• 한국항공우주학회지
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• 제41권3호
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• pp.173-184
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• 2013

본 연구에서는 프로펠러나 헬리콥터 로터와 같은 회전체의 공력 최적 설계를 위한 다단 최적 설계 프레임워크를 제안한다. 이 프레임워크는 플랜폼 설계와 단면의 형상 설계를 반복적으로 수행하는 설계 전략을 통해 회전체의 공력 성능 향상을 목표로 한다. 플랜폼 설계의 단계에서는 유전 알고리즘과 2차원 CFD 데이터베이스 기반의 깃 요소 모멘텀 이론을 이용하여 빠른 시간에 회전체의 공력 특성을 평가하여 최적점을 탐색하였다. 플랜폼 설계 후 단면에 유입되는 유동 조건을 예측하여 단면 형상 최적 설계를 수행하였다. 설계 과정에서 보다 면밀하게 유동 특성이 분석될 수 있도록 2차원 N-S 해석자와 민감도 기반의 최적화 알고리즘을 통해 최적해를 탐색하였다. 단면 형상이 설계된 후에는 최적의 유동 조건을 산출할 수 있도록 플랜폼 설계를 반복적으로 수행하였다. 본 프레임워크를 1kW급 전기추진용 항공기 프로펠러 설계에 적용하여 그 유효성을 3차원 N-S 해석과 풍동 실험을 통해 검증하였다. 설계 후, 풍동 실험 결과를 기준으로 약 5%의 프로펠러 효율 증가를 얻을 수 있었다.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제10권3호
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• pp.24-31
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• 2005

2차원 불균질 대수층에서 다수의 오염원이 있음 경우 오염물의 거동을 모사할 수 있는 방법을 제시하였다. 이 방법은 유선 시뮬레이션을 기반으로 하며 다차원의 계산을 다수의 일차원으로 분해하여 계산하는 방법으로서 불균질한 매질에서 수두 계산을 한 후, 관심영역에 유선을 분포시키고 그 유선을 띠라 오염물이 전파되는 농도를 계산한다. 개발된 모델을 Visual MODFLOW를 이용하여 검증하였고 시간에 따른 농도 분포나 관측정에서의 용질 도달 곡선이 잘 일치함을 확인할 수 있었다. 개발된 모델은 시뮬레이션 수행 시간에 대한 효율 면에서 Visual MODFLOW보다 뛰어나 많은 연산을 필요로 하는 대규모 대수층의 용질거동 예측이나 반복 계산을 필요로 하는 역산 모델링에서 효과적으로 사용될 수 있다.

• 대한기계학회논문집
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• 제13권2호
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• pp.287-298
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• 1989

본 수치적 해석에서는 H$_{w}$/H$_{g}$의 비가 5.0~16.7의 범위에서 수행된 실험결과를 바탕으로 기존의 ｋ-.epsilon. 난류모델을 사용하여, 고려하고자 하는 변수, 즉 유입유속, 입구 게이트의 높이, 수위, 배플의 유.무등에 따라서 액체의 유동형태가 어떻게 변하는가를 살펴 보고자 한다.다.

• 한국건설관리학회:학술대회논문집
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• 한국건설관리학회 2008년도 정기학술발표대회 논문집
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• pp.597-600
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• 2008

최근 국내에서 도심재생을 위한 입체복합공간 개발사업으로 여러 메가프로젝트가 수행중이지만, 메가프로젝트 실적 자료 및 경험, 기술부족으로 인해 여러 가지 문제점들이 드러나고 있다. 다양한 유형의 프로젝트들로 구성된 입체 복합공간 개발 사업에서 프로그램 및 프로젝트 수준으로 메가프로젝트를 관리할 수 있는 기술이 요구된다. 메가프로젝트는 다년간에 걸쳐 수행되는 사업으로 사업기간 예측과 그에 따른 공정관리가 무엇보다 중요하다. 따라서 메가프로젝트 특성에 맞는 프로그램레벨에서의 공정관리 기술 개발이 필요하다. 본 연구에서는 공정관리 기술개발의 선행연구로 사업초기단계 사업기간 예측 및 일정 계획 방법에 대해서 제시하였다. 먼저 과거 수행된 단일시설 및 복합시설의 프로젝트 속성정보와 설계 및 공사기간의 일정데이터를 수집하여, 프로젝트 기간 예측을 위한 DB의 개발방향을 제시하였다. 그리고 메가프로젝트 사업초기단계 사업기간 예측 시 영향을 미치는 발주자의 요구사항과 사업비 투입계획에 따라 시나리오를 개발하여 사업기간 예측 방법에 대해 제시하였고, CCPM을 통한 사업기간 단축가능성을 제시하였다.

• International Journal of Aeronautical and Space Sciences
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• 제18권4호
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• pp.601-613
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• 2017

An adjoint-based error estimation and mesh adaptation study is conducted for two-dimensional viscous flows on unstructured hybrid meshes. The error in an integral output functional of interest is estimated by a dot product of the residual vector and adjoint variable vector. Regions for the mesh to be adapted are selected based on the amount of local error at each nodal point. Triangular cells in the adaptive regions are refined by regular refinement, and quadrangular cells near viscous walls are bisected accordingly. The present procedure is applied to single-element airfoils such as the RAE2822 at a transonic regime and a diamond-shaped airfoil at a supersonic regime. Then the 30P30N multi-element airfoil at a low subsonic regime with a high incidence angle (${\alpha}=21deg.$) is analyzed. The same level of prediction accuracy for lift and drag is achieved with much less mesh points than the uniform mesh refinement approach. The detailed procedure of the adjoint-based mesh refinement for the multi-element airfoil case show that the basic flow features around the airfoil should be resolved so that the adjoint method can accurately estimate an output error.

