• Journal of Mechanical Science and Technology
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• 제15권12호
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• pp.1768-1774
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• 2001

Drifting Cups on a Meandering Stream (Kyokusui-no-En) is a Poetry Party that had its origin In ancient China, and was introduced to Japan passing through Korea. The flow of the meandering stream was made clear using the flow visualization techniques, surface floating method, PTV and the numerical simulation. At the same time, the motions of floating cup, the floating speed, relating speed and the trajectory of the cup were also analysed by using an originally developed image processing technique. Based on these researches, the model channel was considered. To make this party interesting the channel must has the characteristic that the drifting cups take the random pass and stagnant at the unexpected place. This model channel is satisfied with these conditions and the fluid mechanics consideration is performed on the both points of the experimental visualization and numerical simulation.

• Fisheries and Aquatic Sciences
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• 제1권1호
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• pp.7-18
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• 1998

In order to understand the generation of the Sogcho Eddy due to the strong offshore winds, we first investigated the characteristics of winds at Sogcho, Kangnung and Samchuk, and then carried out a series of numerical experiments using the nonlinear 1 1/2-layer model. The models were forced by wind stress fields, similar in structure to the prevailing winds that a field in the east coast of Korea during the winter season. The winds were composed of the background winds $(-1\;dyne/cm^2)$ for 90 days and the local winds $(-4\;dyne/cm^2)$ for 30 days. The analysis of wind data at three stations (Sogcho, Kangnung, and Samchuk) showed that the wind was stronger in winter than in other seasons and the offshore component was much dominant. According to our numerical solutions, the Sogcho Eddy of about 200 km in diameter was generated due to the strong offshore winds prevailing in the Kangnung - Sogcho regions. The eastward propagation of the Rossby waves reflected at the western boundary resulted in the eastward meandering motion from the eastern side of the eddy.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2001년도 춘계학술대회논문집E
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• pp.576-581
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• 2001

When a liquid is supplied through a nozzle onto a relatively nonwetting inclined solid surface, a narrow rivulet forms. This work provides novel physical insights into the following phenomena in the rivulet flow that have not been well understood to date. Firstly, the fundamental mechanism behind the transition of a linear rivulet to a droplet flow is investigated. The experiments show that the droplet flow emerges due to the necking of a liquid thread near the nozzle. Based on the observation, it is argued that when the retraction velocity of a liquid thread exceeds its axial velocity, the bifurcation of the liquid thread occurs, and this argument is experimentally verified. Secondly, a discussion on the curved motion of a meandering rivulet is given. This study proposes the contact angle hysteresis as a primary origin of the centripetal force that enables the rivulet's curved motion A simple scaling analysis based on this assumption predicts a radius of curvature which agrees with the experimental observation.

• 설비공학논문집
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• 제13권10호
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• pp.1042-1048
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• 2001

When a liquid is supplied through a nozzle onto a relatively non-wetting inclined solid surface, a narrow rivulet forms. This work provides novel physical insights into the following phenomena in the rivulet flow that have not been well understood to date. Firstly, the fundamental mechanism behind the transition of a linear rivulet to a droplet flow is investigated. The experiments show that the droplet flow emerges due to the necking of a liquid thread near the nozzle. Based on the observation, it is argued that when the axial velocity of a liquid is slower than the retraction velocity of its thread, the bifurcation of the liquid thread occurs, and this argument is experimentally verified. Secondly, a discussion on the curled motion of a meandering rivulet is given. This study proposes the contact angle hysteresis as a primary origin of the centripetal force that enables the rivulet\`s curved motion. A simple scaling analysis based on this assumption predicts a radius of curvature which agrees with the experimental observation.

