• Structural Engineering and Mechanics
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• 제32권2호
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• pp.251-267
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• 2009

Reinforced concrete (RC) structures consist of two different materials: concrete and steel bar. The stress transfer behaviour between the two materials through bond plays an important role in the load-carrying capacity of RC structures, especially when they subject to lateral load such as blast and seismic load. Therefore, bond and slip between concrete and reinforcement bar will affect the response of RC structures under such loads. However, in most numerical analyses of blast-induced structural responses, the perfect bond between concrete and steel bar is often assumed. The main reason is that it is very difficult to model bond slip in the commercial finite element software, especially in hydrodynamic codes. In the present study, a one-dimensional slide line contact model in LS-DYNA for modeling sliding of rebar along a string of concrete nodes is creatively used to model the bond slip between concrete and steel bars in RC structures. In order to model the bond slip accurately, a new approach to define the parameters of the one-dimensional slide line model from common pullout test data is proposed. Reliability and accuracy of the proposed approach and the one-dimensional slide line in modelling the bond slip between concrete and steel bar are demonstrated through comparison of numerical results and experimental data. A case study is then carried out to investigate the bond slip effect on numerical analysis of blast-induced responses of a RC column. Parametric studies are also conducted to investigate the effect of bond shear modulus, maximum elastic slip strain, and damage curve exponential coefficient on blast-induced response of RC columns. Finally, recommendations are given for modelling the bond slip in numerical analysis of blast-induced responses of RC columns.

• 한국농공학회:학술대회논문집
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• 한국농공학회 2003년도 학술발표논문집
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• pp.515-518
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• 2003

Mathematical models can be used to evaluate the effects of operational alternatives of dam on the downstream aquatic environment. An unsteady, one-dimensional water quality model, CE-QUAL-RIVI was calibrated and validated in Geum river as a sub model for the realtime water management system in the basin. The main usage of the model within the system is to predict the effects of flow regulation by Daecheong Dam on the downstream water quality. The validated model was then used to simulate dynamic water quality changes at several key stations responding to different scenarios of reservoir releases under a hypothetical spill condition. The model showed fairly good performance in the simulation of hydrodynamic and mass transport processes under highly unsteady conditions.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제48권5호
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• pp.1162-1173
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• 2016

In this paper, we describe a physicomathematical model of the processes that occur in a sodium circuit with a variable flow cross-section in the case of a water leak into sodium. The application area for this technique includes the possibility of analyzing consequences of this leak as applied to sodium-water steam generators in fast neutron reactors. Hydrodynamic processes that occur in sodium circuits in the event of a water leak are described within the framework of a one-dimensional thermally nonequilibrium three-component gas-liquid flow model (sodium-hydrogen-sodium hydroxide). Consideration is given to the results of a mathematical modeling of experiments involving steam injection into the sodium loop of a circulation test facility. That was done by means of the computer code in which the proposed model had been implemented.

• 한국습지학회지
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• 제16권3호
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• pp.327-336
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• 2014

물에 잠긴 얇은 벽은 잠제 사각형 블록의 극단적인 경우라고 할 수 있으며, 하천이나 해안지역에서 다양한 목적으로 사용될 수 있다. 잠제구조물의 얇은 벽 주위 흐름과 압력을 계산하기 위하여 동수압이 포함된 ${\sigma}$-격자체계의 3차원 수치모델을 수행하였고, 그 주변의 유속 흐름을 파악하였다. ${\sigma}$-격자체계는 완경사 하상에 유동 시뮬레이션을 적용할 수 있는 강력한 장점을 가지고 있다. 반면에 ${\sigma}$-격자체계는 하상에 날카로운 구조물등에 대한 해석에는 한계를 갖고 있다. 동압력 계산은 직교격자 시스템에서만 유효하다. CST3D시스템 내에 SOLA 기법을 ${\sigma}$-격자체계에 맞게 수정하여 채택하였다. 모델은 2차원 수조에서의 1차원 전자자기식유속계를 통한 관측자료를 통하여 검증하였고, 정수압 가정의 ${\sigma}$-격자체계 수치모형과의 비교를 통하여 정량적인 비교 검토를 수행하였다. 전체적으로 계산된 수평유속과 측정된 수평유속이 유사한 것으로 나타났다. 수리모형실험을 통한 관측자료의 결과를 수치모형이 10% 이내로 정확하게 모의하였고, 관측자료와 대조하였을시 와도의 분포를 유사하게 재현하였다. 수정 SOLA 방식을 채택하여 동수압이 고려되었고, ${\sigma}$-격자체계에 적용한 본 연구는 실제 관측자료를 잘 재현하였으며, 하구, 하천등의 구조물 주변에서의 유속분포를 검증할 시 매우 유용한 것으로 판단된다.