• 소성∙가공
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• 제24권5호
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• pp.340-347
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• 2015

Multi-pass shape drawing is used to manufacture long products of arbitrary cross-sectional shapes. This process allows smooth surface finishes and closely controlled dimensions of the cross-sectional shape. Tube shape drawing for hollow type products provides material savings and weight reduction. The intermediate die shapes are very important in multi-pass tube shape drawing. In the current paper, the design method for the intermediate dies in a tube shape drawing process is developed using a die offset for corner filling (DOCF) method. Underfill defects are related to the radial velocity distribution of each divided section in the deformation zone. The developed intermediate die shape design was applied to the two-pass tube shape drawing with fixed mandrel for manufacturing a hollow linear motion (LM) guide rail. The proposed design method led to uniform and steady metal flow at each divided section. FE-simulations and experiments were conducted to validate the effectiveness of the proposed method in multi-pass tube shape drawing process.

• Geomechanics and Engineering
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• 제35권4호
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• pp.385-393
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• 2023

To analyze the consolidation with horizontal sand drains, the plane strain consolidation model under multi-ramp loading is established, and its corresponding analytical solution is derived by using the separation of variables method. The proposed solution is verified by the field measurement data and finite element results. Then, the effects of the loading mode and stress distribution on consolidation and dissipation of pore pressure are investigated. At the same time, the influence of hydraulic conductivity and thickness of sand blankets on soil consolidation are also analyzed. The results show that the loading mode has a significant effect on both the soil consolidation rate and generation-dissipation process of pore water pressure. In contrast, the influence of stress distribution on pore pressure dissipation is obvious, while its influence on soil consolidation rate is negligible. To guarantee the fully drained condition of the sand blanket, the ratio of hydraulic conductivity of the sand blanket to that of clay layer k_d/k_v should range from 1.0×10⁴ to 1.0×10⁶ with soil width varying from 100 m to 1000 m. A larger soil width correspondingly needs a greater value of kd/kv to make sure that the pore water can flow through the sand blanket smoothly with little resistance. When the soil width is relatively small (e.g., less than 100 m), the effect of thickness of the sand blanket on soil consolidation is insignificant. And its influence appears obvious gradually with the increase of the soil width.

• 에너지공학
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• 제25권1호
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• pp.69-75
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• 2016

기포크기는 다차원 이상유동에서 정확한 기포거동의 예측을 위해 중요한 인자이다. 현재 CFD 코드인 STAR CCM+에서는 유동채널에서 기포크기예측을 위해 역학적인 기포크기모델인 $S{\gamma}$ 모델을 제공하고 있다. 기포크기 예측을 위한 또 다른 모델로써 고압조건의 과냉 비등 실험인 DEBORA 실험을 바탕으로 개발된 Yun 모델이 있다. 본 연구에서는 상용 CFD 코드인 STAR CCM+ ver. 10.02를 이용하여 물-공기 이상유동에 대한 수치해석을 통해 $S{\gamma}$ 모델과 Yun 모델의 성능을 확인하고 평가하였다. 이를 위해 두 모델은 수직관에서의 물-공기 실험인 DEDALE 실험과 Hibiki 등의 실험에 대하여 평가되었다. 해석 결과 $S{\gamma}$ 모델은 이상유동 인자들을 합리적으로 예측하였으며, Yun 모델은 저압조건의 물-공기 유동에는 적합하지 않음을 확인하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제30권5호
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• pp.32-40
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• 2002

희박상태나 극소장치에 관련된 기체운동을 해석하는 문제가 최근 중요한 연구주제로 부각되고 있다. 잘 알려진 DSMC와 더불어 모우멘트 기법, Chapman-Enskog 기법으로 분류되는 고차 비평형 유동 해석모델들이 이 문제에 적용되어 왔다. 본 연구에서는 Eu의 일반유체역학을 근간으로 이원자 기체에 관한 고차 해석모델을 개발하고자 한다. 회전 비평형 효과는 기체의 용적 점성계수에 관한 초과 수직응력을 고려하여 감안하였다. 개발된 계산모델을 일차원 충격파 내부구조와 단순 형상 외부의 희박 극초음속 유동장 해석에 적용하였다. 충격파 내부구조 및 전단유동 해석을 통해 회전 비평형에 의한 용적 점성계수 효과가 중요함을 확인하였다. 충격파 내부구조에 관한 이론적 예측이 실험과 잘 일치함도 확인하였다.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제34권4호
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• pp.342-349
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• 2023

In this study, a numerical simulations were conducted to analyze the phase change behavior of a liquid hydrogen storage container. The effects of gravity direction and hydrogen filling rate on boil-off gas (BOG) in the storage container were investigated. The study employed the volume of fluid, which is the phase change analysis model provided by ANSYS Fluent (ANSYS, Canonsburg, PA, USA), to investigate the sloshing phenomenon inside the liquefied hydrogen fuel tank. Considering the transient analysis time, two-dimensional simulation were carried out to examine the characteristics of the flow and thermal fields. The results indicated that the thermal flow characteristics and BOG phenomena inside the two-dimensional liquefied hydrogen storage container were significantly influenced by changes in gravity direction and hydrogen filling rate.