• 한국추진공학회지
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• 제4권3호
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• pp.45-54
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• 2000

Ignition transient is a. very rapid process lasting only in the order of 100 milliseconds and therefore it is difficult to measure all relevant ballistic properties. Numerical simulation is thus useful to quantify some of these hard to measure flow and ballistic properties. One-dimensional model was employed to study the effects of aging using simplified aging scenarios for both N-H sustainer and booster motors. Also the effects of newly designed igniter on the ignition of N-H sustainer was simulated. Radiation effects could be significant in terms of energy flux increase to the propellant surface and the energy exchange between the combustion gas itself. One dimension implementation of radiation showed significant effects for rear-mounted igniter. Implementation of radiation effects into 2-D axi-symmetric numerical model was completed and its effects on the N-H sustainer were examined. To have a reliable prediction of computer model on ignition transient, accurate chemical property data on the propellant and igniter gas are required. It was found that such property data on aged N-H motors are not available. Chemical aging model can be used to predict to some degree of accuracy effects of aging on chemical and mechanical properties. Such a model was developed, albeit 2-dimensional, to study migration of moisture through a representative solid rocket motor configuration.

• 한국해양공학회지
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• 제23권4호
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• pp.25-31
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• 2009

To predict pollutants during the flood and dry season in Gwangyang Bay, the net-fluxes and pollutant material budgets of COD, T-N, and T-P were calculated in Gwangyang Bay using a 2-D hydrodynamic model. Calculating the net-flux for each area in Gwangyang Bay showed that the net-fluxes in regions IV, V, and VII were increasing, but those of regions II, III, and VI were decreasing. In budget calculations for COD, T-N, and T-P in Gwangyang Bay, it was estimated that during the dry season the COD is approximately 1.6 times higher than during the flood season. The T-N during the flood season is approximately 7 times higher than during the dry season. However, the material budget for T-P in Gwangyang Bay predicted that it is almost nonexistent. Moreover, the central part of Gwangyang Bay (Region IV) has the highest material budget of overall pollutants.

• 한국정밀공학회지
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• 제15권7호
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• pp.139-148
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• 1998

Internal and external heat sources will cause to deform to machine elements in the contact joint of structure, which results in the change of contact pressure distribution different from initial assembly. Heat induced variations of contact pressure will change the static and dynamic properties such as contact stiffness, damping as well as contact heat conduction in the structure In order to design and control the intelligent machine tool operating in variant conditions more sophisticatedly, the good prediction for the changes of prescribed properties are strongly required especially in the contact elements adjacent to the rotational or linear bearing. This paper presents some computational and experimental results in regard to static and dynamic characteristics of the press-fitted bush and shaft assembly which is a model of the bearing innerrace and shaft assembly. In the condition of heat generation on the outer surface of the bush, the effects of changes in the negative clearance and the heat flux on pressure distribution and dynamic properties are investigated. Results of this study show that the edge effect of the bush and the initial clearance have effects on the transient dynamic characteristics significantly.

• 한국추진공학회지
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• 제22권6호
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• pp.72-83
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• 2018

본 연구에서는 단일 전단 동축 분사기를 이용한 수소 로켓 연소기의 전산유체 해석을 수행하였다. 2차원 축대칭 형상에서 난류연소 해석을 위해 hybrid RANS/LES 난류모델을 적용하였다. 적합한 해석기법을 찾기 위해 3가지 화학 반응기구, 3가지 고해상도 기법 및 3단계 격자해상도 조합을 비교하였다. 벽면 열유속을 실험결과와 비교하여 해석 성능을 살펴보았으며, 유동장 결과 분석으로 동축 분사기를 가지는 로켓 연소기의 난류연소특성을 살펴볼 수 있었다.

