• 대한토목학회논문집
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• 제33권6호
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• pp.2267-2275
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• 2013

기존의 천수흐름 해석 상용모형에서는 내부 경계조건을 단순히 완전활동조건으로 가정하여 유체의 흐름을 해석함으로써 구조물 주위에서의 유속, 와도, 수위, 전단력의 분포, 항력 및 양력의 시간에 따른 변화 등을 올바르게 해석하지 못하였다. 본 연구에서는 구조물 주위에서의 흐름특성을 정확하게 예측할 수 있는 유한요소모형을 개발하고, 구조물에서의 경계조건을 활동길이를 이용한 부분활동조건으로 묘사하여 내부경계조건에 따른 원형 실린더 후면에서의 층류 흐름특성을 분석하였다. 종횡방향 유속 및 와도의 시간에 따른 변화, 후류길이, 활동길이에 따른 와류열의 변화와 질량보존율을 비교한 결과 완전활동조건을 부여한 경우에는 와류열이 전혀 형성되지 않고 완전한 층류흐름이 발생하였다. 부분활동조건을 입력한 경우 실린더 표면에서의 유속분포가 변화되어 전단력의 크기와 와도의 발생에 영향을 미치므로 무활조건을 부여한 경우에 비해 와류열의 발생 주기가 짧아졌다. 최대 질량보존 오차는 무활조건을 적용한 경우 0.73%로 나타났으며, 무활조건에 비해 부분활동조건을 부여한 경우의 오차율이 최대 0.21% 감소하였다.

• 해양환경안전학회지
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• 제26권4호
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• pp.419-428
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• 2020

본 논문에서는 건물, 교량 및 해양구조물에 많이 적용되는 기본적인 형상인 벽면에 부착되어 있는 사각실린더 주변의 유동에 대해, 3개의 난류모델(v²-f 모델, k-ω 모델, k-ε 모델)을 적용하여 URANS 수치해석을 각각 수행하고, 그 결과를 비교하였다. 이 유동은 물체의 모서리에서 발생하는 칼만 와(karman vortex) 때문에 본질적으로 강한 비정상성을 가지고 있으며, 물체의 후류 영역에서도 매우 복잡한 유동구조를 가지고 있다고 알려져 있다. 3개의 난류모델이 적용된 수치해석으로부터 예측되는 평균 유동장과 지배적인 유동의 주파수를 Wang et al.(2004; 2006)의 실험결과와 비교하였다. 비교 결과, v²-f 모델이 적용된 URANS 결과가 실험결과와 가장 유사한 결과를 보여주었고, k-ω 모델도 우수한 결과를 보인 반면, k-ε 모델은 본 대상 유동에 적용하기에 부족함을 확인하였다. 따라서 강한 박리가 존재하는 유동의 해석 시에는 v²-f 모델은 좋은 선택이다. 그리고 유동의 박리 제어를 위한 연구에 활용될 것으로 기대된다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제20권7호
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• pp.2386-2396
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• 1996

