• 한국시뮬레이션학회논문지
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• 제25권3호
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• pp.41-51
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• 2016

본 연구는 보행자의 물리적 특성(크기, 모양, 자세 등)을 적용한 개선된 플로어 필드 모델(Floor field model; FFM)을 소개하고, 개선된 모델과 널리 알려진 다른 피난시뮬레이션 모델과의 비교를 통해 FFM의 한계점 파악 및 개선된 모델의 특징을 분석하고자 한다. FFM은 셀룰라 오토마타(Cellular automata)를 이용한 대표적 미시적 관점 보행 모델이지만 보행자의 크기, 모양, 자세 등의 물리적 특성을 세밀하게 반영하지 않는다. 이로 인해 보행자들 간의 충돌, 마찰 등의 현상을 모델링하기 어려우며 결과적으로 다른 모델들과 비교하였을 경우에 매우 짧은 대피 시간을 산출하고 있다. 본 연구는 물리적 현상을 반영할 수 있는 개선된 FFM을 제시하며, 개선된 모델과 기존 FFM, 시뮬렉스(Simulex), 패스파인더(Pathfinder) 등 다른 모델들과의 비교 실험을 수행하였다. 실험은 실제 캠퍼스 건물의 일부 공간을 대상으로 진행되었으며, 대피 인원의 변화에 따른 대피 양상의 비교와 각 출구별 대피 양상의 비교가 수행되었다. 이를 통해 FFM에서는 반영되지 않던 물리적 현상들이 개선된 모델에서는 상용 모델 수준으로 적용되는 점과 특히 시뮬렉스와 유사한 형태의 대피 양상을 보임을 확인하였다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제44권8호
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• pp.889-896
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• 2012

Recent progress in the computational fluid dynamics methods of two- and multiphase phase flows has already started opening up new exciting possibilities for using complete multidimensional models to simulate boiling systems. Combining this new theoretical and computational approach with novel experimental methods should dramatically improve both our understanding of the physics of boiling and the predictive capabilities of models at various scale levels. However, for the multidimensional modeling framework to become an effective predictive tool, it must be complemented with accurate mechanistic closure laws of local boiling mechanisms. Boiling heat transfer has been studied quite extensively before. However, it turns out that the prevailing approach to the analysis of experimental data for both pool boiling and forced-convection boiling has been associated with formulating correlations which normally included several adjustable coefficients rather than based on first principle models of the underlying physical phenomena. One reason for this has been the tendency (driven by practical applications and industrial needs) to formulate single expressions which encompass a broad range of conditions and fluids. This, in turn, makes it difficult to identify various specific factors which can be independently modeled for different situations. The objective of this paper is to present a mechanistic modeling concept for both pool boiling and forced-convection boiling. The proposed approach is based on theoretical first-principle concepts, and uses a minimal number of coefficients which require calibration against experimental data. The proposed models have been validated against experimental data for water and parametrically tested. Model predictions are shown for a broad range of conditions.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2010년도 제34회 춘계학술대회논문집
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• pp.279-287
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• 2010

본 논문에서는 가스터빈 엔진, 로켓 등과 같은 연소시스템에서 발생하는 고진폭-고주파 열음향학적 불안정을 능동적으로 제어하는데 필수적인 동역학적 모델링에 대한 연구 동향을 소개한다. 이를 위하여 1990년대 이후에 진행되었던 연구를 저차의 시스템 모델링 기법을 중심으로 조사하였으며, 특히 물리적 원리로부터 모델의 구조를 결정하고 시스템의 입출력 데이터를 기반으로 모델 파라미터를 추정하는 그레이박스 접근방법과 물리적 원리의 적용 없이 시스템 특성을 추정하는 블랙박스 기법을 소개한다. 또한 동 분야에 대한 향후 가능성에 대하여 간략히 기술한다.

• 방사성폐기물학회지
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• 제21권4호
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• pp.427-438
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• 2023

Thermodynamic sorption modeling can enhance confidence in assessing and demonstrating the radionuclide sorption phenomena onto various mineral adsorbents. In this work, Ca-montmorillonite was successfully purified from Bentonil-WRK bentonite by performing the sequential physical and chemical treatments, and its geochemical properties were characterized using X-ray diffraction, Brunauer-Emmett-Teller analysis, cesium-saturation method, and controlled continuous acid-base titration. Further, batch experiments were conducted to evaluate the adsorption properties of Cs(I) and Sr(II) onto the homoionic Ca-montmorillonite under ambient conditions, and the diffuse double layer model-based inverse analysis of sorption data was performed to establish the relevant surface reaction models and obtain corresponding thermodynamic constants. Two types of surface reactions were identified as responsible for the sorption of Cs(I) and Sr(II) onto Ca-montmorillonite: cation exchange at interlayer site and complexation with edge silanol functionality. The thermodynamic sorption modeling provides acceptable representations of the experimental data, and the species distributions calculated using the resulting reaction constants accounts for the predominance of cation exchange mechanism of Cs(I) and Sr(II) under the ambient aqueous conditions. The surface complexation of cationic fission products with silanol group slightly facilitates their sorption at pH > 8.

