• 대기
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• 제16권4호
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• pp.359-370
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• 2006

Terrain height variance spectra for the Korean mountain region are calculated in order to determine an adequate grid size required to resolve terrain forcing on mesoscale model simulation. One-dimensional spectral analysis is applied to specifically the central-eastern part of the Korean mountain region, where topographical-scale forcing has an important effect on mesoscale atmospheric flow. It is found that the terrain height variance spectra in this mountain region has a wavelength dependence with the power law exponents of 1.5 at the wavelength near 30 km, but this dependence is steeply changed to 2.5 at the wavelength less than 30 km. For the adequate horizontal grid size selection on mesoscale simulation two-dimensional terrain height spectral analysis is also performed. There is no directionality within 50% of spectral energy region, so one-dimensional spectral analysis can be reasonably applied to the Korea Peninsula. According to the spectral analysis of terrain height variance, the finer grid size which is higher than 6 km is required to resolve a 90% of terrain variance in this region. Numerical simulation using WRF (Weather Research and Forecasting Model) was performed to evaluate the effect of different terrain resolution in accordance with the result of spectral analysis. The simulated results were quantitatively compared to observations and there was a significant improvement in the wind prediction across the mountain region as the grid space decreased from 18 km to 2 km. The results will provide useful guidance of grid size selection on mesoscale topographical simulation over the Korean mountain region.

• 한국소음진동공학회논문집
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• 제26권7호
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• pp.765-773
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• 2016

The vehicle interior noise caused by exterior fluid flow field is one of critical issues for product developers in a design stage. Especially, turbulence and vortex flow around A-pillar and side mirror affect vehicle interior noise through a side window. The reliable numerical prediction of the noise in a vehicle cabin due to exterior flow requires distinguishing between the aerodynamic (incompressible) and the acoustic (compressible) surface pressures as well as accurate computation of surface pressure due to this flow, since the transmission characteristics of incompressible and compressible pressure waves are quite different from each other. In this paper, effective signal processing technique is proposed to separate them. First, the exterior flow field is computed by applying computational aeroacoustics techniques based on the Lattice Boltzmann method. Then, the wavenumber-frequency analysis is performed for the time-space pressure signals in order to characterize pressure fluctuations on the surface of a vehicle side window. The wavenumber-frequency diagrams of the power spectral density shows clearly two distinct regions corresponding to the hydrodynamic and the acoustic components of the surface pressure fluctuations. Lastly, decomposition of surface pressure fluctuation into incompressible and compressible ones is successfully accomplished by taking the inverse Fourier transform on the wavenumber-frequency diagrams.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제19권1호
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• pp.29-39
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• 2017

본 연구에서는 3면이 지중과 접하는 형태의 전력구에서 온도상승을 방지하기 위한 환기시스템 설계에 필요한 벽면에서 열전달계수 등 열설계 자료를 수치해석적인 방법으로 검토하였다. 수치해석 모델은 터널 벽체에서의 열전달을 고려하기 위해서 전력구의 터널의 라이닝을 포함하는 것으로 모델링하였으며, 전력구에 설치되는 전력케이블의 발열량(117~468 kW/km), 전력구내 풍속(0.5~4.0 m/s)에 따른 터널내 공기온도 및 벽체온도, 벽체를 통한 발열량을 CFD시뮬레이션에 의해서 구하였다. 또한 해석결과로부터 벽체열전달계수를 계산하고 환기구간의 터널내 공기온도를 유지하기 위한 한계거리를 검토하였다. 벽체표면에서 대류열전달계수는 입구영역에서는 불안정한 변화를 보이나 약 100 m정도의 이후에는 일정한 값에 수렴한다. 터널벽체열전달계수는 풍속에 따라 $3.1{\sim}9.16W/m^2^{\circ}C$정도이며, 이를 무차원식으로 표현하면 $Nu=1.081Re^{0.4927}({\mu}/{\mu}_w)^{0.14}$이 된다. 열저항 해석기법에 의해서 터널내 온도 예측방법을 제시하였으며, 약 3%이내의 편차로 예측이 가능한 것으로 평가되었다.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제25권3호
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• pp.147-153
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• 2013

파력변환장치에는 여러 가지 형식이 있으며 지점흡수식이 가장 많이 연구되고 있다. 하지만, 국내외적으로 진동형 전력부이 형식의 설계를 위한 계통적 실측자료 분석 예는 찾기가 어렵다. 본 연구는 권 등(2010)에 의해 제안된 지점흡수식인 공진형 파동에너지 추출시스템에 작용하는 파랑외력을 산정하고자 한다. 본 연구는 경북 동해안에 위치한 후 포항 북방파제 전면수역에서 수압식 파고계를 이용하여 약 3년동안 관측한 자료(2002년 5월 1일~2005년 3월 29일)를 대상으로 시계열 스펙트럼을 분석하였다. 분석결과, 월별주기변동과 파고변동이 뚜렷하게 나타나며 월별 파력이 년 간 불균등하게 분포함을 알았다. 상시파랑의 평균 파형경사는 풍파영역인 0.02-0.04보다 작은 0.01이였다. 년 중 파의 평균주기의 최빈값은 5.31 sec 이며 본 주기에 해당하는 파고 중 최빈 파고는 0.32m이다. 첨두 주기의 발생확률은 이산형(bi-modal)으로 나타나며 4.47 sec와 6.78 sec에서 mode값을 보인다. 설계주기는 이러한 4개의 값으로부터 선택할 수 있다. 파고는 1m 이하가 약 95%를 차지하고 있다. 본 연구를 통하여 파력이 미약한 해역에서는 공진형 파력 시스템이 필요하며 파력의 월별 불균등 분포를 극복하기 위한 최적설계가 전력생산단지(Wave Energy Farm) 형성을 위한 주요한 과제임을 알았다. 본 연구는 상시파랑의 평균스펙트럼에 대하여 표준스펙트럼으로 표현이 불가능하여 3개의 매개변수로 표현이 가능한 새로운 스펙트럼형을 제안하였으며 파력부이에 의한 전력생산 예측과 피로해석을 위한 기본 자료를 제공할 수 있다.