• 한국지구과학회지
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• 제38권7호
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• pp.522-534
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• 2017

이 연구의 목적은 강남 선정릉지역에서 전산유체역학모델(CFD)을 사용하여 도시지역의 흐름 및 열 환경 모의를 검증하는 것이고, CFD 모델의 모의결과와 선정릉 지역의 관측 자료와 비교하는 것이다. CFD 모델은 국립기상과학원과 서울대가 공동으로 연구 개발된 모델이다. CFD_NIMR_SNU 모델은 기상청 현업 모델인 국지예보모델(LDAPS)의 바람성분과 온도성분을 초기 및 경계조건으로 적용되었고 수목효과와 지표 온도를 고려하여 2015년 8월 4일에서 6일까지 강남 선정릉 지역을 대상으로 수치실험을 진행하였다. 선정릉지역에서 수목효과 적용 전후의 풍속을 비교하였을 때 평균 제곱근 오차(RMSE)는 각각 1.06, $0.62m\;s^{-1}$로 나타났고 수목효과 적용으로 풍속 모의정확도가 향상되었다. 기온은 LDAPS 과소 모의하는 경향을 나타내고 CFD_NIMR_SNU 모델에 의해 향상된 것을 확인하였다. CFD_NIMR_SNU 모델을 이용하여 복잡한 도시지역의 흐름과 열 환경을 자세하고 정밀한 분석이 가능하며, 도시 환경 및 계획에 대한 정보를 제공 할 수 있을 것이다.

• 한국태양에너지학회 논문집
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• 제32권spc3호
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• pp.185-193
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• 2012

Recently rapid urbanization facilitates development of high-rise building complex including apartment and office building in urban area. Many problems related with high -rise building are reported. Especially, unpleasant strong winds in pedestrian area are frequently encountered around the high-rise building. CFD simulation methods are used to analyze the wind environment of pedestrian level in high-rise building block. However, the results show differences between CFD and measurement. This difference is attributed to improper use of CFD. Conventional CFD simulation for wind environment around high-rise building does not describe the effect of trees, shrubs and plants near ground which affect the wind environment of pedestrian level. Canopy model can be used to reproduce the aerodynamic effects of trees, shrubs and plants near ground. In this paper, CFD simulation methods coupled with the tree canopy model to predict wind environment of pedestrian level in high-rise residential building block were suggested and the validity was analyzed by comparison between measurement and CFD results.

• 한국태양에너지학회:학술대회논문집
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• 한국태양에너지학회 2012년도 춘계학술발표대회 논문집
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• pp.345-353
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• 2012

Recently rapid urbanization facilitates development of high-rise building complex including apartment and office building in urban area. Many problems related with high-rise building are reported. Especially, unpleasant strong winds in pedestrian area are frequently encountered around the high-rise building. CFD simulation methods are used to analyze the wind environment of pedestrian level in high-rise building block. However the results show differences between CFD and measurement. The reason for the difference is that conventional CFD simulation couldn't consider the effect of trees, shrubs and plants which affect the wind environment. Canopy model is a solution to solve the limitation of CFD analysis. In this paper, the canopy model to predict wind environment of pedestrian level by CFD simulation will be proposed and the validity will be analyzed by comparison of measurement and CFD prediction.

• Wind and Structures
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• 제9권1호
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• pp.37-58
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• 2006