• 한국해안해양공학회지
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• 제4권3호
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• pp.146-155
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• 1992

지금까지 연안조류를 예측하는 대부분의 유한요소 수치모형은 육지경계를 고정하여 사용하여 왔으나, 조간대가 넓게 발달한 우리나라 서해연안에서의 적용은 현실적이지 못하였다. 본 연구에서는 이동경계(조간대)를 고려한 유한요소법에 관한 평면 2차원 해수류동 수치모형을 수립하였다. 유한요소의 형태로는 3각형을 사용하였으며, 시간적분방법으로는 양해법을 사용하였다. 수립된 수치모형은 한쪽이 열린 경계와 다른 한쪽에 조간대를 갖는 장방형 수노에서 모형의 조간대 처리에 대한 특성이 분석 되었으며, 전나남도 해남군과 진도군사이에 위치한 마노해, 특히 울돌목의 조류계산에 적용되었다. 모형의 현장 적용으로부터 이동경계 처리를 포함한 수치모형의 타당성을 입증하였으며, 고천암적제의 건설에 따라 조간대 영역의 큰 변화를 갖는 마로해에서 조류분포의 변화와 최대 약 12노트에 달하는 유속을 갖는 울돌목부근에서의 조류 분포특성을 재현하였다. 본 모형은 신한요소법을 사용함으로써 서, 남해와 같이 해안선이 복잡한 해역에서 해안선을 보다 정확하게 표현할 수 있으며, 조간대의 변화를 이동경계를 사용함으로써 해안선부근의 조류예측의 정확도를 높일 수 있는 장점이 있다.

• 한국수산과학회지
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• 제27권2호
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• pp.173-182
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• 1994

A numerical experiment on the effective discharge of waste materials caused in recirculating aquaculture basins was performed. The numerical model used in this study was a 4-level hydrodynamic and advection-diffusion model. Flow structures and settling processes of ss in the various mathematical model basins are discussed. The calculated flow fields of the numerical basin corresponded well with the measured velocity in field basin. In the cases of steep bottom slopes in 4/30, the non-dimensional tractive force($U{\ast}/U{\ast}_c$) which is all important parameter for the deposition pattern of waste materials was stronger than with the mild slope one. The settling pattern of ss depended considerably on the degree of bottom slope of basin. To concentrate deposited waste materials into the center discharge pipe, it is useful to design a cylindrical basin with a steeply conical bottom. In addition, to prevent movement of the deposit area away from the center, it is necessary to locate the circulating ducts at diametrically opposed points on the basin sides.

• 한국수산과학회지
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• 제35권4호
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• pp.356-365
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• 2002

One of the most important factors that cause eutrophication is nutrient materials containing nitrogen and phosphorus which stem from excreation of terrestial sources and release from sediment. Therefore, to improve water quality, the reduction of these nutrients loads should be indispensible. At this study, the three-dimensional numerical hydrodynamic and ecosystem model, which was developed by Institute for Resources and Environment of Japan, were applied to analyze the processes affecting the eutrophication. The residual currents, which were obtained by integrating the simulated tidal currents over 1 tidal cycle, showed the presence of a typical counterclockwise eddies between Gyewha and Garyuk island. Density driven currents were generated westward at surface and eastward at the bottom in Saemankeum area where the fresh waters are flowing into, The ecosystem model was calibrated with the data surveyed in the field of the study area in annual average. The simulated results were fairly good coincided with the observed values within relative error of $30\%$. The simulations of DIN and DIP concentrations were performed using ecosystem model under the conditions of $40\~100\%$ pollution load reductions from pollution sources. In study area, concentration of DIN and DIP were reduced to $59\%$ and $28\%$ in case of the $80\%$ reduction of the input loads from fresh water respectively. But pollution loads from sediment had hardly affected DIN and DIP concentration, The $95\%$ input load abatement is necessary to meet the DIN and DIP concentration of second grade of ocean water quality criteria.

