• 한국환경과학회지
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• 제19권2호
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• pp.157-170
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• 2010

Air mass recirculation is a common characteristic in the coastal area as a result of the land-sea breeze circulation. This study simulates the recirculation of air mass over the Gwangyang Bay using WRF-FLEXPART and offers a basic information about the effective domain size that can reflect recirculation. For this purpose, WRF is set up four nested domains and three cases are selected. Subsequently FLEXPART is operated on the basis of WRF output. During the clear summer days with weak wind speed, particles that emitted from Yeosu national industrial complex and Gwangyang iron works flow into emission sources because of the land-sea breeze. When land-sea breeze is strengthen, the recirculation phenomena appears clearly. However particles aren't recirculated under weak synoptic condition. Also plume trajectory is analyzed and as a consequence, the smallest domain area have to be multiplied by 1.3 to understand recirculated dispersion pattern of particles.

• Journal of Mechanical Science and Technology
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• 제20권3호
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• pp.418-425
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• 2006

The present investigation deals with the study of the internal flow phenomena of the counterflow type vortex tube using experimental testing and numerical simulation. Visualization was carried out using the surface tracing method, injecting dye on the vortex tube wall using a needle. Vortex tube is made of acrylic to visualize the surface particle tracing and the input air pressure was varied from 0.1MPa to 0.3MPa. The experimentally visualized results on the tube show that there is an apparent sudden changing of the trajectory on the vortex tube wall which was observed in every experimental test case. This may indicate the stagnation position of the vortex flow. The visualized stagnation position moves towards the vortex generator with increase in cold flow ratio and input pressure. Three-dimensional computational study is also conducted to obtain more detailed flow information in the vortex tube. Calculated total pressure, static pressure and total temperature distributions in the vortex tube were in good agreement with the experimental data. The computational particle trace on the vortex tube wall is very similar to that observed in experiments.

• 유변학
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• 제8권1호
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• pp.39-48
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• 1996

최근에 본 연구자에 의하여 기존 스크류의 간단한 수정을 통해 단축 압출공정에서 의 혼합성능을 증진시키는 카오스 스크류를 개발하였고, 단축압출기에서의 기존스크류와 비 교하여 카오스 스크류를 사용하였을 경우 혼합성능이 월등하게 증진됨을 실험적으로 얻은 혼합형태로부터 알수 있었다. 본논문에서는 카오스 스크류에서 일어나는 카오스 유동을 집 중적으로 수치모사 하였으며 그결과를 중요한 무차원 변수에 대하여 입자 궤적,포인카레 단 면 본 논문에서 제안한 쉘사상법을 통하여 나타내었다. 쉘사사아법은 혼합형태와 불변체군 을 얻기에 매우 효과적인 방법이며 수치해석으로 얻은 불변체군은 실험결과와 잘 일치하였다.

• 한국추진공학회지
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• 제25권4호
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• pp.1-11
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• 2021

2000년 대에 들어 가파르게 성장하고 있는 우주비행체용 전기추진시스템의 안정적인 운영기술 개발을 위해, PIC-DSMC를 이용하여 전기추력기의 배기플룸의 거동을 해석하였다. 해석 방법에서 Boltzmann 관계식을 이용한 Simple Electron Fluid Model을 적용하였고, 원자-이온 간 충돌에 의해 발생하는 전하 교환 및 운동량 교환을 함께 고려하였다. 본 연구의 해석결과는 실험에서 계측한 플라즈마 전위값을 비교적 잘 예측하였다. 추력기 출구 근처에서는 활발한 입자 간 충돌 및 원자-이온 간 전하 교환으로 인해, 느린 이온 및 빠른 원자가 생성되었으며, 추력기 배기플룸의 궤적 및 속도에 중요한 영향을 미칠 것으로 예측되었다.

• 한국우주과학회:학술대회논문집(한국우주과학회보)
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• 한국우주과학회 2008년도 한국우주과학회보 제17권2호
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• pp.25.2-25.2
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• 2008

Polar rain is a spatially uniform precipitation of electrons with energies around 100eV that penetrate into the polar cap region where geomagnetic field lines are connected to the Interplanetary Magnetic Fields (IMF). Since their occurrences depend on the IMF sector polarity, they are believed to originate from the field aligned component of the solar wind. However, statistically direct correlation between polar rain and solar wind has not been shown. In this presentation, we examined specifically the IMF strength influence on the polar rain flux variation by classifying of IMF sector polarities. For this study, we employed the polar rain flux data measured by STSAT-1 and compared them with the solar wind parameters obtained from the WIND and ACE satellites. We found the direct mutuality between polar rain flux and IMF strength with correlation coefficient above 0.5. This proportional tendency appears stronger when the northern hemisphere is in the away sector of the IMF, which could be associated with a favorable geometry for magnetic reconnection. Simple particle trajectory simulation clearly shows why polar rain intensity depends on the IMF sector polarity. These results are consistent with the direct entry model of Fairfield et al.(1985), while low correlation coefficient with solar wind density, the similarity between slops of both energy spectra shows that transport process occur without acceleration.