• 대한전기학회논문지:전기물성ㆍ응용부문C
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• 제50권6호
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• pp.281-287
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• 2001

In order to obtain guidelines for design and operation of a new plasma source by a magnetic neutral loop discharge(NLD), the electron behavior was studied experimentally and numerically. Experimentally, the magnetic field gradient was changed over a wide range, and it was found that there existed an optimum value for efficient plasma production. Analyses of the electron behavior were performed using a model that included effects of a three dimensional electromagnetic field configuration considering the spatial decay of the electric field, and the limitation to the motion of electron caused by the existence of walls and thus electron loss at wall surfaces. These three dimensional factors were found to explain the existence of the optimum magnetic field gradient. It was shown that the L dependence of the plasma production efficiency was firstly decided by the finite decay length of the electric field strength, which was further modified by electron elastic collisions with neutral atoms which drove the electron to walls. The latter effect tends to reduce the optimum value of L.

• 한국수자원학회논문집
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• 제52권10호
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• pp.743-752
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• 2019

만곡수로에서의 흐름은 나선형 운동 형태의 이차류가 지배적이며, 이로 인해 일반적으로 만곡 외측을 따라 침식 현상이 발생하게 된다. 이러한 이차류를 약화시키기 위해서 보통 만곡수로 외측을 따라서 수제와 같은 수공구조물을 설치한다. 이 연구에서는 OpenFOAM 오프소스 소프트웨어를 토대로 난류 해석을 위한 하이브리드 RANS/LES 기법과 자유수면 해석을 위한 VoF기법을 이용한 3차원 수치모의를 통해서 $90^{\circ}$ 만곡수로에 설치된 잠긴수제가 후루드수가 0.43인 조건에서 이차류의 발달에 미치는 영향을 분석하였다. 시간과 공간에 대해서 2차 정확도의 유한체적법을 이용하여 수치모의를 수행하였으며, 수치해석 결과는 실험결과와 비교하여 수치모의의 정확도를 평가하였다. 잠긴수제가 설치된 경우의 수치모의 결과를 흐름방향 유속 분포와 횡방향 순환 유속벡터장을 중심으로 수리실험 관측값들과 비교할 때 수치모의 결과는 수리실험에서 관측된 주요 이차류 흐름 거동과 현상들을 대부분 양호한 정확도로 잘 재현하는 것으로 나타났다. 수치모의 결과를 비교해보면, 잠긴수제 설치로 인해서 만곡이 끝나는 단면 외측 하상부근에서의 유속은 약 평균유속의 1/3 정도 감소하는 반면에 수제 상단부에서의 전단층 발달에 따른 흐름 가속으로 자유수면 부근까지 유속이 증가하고 만곡 수충부에서는 수면 부근 유속이 약 20% 증가하는 것으로 나타났다. 결과적으로 잠긴수제는 만곡부에서 발생하는 이차류의 강도를 약화시켜 만곡부 외측 하상의 안정에 도움이 될 것으로 판단된다. 한편, 각 잠긴수제 전면부에서 말발굽와가 그리고 후면부에서는 후류가 형성되면서 수제 구조물 주변에서 강한 국부세굴이 발생하는 것으로 나타남으로, 국부세굴을 최소화할 수 있는 수제의 형상 및 배열에 대한 추가 연구가 요구된다.

• 한국해양학회지
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• 제19권1호
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• pp.56-67
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• 1984

1976년, 1980년 11월에 실시된 해양관측 자료와 인공위성에 의한 적외선 사진을 이용하여 대한해협 근해의 전선구조에 대하여 연구하였다. 수온 및 염분전선의 위치는 서로 일치하며 40∼60km의 파장과 15∼20km의 진폭을 갖는 사행운동을 한다. 전선대의 연안쪽 경계를 따라서 33%미만의 염분극소지역이 나타난다. 전선대의 폭은 대체로 내부변형반경인 5∼10km에, 밀도전선면이 경사진 폭은 내부변형반경의 두배에 해당된다. 4∼5일 간격으로 찍은 일련의 적외선 사진들은 해저지형이 매우 완만한 대한해협 서쪽 해역에서 전선대의 변형 이 특히 심하게 일어남을 보여준다.

