• 한국산학기술학회논문지
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• 제16권2호
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• pp.1533-1540
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• 2015

수공구조물 설계 또는 하상의 유동 특징을 나타내기 위해선 마찰속도 산정이 필수적이다. 하지만 기존의 개수로 내의 마찰속도 공식인 Log 방법이나 Power방법은 벽면 근처에서 경계층 조건 혹은 다양한 수리적 특성이 지속적으로 변화하기 때문에 마찰속도의 산정에 어려움이 있다. 따라서 본 연구에서는 매개변수를 최소화하고 오차를 줄일 수 있는 새로운 마찰속도 공식을 제안하였다. 제안한 공식에 대한 신뢰성과 정확성을 검증하기 위하여 엔트로피매개변수M을 각각의 수로마다 산정을 하여 Dr.Song이 산정한 3가지 방법(Clauser 방법, $\sqrt{gRI}$ 방법, 레이놀즈 응력법)으로 산정한 마찰속도와 비교하였다. 그 결과 가속부등류 조건의 경우 $R^2=0.9621$ 감속부등류 조건의 경우 $R^2=0.9274$ 등류흐름 조건의 경우 $R^2=0.8865$로 매우 높은 정확성으로 등류조건뿐만 아니라 부등류 조건에서도 거의 일치하였다.

• Ocean Systems Engineering
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• 제6권1호
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• pp.23-60
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• 2016

The major objective of this study was to develop further understanding of 3D nearshore hydrodynamics under a variety of wave and tidal forcing conditions. The main tool used was a comprehensive 3D numerical model - combining the flow module of Delft3D with the WAVE solver of XBeach - of nearshore hydro- and morphodynamics that can simulate flow, sediment transport, and morphological evolution. Surf-swash zone hydrodynamics were modeled using the 3D Navier-Stokes equations, combined with various turbulence models (${\kappa}-{\varepsilon}$, ${\kappa}-L$, ATM and H-LES). Sediment transport and resulting foreshore profile changes were approximated using different sediment transport relations that consider both bed- and suspended-load transport of non-cohesive sediments. The numerical set-up was tested against field data, with good agreement found. Different numerical experiments under a range of bed characteristics and incident wave and tidal conditions were run to test the model's capability to reproduce 3D flow, wave propagation, sediment transport and morphodynamics in the nearshore at the field scale. The results were interpreted according to existing understanding of surf and swash zone processes. Our numerical experiments confirm that the angle between the crest line of the approaching wave and the shoreline defines the direction and strength of the longshore current, while the longshore current velocity varies across the nearshore zone. The model simulates the undertow, hydraulic cell and rip-current patterns generated by radiation stresses and longshore variability in wave heights. Numerical results show that a non-uniform seabed is crucial for generation of rip currents in the nearshore (when bed slope is uniform, rips are not generated). Increasing the wave height increases the peaks of eddy viscosity and TKE (turbulent kinetic energy), while increasing the tidal amplitude reduces these peaks. Wave and tide interaction has most striking effects on the foreshore profile with the formation of the intertidal bar. High values of eddy viscosity, TKE and wave set-up are spread offshore for coarser grain sizes. Beach profile steepness modifies the nearshore circulation pattern, significantly enhancing the vertical component of the flow. The local recirculation within the longshore current in the inshore region causes a transient offshore shift and strengthening of the longshore current. Overall, the analysis shows that, with reasonable hypotheses, it is possible to simulate the nearshore hydrodynamics subjected to oceanic forcing, consistent with existing understanding of this area. Part II of this work presents 3D nearshore morphodynamics induced by the tides and waves.

• 한국수자원학회논문집
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• 제56권12호
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• pp.871-881
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• 2023

본 연구에서는 영주댐 하류 하천을 대상으로 2차원 수치모형인 Nays2DH를 적용하여 펄스방류 등 다양한 유량 조건에서 하류 하천의 역동성을 파악하기 위해 하도의 지형변화 특성 및 하상기복지수를 분석하였다. 수치모의에 적용되는 유량패턴은 등류 흐름, 정규화된 단일홍수, 펄스방류, 그리고 정규화된 펄스방류 등 4개의 유형이다. 수치모의 결과, 정규화를 적용한 펄스방류 조건일 때 하상고 및 하도의 변화가 가장 큰 것으로 나타났다. 총 하상 변화량은 등류 흐름 조건일 때 29.88 m, 정규화된 단일 홍수 조건일 때 27.46 m, 펄스 방류일 때 29.63 m 그리고 정규화된 펄스 방류일 때 31.87 m로이며, 이 조건에서 세굴과 퇴적의 변동 폭이 가장 크게 나타났다. 하상기복지수(BRI)를 분석한 결과, 등류 조건, 펄스방류, 그리고 정규화된 펄스방류 조건은 시간이 지날수록 BRI가 증가한다. 그러나, 정규화된 단일홍수에서는 첨두유량(14 hrs) 이후 30 hrs 까지 BRI가 급격하게 증가하지만, 그 이후부터는 증가 폭이 점점 감소하고, 56 hrs부터는 감소하였다. 수치모의가 끝날 때(72 hrs) BRI는 등류일 때 2.95, 정규화된 단일홍수일 때 3.31, 펄스방류일 때 3.34, 정규화된 펄스방류일 때 3.78이다. 따라서, 정규화된 펄스방류가 단일홍수나 등류보다 더 큰 역동성을 줄 수 있고, 하류로 갈수록 역동성이 커지면서 댐 하류하천의 환경개선에 효과를 가져올 수 있을 것으로 기대한다.

