• 한국환경과학회지
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• 제7권2호
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• pp.233-241
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• 1998

This study Is concerned with properties of a thermal convection in a stably stratified Boussinesq fluid caused by partial heating at the lower boundary. For thins purpose, two-dimensional, nonrotating system was employed. U the heating is very strong, convection takes the form of a turbulent plume. Othenuse, remains laminar. If the partial heating at the bottom boundary Is symmetric. the convection takes the form of a trubuient plume. Otherwise remains but beating form Is not so signiacant as to alter the vergence in the lower layer at the center of the partial heating area. The temperature perturbation is characterized by the temperature 'Cross-Over' over the partial heating area. These features are cleared ac- cording to the Increase of temperature difference between the center and side part of the bottom boundary.

• 한국수자원학회논문집
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• 제55권2호
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• pp.147-157
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• 2022

후향단차 수공구조물의 모서리에서는 흐름분리가 발생하며 이로 인해 형성되는 전단층과 재순환 흐름 영역에서의 흐름은 복잡한 난류가 지배적이다. 물리적으로 안정하면서 성능이 보장되는 구조물 설계를 위해서는 이러한 난류 흐름의 거동을 정확하게 예측하고 분석하는 것이 중요하다. 이 연구에서는 공학적으로 널리 이용되고 있는 대표적인 난류 모형인 k-ω SST 모형과 RNG k-ε 모형을 이용한 3차원 RANS 계산을 통해서 개수로에 설치된 후향단차를 통과하는 난류 흐름을 레이놀즈 수 23,400과 후르드 수 0.22의 조건에서 수치모의하고, 해석 결과를 기존 실험자료와 비교 분석하여 수치해석의 성능을 평가하고자 한다. 두 가지 난류 모형을 이용하여 구한 평균유속 분포를 보면 모두 경계층에서 관측된 실험값을 양호하게 잘 재현하는 것으로 나타났다. 재순환 영역 상부에서 계산된 평균유속을 보면 RNG k-ε 모형이 k-ω SST 모형보다 중앙부에서의 유속을 약 5% 정도 크게 계산하는 것으로 나타났다. 난류 통계량 관점에서 보면 두 난류 모형 모두 단차 모서리 직하류에서 흐름 분리로 인해 발생하는 레이놀즈 전단응력을 현저히 과소산정하는 한편, 재부착점 하류에서는 실험값을 상대적으로 양호하게 재현하는 것으로 나타났다. RNG k-ε 모형은 수로 바닥 부근 경계층에서의 전단응력 분포를 k-ω SST 모형보다는 우수한 정확도로 실험값을 계산하는 반면에 접근수로 경계층에서 그리고 단차 하류부에서는 경계층 상부에서 전단응력을 과대 산정하는 것으로 나타났다.

• 자원환경지질
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• 제53권1호
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• pp.99-110
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• 2020

국외에서는 DNAPL오염부지 정화처리 과정에서 오염된 저투수성 매체를 주요 관리대상으로 고려하며, 저투수성 매체로부터 역확산하는 오염물질과 대수층 오염 지속성에 관한 연구가 활발히 진행되어 왔다. 그러나 국내 지하수 분야에서는 관련 연구가 미비한 실정이기 때문에, 본 논문은 저투수성 매체에서 오염물질의 정확산 및 역확산 현상을 소개하고 대표적인 연구사례를 통해 그 중요성을 제안하고자 한다. 본 논문에서는 저투수성 매체의 경계조건에 따른 6개의 정확산 및 역확산 시나리오와 각각의 시나리오에 사용된 해석해를 제시하였다. FI (forward diffusion into infinite domain)와 BI (back diffusion from infinite domain) 시나리오는 저투수성 매체의 깊이를 무한하게 가정한 경우, 정확산과 역확산 시나리오를 나타내며 과거 대다수의 저투수성 매체와 관련된 연구에서 사용되었다. 최근 연구에서는 저투수성 매체의 깊이를 유한하게 고려하고 있으며, 본 연구에서 사용한 유한 경계에서 정확산 시나리오는 FFN(forward diffusion into finite domain with no flux boundary), 역확산 시나리오는 BFN (back diffusion from finite domain with no flux boundary)이다. 또한 저투수성 매체 하부 경계를 통한 오염물질의 이동이 가능할 때 정확산 시나리오는 FFF (forward diffusion into finite domain with flux boundary), 역확산 시나리오는 BFF (back diffusion from finite domain with flux boundary)에 해당한다. 본 논문에서 제시한 시나리오와 해석해를 사용한 모델링은 저투수성 매체의 깊이 또는 오염 노출 기간 등의 현장 특성에 맞는 오염처리 공법을 선정하는데 기여할 수 있다. 또한 모델링 결과는 대수층의 정화 이후에도 역확산으로 발생하는 오염의 지속기간, 오염 정도 등의 정보를 제공함으로써 보다 효율적인 오염 정화처리에 기여할 것으로 사료된다.

