• 한국수자원학회논문집
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• 제43권9호
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• pp.801-811
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• 2010

급경사에서의 고립파의 처오름을 예측하기 위해 3차원 수치모형에 내부조파기법을 도입하여 수치모형실험을 수행하였다. 수치모형은 Navier-Stokes 방정식을 유한차분법을 이용하여 계산하는 동수압 모형으로서, 난류의 해석을 위해서 상대적으로 큰 에디(eddy)만을 고려하는 SANS(spatially averaged Navier-Stokes) 방정식을 푸는 LES(large-eddy-simulation) 기반의 수치모형을 사용한다. 엇갈림 격자체계에서 유한차분법을 사용하여 지배방정식을 해석하는 모형으로서 수치기법으로 Two-step projection 기법을 사용하여 SANS 방정식을 풀었으며, Poisson 방정식을Bi-CGSTAB 기법을 이용하여 풀고 압력장을 계산하였다. 또한, 자유수면의 추적을 위하여 2차 정확도의 VOF(volume-of-fluid) 기법을 사용하였다. 먼저 고립파를 3차원 공간의 일정 수심상에서 내부조파하여 해석해와 비교한 후 분산오차에 대해 분석하였다. 그리고 고립파를 내부조파하여 급경사에서의 고립파의 처오름 및 처내림 현상을 예측하고 수리모형 실험결과와 비교 및 분석하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제17권10호
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• pp.554-561
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• 2016

본 연구에서는 도로 겸용 궤도상을 운행하는 인터모달 트램에 적용하는 대차 시스템의 구조 안전성을 검증하고자 대차프레임에 대해 하중 시험과 강도 평가를 수행하였다. 기존 철도의 궤도와는 달리 급곡선과 급구배가 많은 도로상에 건설된 궤도의 특성을 고려하여 하중을 산정하였고, 기존 표준 규격의 기준 하중과 비교하였다. 비교 결과, 인터모달 트램 대차시스템에 작용하는 수직하중은 기존 표준 규격에서 제시하는 수직하중보다 작으나, 전후하중 및 좌우하중은 기존 표준 규격에 제시하는 하중 이상이 되었다. 표준 규격의 수직하중은 다양한 종류의 열차를 포괄하기 때문에 보수적인 값을 제안하고 있으나, 전후하중과 좌우하중은 급구배 급곡선을 고려하지 않기 때문에 대차 프레임에 작용하는 실제 하중과 차이가 있게 된다. 새로운 철도시스템의 개발 시에는 표준 규격 하중보다도 실제 작용 하중을 산정하여 적용하는 것이 합리적임을 알 수 있었다. 산정된 하중을 기초로 제작된 대차 프레임에 스트레인게이지를 부착하고 대형 하중 프레임에 세팅한 후, 유압 액튜에이터를 이용하여 하중을 가하고 응력을 계측하였다. 응력 계측 결과 대차 프레임에 발생하는 최대 응력은 프레임 단면이 변화되는 곡선부나 브라켓이 취부되는 취약부에서 발생하였으나 허용응력 이하가 되어 구조적 안전성이 확보된 것으로 평가되었다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제55권4호
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• pp.291-300
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• 2022

산지의 인위적인 교란은 양토 비율이 적은 심토를 지표에 노출시켜 침식의 민감도를 증가시킨다. 본 연구는 강우유입 면상흐름에 의해 발생하는 세류간 침식에 있어서 사질토(sand)와 양질사토(loamy sand)의 침식성(erodibility)을 평가하고자 강우모의 실험을 수행하였다. 실험에 사용한 사질토와 양질사토의 평균입경은 각각 0.936 mm와 0.611 mm이고, 유기물함량은 각각 2.0%와 4.2%이었다. 실험 플롯에서 지표흐름의 유출계수는 양질사토가 사질토보다 1.16 배 증가하였다. 면상침식에 의한 양질사토와 사질토의 평균 토사유출량은 각각 3.71kg/m²/hr와 1.13kg/m²/hr 이었다. 강우침식능인자에 대한 토사유출량의 비인 침식성은 양질사토가 사질토보다 평균 3.65 배 컸다. 급경사면의 경사도가 24°에서 28°로 증가함에 따라 두 토양에 대한 유사농도와 침식성은 약 20%정도 증가하였다. 소규모 플롯에 대한 사질토양의 침식성인자 K 는 실측 침식성에 비해 과대 산정되었다. 이 결과는 RUSLE가 사질토양에서 면상침식에 의해 발생하는 토사유출량을 과대평가할 수 있음을 의미한다.