• 한국추진공학회지
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• 제27권1호
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• pp.9-16
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• 2023

본 연구에서는 고체추진기관 내 연소관단열재의 열분해와 삭마를 고려하여 단열재의 열응답을 예측할 수 있는 일차원 해석기법을 개발하였다. 모델링에는 연소관단열재 내부에서 발생하는 열분해로 인한 물성변화, 숯층의 팽창 및 분해가스 이동을 고려하였다. 또한 연소가스로부터의 복사/대류 열유속을 경계조건으로 적용하였으며 단열재 표면에서 발생하는 화학적 삭마속도를 대수식으로 모델링하였다. 해석기법 검증을 위해 열전대가 설치된 시험모터에 대한 해석을 수행하였다. 해석으로 도출된 온도분포는 시험과 유사한 값을 나타냈으며 시험과 예측 열파괴두께의 오차는 0.1 mm 내외였다.

• 한국압력기기공학회 논문집
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• 제19권1호
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• pp.27-35
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• 2023

Pressure tubes are the main components of PHWR core and serve as the pressure boundary of the primary heat transport system. However, because pressure tubes have changed their geometrical dimensions under the severe operating conditions of high temperature, high pressure and neutron irradiation according to the increase of operation time, all dimensional changes should be predicted to ensure that dimensions remain within the allowable design ranges during the operation. Among the deformations, the diameter expansion due to creep leads to the increase of bypass flow which may not contribute to the fuel cooling, the decrease of critical channel power and finally the deration of the power to maintain the operational safety margin. This study is focused on the modeling of the expansion of the pressure tube diameter based on the operating conditions and measured diameter data. The pressure tube diameter expansion was modeled using the neutron flux and temperature distributions of each fuel channel and each fuel bundle as well as the measured diameter data. Although the basic concept of the current modeling approach is simple, the diameter prediction results using the developed methodology showed very good agreement with the real data, compared to the existing methodology.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제56권3호
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• pp.1002-1012
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• 2024

To remove insoluble fission products, which could possibly cause reactor instability and significantly reduce heat transfer efficiency from primary system of molten salt reactor, a helium bubbling method is employed into a passive molten salt fast reactor. In this regard, two-phase flow behavior of molten salt and helium bubbles was investigated experimentally because the helium bubbles highly affect the circulation performance of working fluid owing to an additional drag force. As the helium flow rate is controlled, the change of key thermal-hydraulic parameters was analyzed through a two-phase experiment. Simultaneously, to assess the applicability of numerical model for the analysis of two-phase flow behavior, the numerical calculation was performed using the OpenFOAM 9.0 code. The accuracy of the numerical analysis code was evaluated by comparing it with the experimental data. Generally, numerical results showed a good agreement with the experiment. However, at the high helium injection rates, the prediction capability for void fraction of helium bubbles was relatively low. This study suggests that the multiphaseEulerFoam solver in OpenFOAM code is effective for predicting the helium bubbling but there exists a room for further improvement by incorporating the appropriate drag flux model and the population balance equation.

• 터널과지하공간
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• 제11권1호
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• pp.42-58
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• 2001

지하 공간시설로부터 나오는 오염물질의 유출량이나 유출경로를 예측하려는 일은 인간이 건설한 각종 시설로부터 환경을 보호하려는 노력의 일환이다. 특히 방사성폐기물의 핵종이 심부처분장으로부터 생태계로 도달하기까지의 이동경로 및 소요시간을 예측하는 것은 처분장의 안전성을 평가하는데 기본적인 요소가 된다. 오염물질은 암반 불연속면 내의 지하수를 통하여 이동하게 되므로 지하 암반에서의 불연속면을 통한 지하수의 흐름을 파악하는 것은 처분장의 부지선정이나 안전성을 평가하는데 중요한 요소 중의 하나이다. 본 연구에서는 유류비축기지가 건설될 부지를 연구대상으로 선정하고 풍부한 현장 조사자료를 근거로 기하학적 및 수리학적으로 일치하는 3차원 균열망 모델을 구축하고 이를 근거로 계산된 이방성 수리전도도를 복잡한 산악지형을 반영한 3타원 다공성 연속체모델에 입력하여 지하수의 유동경로 및 유동시간을 계산하였다. 본 연구를 통한 여러 가지 결과로부터 여기서 제시한 지하시설물로부터 유출된 지하수의 유동경로 및 생태계 도달 소요시간을 예측하는 방법이 보다 합리적이면서 타당하다는 결론을 내릴 수 있었으며, 방사성폐기물 처분장의 안전성을 평가하는데 본 연구에서 제시한 방법과 절차를 적용할 필요가 있다고 판단된다.

