• 천문학논총
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• 제30권2호
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• pp.481-483
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• 2015

Multi-dimensionality in the inner working of core-collapse supernovae has long been considered one of the most important ingredients to understand the explosion mechanism. We perform a series of numerical experiments to explore how rotation impacts the 3-dimensional hydrodynamics of core-collapse supernova. We employ a light-bulb scheme to trigger explosions and a three-species neutrino leakage scheme to treat deleptonization effects and neutrino losses from the neutron star interior. We find that the rotation can help the onset of neutrino-driven explosions for models in which the initial angular momentum is matched to that obtained from recent stellar evolutionary calculations (${\sim}0.3-3rad\;s^{-1}$ at the center). For models with larger initial angular momenta, a shock surface deforms to be oblate due to larger centrifugal force. This makes a gain region, in which matter gains energy from neutrinos, more concentrated around the equatorial plane. As a result, the preferred direction of the explosion in 3-dimensional rotating models is perpendicular to the spin axis, which is in sharp contrast to the polar explosions around the axis that are often obtained from 2-dimensional simulations.

• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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• 제7권2호
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• pp.82-88
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• 2004

투과성 항만구조물 주변에서 해수유동을 평가하기 위하여, 흐름 저항을 고려한 수치모형을 사용하였다 조석 조류수치모형에서 임의 물체에 대한 흐름 저항을 고려하기 위하여 수심적분된 전통적인 동수력학 방정식에 항력항을 첨가하였다. 그리고 해수교환율을 평가하기 위하여 임의행보(random walk) 수치모형을 사용하였다. 본 모형은 부산항의 잔교식 항만구조물의 설계에 이용되었으며, 이 때 투과성 구조물은 불투과성 구조물의 경우보다 유속이 증가하고 해수교환율이 향상되는 결과를 보였다. 본 모형은 앞으로 투과성 구조물의 설계에 있어서 유용하게 사용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국해양공학회지
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• 제38권2호
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• pp.53-63
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• 2024

Submerged breakwaters can be installed underneath floating structures to reduce the external wave loads acting on the structure. The objective of this study was to establish an optimization analysis framework to determine the corresponding shape and position of the submerged breakwater that can minimize or maximize the external forces acting on the floating structure. A two-dimensional frequency-domain boundary element method (FD-BEM) based on the linear potential theory was developed to perform the hydrodynamic analysis. A metaheuristic algorithm, the advanced particle swarm optimization, was newly coupled to the FD-BEM to perform the optimization analysis. The optimization analysis process was performed by calling FD-BEM for each generation, performing a numerical analysis of the design variables of each particle, and updating the design variables using the collected results. The results of the optimization analysis showed that the height of the submerged breakwater has a significant effect on the surface piercing body and that there is a specific area and position with an optimal value. In this study, the optimal values of the shape and position of a single submerged breakwater were determined and analyzed so that the external force acting on a surface piercing body was minimum or maximum.

• 대한토목학회논문집
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• 제33권5호
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• pp.1887-1895
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• 2013

이 연구에서는 2차원 조파수조에서 수리모형실험을 실시하여 수중터널 모형의 수리학적, 구조적 성능을 고찰하였다. 수심 및 부력 대 자중비를 다양하게 변화시킨 조건에서 파고 및 주기가 서로 다른 규칙파를 조파하여 실험을 수행하였다. 실험 자료의 분석을 통해서 연직방향 및 횡방향 동요가 파고 및 주기에 따라 선형적으로 증가함을 확인하였다. 반면에, 회전 운동의 크기는 파고 및 주기가 설계파 정도로 커지지 않으면 별로 크게 나타나지 않았다. 마찬가지로, 계류장력 및 수중터널에 작용하는 파력도 파고 및 주기에 따라 선형적으로 증가하였다. 수심 및 부력 대 자중비의 변화와 관련해서는, 구조적 거동 및 수중터널에 작용하는 파력의 크기 모두 수심 증가 및 부력 대 자중비 감소에 따라서 전체적으로 감소하는 경향이 나타났다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제39권8호
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• pp.743-749
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• 2015