• 한국추진공학회지
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• 제15권6호
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• pp.78-90
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• 2011

본 논문에서는 가스터빈 엔진, 로켓 등과 같은 연소시스템에서 발생하는 열음향학적 불안정을 능동적으로 제어하는데 필수적인 동역학적 모델링에 대한 연구 동향을 소개한다. 이를 위하여 1990년대 이후에 진행되었던 관련 연구를 저차의 시스템 모델링 기법을 중심으로 조사하였다. 특히 물리적 원리로부터 모델의 구조를 결정하고 시스템의 입출력 데이터를 기반으로 모델 파라미터를 추정하는 그레이박스 접근방법과 물리적 원리의 적용 없이 시스템 특성을 추정하는 블랙박스 기법을 소개한다. 마지막으로 동 분야에 대한 향후 연구 가능성에 대하여 토의한다.

• International Journal of Aeronautical and Space Sciences
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• 제16권1호
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• pp.41-49
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• 2015

Analysis and test of hydrodynamic ram in welded metallic tanks containing water were performed to investigate the phenomena and to understand the effects on the resulting structural behavior. Arbitrary Lagrange-Euler coupling method was used for the analysis of the fluid-structure interaction occurring in the hydrodynamic ram, where the projectile, tank, and water are exchanging load, momentum, and energy during the traveling of the projectile through the water of the tank. For a better representation of the physical phenomena, modeling of the welded edges is added to the analysis to simulate the earlier weld line fracture and its influence on the resulting hydrodynamic ram behavior. Corresponding hydrodynamic tests were performed in a modified gas gun facility, and the following panel-based examinations of various parameters, such as displacement, velocity, stress, and energy, as well as hydrodynamic ram pressure show that the analysis and test are well correlated, and thus the results of the study reasonably explain the characteristics of the hydrodynamic ram. The methodology and procedures of the present study are applicable to the hydrodynamic ram assessment of airframe survivability design concepts.

• Journal of Welding and Joining
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• 제14권1호
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• pp.57-67
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• 1996

With an expansion in automation of welding processes, emphasis has been shifted from other welding processes to the GMA welding. However, there is a problem with this process that the spatter occurs very frequently. In GMA welding, there are several types in the way of metal transfer from the electrode wire to the weld pool, which have a close relatonship with the spatter genetration. This study was concerned with the spatter occurring in the short-circuiting transfer. In welding with short-circuiting, the electromagnetic force formed by the welding current facilitatics the rupture of the metal bridge between the wire and workpiece and ensures the normal process of the welding process. However, the spatter can be genetrated from the droplet because of the upward magnetic force, when the droplet contacts with the weld pool. The passage of current through the bridge results in the accumulation of the thermal energy, which causes the bridge to explode in the final stage of short-circuiting, thus forming the spatter. Based on the above phenomena in conjunction with other experimental results published, the physical phenomenon related with the occurrence of spatter was modeled and the current waveform was investigated to reduce the spatter. Finally, the fuzzy rule based method was proposed to predict the time of short-circuiting and arcing in the metal transfer.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제28권6호
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• pp.41-46
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• 2014

계단에서의 합류는 건물 피난해석에서 매우 중요한 요소이다. 건물에서의 대규모 피난인이 이동하는 경우 정체가 발생하게 되는 지점은 병목현상이 발생하는 문이나 공간이 좁아지는 지점이 있다. 또한 계단에서의 정체이다. 계단에서의 정체는 상부층에서 내려오는 인원과 연결층에서 진입하려는 인원이 합류하면서 발생된다. 이러한 현상은 초고층 건물일 경우 더욱 심하게 될 것이다. 이러한 현상에 대해 현재 시뮬레이션의 결과에 의존하고 있다. 하지만, 이러한 모사가 정확하게 실제와 같이 구현되는지는 실험과의 비교를 통해 검토해볼 필요가 있다. 본 연구에서는 계단에서의 합류에 대한 실험과 시뮬레이션 적용분석을 수행하고 그 결과를 비교해보았다. 실제 실험과 시뮬레이션의 적용 결과는 차이를 보여주고 있으며, 모델링의 결과가 실제보다 낮은 것으로 나타나고 있다.

• 물과 미래
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• 제24권2호
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• pp.109-119
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• 1991

댐 건설로 인하여 상류로 부터 토사공급이 중단 상태인 하천에 있어서의 하상변동이나 유사 이송 현상은 상당히 복잡한 물리적 현상이기 때문에 이에 관련된 수치모형의 설정이 필요하다. 본 연구에서는 하상변동에 대한 수치해석방법으로 정류개념보다는 점변부정류 개념을 적용하였으며, 홍수기록과 하상변동에 관한 자료가 비교적 풍부한 한강하류부에 이 수치모형을 적용하여 유량변화(홍수기록, 특정계획유량) 및 하상고 변동(기존, 계획)을 모의 하였다.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2002년도 추계학술대회 논문집
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• pp.1045-1048
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• 2002

Micromachines are extremely novel artifacts with a variety of special characteristics. Utilizing their tiny dimensions ranging roughly from 10 to $1O^3$ micro-meters, the micromachines can perform tasks in a revolutionary manner that would be impossible for conventional artifacts. Micromachines are in general related to various coupled physical phenomena. They are required to be evaluated and designed considering the coupled phenomena. This paper describes finite element analysis (FEA) simulation of practical behaviors for the micro actuator. Especially, electric field modeling in micro actuators has been generally restricted to in-plane two-dimensional finite element analysis because of the complexity of the micro actuator geometry. However, in this thesis, the actual three-dimensional geometry of the micro actuator is considered. The starting torque obtained from the in-plane two-dimensional analytical solutions were compared with that of the actual three-dimensional FE analysis results. The starting torque is proportional to $V^2$, and that the two-dimensional analytical solutions are larger than the three-dimensional FE ones. It is found that the evaluation of micro actuator has to be considered electrical leakage phenomenon.