• 전기학회논문지
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• 제65권1호
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• pp.158-164
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• 2016

That's the reason why LED lighting has to employ AC power inlet. However, LED is a kind of diode, semiconductor, it's driven by DC power. With whis reason all of LED lighting should have AC/DC converter in its systems. This converter causes energy loss, it's the target for lesson the energy loss. To reduce this energy loss, DC power distribution structure can be used. LED lighting system using LVDC is a kind of DC power distribution structure, but LVDC has severe voltage drop which makes non-uniform brightness in lighting system. In this paper, we suggest a novel structure for the uniform brightness in LVDC LED lighting system using IoT based network system. The constructed test-bed system of suggested structure shows this structure can con control the brightness with uniformity.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제32권6호
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• pp.446-457
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• 2020

호형 사주는 동해안에서 흔히 분포하는 지형특징으로 고파랑시를 제외하고 리드미컬한 형상을 지속적으로 유지한다. 하지만, 2019년 9, 10월에 동해안에 직 간접적 영향을 미친 연속적인 4개의 태풍으로 인해 해안선과 평행한 연안사주가 형성되었고 해안선 부근에 침식과 퇴적이 반복되는 패턴을 보였지만 전반적인 해안선 후퇴가 발생하였다(약 2 m). 이와 같은 연속적인 폭풍파랑으로 인한 지형변화와 각 폭풍(NE-E 입사파) 이벤트의 영향을 모의하기 위해 폭풍 사상시 해빈의 침식 모의에 널리 사용되는 XBeach를 사용하였다. 개선된 XBeach 수치모의를 위해 최신 계수보정 연구 동향에 따라 계수보정이 실시되었으며, 이로부터 도출된 최적의 계수 값을 수치 모의에 적용하였다. 모델의 입력값으로 사용된 파랑, 조석 및 폭풍 사상 전후 수심 자료와 최적의 계수 값을 활용한 결과, 해안선 부근의 침식 및 퇴적 반복패턴(BSS = 0.77(침식 단면), 0.87(퇴적단면))과 해안선과 평행한 연안 사주의 형성을 성공적으로 모의하였다. 각 태풍의 최대 입사파고 도달 시 수치 모의된 전체 퇴적물 이동 벡터 및 지형변화 분석결과, 입사 파향이 호형 사주의 거동에 상당한 영향을 미치는 것으로 나타났다. 또한, 유의파고 크기뿐만 아니라 고파랑의 지속시간 또한 퇴적물 이동량의 중요한 요인으로 판단 된다. 하지만 모델링 결과, 내측 쇄파대(inner surfzone)의 지형변화 및 연안 사주의 마루의 정확한 위치 예측을 위해서는 추가적인 보정과정이 필요함을 시사한다.

• 한국해안해양공학회지
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• 제18권3호
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• pp.179-188
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• 2006

본 연구의 목적은 시화호 점착성 퇴적물의 침강 및 침식특성을 정량적으로 분석하는 것이다. 침강특성은 특수 제작된 1.8 m의 침강수주를 이용하여 multi-depth 부유사 농도 채취방법으로 수행하였고, 침식특성은 전북대 환형수조를 이용하여 각기 다른 밀도를 갖는 균일저면 조건하에서 수행하였다. 침강실험의 결과로서, 시화호 점착성 퇴적물은 부유사 농도값이 0.1$0.002의 침강속도 값을 갖는 것으로 확인되었다. 또한, 침식실험의 결과로서 저면밀도를 $1.14{\sim}1.32g/cm^{3}$로 변화 시켰을때, 침식한계전단응력은 $0.19{\sim}0.55N/m^{2}$으로 증가하였으며, 침식률계수는 $18.4{\sim}3.9mg/cm^{2}{\cdot}hr$의 범위로 감소하였다.