• 한국안전학회지
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• 제10권3호
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• pp.68-80
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• 1995

A series of parametric calculations have been performed in order to investigate the short-term and short-range plume and puff behavior of toxic gaseous and solid pollutant dispersion in an open atmosphere. The simulation is made by the use of the computer program developed by this laboratory, in which a control-volume based finite-difference method is used together with the SIMPLEC algorithm for the resolution of the pressure-velocity coupling appeared In Wavier-Stokes equation. The Reynolds stresses are solved by the standard two-equation k-$\varepsilon$ model modified for buoyancy together with the RNG(Renormalization Group) k-$\varepsilon$ model. The major parameters considered in this calculation are pollutant gas density and temperature, the relative velocity of pollutants to that of the surrounding atmospheric air, and particulate size and density together with the height released. The flow field is typically characterized by the formation of a strong recirculation region for the case of the low density gases such as $CH_4$ and air due to the strong buoyancy, while the flow is simply declining pattern toward the downstream ground for the case of heavy molecule like the $CH_2C1_2$and $CCl_4$, even for the high temperature, $200^{\circ}C$. The effect of gas temperature and velocity on the flow field together with the particle trajectory are presented and discussed in detail. In general, the results are physically acceptable and consistent.

• 한국초전도ㆍ저온공학회논문지
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• 제25권3호
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• pp.18-21
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• 2023

Pollution of the environment by micro-plastics is now a worldwide problem. Plastics are difficult to decompose and put a great load on the marine environment. Especially a plastic with a size of 5 mm or less is defined as micro-plastic and are carried by ocean currents over long distances, causing global pollution. These are not easily decomposed in the natural environment. In this paper, we aimed to experimentally demonstrate that micro-plastics in seawater can be continuously separated by electromagnetic Archimedes force. Using polyethylene particles of 3 mm in diameter as the separation target, a flow channel was fabricated and separation conditions were investigated by particle trajectory calculations for separation experiments. Based on the calculation results, a solenoid-type superconducting magnet was used as a source of magnetic field to conduct separation experiments of micro-plastics in seawater. Although a high separation rate was assumed in the simulation results, the experimental results did not show any significant improvement in the separation rate due to the electromagnetic Archimedes force. It was found that the gas generated by the electrolytic reaction may have inhibited the migration of the particles.

• 한국항공우주학회지
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• 제40권1호
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• pp.23-34
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• 2012

우주 발사체는 치밀한 비행 계획에 따라 사전에 결정된 경로를 비행하도록 설계된다. 그러나 비정상으로 추력이 종료되거나 계획된 비행경로를 이탈한 경우, 또는 자유 낙하 중인 대기권 재진입 발사체에 대한 추적 과정에서 추적 센서의 측정이 불가하게 된 경우 등에는 별도의 추적 장비를 이용한 추적 또는 신속한 낙하지점 추정이 필요하다. 본 논문에서는 클러터 환경에서 무추력 탄도 비행 중인 발사체에 대한 위치 정보를 획득하고 트랙을 생성 및 유지하기 위하여 Integrated Track Splitting(ITS) 알고리듬과 Extended Kalman Filter(EKF)를 결합한 ITS-EKF 알고리듬 적용을 제안한다. 따라서 대기권 재진입 발사체에 대하여 ITS-EKF 알고리듬을 적용한 시뮬레이션을 통해 추적 성능 확인 및 지상 낙하지점을 추정한다. ITS-EKF 알고리듬 적용 결과의 적절성을 확인하기 위하여 ITS와 Particle Filter를 결합한 ITS-PF 알고리듬을 적용하여 구한 추적 성능 및 낙하지점 분포 결과와 비교하여 제시된 알고리듬이 효과적인 실시간 On-line 낙하지점 추정에 사용이 가능함을 확인한다.

• 정보처리학회논문지A
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• 제16A권6호
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• pp.419-426
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• 2009

일반적으로 사실성 있는 유체를 시뮬레이션하기 위해 Navier-Stokes 방정식을 사용한다. Euler 구조에서 Navier-Stokes 방정식을 풀 때, 이 류항은 비선형이어서 계산이 복잡하기 때문에 근사화한 모델로 Semi-Lagrangian 방법을 사용한다. Semi-Lagrangian 방법에서는 먼저 이류하 는 위치를추적하고, 추적한 위치에서 값을 보간해서 사용한다. Stam이 제안한 방법으로 계산할 경우, 이 과정에서 수치적 소실이 많이 발생하 기 때문에 수치적 소실을 보정하려는 노력들이 있어 왔다. 그러나 대부분의 경우에 보간하는 과정에서의 소실을 줄이려는 노력이거나, 입자를 같이 사용하는 방법이었다. 따라서 본 논문에서는 Euler 구조에서 다른 추가나 변형을 가하지 않고 이류항의 연산에서 추적법을 개선함으로 수 치적 소실을 줄이는 방법을 제안한다. 우리의 방법에서는 현재 격자의 속도로 역추적하는 기존의 방법이 아니라, 현재의 격자로 오게 될 속도 를 가진 격자를 찾아서, 그 격자의 물리량들을 선형 보간하여 사용한다. 이는 직관적으로 생각할 때, 어느 지점의 물리량은 그 지점의 속도로 인해 다음 단계에 다른 지점에 있게 된다는 사실을 그대로 적용한 것이다. 본 논문에서 제안한 방법으로 기체를 시뮬레이션 했을 때 수치적 소 실이 줄었으며, 그로 인해 사실성을 높이면서도 실시간 처리가 가능했다.