The paper describes a study about effects of upstream hills on design wind loads using two mathematical approaches: Computational Fluid Dynamics (CFD) and Artificial Neural Network (NN for short). For this purpose CFD and NN tools have been developed using an object-oriented approach and C++ programming language. The CFD tool consists of solving the Reynolds time-averaged Navier-Stokes equations and $k-{\varepsilon}$ turbulence model using body-fitted nearly-orthogonal coordinate system. Subsequently, design wind load parameters such as speed-up ratio values have been generated for a wide spectrum of two-dimensional hill geometries that includes isolated and multiple steep and shallow hills. Ground roughness effect has also been considered. Such CFD solutions, however, normally require among other things ample computational time, background knowledge and high-capacity hardware. To assist the enduser, an easier, faster and more inexpensive NN model trained with the CFD-generated data is proposed in this paper. Prior to using the CFD data for training purposes, extensive validation work has been carried out by comparing with boundary layer wind tunnel (BLWT) data. The CFD trained NN (CFD-NN) has produced speed-up ratio values for cases such as multiple hills that are not covered by wind design standards such as the Commentaries of the National Building Code of Canada (1995). The CFD-NN results compare well with BLWT data available in literature and the proposed approach requires fewer resources compared to running BLWT experiments.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2003년도 춘계공동학술대회논문집
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• pp.132-138
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• 2003

대형 유조선 접이안시 발생하는 비정상 운동을 이해하기 위해서는 천수역에서 작용하는 유체력의 크기와 성질을 명학히 파악해야 한다. 본 논문에서는 수식선형인 wigley 선형을 대상으로 수심과 가속도에 따른 유체력 변화에 대해 CFD를 이용하여 직접 시간영역에서 수치 계산을 행하였다. 또한 계산 결과를 수조 실험결과와 비교하여 CFD의 타당성 및 유효성을 검증하였다. CFD의 계산 결과는 선박 접이안시 선체에 작용하는 유체력의 산출은 물론이고 선체 주위 물리적 현상이나 유장 등의 특징을 상세히 파악할 수 있었다. 또한 수심과 가속도를 변수로 행한 계산 결과를 바탕으로 최초 정지상태에서 등속운동까지의 과도 횡력을 선체 이동속도에 이동거리를 곱한 순환함수의 개념을 이용하여 모델화하였다.

• Tribology and Lubricants
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• 제40권1호
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• pp.1-7
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• 2024

Ball bearings are a major component of mechanical parts for transmitting rotation. Compared to tapered roller bearings, ball bearings offer less rolling resistance, which leads to reduced heat generation during operation. Because of these characteristics, ball bearings are widely used in electric vehicles and machine tools. The design of ball bearing cages has recently emerged as a major issue in ball bearing design. Cage design requires pre-verification of performance using theoretical or experimental formula or computational fluid dynamics (CFD). However, CFD analysis is time-consuming, making it difficult to apply in case studies for design decisions and is mainly used in performance prediction following design confirmation. To use CFD in the early stages of design, main-taining analytical accuracy while reducing the time required for analysis are necessary. Accordingly, this study proposes a laminar steady-state segment CFD technique to solve the problem of long CFD analytical times and to enable the use of CFD analysis in the early stages of design. To verify the reliability of the CFD analysis, a bearing drag torque test is performed, and the results are compared with the analytical results. The proposed laminar steady-state segment CFD technique is expected to be useful for case studies in bearing design, including cage design.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제14권7호
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• pp.3164-3169
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• 2013

본 연구에서는 수직형 지중 열교환기의 3차원 CFD 해석 기법을 제안하여 2개소의 현장 열응답 시험과 비교하였다. CFD 해석 비교를 위해 GAMBIT을 이용하여 지중과 지중 열교환기 형상을 모델링하였으며, 상용코드인 FLUENT를 사용하여 3차원 열전달 유동 해석을 수행하였다. 2개소의 현장 열응답 시험에서 도출된 지중 유효 열전도도와 지중 초기온도를 경계조건으로 사용하였으며, 시간에 따른 지중 열교환기의 입구온도 변화는 profile을 사용하여 실제 조건을 모사하였다. CFD 해석 결과 2개소의 지중 열교환기 출구온도는 $0.5^{\circ}C$ 범위 내에서 예측하였고, 기울기는 1.6% 이내에서 적절히 예측하였다. 향후 CFD 해석 기법을 활용하여 지중 열교환기 깊이, 형상 및 배열 변화 등에 따른 성능예측에 활용하고자 한다.