• 한국방재학회 논문집
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• 제6권1호
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• pp.69-81
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• 2006

본 연구에서는 댐하류부에서 댐의 방류량에 따른 하상변동을 예측하기 위하여 SMS 모형을 사용하여 2차원 분석을 실시하였다. 용담다목적댐 하류유역인 금강 상류지역에 RMA-2 및 SED-2 모형을 이용하여 수리분석 및 유사이동을 통한 하상변동 모의를 실시한 결과 만곡수로에 대한 횡단면 침식 및 퇴적의 정량적 경향, 교각부근에서 세굴경향의 시각적 분석이 가능하였다. 만곡부인 No.176(1.4 km)지점에서는 $-102.4 mm{\sim}54.2 mm$, No. 146(7.4 km)지점에서는 $-104.1 mm{\sim}28.9 mm$ 정도의 한 횡단면 내에서 침식과 퇴적의 차이가 발생하였고, 직선수로의 감동교(No.164+100)에서는 비교적 균일한 침식이 발생했으나, 만곡수로에 위치한 덤덜교(No.146+50)에서는 만곡의 영향으로 우측의 침식이 활발한 것을 모의 할 수 있었다. 홍수시 댐방류량에 대한 하류부의 대책 수립에 있어서 만곡수로, 교량, 지류합류지점과 같은 1차원 분석으로는 미흡한 취약지구에 대해 2차원적인 분석을 실시하는 것이 타당하다고 판단된다.

• Journal of Mechanical Science and Technology
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• 제20권10호
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• pp.1765-1772
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• 2006

High-pressure die casting such as thixocasting and rheocasting is an effective process in the manufacturing automotive parts. Following the recent trend in the automotive manufacturing technologies, the product design subject to the die casting becomes more and more complex. Simultaneously the injection speed is also designed to be very high to establish a short cycletime. Thus, the requirement of the die design becomes more demanding than ever before. In some cases the product's shape can have multiple slender manifolds. In such cases, design of the inlet and outlet parts of the die is very important in the whole manufacturing process. The main issues required for the qualified products are to attain gentle and uniform flow of the molten liquid within the passages of the die. To satisfy such issues, the inlet cylinder ('bed cylinder' in this paper) must be as large as possible and simultaneously the outlet opening at the end of each passage must be as small as possible. However these in turn obviously bring additional manufacturing costs caused by re-melting of the bed cylinder and increased power due to the small outlet-openings. The purpose of this paper is to develop effective simulation methods of calculation for fluid flows in multiple columns, which mimic the actual complex design, and to get some useful information which can give some contributions to the die-casting industry. We have used a commercial code CFX in the numerical simulation. The primary parameter involved is the size of the bed cylinder. We will show how the very small opening of the outlet can be treated with the aid of the porous model provided in the code. To check the validity of the numerical results we have also conducted a simple experiment by using water.

• 한국분말재료학회지
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• 제28권2호
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• pp.110-119
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• 2021

In this study, the high-temperature oxidation properties of austenitic 316L stainless steel manufactured by laser powder bed fusion (LPBF) is investigated and compared with conventional 316L manufactured by hot rolling (HR). The initial microstructure of LPBF-SS316L exhibits a molten pool ~100 ㎛ in size and grains grown along the building direction. Isotropic grains (~35 ㎛) are detected in the HR-SS316L. In high-temperature oxidation tests performed at 700℃ and 900℃, LPBF-SS316L demonstrates slightly superior high-temperature oxidation resistance compared to HR-SS316L. After the initial oxidation at 700℃, shown as an increase in weight, almost no further oxidation is observed for both materials. At 900℃, the oxidation weight displays a parabolic trend and both materials exhibit similar behavior. However, at 1100℃, LPBF-SS316L oxidizes in a parabolic manner, but HR-SS316L shows a breakaway oxidation behavior. The oxide layers of LPBF-SS316L and HR-SS316L are mainly composed of Cr₂O₃, Fe-based oxides, and spinel phases. In LPBF-SS316L, a uniform Cr depletion region is observed, whereas a Cr depletion region appears at the grain boundary in HR-SS316L. It is evident from the results that the microstructure and the high-temperature oxidation characteristics and behavior are related.

• 자원리싸이클링
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• 제18권1호
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• pp.22-29
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• 2009

중유회를 효율적으로 소각 처리할 수 있는 이동상식 스토카로를 설계, 제작하기 위해 중유회가 노상을 이동하면서 겪는 조건들을 회분식 노에서 모사(模寫)하여 열중량분석법으로 중유회의 소각실험을 수행하였다. 이 결과로부터 이동상식 스토카로의 운전조건 및 노상면적 등을 구하였다. 중유회의 연소과정은 연소속도 차이에 의해 3단계로 구별되며, 각 단계별로 효과적인 연소가 이루어질 수 있도록 해야 한다. 비산방지 및 체적감소를 위하여 소각 전 첨가되는 수분 함량은 20 wt.%가 적절하였다. 중유회의 연소속도는 산소농도에 크게 의존하므로, 소각로는 연소공기의 조절 기능이 필요하다. 저융점 금속화합물의 용착 및 증발을 방지하고, 소각잔사의 불용화 및 유가금속 회수를 위해 소각온도는 $750^{\circ}C{\sim}800^{\circ}C$가 적절하고, 중유회의 균일한 연소반응과 연소속도의 향상을 위해 소각 중 중유회의 교반이 요구된다. 최적 조건에서 단위면적당 소각속도는 $12.53kg/m^{2}hr$이며 1일 18 ton의 중유회를 소각처리하기 위해서는 $60m^2$의 노상면적이 필요하다.