• Journal of Ship and Ocean Technology
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• 제9권4호
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• pp.11-22
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• 2005

This paper addresses details of wave load nonlinearity effect on stress RAO and damage ratio using component stochastic fatigue analysis. Traditional spectral fatigue analysis for ship structure is based on linear theory; however, there are a number of nonlinearity sources. Especially loading nonlinearity, such as hydrodynamic pressure applying to ship side and gravity changes due to roll and pitch motion, is thought to critically violate the linearity assumption of spectral fatigue analysis, which involves stress RAO as linear parameter. The main focus is placed on how to idealize complicated characteristics of loading nonlinearity and how to implement the nonlinear bias to linear spectral fatigue analysis.

• 한국음향학회:학술대회논문집
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• 한국음향학회 1996년도 제11회 수중음향학 학술발표회 논문집 11th Underwater Acoustics Symposium Proceedings
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• pp.59-62
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• 1996

A numerical study of a two-dimensional acoustic field is carride ort for a spinning vortex pair located neat a wall to investigate the effect of the wall from the spinning quadrupole source in unsteady vortical flows. Based on the known incompressible flow field, the perturbed compressible acoustic terms derived from the Euler equations are calculated. Non-reflecting boundary conditions on the free field and the solid boundary conditions are developed for a generalized curvilinear coordinates system to investigate the effect of a curced wall. It is concluded that the sound generated by the quadrupole sources of unsteady vortical flows in the presence of a flat wall or a circular cylinder can be calculated by using the source terms of hydrodynamic flow fluctuations in both near and far acoustic fields simultaneously.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2008년 영문 학술대회
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• pp.383-390
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• 2008

Flow pattern of cavitation around a plano-convex foil, whose shape is similar to the inducer impeller of the turbo-pumps in the liquid fuel rocket engine, was observed by using a cryogenic cavitation tunnel of blowdown type for visualization. Working fluids were liquid nitrogen and hot water. The parameter range to be varied was between 20 and 60mm for channel width, 20 and 60mm for foil chord, -1.8 and 13.2 for cavitation number, 3.7 and 19.5m/sec for averaged inlet velocity, $8.5{\times}10^4$ and $1.5{\times}10^6$ for Reynolds number, -8 and $8^{\circ}$ for angle of attack, respectively. Especially at positive angle of attack, namely, convex surface being downstream, the whole cavity or a part of the cavity on the foil surface departs periodically. Periodic cavitation occurs only in case of smaller cavitation size than twice foil chord. Cavitation thickness and length in 20mm wide channel are larger than those in 60mm due to the wall confinement effect. Therefore, periodic cavitation in 60mm wide channel easily occurs than that in 20mm. These results suggest that the periodic cavitation is controlled by not only the hydrodynamic effect of vortex shedding but also the channel wall confinement effect.

• 한국해양공학회지
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• 제28권6호
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• pp.508-516
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• 2014

A numerical method to investigate the non-linear motion characteristics of a TLP is established. A time domain simulation that includes the memory effect using the convolution integral is used to consider the transient effect of TLP motion. The hydrodynamic coefficients and wave force are calculated using a potential flow model based on the HOBEM(higher order boundary element method). The viscous drag force acting on the platform and tendons is also considered by using Morison’s drag. The results of the present numerical method are compared with experimental data. The focus is the nonlinear effect due to the viscous drag force on the TLP motion. The ringing, springing, and drift motion are due to the drag force based on Morison's formula.

• 한국수자원학회논문집
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• 제37권3호
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• pp.219-231
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• 2004