• 한국가시화정보학회:학술대회논문집
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• 한국가시화정보학회 2004년도 추계학술대회 논문집
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• pp.36-39
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• 2004

In this study, we present the theoretical, numerical and experimental results of the sink flow from a rotating, circular tank Strikingly enough, when the upper free surface was set with no-slip boundary conditions, the Ekman boundary-layer develops not only above the bottom surface but under the free surface. The sink fluid is coming from the two Ekman layers, and the mass transfer from the bulk, inviscid region is dependent on the rotational speed. It is also remarkable to see that all the fluid gathered along the axis flows through a rapidly rotating fluid column with almost the same size as the hole.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2000년도 춘계학술대회논문집B
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• pp.45-50
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• 2000

A numerical investigation is made of three-dimensional buoyant convection of a Boussinesq-fluid in a vertical cylinder. The top and bottom endwalls are thermally insulated. Flow is driven by the substantial azimuthal variations in thermal boundary conditions. Comprehensive numerical solutions to the Navier-Stokes equations are obtained. The representative Rayleigh number is large, thus, the overall flow pattern is of boundary layer-type. Three-dimensional (low characteristics are described. Specially, the global flow and the heat transfer features are delineated when the severity of azimuthal variation of sidewall temperature n, is intensified. Temperature and velocity fields on the meridional planes and the planes of constant height are presented. The global flow weakens as n becomes large. The pattern of the local Nusselt number on the surface of cylinder is similar regardless of n. The convective gain in heat transfer activities is reduced as n increases.

• 한국해안해양공학회지
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• 제9권1호
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• pp.9-23
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• 1997

일차원 2층 성충류에 대한 음해 유한차분법을 이용한 수치실험 연구를 실시하였다 수치방법에 대한 기본 테스트와 함께 수질실험 자료가 있는 교환류에 대한 모델결과의 검증을 실시하였다. 다양한 충간 및 해저마찰계수와 수치계산의 시간 가중인자, smoothing 인자에 대한 모델 반응 결과를 제시한다. 아울러 2층 모델을, 성충이 되어 있고 해저면 기울기가 급격한 조건에서 내부파의 발생과 전파 특성에 대한 연구에 응용하였다. 하류부 경계의 1개 층 혹은 2개 층을 방사조건으로 처리했을 때, 하류부를 통해 내부파가 잘 전파되어, 방사파 조건의 성충류 모델링에의 적용성을 확인하였다. 또한 하류부의 저층두께가 두꺼울수록 내부파가 하류부 경계를 통해 활발히 전파해 가는 것으로 나타났다. 이는 충간의 내부파 위치에너지는 상충의 두께가 일정한 경우, 하층의 두께에 좌우될 것임을 암시한다.

• International Journal of Naval Architecture and Ocean Engineering
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• 제6권1호
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• pp.151-161
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• 2014

In this study, an experimental investigation has been made of the applicability of outer-layer vertical blades to real ship model. After first devised by Hutchins and Choi (2003), the outer-layer vertical blades demonstrated its effectiveness in reducing total drag of flat plate (Park et al., 2011) with maximum drag reduction of 9.6%. With a view to assessing the effect in the flow around a ship, the arrays of outer-layer vertical blades have been installed onto the side bottom and flat bottom of a 300k KVLCC model. A series of towing tank test has been carried out to investigate resistance (CTM) reduction efficiency and improvement of stern wake distribution with varying geometric parameters of the blades array. The installation of vertical blades led to the CTM reduction of 2.15~2.76% near the service speed. The nominal wake fraction was affected marginally by the blades array and the axial velocity distribution tended to be more uniform by the blades array.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제51권4호
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• pp.996-1007
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• 2019

We investigated the influence of the aspect ratio (H/R) of the oxide layer on the reactor vessel heating in three-layer configuration. Based on the analogy between heat and mass transfers, we performed mass transfer experiments to achieve high Rayleigh numbers ranging from $6.70{\times}10^{10}$ to $7.84{\times}10^{12}$. Two-dimensional (2-D) semi-circular apparatuses having the internal heat source were used whose surfaces of top, bottom and side simulate the interfaces of the oxide layer with the light metal layer, the heavy metal layer, and the reactor vessel, respectively. Multi-cell flow pattern was identified when the H/R was reduced to 0.47 or less, which promoted the downward heat transfer from the oxide layer and possibly mitigated the focusing effect at the upper metallic layer. The top boundary condition greatly affected the natural convection of the oxide layer due to the presence of secondary flows underneath the cold light metal layer.

• Geomechanics and Engineering
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• 제1권3호
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• pp.179-191
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• 2009

For a two-way drainage deposit under a surcharge load, it is possible to leave a layer adjacent to the bottom drainage boundary without prefabricated vertical drain (PVD) improvement and achieve approximately the same degree of consolidation as a fully penetrated case. This depth is designated as an optimum PVD installation depth. Further, for a two-way drainage deposit under vacuum pressure, if the PVDs are fully penetrated through the deposit, the vacuum pressure will leak through the bottom drainage boundary. In this case, the PVDs have to be partially penetrated, and there is an optimum installation depth. The equations for calculating these optimum installation depths are presented, and the usefulness of the equations is studied by using finite element analysis as well as laboratory model test results.

• 한국해안해양공학회지
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• 제5권2호
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• pp.51-57
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• 1993

포텐셜 이론으로 구해지는 해저면 유속은 일반적으로 난류경계층에서의 파유속과 같다고 가정한다. 해저면 가까이에서 파운동에 의한 유속분포를 해석하기 위한 최근의 이론과 수치모형에서 발견되는 실험결과와의 오차는 주로 이 가정의 문제점으로부터 연유하는 것으로 사료된다. 경계층 최상점에서의 유속에 대한 이론치와 실유속치와의 관계식을 본고에서 제의하였다. 이 관계식을 이용하여 Jonsson(1967)과 Fredsoe(1984)가 각각 개발한 기존 이론식을 수정하였으며, 수정된 이론을 이용하여 파마찰계수를 산정한 결과, 발표된 실험치들과 비교하여 상당한 향상을 얻을 수 있었다.