• 한국항공우주학회지
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• 제36권6호
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• pp.594-599
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• 2008

현재 국방과학연구소 수동 시험에서 생성된 영상데이터는 수작업에 의해 분석되어지고 있다. 이러한 방법은 관측자에 따라 정확성과 분석소요시간이 상이할 수 있다 . 본 논문에서는 개선된 영상데이터 처리와 분석을 위해 MATLAB을 기반으로 한 알고리즘을 제안하였다. 이 알고리즘은 왜곡 보정 , 그레이 레벨 변환, 노이즈 제거, 이진화를 하는 영상 전처리 과정, 와류 궤적을 계측하는 영상 분석 과정으로 구성되어 있다 . 수동 시험에서 획득된 영상데이터를 이용하여 테스트 한 결과 제안된 알고리즘은 기존 영상데이터 분석 방법에 비해 정확성과 실행속도가 향상되었다.

• 한국철도학회논문집
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• 제15권6호
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• pp.531-536
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• 2012

판토그라프 팬헤드의 공력소음 발생의 주요 인자와 영향을 미치는 변수를 분석하였다. 팬헤드 주변의 유체 유동과 결과적인 소음 방사를 분석하기 위해, 수치해석적인 방법 중 하나인 격자볼츠만 방법으로 팬헤드 단순모델을 사용했다. 풍동실험을 통해 측정된 결과로 시뮬레이션 결과를 검증했다. 와흘림이 주요한 공력소음 발생원인이며 Strouhal수, 유체의 속도 및 판토그라프의 형상에 영향을 받았다. 이 논문에 사용된 직사각형 형상을 통해 양력의 발생을 증가시키면서 방사 소음을 줄이는 팬헤드의 설계가 가능함을 제시하였다. 또한 통로나 유선 형상을 이용해 와흘림을 최소로 줄이면, 방사 소음을 크게 저감하는 형상의 설계가 가능함을 구축된 해석모델을 이용하여 검증하였다.

• 대한토목학회논문집
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• 제28권2B호
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• pp.169-175
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• 2008

교각 국부세굴에 있어서 세굴발생에 주요한 역할을 하는 마제형 와의 부정류적 특성을 수리실험을 통해 규명하였다. 이를 통해 교각 전면에서 발생하는 유사이송에 관한 물리적 이해를 도모하고자 하였다. 본 연구에서 kaolin 점토를 이용한 흐름의 가시화를 통하여 마제형와의 부정류적 특성을 관찰하였고, 음파 도플러 유속계(ADV)를 이용하여 유속과 난류 특성을 측정하였다. 교각 전면부 상류방향 한 지점에 대해서 세굴 발생 전과 평형세굴심 도달 후의 유속 및 난류 성분을 측정하여 비교 해석하였다. 세굴 발생전 바닥 전단응력이 평형 세굴심 도달 후의 값보다 4배정도 크게 나타났는데, 이는 마제형와의 부정류적 거동이 세굴공을 형성하는 초기 단계에 주요한 역할을 하는 것임을 말해 준다. 그러므로, 본 연구를 통하여 속도 변동 성분의 이정 분포는 마제형 와의 중요한 특성 중의 하나임을 알게 되었고, 이러한 마제형 와의 부정류적 특성은 교각 주위의 흐름 구조와 세굴 현상간의 관계를 이해하는 주요한 인자임을 알 수 있게 되었다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제18권3호
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• pp.673-680
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• 2017

흡수정은 댐이나 저수지에 저장된 물을 흡입하여 사용하는 설비이다. 흡입한 다량의 물은 화력 및 원자력 등의 대형 발전소의 냉각시스템에 사용된다. 특징으로 흡입 유량과 흡수정의 비가 작으면 흡입구 주변에서 유속이 증가한다. 이로 인해 와류나 선회류의 불균형 유동이 발생된다. 불균형 유동은 흡수정의 성능을 저하나 고장의 원인이 된다. 해결하기 위한 다양한 방법이 고안되고 있으나 최저수위 일 경우 정확한 해결 방법을 찾지 못하고 있다. 가장 효율적인 해결방법으로는 AVD를 설치하거나 관로를 길게하는 방법이 있다. 이렇게 설치된 구조물이 유동의 흐름을 균일하게 만들어 주기 때문이다. 본 논문에서는 관로의 길이와 AVD의 형태 변화에 따른 흡수정 내의 유동특성을 수치해석으로 분석한다. 수치해석을 위하여 수정의 흡입부, 섬프, 펌프의 3단계로 분리하여 모델링하였다. 격자는 해석의 정확도를 위해 흡입부는 비조밀, 흡수정과 AVD는 조밀하게 하였다. ANSYS ICEM-CFD 14.5를 이용하여 120~150만개의 격자를 생성하였고 Tetra grid와 Prism grid를 혼용하였다. 해석을 위해 상용 CFD 프로그램인 ANSYS CFX14.5의 SST 난류모델을 선정하였다. 조건으로 H.W.L 6.0m, L.W.L 3.5, Qmax 4.000 kg/s, Qavg 3.500 kg/s Qmin 2.500 kg/s로 설정하였다. 보텍스 각도와 속도분포로 해석한 결과는 다음과 같다. Ext E-type의 AVD를 설치한 흡수정이 최고수위 일때 합격하였다. 추후, Ext E-type을 기본으로 하여 최저수위일 때 만족하는 연구가 필요하다.