본 연구에서 수행한 큰 지름비를 가지는 동축제트 확산화염 연소기내의 등온 및 연소 유동장에 대한 수치해석 결고를 요약하면 다음과 같다. 1) 큰 지름비를 가지는 동축제트 확산화염 연소기내의 등온 유동을 수치해석한 경우 k-.epsilon. 난유모델은 큰지름비를 갖는 기하학적 특성 때문에 C $O_{2}$와 공기의 유량비에 따라 나타나는 세가지 유동구조를 정성적으로 잘 예측하였다. 2) 공기의 유량이 고정되고 C $O_{2}$의 유량이 증가하는 등은 유동의 경우, 후방정체점은 실험치보다 훨씬 과도하게 예측되고 있으나, C $O_{2}$의 유량증가와는 거의 무관하게 나타나는 실험결과를 그대로 반영하였다. 그리고 C $O_{2}$으 유량증가에 거의 선형적으로 비례하는 전방정체점의 위치와 급격히 감소하는 재순환유동영역으로 갈수록 정량적인 불일치가 커지게 됨을 볼 수 있으며 이는 연료제트의 속도척도가 상대적으로 커지면서 연료제트가 공기의 재순환유동을 간헐적으로 뚫고 나가며 나타나는 용접유동구조에 의한 비정상성 때문으로 사료된다. 3) C $O_{2}$의 유량이 고정되고 공기의 유량이 증가하는 등온유동의 경우, 전방정체점의 변화에 대한 실험과 수치해석 결과와 정량적인 일치를 보이고 있으나 후방정체점은 실험치에 비해 과대예측되었다. 공기의 평균유입속도가 증가함에 따라 전방정체점의 위치가 입구쪽으로 옮겨가는 경향을 나타내고 있으며 공기의 유량이 증가함에 따라 공기에 이한 재순환영역의 강도와 공기의 최대역류속도가 커지므로 상대적으로 C $O_{2}$ 제트가 재순환 유동장을 관통할 수 있는 거리가 즐어드는 현상을 잘 예측하였다. 4) k-.epsilon. 난류모델과 수정된 eddy-breakup 연소모델을 사용하여 bulff-body 연소기내의 연소유동을 수소에 의한 열팽창효과를 포함시킨 경우 유동장과 온도장이 약간 더 하류족으로 팽창되는 영향이 나타났으며 본 연구의 수치결과만을 놓고 볼 때 열팽창효과와 Arrhenius 화학반응률을 고려한 경우가 실험치에 다소 근접한 결과를 나타내었다. 5) 수치결과와 실험의 불일치는 등방성 가정에 근거를 두는 k-.epsilon.난류모델이 갖는 한계, 중간생성물을 무시한 일단계 비가역반응모델을 사용한 난류 연소모델의 한계, 밀도변화를 가지는 유동장에서 일정한 Schmisr 수 가정의 적용한계, 그리고 불확실한 입구경계조건에 기인한다. bluff-body 연소기내의 난류연소유동장에 대한 예측능력을 향상시키기 위해서 추후 연구에서는 더욱 발전된 물리모델인 ASM 난류모델과 RSM 난류모델 그리고 joint PDF 연소모델과 coherent flamelet 모델등을 이용한 수치모델의 개발을 체계적으로 수행할 예정이다.

• KDI Journal of Economic Policy
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• 제14권2호
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• pp.29-54
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• 1992

무역자유화(貿易自由化)나 지역경제통합(地域經濟統合)의 경제적(經濟的) 효과(效果)를 논의할 때 시장구조(市場構造)와 규모(規模)의 경제(經濟)와 관련된 개방효과(開放效果)를 분석(分析)하는 것이 중요하다. 잠재시장(潛在市場)의 크기가 확대되는 데에 따르는 제품차별화(製品差別化)의 심화(深化)나 규모(規模)의 경제실현(經濟實現)은 '무역(貿易)의 이익(利益)'의 차원(次元)을 확장시킨다. 개방(開放)에 따르는 해외로부터의 경쟁강화(競爭强化)는 국내기업(國內企業)의 경쟁환경(競爭環境)을 심화(深化)시켜 시장진입(市場進入) 퇴출(退出)과 산업합리화(産業合理化)에 영향을 미치기 때문이다. 본고(本稿)는 무역장벽완화(貿易障壁緩和)가 유발하는 자원배분효과(資源配分效果) 및 후생효과(厚生效果)뿐만 아니라, 시장구조(市場構造)가 불완전경쟁적(不完全競爭的)이고 생산과정(生産過程)에 규모(規模)의 경제(經濟)가 존재(存在)하기 때문에 나타나는 '개방(開放)의 이익(利益)'을 가상적(假想的)인 한국(韓國) 일본(日本)의 쌍무적(雙務的) 관세인하효과분석(關稅引下效果分析)을 중심으로 검토하고 있다. 이를 위하여 전산업을 완전경쟁적(完全競爭的) 산업(産業), 불완전경쟁적(不完全競爭的) 산업(産業), 비교역산업(非交易産業)으로 구성되는 30개 산업으로 분류하였으며, 가상적(假想的)인 관세인하(關稅引下)(한국(韓國)의 경우 법정관세 인하, 일본(日本)의 경우 실적관세율 50%인하)를 상정(想定)하여 이것이 양국의 산업에 미치는 영향을 검토하였다. 관세인하는 산업내(産業內) 무역(貿易)을 증가(增加)시킬 것이나, 산업합리화(産業合理化) 효과(效果)나 규모(規模)의 경제(經濟) 실현(實現)에 미치는 영향은 크지 않을 것으로 추정된다. 또한 관세인하(關稅引下)로 한국(韓國)과 일본(日本)의 총수출(總輸出)과 총수입(總輸入)이 모두 증가하나, 한국(韓國)의 경우 수출증가보다 수입증가가 큰 반면 일본(日本)의 경우 수입증가보다 수출증가가 큰 것으로 나타났다. 한편 관세인하로 한국(韓國)과 일본(日本)의 총산출증가(總産出增加)가 예상되는데, 증가폭은 각각 0.5~0.6%에 이를 것으로 예상된다.