한 편수위 자료를 이용하여 편수인자별 영향인자 값을 제시하였다. 내린천 만곡부에서 측정한 편수위를 이용하여 편수위 산정기법의 적용성을 검증하였다.

• 센서학회지
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• 제6권4호
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• pp.307-315
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• 1997

본 논문에서는 센서교환이 용이하고 소량의 샘플을 요구하는 ISFET 센서용 전해질 분석기의 샘플챔버(sample chamber)를 설계하였으며, 이를 이용한 2점 교정방식의 4채널 전해질 분석기를 구현하였다. 샘플과 교정용액들의 사용을 최소화하기 위한 샘플의 로딩상태 감지회로를 제안하였으며 이를 실현하였다. 구현된 전해질 분석기는 제어계통과 액류흐름계통으로 구성되어 있으며 전해질 분석기의 효과적인 제어를 위하여 측정루틴, 교정루틴 및 세척루틴의 시스템 소프트웨어를 각각 개발하였다.

• 수산해양기술연구
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• 제37권1호
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• pp.45-51
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• 2001

그물의 S$_{n}$S값이 서로 다른 2가지의 상자 구조의 우리형 그물을 1/10로 축소한 모형에 대해 실물 그물의 면적 1$m^2$당 각각 0.1, 0.3, 0.5 및 0.7kg에 상당하는 침자를 그물의 각 모서리에 1개씩 총 4개를 부착하여 회류 수조에서 유속의 변화에 대한 그물의 변형을 측정하고, 이를 통해 조류에 의한 우리형 그물의 형상 유지에 효과적인 침자의 적정량에 대하여 검토하였다. 실험에서 얻어진 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 유속이 증가함에 따라 그물이 날림으로써 그것의 용적은 급격히 감소하였으나, 변형 각도 의 변화량은 증가하였다. 2. 그물의 S$_{n}$S값은 유속이 0.4m/s이하일 때는 그물의 변형에 약간의 영향을 끼쳤지만 유속이 0.5m/s 이상일 때는 별다른 영향을 끼치지 않았다. 3. 그물의 변형은 유속, 침자의 무게 및 S$_{n}$S값에 의해 결정되었다. 4. 그물의 용적을 50% 이상으로 유지하기 위한 침자의 총무게는 유속이 0.3~0.6 m/s일 때 31~245kg이고, 침자의 적정량은 그물의 면적 1$m^2$당 0.5kg 정도로 나타났다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제17권12호
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• pp.17-25
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• 2016

호안은 하천제방의 비탈면이 침식되지 않도록 보호하는 기능을 갖는다. 호안의 설계가 적정하지 않을 경우 강한 유속과 소류력에 의해 제방이 세굴되어 붕괴에 이를 수도 있다. 따라서 호안의 설계시 필요한 대표유속을 산정하는 것은 매우 중요하나 대부분 1차원 부등류해석에서 얻어진 수위와 평균유속자료를 적용한다. 이 경우 만곡 수로에서 발생하는 자유소용돌이와 강제소용돌이에 의한 유속증가는 반영되지 않으므로 만곡부 호안의 안정성을 확보하기 위해서는 대표유속에 대한 보정이 필요하다. 본 연구에서는 수치모의를 통해 단면의 최대유속과 평균유속을 산정하여 만곡 및 세굴영향을 고려한 대표유속 산정방법의 적용성에 대해 검토하였다. 그 결과 단면평균유속에 만곡의 영향과 세굴의 영향을 고려하여 적용한 대표유속과 수치모의결과에 추출된 최대유속을 비교한 결과가 거의 일치하는 것으로 나타났다. 또한, 호안재로로써 돌망태를 사용하는 경우에 대해서 만곡하도와 직선하도 일때의 사석크기를 기존 설계식에 적용하여 비교하였다. 향후, 우리나라의 특성에 맞는 호안설계방법을 제시하기 위하여 하천특성이 다른 대표적인 하천에 대한 추가적인 수치모의 및 분석이 필요하며, 이때 본 연구결과가 기초자료로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제45권4호
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• pp.419-430
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• 2012