• 한국정보처리학회논문지
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• 제2권1호
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• pp.55-65
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• 1995

다행관측행렬을 복원하는 기존의 알고리즘은 단일행의 복원방법인 Cholesky Factor Downdating(CFD) 을 이용하여 행렬 $Z^{T}$ 의 각 행을 순차적으로 복원하는 방법으로 필요한 실수연산의 횟수는 2/5 p $n^{2}$이다. 이에 비하여 본 논문에서 제안한 HCFD(Hybrid Cholesky Factor Downdating)기법은 p$\geq$n 인 크기의 다행관측행 렬 $Z^{T}$를 복원하는데 필요한 실수연산의 횟수가 p $n^{2}$＋6/5 $n^{3}$이다. HCFD 기법은 $Z^{T}$ 로부터 $Z^{T}$ = $Q_{z}$ RT/Z을 구하고, RT/Z에 대해 CFD 알고리즘을 적용함으로 필요한 시간복잡도를 크게 줄일 수 있다. 또한, HCFD 기법 과 기존의 CFD 기법을 Sun SPARC/2와 국산주전산기I에서 실험한 결과, HCFD 기법이 CFD기법에 비하여 성능이 우수함을 보여 주었으며, 특히 복원하려는 행이 많을 경우 에 HCFD기법이 CFD 기법에 비하여 성능이 크게 항상됨을 알 수 있었다.었다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제30권6호
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• pp.111-117
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• 2016

본 연구는 스프링클러 헤드 근처에서 형성되는 액막의 자유표면 유동에 대해 CFD 모델을 적용하여 해석하고 스프링클러의 초기분무 특성 예측을 위한 기존 이론식의 결과와 비교를 통해 이론 모델의 타당성을 검토하였다. CFD 해석은 상용 해석프로그램인 CFX 14.0을 이용하였으며 노즐과 디플렉터로 이루어진 단순형상에 대해 표준난류모델과 VOF법을 적용하여 해석을 수행하였다. 평판부의 디플렉터 끝단에서 속도분포는 CFD 해석과 경험식이 매우 잘 일치된 결과를 보였으나 기하학적 형상이 복잡한 부분에서는 속도분포의 차이를 보였다. 이론모델에서 예측된 평균액적크기는 실제 스프링클러 헤드에서 측정된 평균액적크기에 대한 이전 연구결과와 큰 차이를 보였다. 그러나 이론 모델은 스프링클러 헤드의 초기 액적형성과정의 메커니즘을 이해하고 실험적 접근이 용이하지 않은 상황에서 분무 액적의 특성을 예측하는데 유동한 도구로 활용될 수 있다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2010년도 춘계학술대회 초록집
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• pp.181.3-181.3
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• 2010

최근들어 전산유체역학(CFD: Computational Fluid Dynamics)은 빌딩에 대하여 다양한 응용분야에서 사용된다. 이번 연구에서는 측정이 어려운 도심지 건물 군을 지나는 바람에 대하여 CFD해석 방법을 이용하여 고층 빌딩 상공을 지나가는 바람장을 예측 하였으며, 예측 된 결과를 실제 측정치와 비교 검증하였다. 바람장 측정 방법은 마스트를 세워서 측정하는 방법, 풍동 실험실에서 축소된 모형에 대한 실험방법, PIV 측정방법, LIDAR, SODAR측정 방법 등 많은 방법이 있다. 이번 연구에서는 가장 정확한 측정 방법인 LIDAR를 사용하여 측정을 수행하였다. 바람장이 측정된 장소는 서울 잠실 롯데 호텔 상공이며, 불어오는 바람은 롯데 월드를 중심으로 주변의 상가 건물들과 아파트 건물들 때문에 불안정하며 고르지 않을 것으로 예상되었다. LIDAR 측정은 일정 기간 동안 이루어 졌다. CFD해석은 임의의 시간대에 대해서 주 풍향에 대해서 해석이 수행되었다. CFD 해석결과는 최종적으로 측정 데이터와 비교 검증이 이루어 졌으며, 두 데이터간의 일치도가 높음을 알 수 있었다.