• 설비공학논문집
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• 제24권5호
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• pp.415-421
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• 2012

Stirling engine is an external combustion engine, whose efficiency approaches that of Carnot engine with the help of a regenerator. The regenerator is a heat exchanger composed of porous medium, whose performance is dependent on the pore structure. Three types of pore structures are considered in the present study. They are wire screen, random wire and composite structure, i.e. a combination of wire screens with different hydraulic diameters. The porosity more highly affects the performance of a regenerator compared to the hydraulic diameter. The random wire can yield high effectiveness even at a high porosity. The composite mesh gives better performance when the hydraulic diameter decreases in the direction from hot side to cold side.

• 대한토목학회논문집
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• 제32권1A호
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• pp.49-53
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• 2012

해안사면의 침식을 막기 위한 해안구조물이 해저면과의 경계면에서 파랑에 의하여 세굴이 발생 할 수 있으며, 세굴에 의한 기초지반의 유실로 해안구조물의 붕괴에 이를 수 있다. 이러한 세굴 현상을 방지하기 위하여 기존의 직립식 해안구조물을 다양한 형태의 해안구조물로 개선하여 제작할 수 있다. 이러한 해안구조물의 세굴 방지 효과를 검증하기 위해서는 많은 비용이 요구되는 조파 실험이 필요하다. 조파실험에 선행하여 모델링을 수행하고 실험결과의 검증 및 추가 분석을 하는 과정을 통해서 큰 비용 절감 효과를 기대할 수 있게 된다. 본 연구에서는 조파실험 해석기법을 제안하기 위해서 유한요소해석 프로그램인 LS-DYNA를 사용하여 유체-구조 상호 작용을 고려한 조파 실험 모델링을 하고, 해안구조물과 상호작용에 의한 유체 흐름을 분석하였다. 본 연구에서는 직립형, 경사형, 계단형, 사석형의 4가지 해안구조물의 세굴이 발생 가능성이 높은 위치를 선정하여 유속을 통하여 성능을 비교 분석하였다.

• International Journal of Naval Architecture and Ocean Engineering
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• 제13권1호
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• pp.433-449
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• 2021

In this study, a newly enhanced Fluid-Structure Interaction (FSI) model which incorporates mooring lines was used to simulate a floating structure. The model has two parts: a Computational Fluid Dynamics (CFD) model and a mooring model. The open-source CFD OpenFOAM® v1712 toolbox was used in the present study, and the convergence criteria and relaxation method were added to the computational procedure used for the OpenFOAM multiphase flow solver, interDyMFoam. A newly enhanced, tightly coupled solver, CoupledinterDyMFoam, was used to decrease the artificial added mass effect, and the results were validated through a series of benchmark cases. The mooring model, based on the finite element method, was established in MATLAB® and was validated against a benchmark analytical elastic catenary solution and numerical results. Finally, a model which simulates a floating structure with mooring lines was successfully constructed by connecting the mooring model to CoupledinterDyMFoam.

• 한국정밀공학회지
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• 제6권2호
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• pp.65-76
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• 1989

The objective of this paper is to design the variable structure system(VSS) controller for the tracking control of excavator which is driven by electro-hydraulic servomechansim. It is generally agreed that the dynamic characteristics of the robot arm such as excavator are coupled, time varying, and highly nonlinear, and also hydraulic system contains nonlinear characteristics in itself, so performing exact position control and trajectory tracking control need remarkable consideration. To solve this porblem, this system was designed as a variable structure system. The salient feature of VSS is that the sliding mode occur on a switching surface. While in sliding mode, the system remains insensitive to parameter variations and disturbances. This control algorithm was applied to a hydraulic excavator by simulaltion and to a simulator by experiment. And its effectiveness was verified. And the results of VSS for the electro-hydraulic excavator was compared with that of the PID when load disturbances and system parameter variations exist.

• 한국방재학회:학술대회논문집
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• 한국방재학회 2008년도 정기총회 및 학술발표대회
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• pp.191-194
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• 2008

Labyrinth weir is a hydraulic structure that can maintain constant water depth and increase overflow rate by increasing overflow width of weir through complicated displacement of its cross section. The labyrinth weir can be widely applied to various hydraulic facilities such as dam spillway, irrigation facilities, and canal structures. To date, however, few labyrinth weirs were applied to hydraulic facilities in Korea. Hence, in-depth research on labyrinth weir is highly required to efficiently apply the labyrinth weir to hydraulic facilities. This study was performed to analyze the hydraulic characteristics according to triangle labyrinth weir using hydraulic model experiments. The hydraulic characteristics provided in this study, which make it feasible to increase the overflow rate, and are expected to be widely applied to design of hydraulic facilities such as dam spillway and irrigation system.

• 한국해양공학회지
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• 제21권1호
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• pp.25-30
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• 2007

Most of dams and reservoirs were made from natural materials, such as soil, sand and gravel. This type of hydraulic structure has the danger of collapse by overflow during a flood. Freeboard is the vertical distance between the crest of the dam and the full supply level in the reservoir. It must be sufficient to prevent overtopping from over flow. Thus, freeboard determination involves engineering judgment, statistical analysis, and consideration of the damage that would result from the overtopping of a hydraulic structure. This study attempts to calculate the wave height in dam, which is needed for the determination of the freeboard of the dam. Chung-ju dam is selected as the study area. Using the empirical formulas, the wave heights in dam were calculated, and the results were compared with those by the SWAN model, which is a typical wave model. The difference between the calculated results from the empirical formulas and those by the SWAN model is considerably large. This is because empirical equations consider only fetch or fetch and wind velocity, while the SWAN model considers depth and topography data as well.