• 한국수산과학회지
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• 제30권6호
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• pp.1044-1055
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• 1997

To find out generating mechanism of eddies in the polar frontal zone of the East Sea, we carried out a series of numerical experiments using the nonlinear $1^{1/2}-layer$ model allowing the effect of the polar front. We assumed the polar front at about $39^{\circ}N$ in zonal direction with the cold water region in the northern part and the warm water region in the southern part of the model ocean. To examine the effect of the frontal motion without the influence of the Tsushima Current from the beginning of the geostrophic adjustment, the initial state of the model ocean was assumed motionless. Eastward current was caused by the geostrophic adjustment process in the polar frontal zone that induced a steady northward coastal current along the Korean coast to satisfy the mass continuity. The overshooting of this coastal current acted as an initial disturbance of the zonal flow field which caused meanders and eddies. The spatial scales of eddies were in good agreement with the baroclinic instability theory.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제33권2호
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• pp.121-128
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• 2020

본 논문에서는 고속열차-차륜-레일-지반부의 상호작용에 따른 지반부의 변위장과 가속도장의 분포양상을 연구하고자 하였다. 이를 위해 고속열차 주행을 실제 차륜으로 모형하여 차륜-레일간의 연직접촉과 사행동에 의한 횡접촉을 모사하고, 이동질량해석을 근간으로 하였다. 이 때 지반부는 Modified Drucker-Prager 모델을 이용하여 상면 지반부의 비선형 거동을 부여하고 이에 따른 변위, 가속도의 변화를 탄성지반의 거동과 비탄성지반의 거동을 상호 비교하였다. 이를 통해, 실제 지반거동과 가까운 변위와 가속도 범위를 예측하고자 하였다. 이 때 지반부의 von-Mises응력과 등가소성변형도를 검토하고, 각 파괴면에서의 등가소성변형도, 전체 체적변형도 등을 검토하였다. 이동질량을 이용한 차륜-레일 접촉부의 수직응력, 횡압, 종방향 구속압 등의 시간이력에 따른 응력변화도 검토하였다. 비선형 지반모델의 경우 탄성 지반모델에 비해 열차 주행에 따른 변위 차이는 크지 않는 반면에 가속도의 경우는 큰 감소를 발생시키는 것으로 나타났다.

• 대한토목학회논문집
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• 제14권5호
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• pp.1177-1189
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• 1994

본 논문은 충적하천에서 수로의 양상조건에 따른 유사 및 흐름특성을 해석함으로써 수로의 변이를 예측할 수 있는 수치모형을 개발하기 위한 연구이다. 하천의 흐름은 하상 및 제방재료 특성과의 상호작용에 의해 복잡한 관계를 이루면서 수로변이를 통하여 형태학적으로 안정적인 형상을 유지하고 흐르기 때문에 대부분의 경우 직선형수로는 드물고 사행 또는 망류상을 이루고 있다. 본 연구에서는 수로변이를 모의할 수 있는 모형을 개발하기 위해 수로중심선 곡률반경 $r_c$값의 양과 음의 부호수에 따라 수로를 구분 즉, $r_c$의 양 또는 음의 값이 하나 만으로 이루어진 단만곡수로(single-bend channel)와 양과 음이 둘 이상의 값을 갖는 복만곡수로(multi-bend channel)로 구분하여 이들 수로에서의 편수위상승, 나선운동, 하상 및 수심평균유속의 불규칙 현상의 영향에 의한 유사이동과 흐름특성을 해석한다. 단만곡수로는 타 _모형의 실험자료와 복만곡수로는 금강의 매포수위관측소를 시점으로하는 연구구간에서 실측치 현장자료와 비교분석함으로써 본 모형의 적용성을 검증하였으며, 그 결과는 대체로 잘 일치하는 것으로 나타났다.