• 한국전산구조공학회논문집
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• 제27권1호
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• pp.9-16
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• 2014

레벨셋 기법과 위상민감도를 이용하여 선형 탄성 구조물에 대하여, 초기 설계형상에 의존성이 없는 위상 및 형상 최적설계 기법을 개발하였다. 레벨셋 기법에서는 복잡한 위상 형상변화를 쉽게 다루기 위해 초기 영역은 고정한 채 레벨셋 함수로 표현되는 암시적 이동경계로 경계를 표현한다. 해밀턴-자코비(H-J) 방정식과 수치적으로 강건한 기법인 'up-wind scheme'은 컴플라이언스 목적함수를 최소화시키고 허용체적 제약조건을 만족시키면서, 초기 암시적 경계를 법선 속도장에 따라 최적의 형상으로 이끌어 낸다. 점근적인 정규화 개념에 근거하여, 구멍의 반지름을 0으로 접근시켜 형상 미분의 극한을 취한 위상민감도를 고려하였다. 최적조건으로부터 유도된 라그란지안의 감소 방향을 이용하여 H-J 방정식을 갱신하기 위한 속도장을 결정하였다. 개발한 방법에서는 위상민감도로부터 얻어지는 지표를 이용하여 구멍을 언제든지 어디에서나 생성가능하기 때문에 초기 구멍이 최적 형상을 얻기 위해 요구되지 않는다는 사실을 확인하였다. 또한 효율적인 최적화 과정을 위해서는 구멍 생성을 위한 조정변수의 적절한 선택이 중요함을 확인하였다.

• 한국농공학회논문집
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• 제59권6호
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• pp.61-71
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• 2017

The tracer gas method has an advantage that can estimate total and local ventilation rate by tracing air flow. However, the field measurement using tracer gas has disadvantages such as danger, inefficiency, and high cost. Therefore, the aim of this study was to evaluate ventilation rate in pig house by using the thermal distribution data rather than tracer gas. Especially, LMA (Local Mean Age), which is an index based on the age of air theory, was used to evaluate the ventilation rate in pig house. Firstly, the field experiment was conducted to measure micro-climate inside pig house, such as the air temperature, $CO_2$ concentration and wind velocity. And then, LMA was calculated based on the decay of $CO_2$ concentration and air temperature, respectively. This study compared between LMA determined by $CO_2$ concentration and air temperature; the average error and root mean square error were 3.76 s and 5.34 s. From these results, it was determined that thermal distribution data could be used for estimation of LMA. Finally, CFD (Computational fluid dynamic) model was validated using LMA and wind velocity. The mesh size was designed to be 0.1 m based on the grid independence test, and the Standard $k-{\omega}$ model was eventually chosen as the proper turbulence model. The developed CFD model was highly appropriate for evaluating the ventilation rate in pig house.

• 한국지형학회지
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• 제19권2호
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• pp.123-132
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• 2012

본 연구는 기준목 측정값과 입도분석자료, 풍향 및 풍속자료를 이용하여 안면도 할미섬 주변의 침식 및 퇴적환경 요인을 분석하였다. 할미섬 주변의 퇴적 및 침식환경 변화를 관찰하기 위해 할미섬 주변 12곳에 기준목을 설치하고 2010년 5월 16일부터 2012년 5월 8일까지 총 32회의 현장실측을 실시하였다. 현장실측 결과 H-3, H-4, H-5, H-9 지점은 퇴적환경이 우세한 것으로 나타났으며, H-7, H-8, H-10, H-11, H-12 지점은 침식환경이 우세한 것으로 나타났다. 반면에 H-2, H-6 지점은 침식과 퇴적이 반복적으로 나타나고 있는 것으로 조사되었다. 이러한 결과는 할미섬의 남서측에 설치된 제방에 의해 해빈의 모래가 할미섬의 북동변으로 이동하지 못하고 이들 지점에 퇴적되었기 때문인 것으로 판단되며, 할미섬 전면의 비치리즈에서 모래를 공급받지 못한 북동측에서는 침식이 우세하게 진행된 것으로 판단된다. 즉 일반적으로 할미섬의 남서측에서는 퇴적이 우세한 반면 북동측에서는 침식이 우세한 것으로 나타났다. 그러나 북동측의 H-9 지점과 남서측의 H-12지점은 반대의 경향이 관찰되었는데, H-9 지점의 경우 할미섬에 연결된 사취의 끝단에 위치하고 있어 조류에 의한 퇴적물 공급이 가능했기 때문으로 분석되었다. 반면 사구에 위치한 H-12 지점은 측정기간이 짧아 침식원인에 대한 분석을 내리기가 어려웠다.