• 한국해양학회지:바다
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• 제24권3호
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• pp.375-388
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• 2019

지구의 탄소순환을 이해하고 미래 대기 $CO_2$의 농도와 기후 변화를 예측하기 위해서는 해양과 대기 사이 $CO_2$ 교환율(sea-to-air $CO_2$ flux)의 시공간 변화를 정확하게 추정하는 것이 필요하다. 연구선을 이용한 현장 관측이 갖고 있는 시공간 제약으로 인해 동해에는 매우 제한적인 표층 이산화탄소분압($fCO_2$) 자료만 존재한다. 이 연구에서는 위성 및 수치모형에서 얻은 수온, 염분, 엽록소, 혼합층 자료를 세 종류의 기계학습 모형에 입력하여 동해 남서부해역의 고해상도 표층 $fCO_2$ 시계열 자료를 산출하였다. 세 모형 중 현장 관측 자료를 가장 잘 재현하는 Random Forest (RF) 모형의 평균제곱근오차는 $7.1{\mu}atm$이었다. RF 모형을 이용한 $fCO_2$ 예측에 중요한 역할을 하는 변수는 수온, 염분과 시간 정보였으며, 엽록소와 혼합층 깊이는 $fCO_2$ 예측에 미미한 역할을 하였다. RF 모형에서 예측한 표층 $fCO_2$를 이용하여 계산한 동해 남서부해역의 $CO_2$ 교환율은 $-0.76{\pm}1.15mol\;m^{-2}yr^{-1}$로 이전 현장 관측 연구에서 제시한 교환율( $-0.66{\sim}-2.47mol\;m^{-2}yr^{-1}$) 범위 중 작은 값에 해당한다. RF 모형의 표층 $fCO_2$ 시계열 자료는 1주일 내외의 짧은 시간 사이에도 $CO_2$ 교환율이 상당히 변할 수 있음을 보여주었다. 앞으로 보다 정확한 $CO_2$ 교환율 산출을 위해서는 $fCO_2$가 급격하게 변화하는 봄철에 높은 해상도의 현장 관측을 수행할 필요가 있다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제39권12호
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• pp.927-934
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• 2015

고일사 지역인 사우디아라비아에서 태양열로 구동하는 흡수식 냉동 시스템 개발을 염두에 두고, 본 논문에서는 태양을 추적하는 선형 프레넬 반사판 시스템의 집광 특성을 수치해석 하였다. 몬테카를로 광선추적법을 기반으로 하는 광학 프로그램을 통해 집광 열유속, 집광 효율, 집광 에너지를 일년을 대표하는 춘분, 하지, 추분, 동지 날짜에 계산하였다. 동지를 제외하면, 9 시에서 15 시까지는 집광 성능이 일정한 가운데, 집광 효율도 70% 이상으로 높게 나타났다. 이 시간대에서 흡수기 중심 20% 영역에 모이는 최대 열유속은 하지 때 약 $13.0{\sim}14.6kW/m^2$ 범위에서 변했다. 집광 시스템의 설계 인자 중에서 흡수기 설치 높이, 반사판의 폭, 반사판 사이의 거리가 집광 효율을 조사해 보면, 흡수기 설치 높이는 반사판의 폭에 관계없이 5 m 에서 최적의 성능을 나타냈다. 반사판의 폭이 작을수록 집광 효율이 좋지만, 반사판의 폭은 집광 되는 에너지에 직접적으로 비례하기 때문에 냉동 시스템의 용량에 맞추어 설계가 필요하다. 본 연구는 흡수기의 열전달 해석의 중요한 선행조건이므로 향후에 광학-열전달 연계된 해석을 통해 전체 시스템의 성능을 예측하고 설계하는데 활용할 수 있을 것이다.