• 한국지리정보학회지
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• 제9권4호
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• pp.45-59
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• 2006

중규모 기상모형을 이용하여 기상장에서의 지형적 특성의 효과가 연구되었다. 본 연구에서는 지형의 경사를 고려한 조도각을 이용하여 지표면의 지형 특성이 직달 복사량에 미치는 효과를 계산하고, 이것이 중규모 기상장에 어떠한 영향을 미치는지 살펴보았다. 기상 조건에 따른 직달 복사량의 변화를 고려하기 위해, 고기압의 영향을 받은 날과 저기압의 영향을 받은 흐린 날을 선택하여 두 사례에 대한 실험 결과를 나타내었다. 직달 복사량의 보정에 대한 두 사례의 실험 결과, 지형 경사가 급한 태백산맥과 소백산맥에서 직달 복사량의 뚜렷한 차이가 나타났다. 또한 이러한 결과의 시계열 분석을 살펴보면, 산맥의 동쪽 사면에서의 직달 복사량이 오후보다 오전에 약 $10-60W/m^2$ 더 크게 나타나는 반면, 서쪽 사면에서는 그 반대 경향이 나타났다. 이러한 결과는 맑은 날의 경우 더욱 뚜렷하게 나타났다. 같은 방법으로 지표면 온도의 변화를 살펴본 결과, 맑은 날의 경우 지표면 온도는 전 시간에 걸쳐 양 사면에서 더 높게 나와 관측 값에 더욱 근접한 값을 보였다. 흐리고 비가 왔던 날의 경우, 지표면 온도는 오전에는 동쪽 사면에서 더 높은 값을 보였고 오후에는 더 낮은 온도를 보였다. 반면, 서쪽 사면에서의 지표면 온도는 전 시간에 걸쳐 높은 값을 나타냈다. 이 두 사례의 경우, 지표면의 경사를 고려한 경우의 지표면 온도가 수평 지표면을 고려했을 때보다 대개 높게 나타남을 볼 수 있다. 바람장을 살펴보면, 태백산맥과 소백산맥 주위에서 강한 바람이 모사되는데, 이러한 결과는 지형의 기울기를 고려해 줌으로써 수평면을 고려했을 때 보다 온도 경도가 증가되고, 이에 따라 기압 경도력이 강화되기 때문이다.

• 한국산림과학회지
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• 제76권2호
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• pp.161-168
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• 1987

임업기계훈련원(林業機械訓練院)에서 1984년(年) 시범적(示範的)로 임도(林道)를 시설(施設)(10 km)할 목적(目的)으로 10 km를 시공(施工)했는데 1986년(年) 태풍(颱風) 내습시 부분적(部分的)으로 노견붕괴(路肩崩壞)와 측구침식(側溝浸蝕)이 발생(發生)하였다. 이에 대한 원인(原因)을 조사분석(調査分析)한 결과(結果)는 다음과 같다. 측구침식(側溝浸蝕)에 의한 피해(被害)길이는 전림도(全林道) 연장(10km)의 3%에 해당하였으며, 대부분(大部分) 요형사면(凹型斜面)에 사면장(斜面長) 10m 이상(以上)으로 성토(盛土)된 곡선부(曲線部)에서 발생하였고, 부분적(部分的)으로 상수(常水)가 흐르는 계곡부(溪谷部)에 성토(盛土)된 구역(區域)과 상수(常水)가 있는 배수관(排水管)의 유출구(流出口) 양사면(兩斜面)에 성토(盛土)된 부위에서 붕괴(崩壞)가 많이 발생하였다. 측구침식(側溝浸蝕)의 경우 심한 피해(被害)는 계곡수(溪谷水)가 월수(越水)하여 V형(型) 측구(側溝)를 따라 흐르므로서 피해(被害)를 발생시켰으며, 기타 원인(原因)으로는 종단(縱斷)물매가 10% 이상(以上) 급(急)하게 시공(施工)된 지역(地域)에서 나타나 문제점(問題點)으로 인식되고, 직경(直經) 400mm 이하(以下)인 배수관(排水管)이 매설된 집수정(集水井)이 낙엽(落葉) 등(等)의 퇴적(堆積)으로 매몰된 경우와 경사가 급한 침사지(沈砂池)(집수승(集水桝)) 벽이 무너져 내린 결과 이 지점을 월수(越水)하여 측구침식(側溝浸蝕)을 일으키고 있다. 이상(以上)의 결과(結果)에서 시범임도(示範林道)의 태풍피해(颱風被害)는 임도피해예방(林道被害豫防)을 위한 경험부족(經驗不足)에서 나타낸 현상으로 보인다. 상기(上記)와 같은 점을 개선하면 동(同) 시범임도(示範林道) 조성방법(造成方法)은 경제적(經濟的) 임도(林道)차 모델로서 발달될 수 있을 것이다.