수중폭기장치로 저수지 성층을 파괴시켜 저수지 수질을 개선시키기 위한 방법이 최근 널리 이용되고 있다. 본 연구는 주요 성층 파괴기작인 Bubble Plume(공기 부력류)의 수리동역학적 거동특성과 플륨 간격에 따라 변하는 모멘텀 중첩효과가 성층파괴 효율에 어떠한 영향을 미치는지에 대하여 수행하였다. 이를 위해 전산유체(CFD) 소프트웨어를 이용한 2상(공기-물) 3차원의 탈성층모델을 개발했으며, 이로부터 계절에 따라 변하는 다양한 성층강도와 주입 공기량에 따라 변하는 비정상상태의 성층파괴 발달과정은 물론 최적 탈성층 효율을 갖는 플륨간격을 제안할 수 있었다. 모델검증을 위한 실험을 위해 대형 실험조를 개발했으며, 온도성층은 소금물을 이용했던 기존연구와는 달리 가열순환수를 이용한 자연성층을 재현시켜 수행하였다. 연구결과 탈성층 효율은 디퓨서 배치간격에 크게 영향을 받는 것으로 밝혀졌으며, 플륨간격이 수심의 약 1.5배 이내익 때 중첩영향이 강하게 일어났고, PN가 클수록 간격에 영향을 상대적으로 크게 받았다. 또한, 간격이 수심보다 작곤 때는 효율이 PN에 비례해서 선형적으로 증가한 반면 그 이상에서는 효율이 상대적으로 감소하면서 비선형적으로 증가하는 현상을 밝혀냈다. 이상의 연구결과를 통해 주입공기량은 PN가 약 1000, 디퓨서 배치간격은 수심의 1.5배일 때가 최적의 성층파괴 조건인 것으로 나타났다.

• 대한조선학회논문집
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• 제29권3호
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• pp.45-52
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• 1992

조종운동(操縱運動)의 정확(正確)한 예측(豫測)이 절실(切實)하게 요구되는 항만내(港灣內)에서의 조종운동(操縱運動)과 같이, 저속(低速)이며 또 천수역(淺水域)에서의 선박(船舶)의 조종운동(操縱運動)을 잘 표현(表現)하는 수학(數學) Model은 아직 얻어지지 않고 있는 것이 현재까지의 실정(實情)이라 할 것이다. 일본의 Kose는 저속시(低速時) 선체유체력(船體流體力)의 새로운 Model을 제안(提案)한 바 있으나 아직 그 유용성에 대해서는 다방면(多方面)에서 검토(檢討)가 필요(必要)하다고 할 것이다. 본(本) 논문(論文)은 이러한 현실(現實)에서, 우선 저속시(低速時)의 Hull 유체력(流體力)을 잘 표현(表現)할 수 있는 새로운 방법(方法)을 모색하여 이를 Kose의 Model이나 종래(從來)의 M.M.G.Model 또는 Cross-Flow Drag Model등과 비교하여, 저속시(低速時)의 선체(船體)에 작용(作用)하는 유체력(流體力)을 잘 나타낼 수 있는 Model을 개발하려고 한다. 수학(數學) Model의 우열(優劣)을 판정하는 방법으로서는, 일본의 RR-742부회(部會)에서 실험한 저속시(低速時)($f_n={\pm}0.06,\;U={\pm}0.3m/s$)의 전후진(前後進)에 대한 Bare Hull의 CMT결과로 얻어진 전후력, 횡력, 선회모멘트를 Data로 삼아 이들을 각각 Kose Model, Cross-flow Model, MMG Model 및 신(新) Model에 의하여 Fitting하고, Fitting의 표준편차(標準偏差)를 비교하였다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제48권2호
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• pp.91-103
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• 2015

본 연구에서는 순간단위도의 보편적 특성 중 하나인 왜곡된 형상에 대하여 체계적인 접근을 시도하여 보았다. 이를 위하여 순간단위도의 통계모멘트에 대한 해석적 관계식을 지형학적 순간단위도 이론을 기반으로 유도하고 유역의 동수역학적 이질성, 지형학적 이질성 및 운동학적 이질성의 개념에 따라 정량화하여 수문학적 응답 함수를 왜곡시키는 원인에 접근해 보고자 하였다. 지표면 배수경로와 하천 배수경로 사이에는 큰 규모의 차가 존재하지만 전자는 후자에 비하여 작은 규모임에도 불구하고 오히려 큰 변동계수를 가지며 왜곡계수 역시 다른 경향을 나타냄을 볼 수 있었다. 순간단위도의 형상은 동수역학적 이질성보다는 운동학적 이질성에 지배를 받으며 특히 지형학적 이질성과 결합하여 수문학적 응답함수에 왜도를 발생시키는 주요 원인이 될 수 있음을 알 수 있었다. 지표면과 하천의 배수경로들이 갖는 통계특성은 무차원 통계량의 형태로 수문학적 응답함수에 전달되어 지는데 이들 사이의 상대적 중요도에 따라 수문학적 응답함수의 전반적 형상이 결정되는 것으로 판단할 수 있었다.

• JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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• 제1권4호
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• pp.239-247
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• 2001

The Fluorescence-Activated Cell Sorter (FACS) is a well-established instrument used for identifying, enumerating, classifying and sorting cells by their physical and optical characteristics. For a miniaturized FACS device, a disposable plastic microchip has been developed which has a hydrodynamic focusing chamber using soft lithography. As the characteristics of the spatially confined sample stream have an effect on sample throughput, detection efficiency, and the accuracy of cell sorting, systematic fluid dynamic studies are required. Flow visualization is conducted with a laser scanning confocal microscopy (LSCM), and three-dimensional flow structure of the focused sample stream is reconstructed from 2D slices acquired at $1\mutextrm{m}$ intervals in depth. It was observed that the flow structure in the focusing chamber is skewed by unsymmetrical velocity profile arising from trapezoidal cross section of the microchannel. For a quantitative analysis of a microscopic flow structure, Confocal Micro-PIV system has been developed to evaluate the accelerated flow field in the focusing chamber. This study proposes a method which defines the depth of the measurement volume using a detection pinhole. The trajectories of red blood cells (RBCs) and their interactions with surrounding flow field in the squeezed sample stream are evaluated to find optimal shape of the focusing chamber and fluid manipulation scheme for stable cell transporting, efficient detection, and sorting

• KSBB Journal
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• 제30권6호
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• pp.307-312
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• 2015

Transgenic rice cells using RAmy3D promoter can provide high productivity, and the production of recombinant protein is induced by sugar starvation. In this system, productivity was reduced during the scale-up processes. To ensure the influences of shear stress and oxygen transfer rate, working volume and mixing performances were investigated under various agitation speeds and working volumes. In addition, inoculation methods including suspended cells and filtered cells were compared. Working volumes and shaking speeds were 300, 450 mL and 80, 120 rpm, respectively. Hydrodynamic environment of each condition was measured numerically like mixing time and $k_La$. Good mixing performance and high shear stress were measured at high agitation speed and low volume. The highest level of hCTLA4Ig was 30.7 mg/L at 120 rpm, 300 mL. When conditioned medium was used for inoculation, increased cell growth was noticed during the day 0~4 and decreased slower than filtered cells. Compared with filtered cells, the maximum hCTLA4Ig level reached 37.8 mg/L at 120 rpm, 300 mL and lower protease activity level was observed. In conclusion mixing performance is critical factor for productivity and conditioned medium can have a positive effect on damaged cells caused by hydrodynamic shear stress.

• 대한기계학회논문집B
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• 제41권6호
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• pp.373-380
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• 2017

본 연구에서는 레이놀즈 평균 나비어-스톡스(Reynolds-averaged Navier-Stokes, RANS) 방정식을 적용하여 스러스터(thruster) 상호작용에 대한 점성 유동 CFD 해석을 수행하였다. 수치해석은 상용 프로그램인 STAR-CCM+를 이용하였으며, 프로펠러와 No.19a 덕트로 스러스터 모델을 구성하였다. 프로펠러의 회전에 의한 동적인 움직임의 해석을 위해 슬라이딩 격자(sliding mesh)기법을 사용하였으며, 격자구성은 다중영역으로 구분하여 육면체 격자(hexahedral element)로 구성하였고, 계산 시간의 경제성을 고려하여 비등각(non-conformal) 격자를 이용하였다. 스러스터 배치를 그대로 유지한 상태에서 상류방향 스러스터의 방위각(azimuth angle)과 축 기울기에 따라 스러스터 상호작용이 크게 변화하였다. 이러한 결과를 통해 축 기울기와 방위각이 추진성능에 중요한 영향을 미치는 것을 확인하였다.