• 대한토목학회논문집
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• 제32권2A호
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• pp.117-122
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• 2012

해안구조물과 해저면의 경계면에서 발생하는 세굴로 인한 해안구조물의 붕괴 현상을 방지하기 위하여 해안구조물의 형태를 유로가 확보된 사석구조물의 형태로 제작한다. 기존의 유로가 확보되지 않은 계단형 해안구조물과 유로가 확보된 사석형 구조물의 비교 분석을 통하여 사석형 구조물의 세굴 방지 효과를 확인할 수 있다. 이러한 해안사석구조물의 다양한 사석 배열에 대한 세굴 방지 효과를 검증하기 위한 실험에 의한 조파실험의 반복수행에 따르는 고비용을 절감하기 위해 프로그램을 이용한 해석적 모의조파실험 연구를 수행하였다. 본 연구에서는 유한요소해석 프로그램인 LS-DYNA를 사용하여 유체-구조 상호 작용을 고려한 조파실험 모델링을 하고, 해안구조물과 상호작용에 의한 유체 흐름을 분석하였다. 해안구조물의 세굴이 발생 가능성이 높은 위치를 선정하여 해석 기법을 수행하고, 사석구조물의 형태에 따라 선정된 위치에서의 유속과 한계 소류력에서의 유속을 비교하여 세굴 발생의 유무를 비교 분석하였다.

• 대한토목학회논문집
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• 제34권3호
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• pp.723-728
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• 2014

세굴방지를 위하여 설치하는 해안구조물의 쇄파효과를 검증하기 위하여 수리조파실험이 실시된다. 하지만 수리조파실험을 실시하기 위해서 사용되는 실험 장치와 해안구조물의 제작에 많은 비용과 시간이 소요된다. 수치해석모델과 수리조파실험의 해석결과를 비교하여 검증하면, 수치모델을 활용하여 쇄파효과를 예측할 수 있고 실험 장치와 해안구조물 제작에 소요되는 비용과 시간을 절약할 수 있다. 본 연구에서는 다면체 사석 구조물을 대상으로 수치해석결과와 수리조파실험 결과의 처오름 및 처내림 높이 비교분석을 수행하였고 해석적 모의 조파실험 모델링 기법을 검증하였다. 또한, 사용한 수치해석 접근 방법을 활용하여 사석의 부피비와 마찰면적을 변화시켜 쇄파효과를 예측하였다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제46권12호
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• pp.1157-1167
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• 2013

1965년 축조된 사연댐은 울산시의 중요한 생활용수 공급댐이며, 댐 여수로 입구 부근 저수지 내에 위치한 야산은 자연상태의 도수제(Dike) 역할을 하고 있다. 최근 두 차례에 걸쳐 조사하였던 퇴사량과 유효저수량 변화에 따르면, 유효저수량은 2,000만 톤에서 2.92% 감소하였고 여수로 부근에서의 퇴적수심은 평균 1.65m 증가에 불과한 것으로 나타났다. 본 연구에서는 사연댐 퇴사량 실측자료를 이용하여 SED-2D 모형의 적용성을 검토하고, 야산을 이용하여 취수탑이 있는 댐 주변의 저수지 입구에 도수제와 유사한 소규모 수리구조물을 설치할 때 퇴사의 유입억제와 취수에 필요한 수심확보 가능성을 검토하였다. 이를 위해 야산이 있는 현상태를 기준으로, 야산을 철거할 때와 추가로 구조물을 더 높게 설치할때 등을 고려하여 수리학적 효과와 그에 따른 퇴사량 감소 등을 모의 하였다. 그 결과 장기유출에 의한 50년 후 저수지내 퇴사 깊이는 평균 2.335~5.847m 발생하는 것으로 나타났으며, 그 값의 변화는 현재의 야산이나 소규모 수리구조물의 추가 설치시에 퇴사량의 제어효과가 있는 것으로 나타났다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제48권1호
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• pp.246-258
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• 2016

The shield building of AP1000 was designed to protect the steel containment vessel of the nuclear reactor. Therefore, the safety and integrity must be ensured during the plant life in any conditions such as an earthquake. The aim of this paper is to study the effect of water in the water tank on the response of the AP1000 shield building when subjected to three-dimensional seismic ground acceleration. The smoothed particle hydrodynamics method (SPH) and finite element method (FEM) coupling method is used to numerically simulate the fluid and structure interaction (FSI) between water in the water tank and the AP1000 shield building. Then the grid convergence of FEM and SPH for the AP1000 shield building is analyzed. Next the modal analysis of the AP1000 shield building with various water levels (WLs) in the water tank is taken. Meanwhile, the pressure due to sloshing and oscillation of the water in the gravity drain water tank is studied. The influences of the height of water in the water tank on the time history of acceleration of the AP1000 shield building are discussed, as well as the distributions of amplification, acceleration, displacement, and stresses of the AP1000 shield building. Research on the relationship between the WLs in the water tank and the response spectrums of the structure are also taken. The results show that the high WL in the water tank can limit the vibration of the AP1000 shield building and can more efficiently dissipate the kinetic energy of the AP1000 shield building by fluid-structure interaction.