• 전산구조공학
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• 제6권3호
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• pp.12-23
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• 1993

본 고에서는 현재 설계 완료 상태에 있는 서대해대교 사장교의 내풍설계를 위한 풍동실험을 중심으로 풍동실험의 계획단계에서부터 제작방법, 교량가설 지점에서의 기류형태에 대한 MODELING 방법, 풍동실험의 전반적 방법, 난류상태에서의 실험결과 등을 소개하였다. Computer로부터 계산된 고유진동수를 비교한 결과, 그 값이 잘 일치함으로써 모형제작이 우수한 것으로 판단되었다. 교량 자체의 안정성은 100년 빈도 풍속을 기준으로 안전율이 약 2.4를 유지함으로써 매우 안정한 것으로 입증되었고, Vortex Shedding 진동현상도 보이지 않음으로써 교형단면 형상은 적절히 선정되었음이 밝혀졌다. 따라서, 본 실험에서 사용된 방법 및 경험은 향후 건설될 장대교에 대한 내풍설계용 풍동실험에 많은 도움이 될 것으로 사료된다.

• 대한기계학회논문집
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• 제11권6호
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• pp.877-883
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• 1987

본 연구에서는 이러한 경험적인면이 최소화되고 물리적 의미가 부여된 후류모 델을 제시하여 일반적인 형상에 대한 계산에 앞서 Celik등의 경우와 같이 원통 주위유 동장을 먼저 다루어 보고자 한다. 다른 방법들과는 달리 후류면의 길이를 조절하지 않고 후류면에서의 와도분포를 점차 감소시켜 후류영향이 자연적으로 감소되게 하였는 데, 이는 물체에서 떨어져 나간 와류(vortex)가 확산에 의해 점차 소멸해가는 점을 모 델링한 것이다. 본 계산은 경계층배제두께의 영향을 무시하고 후류모델에 필요한 박 리점은 실험치를 사용하여 수행하였다. 박리점의 예측은 기존의 경계층해법을 도입 하면 쉽게 해결할 수 있어 큰 문제가 아니라고 생각하며 다만 배제두께 영향은 Reyno- lds수에 따라 계산 결과에 다소 영향을 미칠 수 있게 되는데 이는 뒤에 다시 다루기로 한다.

• 소음진동
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• 제6권5호
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• pp.661-669
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• 1996

Proposed is an aero-acoustic performance prediction method of axial fan. The fan aerodynamic performance is predicted by combining pitch-averaged quasi 3-D flow analysis with pressure loss models for blade boundary layer and wake, secondary flow, endwall boundary layer and tip leakage flows. Fan noise is assumed to be radiated as dipole distribution type, and its generation is assumed to be mainly due to the vortex street shed from blade trailing edge. The fluctuating pressure and lift on the blade surface are analyzed by incorporating the wake vortex stree shed from blade trailing edge. The fluctuating pressure and lift on the blade surface are analyzed by incorporating the wake vortex street model with thin airfoil theory. The aero-acoustic performance prediction results by the present method are in good agreement with the measured results of several axial fans. With the present prediction method, parametric studies are carried out to investigate the effects of blade chord length and spacing on the efficiency and the noise level of fan. In the case of lightly loaded fan, both efficiency improvement and noise reduction can be achieved by decreasing chord length or by increasing blade specing. However, when fan is designed at highly loaded condition, the noise reduction by increasing blade spacing penalizes the attaninable efficiency of fan.

• 한국유체기계학회 논문집
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• 제3권3호
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• pp.31-40
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• 2000

A computer program is developed for the prediction of the aerodynamic performance and the noise characteristics in the basic design step of axial flow fan. The flow field and the performance of fan are analyzed by using the streamline curvature computing scheme with total pressure loss and flow deviation models. Fan noise is assumed to be generated due to the pressure fluctuations induced by wake vortices of fan blades and to radiate via dipole distribution. The vortex-induced fluctuating pressure on blade surface is calculated by combining thin airfoil theory and the predicted flow field data. The predicted performances, sound pressure level and noise directivity patterns of fan by the present method are favorably compared with the test data of actual fan. Furthermore, the present method is shown to be very useful in optimizing design variables of fan with high efficiency and low noise level.

• 한국항공우주학회지
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• 제34권3호
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• pp.14-21
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• 2006

직사각형 평판날개의 날개짓과 비틀림 운동을 해석하기 위하여 비정상 와류격자법(VLM)을 이용하였다. 단순 상하 및 피칭 운동하는 날개에 대한 해석결과를 실험 및 다른 수치해석 결과들과 비교하여 복잡한 날개짓 비행을 모사하는데 본 방법을 사용할 수 있음을 보였다. 날개짓 각 진폭이 $20^{\circ}$인 경우에 여러 가지 비틀림 각과 무차원 주파수 변화에 대하여 직사각형 평판 날개의 양력, 추력 및 추진효율을 계산하였다. 계산 결과를 분석하여 주기적으로 변하는 비틀림이 날개짓 날개의 공력 특성에 미치는 영향을 살펴보았다.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 1994년도 춘계학술대회논문집; 영남대학교, 20 May 1994
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• pp.185-190
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• 1994

본 연구에서는 와선 지배방정식의 계산을 위해 쌍곡선 blending 함수를 이용하여 와선운동의 정확한 계산을 할 수 있었고 이 방법을 통하여 임의로 거동하는 와선이 강체구와 간섭하는 경우의 3차원 유동장에 대한 해석과 이에 의한 쌍극 음향장 해석을 수행하였다. 경계치 적분방법을 통해 강체구에 작용하는 힘을 계산할 수 있었고 이 방법은 물체의 형태에 구애 받지 않으므로 임의 형상에 대해서도 유동장과 음향장 계산이 가능하다고 본다.