• 천문학회지
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• 제47권3호
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• pp.87-98
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• 2014

We develop a parallel cosmological hydrodynamic simulation code designed for the study of formation and evolution of cosmological structures. The gravitational force is calculated using the TreePM method and the hydrodynamics is implemented based on the smoothed particle hydrodynamics. The initial displacement and velocity of simulation particles are calculated according to second-order Lagrangian perturbation theory using the power spectra of dark matter and baryonic matter. The initial background temperature is given by Recfast and the temperature uctuations at the initial particle position are assigned according to the adiabatic model. We use a time-limiter scheme over the individual time steps to capture shock-fronts and to ease the time-step tension between the shock and preshock particles. We also include the astrophysical gas processes of radiative heating/cooling, star formation, metal enrichment, and supernova feedback. We test the code in several standard cases such as one-dimensional Riemann problems, Kelvin-Helmholtz, and Sedov blast wave instability. Star formation on the galactic disk is investigated to check whether the Schmidt-Kennicutt relation is properly recovered. We also study global star formation history at different simulation resolutions and compare them with observations.

• 한국지리정보학회지
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• 제12권3호
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• pp.21-34
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• 2009

홍수 시 흐름은 기본적으로 2차원 흐름으로서 이 때 하천 흐름의 수위와 유속 분포는 1차원 하천 모형으로 적절한 결과를 도출하기 어렵다. 이에 본 연구에서는 GIS를 이용하여 낙동강의 합류점에 대한 2차원 유한요소망을 구축하고 RMA-2모형을 이용하여 모의를 수행하였다. 이를 위해 모형의 매개변수들이 해석결과에 미치는 영향을 검토하였으며, 모형의 적용성을 검토하기 위해 금호강 합류부에 대해 흐름해석을 실시하고 검증하였다. 또한 하천의 단면 변화에 따른 흐름변화를 판단하기 위하여 과거 단면과 최근 단면에 대해 모의를 실시하고 비교 검토하였다. 그 결과 합류부에 대한 2차원 모형의 적용성을 검증하고 단변변화의 영향이 수위에 미치는 영향을 확인하여, 향후 합류부 처리, 하구부 처리, 제방축조 등에 효율적으로 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국해안해양공학회지
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• 제8권1호
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• pp.103-113
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• 1996

장파를 모의하는 2차원 유한요소 수동역학모형들은 대부분 고정육지경계를 사용하여 왔으나 우리나라의 서ㆍ남해안과 같이 조간대가 넓게 발달한 연안에서는 이동경계의 적용이 필수적이다. 본 연구에서는 이동경계 처리방법에 장파의 파형경사 특성을 고려한 새로운 수치기법을 도입하여 보다 효율적이고 현실적인 이동경계 처리방안을 제시하였다. 수립된 2단계 양해법 유한요소모형은 직선형수로에서 기존의 조간대 처리 연구결과와 비교되었으며 수치적인 안정성이 뛰어난 것으로 나타났다. 조간대가 광범위하게 형성된 천수만에 적용하여 실제해역에 대한 적용성을 입증하였다. 수치실험결과 천수만에서의 해수유동은 낙조시간이 창조시간 보다 긴 비선형성 조류흐름을 나타내며, 만족스럽게 조간대가 처리되었고 최강 창조시부터 고조시까지 지형적 요인에 의한 순환현상이 원산도 후면에서 재현되었다.