도로 배수시설 설계시 수리 및 수문요소 분석이 적절하게 적용되어야 하지만, 현재는 계산의 복잡함 때문에 충분히 고려되지 못하고 있다. 본 연구에서는 강우지속시간이 10분 이하인 도로배수유역에 적합한 분단위 강우강도식의 개발, 국내 도로배수유역의 지형 특성을 사실적으로 반영할 수 있는 운동파 모형 이론을 접목한 표면 박류 강우-유출 모형의 개발및검증, 노면배수시설설계, 암거단면규격산정및각종수로설계등의모형개발, 개발된 모형들을 도로설계자가 쉽게 익혀서 신속 정확하게 활용할 수 있도록 사용자 편의를 고려한 도로배수설계 전산프로그램을 개발하였다. 개발된 모형을 이용하여 적용성 검토를 수행하였으며, 현행 설계 방법과 개발된 설계 방법을 비교한 결과 노면 배수시설의 설치 간격은 6~65% 짧게 계산되었으며, 횡단 배수시설의 단면 크기는 6~140% 크게 계산되었다.

• 한국추진공학회지
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• 제13권1호
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• pp.51-57
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• 2009

이 연구 논문에서는 위상최적화 방법을 사용하여 강제대류를 이용한 열소산하는 구조물을 설계하는 방법을 개발한다. 전기 부품이나 기계구조물에서 발생하는 열을 낮추기 위해서 자연 대류와 강제 대류가 넓게 사용되고 있다. 또한 현재에는 화학전지(Fuel cell)나 로켓의 추진기관 등에서 발생한 열을 낮추기 위해서 강제 대류를 사용하고 있다. 현재에 이런 시스템을 효과적으로 열을 소산시키기 위해서 유동의 채널을 설계하는 것이 아주 중요한 이슈로 다루어지고 있다. 따라서 이 논문에서는 위상최적화 기법을 사용하여 최적의 채널을 설계하는 연구를 수행한다. 대류 현상을 고려하기 위해서 비압축성 N-S 방정식의 해석을 수행하였다. 이 논문에서는 열과 유체가 연계되어 있는 시스템을 수치적으로 연구하고 강제대류를 고려하는 최적의 채널 설계 결과를 제시한다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제52권8호
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• pp.1611-1625
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• 2020

We propose a scaled-down experimental model of vertical air-natural convection channels by applying the modified Ishii-Kataoka scaling method with the assistance of numerical analyses to the Reactor Vault Cooling System (RVCS) of the Proto-type Gen-IV Sodium-cooled fast reactor (PGSFR) being developed in Korea. Two major non-dimensional numbers (modified Richardson and Friction number) from the momentum equation and Stanton number from the energy balance equation were identified to design the scaled-down experimental model to assimilate thermal-hydraulic behaviors of the natural convective air-cooling channel of RVCS. The ratios of the design parameters in the PGSFR RVCS between the prototype and the scaled-down model were determined by setting Richardson and Stanton number to be unity. The friction number which cannot be determined by the Ishii-Kataoka method was estimated by numerical analyses using the MARS-KS system code. The numerical analyses showed that the friction number with the form loss coefficient of 2.0 in the scale-down model would result in an acceptable prediction of the thermal-hydraulic behavior in RVCS. We also performed experimental benchmarking using the scaled-down model with the MARS-KS simulations to verify the appropriateness of the scale-down model, which demonstrated that the temperature rises and the average air flow velocity measured in the scale-down model.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제15권4호
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• pp.236-247
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• 1983

한국원자력 1호기(KNU-1)의 설계 및 운전자료를 이용하여 가압경수로 운전변수들의 변화에 대한 DNBR의 민감도를 분석하였다. 본 민감도 분석에는 원자로 출력, 압력, 냉각수 주입유량, 냉각수 주입온도, 반경방향 및 축방향 출력분포 그리고 축방향 출력편차 등의 운전변수가 고려되었다. 민감도 분석을 위하여는 노심의 열수력 해석용 전산코드인 COBRA-IV-K를 사용하였는데 본 코드는 COBRA-IV-i의 수정판으로써 한국에너지연구소에서 일부 프로그램을 수정하였고 또한 신뢰도도 확인하였다. 민감도 분석을 수행하기 전에 KNU-1 원자로심의 설계 및 운전조건을 근거로 하여 기초 계산을 수행하고 이 결과를 본 민감도 분석의 기본자료로 삼았다. 민감도 분석결과 원자로의 DNBR 열설계에 있어서 가장 민감한 운전변수는 냉각수 주입온도이고 가장 둔감한 변수는 축방향 출력분포라는 것이 밝혀졌다.