• 한국지리정보학회지
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• 제6권1호
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• pp.85-97
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• 2003

지리정보시스템(GIS)에 의하여 구축되어진 수치지형모델(DTM)을 이용하여 경상남도 남해군 금산의 국유림(2,948ha)을 대상으로 지형분석을 실시한 후, 현재 우리나라에서 보유하고 있는 벌출작업기계 3기종을 선택하여 산림경영계획의 측면에서 지형별 투입가능한 산림작업기계의 영역을 분류하고 적용성을 검토하였다. 금산의 표고는 201~250m(15.5%), 251~300m(14.5%)의 순으로 분포하였으며, 400m까지의 누적 면적점유율은 78.7%로서 비교적 표고가 낮은 것으로 나타났다. 대상임분, 작업규모, 경사 및 지형에 따른 차량계 벌출작업기계의 투입가능한 지역(경사 30% 이하)은 17.2%(511.7ha)였으며, 윈치부착 차량계 벌출작업기계의 투입가능한 지역(경사 31~60%)은 63.8%(1,896.3ha)였고, 가선계가 가능한 지역(경사 61~80%)은 18.4%(545.5ha)로 나타났다. 본 지역의 경우 중경사지형의 점유율이 81.0%로서 집재기종 중 트랙터부착 집재기(Logging Boogie)의 사용이 적절하다고 판단되며, 이는 향후 대상지역의 산림작업 계획시 기초자료로 활용할 수 있을 것이다. 임목수확작업에 필요한 기계의 이용계획과 작업방법을 선정할 경우에는 지형, 임도망, 임상, 작업규모, 노동력과 작업기술, 기계 및 자본력 등 많은 인자들이 중요한 결정요인이지만 무엇보다도 지형적인 요소가 가장 중요한 요인이다. 특히, 지형정보시스템을 이용하여 집재지형을 분류하면 산지사면의 경사길이와 경사도에 따라 벌출작업이 가능한 대표기종의 선정에 많은 도움이 될 수 있을 것이다.

• 한국해안해양공학회지
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• 제4권4호
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• pp.208-218
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• 1992

1차원 폐쇄형 수노에서 바람에 의해 발생되는 흐름에 대해 수면구배와 유속의 수직구조를 제시하는 해석해를 정상상태 하에서 유도하였다. 해석해는 저면의 경계조건으로 저면마찰응력 $ au$$_{b}$를 부여하는 가정하에 유도되었으며, 연직 운동양 확산계수 $ extsc{k}$$_{M}$이 수심에 무관한 상수, 수심의 1차함수 및 2차함수일 경우를 포함하며, 저면류속이 no-slip이라는 가정과 저면마찰응력 $\tau$$_{b}$의 매개화에 따른 관계를 제시하고 있다. 모드 분리된, $\sigma$좌표를 채택한 (x-$\sigma$) 수치모형 결과와 유도된 해석해를 비교ㆍ검토하였다. 비교된 경우는 $textsc{k}$$_{M}$이 상수, 수심의 1차 및 2차함수인 경우로써, $textsc{k}$$_{M}$이 상수일 경우는 균일 수심, 완만한 수심경사 및 비교적 급격한 수심경사를 갖는 경우에 대해 수면구배와 유속구조를 검토 하였다. $textsc{k}$$_{M}$이 수심의 1차 및 2차함수인 경우에는 $\tau$$_{b}$의 변화에 대한 유원구조를 비교ㆍ분석하였다. 비교ㆍ분석 결과 유연구조는 $textsc{k}$$_{M}$ 값 뿐만 아니라 $textsc{k}$$_{M}$의 형태에 의해서도 변하며, $\tau$$_{b}$의 간에 의해서도 변하는 것을 보이고 있으며, 계산결과는 전반적으로 해자해와 일치함을 보였다.치함을 보였다.보였다.치함을 보였다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제45권4호
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• pp.349-360
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• 2012