• 한국방재안전학회논문집
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• 제16권4호
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• pp.19-31
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• 2023

미래 기후 시나리오에 따르면 우리나라 자연재해의 주요 요인인 태풍의 강도는 강해질 것으로 전망된다. 태풍 강도 증가는 내습 파고 상승으로 이어져 주거, 산업, 관광 등의 용도로 인구 및 건물 밀집도가 높은 연안 지역의 대규모 피해발생 가능성이 높은 상황이다. 따라서 본 연구에서는 동해 해양기상부이 관측자료를 분석하여 최대 유의파고가 나타난 태풍 마이삭(202009) 내습 기간에 대해 파랑추산 수치모형실험을 수행하였다. 파랑추산실험 경계조건은 JMA-MSM의 바람장과 SSP5-8.5 미래 기후 시나리오의 태풍 중심기압 감소율을 적용한 바람장을 사용하였다. 파랑추산실험 결과 SSP5-8.5 시나리오에서 속초항 방파제 전면에서의 파고는 4.06 m에서 4.68 m로 15.27% 증가하였다. 또한, 심해설계파 147-2 격자점 위치에서의 재현빈도는 최소 2배 이상 증가하는 것으로 산출되어, 현재 해안구조물 설계 시 관행적으로 적용하는 50년 재현빈도 심해설계파에 대한 제고가 필요하다.

• 한국농림기상학회지
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• 제16권4호
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• pp.297-303
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• 2014

기온감률에 의한 고도보정만으로 표현되지 않는 산악지대의 한낮 기온 분포를 추정하기 위해 사면 일사효과모형이 사용되어왔으나 많은 경우 과다추정 경향이 나타났다. 그 원인을 찾고 기존 방법을 개선하기 위한 방안을 모색하기 위해 야외실험을 수행하였다. 경남 하동군 악양집수역의 고밀도 관측망으로부터 2012~2013년의 맑은 날 1500 기온, 1100-1500 적산일사량, 그리고 평균풍속자료를 수집하여 분석한 결과 고도보정 기온추정오차는 풍속과 높은 상관이 확인되었다. 이 결과를 토대로 일사효과모형을 풍속가중치에 의해 보정하는 간단한 방법을 도출하였다. 이 새로운 방법에 의해 2012-2013 기간 중 맑은 날에 대하여 악양집수역 내 10개 검증관측지점의 1500 기온을 추정하여 실측치와 비교하였다. 또한 기존 고도보정 추정치 및 일사효과모형 추정치와도 비교하였다. 그 결과 고도보정에 의한 추정치의 오차특성인 편기성과, 일사효과모형의 과다추정 경향이 새로운 방법에 의해 크게 개선되는 것을 확인할 수 있었다.

• 한국수산과학회지
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• 제25권1호
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• pp.15-28
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• 1992

한국 동해안을 따라 북상하는 동한 난류가 울릉 분지내의 난수괴(Warm Core)에 직접적인 영향을 미치는지를 알아보기 위해서 그 경로의 시간적 변화를 조사해 보았다. 수산진흥원에서 13년간(1975-1987) 관측된 loom 수심의$10^{\circ}C$ 등온선 분포와 $2^{\circ}C$ 수심 분포도, 200m 수심의 수온 분포도를 사용해서 난수괴의 중심위치와 동한 난류의 북상 여부를 결정했다. 동시에 천기도에서 계산된 해상풍으로 동해 전반에 걸친 월 평균 wind stress curl값을 구하고 Sverdrup balance를 이용해 유선함수값을 구했다. 그 결과 동한 난류의 경로는 항상 일정하지 않고 시간에 따라 변하며 퐁한 난류가 동해 연안을 따라 북상하지 않는 기간에도 난수괴는 동한 난류와 무관하게 존재함을 알 수 있었다. 유선함수 분포를 통해 대마 난류의 분지 및 동한 난류의 북상에 미치는 해상풍의 영향을 알아본 결과 대마 난류의 세기가 약한 4월에 한달 전의 해상풍에 의한 해수의 이동으로 동한 난류의 북상이 저지될 수 있음을 알 수 있었다. 그리고 Sverdrup transport와 난수괴의 위치는 상관성이 별로 없었으나 여름철 수산진흥원 조사 해역중 $38^{\circ}N$를 통해 흐르는 남향류는 동해 북부 해역의 찬 해수가 극전선 남쪽의 영구수온약층 밑으로 내려오면서 난수괴의 열구조와 위치에 영향을 미칠 가능성을 말해준다.

• 한국해안해양공학회지
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• 제18권3호
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• pp.189-197
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• 2006

수치해석을 통하여 이어도 종합해양과학기지 구조물이 대기 유동에 미치는 영향을 분석하였고, 이 결과를 바탕으로 과학기지에 설치된 풍속센서에서의 측정값 오차를 평가하는 연구를 수행하였다. 과학기지 형상을 3차원으로 모델링하였고 수치해석을 위한 격자를 생성하여, Navier-Stokes 방정식 및 난류모델을 적용하여 수치해석을 수행하였다. 선정된 자유류의 풍속과 풍향 조건에 대하여 과학기지 구조물에 의해 변화된 유동장을 계산하고, 실제 풍속센서가 설치된 위치에서의 풍속/풍향 정보와 자유류를 비교하였다. 이를 통하여 자유류 방향 및 측정 위치에 따른 데이터의 정확도와 신뢰할 수 있는 데이터 범위를 알아보았다. 본 연구 결과로 관측된 해상풍 데이터의 구조물 간섭에 의한 오차 범위를 정량적으로 파악할 수 있었으며, 과학기지가 위치한 지점의 정확한 해상풍 데이터 제공을 위한 기초 자료로 활용될 것으로 기대된다.