본 논문에서는 해저보행로봇 크랩스터(CR200)의 전방 입사 조류에 대한 동적 전복안정성에 대하여 연구하였다. CR200 은 우리나라 근해 환경의 특징인 강조류 환경에서 운용될 수 있도록 설계되었고, 몸체도 유체역학적 요소를 고려하여 제작되었다. 해저보행로봇의 동적 전복안정성을 판단하기 위하여 육상보행로봇의 동적 전복안정성의 개념을 도입하여 수중환경에 맞도록 전복 판별식을 재정의하고 이를 이용해 전방 조류에 대한 동적 전복안정성을 시뮬레이션으로 해석하였다. 이를 위하여 조류속도가 변할 때 CR200 의 자세변화에 따른 유동해석 결과를 이용하였다. 또한 CR200 의 지지다리를 이동하여 전복축의 위치가 바뀌었을 경우에 대하여 해석을 수행하여 전복축의 이동에 따른 CR200 의 전복안정성 개선효과를 확인하였다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2006년도 International Symposium on GPS/GNSS Vol.2
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• pp.173-177
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• 2006

From the viewpoint of coastal hydrodynamics, one of the most important effects of global warming is a sea-level rise in coastal areas. In the present study, impacts on port facilities against sea-level rise were investigated. The sea-level rise causes the increase of the water depth, and it generates variations on the wave height, buoyancy, tidal system and nearshore current system and so on. The increase of water depth gives rise to the decrease of crown height of the structure and it causes increase of wave overtopping quantity. It may flood the port zone and its facilities, and may decrease harbor tranquility. It also leads to difficulties on navigation, mooring and loading/unloading at the port. Increase in water depth also causes increase of wave height in surf zone. This high wave makes structures unstable and may cause them to collapse during storm. In addition, increase in buoyant force due to sea-level rise also makes the gravity type structures unstable. Consequently, theses variations due to sea-level rise will cause functional deterioration of port facilities. In order to protect port facilities from the functional deterioration, reinforcement plan is required such as raising the crown height and increase in block weight and so on. Hence proper estimation method for the protection cost is necessary in order to protect port facilities efficiently. Moreover response strategies and integrated coastal zone management plan is required to maintain the function of port facilities. A simple estimation of cost for breakwaters in Korea was performed in the present study.

• Journal of Ship and Ocean Technology
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• 제12권3호
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• pp.36-54
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• 2008

A jet stream applied tangential to a curved surface in fluid increases lift force by strengthening circulation around the surface and this phenomenon is known as the Coanda effect. Many experimental and numerical studies have been performed on the Coanda effect and the results found to be useful in various fields of aerodynamics. Recently, preliminary studies on Coanda control surface are in progress to look for practical application in marine hydrodynamics since various control surfaces are used to control behaviors of ships and offshore structures. In the present study, the performance of a Coanda control surface with different geometries of the jet injection nozzle was surveyed to assess applicability to ship rudders. A numerical simulation was carried out to study flow characteristics around a section of a horn type rudder subjected to a tangential jet stream. The RANS equations, discretized by a cell-centered finite volume method were used for this computation after verification by comparing to the experimental data available. Special attentions have been given to the sensitivity of the lift performance of a Coanda rudder to the location of the slit (outlet) and intake of the gap between the horn and rudder surface at the various angles of attack. It is found that the location of the water intake is important in enhancing the lift because the gap functions as a conduit of nozzle generating a jet sheet on the rudder surface.

• 대한토목학회논문집
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• 제28권1B호
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• pp.95-109
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• 2008

본 연구에서는 LDS 난류응력 모형, Van Rijn의 pick up 함수를 활용하여 일정 경사부에서의 파랑의 이행과 천수, 연이은 쇄파현상, plunging breaker에 후행하는 해저질의 역동적인 부유와 down rush와 후행 파랑에 의한 표사의 재분배를 수치모의 하였다. 이 과정에서 해저질과 소통하는 저면 유체력에 대한 quadratic law를 중심으로 한 기존의 연구 성과들은 정상상태에 기초하여 급속히 가속되고 감속되는 swash 대역의 수리특성을 반영할 수 없다는 결론에 도달하고 이러한 인식에 기초하여 새로운 산출방법이 제시되었다. 새로운 산출방법을 토대로 수치모의하여 비선형 천수과정의 일반적인 특징, 동조 비동조 고차 조화성분으로 전이된 파랑에너지로 인해 상당히 예리하고 왜도된 파형, 파형의 마루로부터 시작되는 물입자 자유낙하, 착수로 인한 커다란 물보라의 형성, 물보라 형성층의 해변으로의 이행, wave finger (Narayanaswamy와 Dalrymple, 2002), swash 대역에서 진행되는 부유사 순환과정, swash 대역에서 처오름으로 인해 부유된 부유사 무리의 off shore 방향으로의 순 이동 등이 비교적 정확히 재현되는 등 상당히 고무적인 결과를 얻을 수 있었다. 이러한 결과는 기존의 Euler 좌표계에서 정의되는 파랑모형과 이동경계 기법의 한계를 뛰어 넘는 것으로 향후 보다 정확한 침식해석이 가능 할 것으로 판단된다.