본 연구에서는 3차원 점성 흐름에 적용될 수 있는 비정수압 자유수면 모형을 수평방향 직교 곡선좌표계에서 개발하였다. 개발된 수치모형은 엇갈린 격자를 사용함으로써 발생되는 자유수면에서의 경계조건 종결 문제를 수면층 방정식을 도입하여 해결하였으며, 난류의 유동 해석을 위한 폐합식으로 등방성의 k-${\varepsilon}$ 난류모형을 이용하였다. 본 연구에서 운동량방정식은 이송-확산항만으로 중간단계의 유속을 예측하고, 압력 및 중력을 포함하는 생성항과 연속방정식을 결합하여 다음 시간단계의 유동장을 결정하는 계산 단계 분리법을 이용하였다. 수치모형의 적용성 평가를 위하여 폐쇄된 2차원 수조에서의 취송류, 급경사를 가지는 2차원 수로에서의 흐름, 원심력에 의한 이차류 흐름특성 분석을 위한 3차원 급변 만곡류에 대한 모의를 실시하였다. 수치모의 예측치는 수리모형 실험값과 수위, 유속, 난류특성 등에서 일치하는 양상을 보이는 것이 확인되었다.

• 전기의세계
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• 제22권5호
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• pp.19-32
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• 1973

This paper treats with some of plasma jet behaviors under magnetic field for the purpose of controlling important characteristics of plasma jet in the practices of material manufacturings. Under the existence and non-existence of magnetic field, the pressure distribution, flame length, stability and noise of plasma jet are comparatively evaluated in respect of such parameters as are current, gap of electrode, quantity of argon flow, magnetic flux density, diameter and length of nozzle. The results are as follows: 1) the pressure, the length and the noise of plasma jet rise gradually with the increase of are current, and have high values under identical arc current as the diameter of nozzle increases, but reverse phenomenon tends to appear in the noise. 2) The pressure, the flame length and the noise increase with the increased quantity of argon flow, and the rising slope of noise is particularly steep. Under magnetic field, the quantity of argon flow in respect of flame length has the critical value of 80(cfh). 3) The pressure and length of flame decrease with small gradient value as the length of gap increases, but the noise tends to grow according to the increase of nozzle diameter. 4) The pressure and the length of jet flame decrease inversly with the increase of magnetic flux density, which have one critical value in the 100 amps of arc current and two values in 50 amps. The pressure of jet flame can be below atomospher pressure in strong magnetic field. 5) "The constriction length of nozzle has respectively the critical value of 6(mm) for pressure and 23(mm) for the length of flame. 6) Fluctuations in the wave form of voltage become greater with the increase of argon flow and magnetic flux density, but tends to decrease as arc current increases, having the frequency range of 3-8KHz. The wave form of noise changes almost in parallel with that of voltage and its changing value increases with argon flow, arc current and magnetic flux density, having the freuqency range of 6-8KHz. The fluctuation of jet presurre is reduced with the increase of argon flow and magnetic flux density and grows with arc current.rent.

• 한국결정성장학회지
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• 제4권1호
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• pp.46-56
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• 1994

균일한 자장이 Czochralski도가니에 가하여졌을 때의 유동장, 온도장 및 boron의 농도장이 수치적으로 연구되었다.이러한 Czochralski 도가니에 가하여졌을 때의 유동장, 온도장 및 boron의 농도 장이 수치적으로 연구되어 . 이러한 Caochralski 유동장을 지배하는 인자로는 온도차이에 의한 부력, 자유표면에서의 반경방향으로의 온도 구배로 인한 thermocapillarity, 도가니와 결정의 회전으로 인한 원심력, 외부에서 걸어준 자장에 의한 자성력, boron의 확산계수 및 segregation coefficient 등이 있다. 여기에서 boron의 농도가 매우 낮으므로 농도차이에 의한 부력의 효가 무시되므로 boron의 농도장은 유동장 및 온도장에 영향을 미치지 못한다. 희전방향으로의 대칭성으로 부터 먼저 정상 상태에 대한 자오평면(mericional plane)에서의 속도성분과 회전방향의 속도 성분이 구하여졌으며 온도장도 해석되었다. 이러한 정상상태에서의 유동장 및 온도장으로부터 boron의 농도에 관한 비정상상태에서의 농도구배가 Marangoni convection을 야기하고 있다. 또 비정상 상태의 boron의 농도장의 전달현상은 주로 대류작용에 의존하고 있다.존하고 있다.