• 한국해양학회지
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• 제30권5호
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• pp.467-479
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• 1995

영일만의 해수유동구조 및 확산특성을 해석하기 위하여 만내 및 만외에서 25시간 연속축류, 표류판 추적, 염료 확산 실험 및 홍수시 형산강 유출수의 항공촬영 등의 체 계적인 해양관측을 실시하였다. 영일만 표층에서 해수유동은 조류보다는 바람과 해류 의 영향을 크게 받고, 중층에서는 해류에 의한 지배적인 영향을 받고 있다. 표층에서 향류는 주로 만의 서쪽해안과 중앙부를 통해 만 내로 유입하였다가 반시계 방향으로 회전하면서 만의 동쪽해안을 따라 만 외로 유출한다. 만의 동쪽해안에서 표층항류는 바람의 영향에 관계없이 만외로 유출하는 흐름인 북-북동방향의 흐름이 발생하고 있으 나, 만의 서쪽해안에서 표층 항류는 바람과 형산강 유출수의 영향을 크게 받는다. 즉, 남-서풍이 탁월하게 발생할 때 나 홍수니 형상강 유출량이 많을 경우 서쪽해안에서 표 층항류는 북-북동방향으로 흐른다. 중층에서 항류는 만의 서쪽해안을 따라 만내로 유 입하였다고 좌선회하면서 만의 동쪽해안을 따라 만외로 유출하는 흐름인 북동방향의 이름이 발생한다. 만의 중앙부에서 실시한 순간점원 방출에 의한 염료운의 확산양상은 표류판의 이동경로와 거의 일치하였으며, Fick의 이론에 의한 염료운의 겉보기 확산계 수는 1.14$\times$$10^4$$cm^2$/s이었다. 그리고, 홍수시 현산강의 유출수는 영일만의 서쪽해안 을 따라 띠모양을 이루면서 만외로 유출 확산되고 있다.

• 농약과학회지
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• 제11권1호
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• pp.32-37
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• 2007

항공방제시 비표적생물에 대한 안전거리를 설정하고자 벼의 주요 병해충인 도열병, 잎집무늬마름병, 벼멸구 및 나방류를 동시에 방제할수 있는 훼림존 트리싸이클라졸 액상수화제+비피유제+바리신액제와 헥사코나졸유제+이소란유제+파프유제의 3종 혼용농약을 항공 살포한 후 논물중 농약 잔류량과 수서생물 및 꿀벌에 미치는 영향을 조사하였다. 항공방제시 대상지역 이외의 포장으로 분무입자가 비산하는 정도는 바람부는 방향으로는 30 m, 반대방향으로는 20 m 이내로 비교적 비산 정도가 낮았다. 항공살포 후 살포지역내 논물중 농약의 잔류량을 조사한 결과 항공방제 6일후에는 논물 중에서는 농약이 검출되지 않았다. 항공방제 지역의 수서생물에 미치는 영향을 조사한 결과, 송사리와 미꾸라지는 방제지역 내외를 막론하고 모든 지점에서 치사되지 않았다. 물벼룩은 항공방제지역으로부터 10 m 지점 이내에 노출된 경우 48시간후 모두 치사되었으나 30 m 이상 지점에서는 영향이 없었다. 꿀벌은 바람부는 방향으로 50 m와 반대방향으로 20 m까지 $7{\sim}100%$ 치사하여 항공 방제시 안전거리는 수서생물의 경우 50 m, 꿀벌의 경우는 100 m로 설정하였다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제37권10호
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• pp.1201-1206
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• 2013

풍력 발전 블레이드의 제조 및 운영 중에 발생하는 결함들은 블레이드의 수명과 안전성에 큰 영향을 미친다. 일반적으로 블레이드의 제조 과정에서는 박리, 기공, 주름, 모재 균열 등과 같은 결함이 발생한다. 본 연구에서는 이미지 상관 기법을 이용하여 변형률 분포를 확인함으로써 블레이드의 제조 과정에서 주로 나타나는 결함 중 하나인 기공 결함의 검출능을 조사하였다. $0^{\circ}/{\pm}45^{\circ}$의 섬유 방향을 가진 4 Ply 로 적층된 GFRP 복합재 시험편에 인공적인 기공 결함을 삽입하여 기공의 크기 및 위치에 따른 검출 의존성을 조사하였다. 기공의 크기는 지름 1, 2, 3 mm 이며, 기공의 위치는 시험편 표면으로부터 0.5, 1.0, 1.5 mm 깊이에 삽입하였다. 부하된 시험 하중은 최대 200 MPa 이며, 이미지 상관 기법을 통해 변형률 분포를 획득하여 지름 2, 3 mm의 기공과 깊이 0.5, 1.0 mm의 기공 결함을 검출할 수 있었다.