• 대한토목학회논문집
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• 제29권5B호
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• pp.473-482
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• 2009

본 연구에서는 대부분이 수조실험에 의한 추정되어 온 해중의 방파제나 호안 등의 연직벽체에 작용하는 undular 및 turbulent bore에 의한 단파파력을 수치적으로 추정하기 위하여 Navier-Stokes운동방정식에 수면형상의 추적에 VOF법(Hirt and Nichols, 1981)을 채용하고 있는 CADMAS-SURF(CDIT, 2001)를 적용한다. 적용에서는 소스코드를 본 연구의 목적에 부합하도록 일부 수정하였다. 얻어진 원수치데이터에는 급격한 파력의 증감을 나타내는 스파이크현상이 강하게 표현되었으며, 이에 수치필터를 적용하여 5Hz 이상의 고주파수성분을 필터링하였다. 수치해석결과의 신뢰성을 확보하기 위하여 Matsutomi(1991) 및 Ramsden(1996)의 수조실험결과와 비교 검토하였으며, 이로부터 매우 좋은 일치성과 유용성을 확인할수 있었고, 단파성지진해일의 작용하에 있는 구조물의 설계에 도입될 수 있을 것으로 판단된다. 그리고, 본 2차원수조내에서 단파의 변형을 수위의 시 공간변화로부터 추정함과 동시에 전파속도의 변화특성을 나타내었다. 단파의 전파속도는 전파과정에서 변화되는 것을 확인할 수 있었다.

• 수산해양기술연구
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• 제40권3호
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• pp.196-205
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• 2004

종횡비, 다각형 모양에 따른 평판과 범포의 유체역학적 특성을 규명하고자 직사각형, 사다리꼴 모양으로 모형 평판과 범포를 제작하고 회류수조에서 양 ${\cdot}$ 항력 실험을 수행하였다. 그 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 직사각형 평판의 경우, 종횡비가 1 이하인 모형에서는 영각 40${\sim}$42$^{\circ}$에서 최대 $C_L$이 1.46${\sim}$1.54, 1.5 이상인 모형에서는 20${\sim}$22$^{\circ}$에서 10.7${\sim}$1.11 정도였다. 직사각형 범포의 경우, 종횡비가 1 이하인 모형에서는 영각 32${\sim}$40$^{\circ}$에서 최대 $C_L$이 1.75${\sim}$1.91, 1.5 이상인 모형에서는 18${\sim}$22$^{\circ}$에서 1.248${\sim}$1.40 정도였다. 같은 직사각형 모형에서는 범포가 평판보다 $C_L$은 크게, 양항비는 작게 나타났다. 2. 사다리꼴 범포의 경우, 종횡비가 1.5 이하인 모형에서는 영각 34${\sim}$44$^{\circ}$에서 최대 $C_L$이 1.65${\sim}$1.89, 2인 모형에서는 14${\sim}$48$^{\circ}$에서 $C_L$이 약 1.00 전후였다. 역사다리꼴 범포의 경우, 종횡비가 1.5 이하인 모형에서는 영각 24${\sim}$36$^{\circ}$에서 최대 $C_L$이 1.57${\sim}$1.74, 2인 모형에서는 18$^{\circ}$에서 1.21이었다. 같은 사다리꼴 범포 모형에서는 전자의 모형이 후자보다 $C_L$은 조금 크게, 양항비는 작게 나타났다. 3. 모형에서 물의 유체력을 많이 받을 수 있는 곳에서 만곡꼭지점이 만들어지며, 직사각형, 사다리꼴 모형에서는 종횡비가 클수록, 역사다리꼴 모형에서는 종횡비가 클수록, 역사다리꼴 모형에서는 작을수록 만곡꼭지점의 위치도 컸다. 4. 만곡도는 전 모형에서 종횡비가 클수록 컸으며, 직사각형, 사다리꼴 모형에서 영각의 클수록 컸고 직사각형 모형이 사다리꼴 모형보다 컸다.