• 한국철도학회:학술대회논문집
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• 한국철도학회 2007년도 추계학술대회 논문집
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• pp.1610-1615
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• 2007

This paper presents a characteristics of linear induction motor considering airgap variation for railway transit in order to achieve high performance of the vehicle. The operating principle of a LIM(Linear induction motor) is identical to a rotary induction motor. Space-time variant magnetic fields are generated by the primary part across the airgap and induce the electro-motive force(EMF) in the secondary part, a conducting sheet. This EMF generates the eddy currents, which interact with the airgap flux and so produce the thrust force known as Loren's force. Even though the operating principal is exactly same as a rotary motor, the linear motor has a finite length of the primary or secondary parts and it causes static and dynamic end-effect which is the discontinuous airgap flux phenomenon. This end-effect causes the deterioration of the system performance, especially in high-speed operation. Another problem is that construction tolerance restricts the minimum airgap in order to prevent a collision between the primary part and the secondary reaction plate. More over, as the airgap length is getting smaller, the attraction force between the primary part and secondary parts is getting larger dramatically and the attraction force would be another friction against propulsion. Therefore, it is necessary to figure out the characteristics of linear induction motor considering airgap variation in order to achieve high performance of the vehicle. The dynamic model of LIM taking into account end-effects is derived. Then the modified mechanical load equation considering the effect of the attraction and thrust force according to the airgap variation is analyzed. The simulation results are presented to show the effect of the LIM according to the airgap variation.

• Ocean and Polar Research
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• 제31권1호
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• pp.11-29
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• 2009

Variability of sea surface temperature (SST) in the Japan/East Sea (JES) was studied using complex empirical orthogonal function (CEOF) analysis. Two daily data sets were analyzed: (1) New Generation 0.05o-gridded SST from Tohoku University, Japan (July 2002-July 2006), and (2) 0.25o-gridded SST from the Japan Meteorological Agency (October 1993-November 2006). Linkages with wind stress curl were revealed using 6-h 1o-gridded surface zonal and meridional winds from ancillary data of the Sea- WiFS Project, a special National Centers for Environmental Prediction/National Center for Atmospheric Research (NCEP/NCAR) product (1998-2005). SST anomalies (SSTA) were obtained by removing the seasonal signal, estimated as the leading mode of the CEOF decomposition of the original SST. Leading CEOF modes of residual SSTA obtained from both data sets were consistent with each other and were characterized by annual, semiannual, and quasi-biennial time scales estimated with 95% statistical significance. The Semiannual Mode lagged 2 months behind the increased occurrence of the anticyclonic (AC) wind stress curl over the JES. Links to dynamic processes were investigated by numerical simulations using an oceanic model. The suggested dynamic forcings of SSTA are the inflow of subtropical water into the JES through the Korea Strait, divergence in the surface layer induced by Ekman suction, meridional shifts of the Subarctic Front in the western JES, AC eddy formation, and wind-driven strengthening/weakening of large-scale currents. Events of west-east SSTA movement were identified in July-September. The SSTA moved from the northeastern JES towards the continental coast along the path of the westward branch of the Tsushima Current at a speed consistent with the advective scale.

• 한국철도학회:학술대회논문집
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• 한국철도학회 2008년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.1903-1908
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• 2008

This paper presents a characteristics of linear induction motor considering airgap variation for railway transit in order to achieve high performance of the vehicle. The operating principle of a LIM(Linear induction motor) is identical to a rotary induction motor. Space-time variant magnetic fields are generated by the primary part across the airgap and induce the electro-motive force(EMF) in the secondary part, a conducting sheet. This EMF generates the eddy currents, which interact with the airgap flux and so produce the thrust force known as Loren's force. Even though the operating principal is exactly same as a rotary motor, the linear motor has a finite length of the primary or secondary parts and it causes static and dynamic end-effect which is the discontinuous airgap flux phenomenon. This end-effect causes the deterioration of the system performance, especially in high-speed operation. Another problem is that construction tolerance restricts the minimum airgap in order to prevent a collision between the primary part and the secondary reaction plate. More over, as the airgap length is getting smaller, the attraction force between the primary part and secondary parts is getting larger dramatically and the attraction force would be another friction against propulsion. Therefore, it is necessary to figure out the characteristics of linear induction motor considering airgap variation in order to achieve high performance of the vehicle. The dynamic model of LIM taking into account end-effects is derived. Then the modified mechanical load equation considering the effect of the attraction and thrust force according to the airgap variation is analyzed. The simulation results are presented to show the effect of the LIM according to the airgap variation.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2012년도 학술발표회
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• pp.558-558
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• 2012

다수의 자연 하천은 유사 이동과 하안의 침식으로 인하여 사행 하천이 발생한다. 사행 하천에서의 이차류는 원심력, 편수위로 발생하는 중력에 의한 압력차, 그리고 난류로 인하여 발생하는 응력으로 인하여 형성되며 나선형 구조 형태로 표면 유속은 외부로 향하고 하천 바닥의 유속은 안으로 향하게 된다. 이러한 2차류의 형성은 주 흐름의 특성을 변형시킨다. 자연하천에서 2차류는 주 흐름의 15-25%의 크기를 가지고 있으나, 하상의 변화, 유사의 이동 등과 연관되므로 2차류의 영향을 정확히 해석하는 것은 수리학적으로 매우 중요하다. 본 연구에서는 사행수로에서 발생하는 2차류 거동을 수치모의를 통하여 수행하였다. 우선 2차류의 분석을 위하여 실험을 통한 결과물을 비교하였다. 자연 하천의 특성을 반영할 수 있도록 서일원(2006)이 수행한 S-자 형태의 실험 수로의 실험 결과를 분석하였다. 수치 모의를 위하여 3차원 전산유체역학 프로그램을 사용하여 사행수로의 2차원 유속 구조를 모의할 수 있도록 하였다. FLOW-3D 프로그램을 이용하여 실험 결과와 모의 결과를 비교할 수 있도록 하였으며 비교 후 보정을 실시하였다. 모의는 주로 LES (Large Eddy Simulation) 모형을 통해 이루어졌으며, 이를 통하여 실험에서 획득한 결과와 비슷한 유속구조 분포를 확인할 수 있었다. 보정 및 검증 후 수치 모의를 통한 유속 데이터를 이용하여 민감도 분석을 실행하였다. 이후로는 수로의 만곡부, 조도, 수심 등 인공수로의 조건을 변경하여 수치 모의를 수행하였다. 보정된 결과를 이용하여 추가적인 모의를 통한 유속 분포 구조의 비교가 이루어졌다. 이를 통하여 각 조건이 이차류의 크기에 미치는 영향을 확인할 수 있었으며, 모의를 통한 유속분포 결과는 대체적으로 실험을 통한 이차류의 연직분포 구조와 일치하였다.

• 한국기계가공학회지
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• 제18권10호
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• pp.83-92
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• 2019

A pump is considered to be submersible when a motor and a pump are integrated and operate while submerged in water. Submersible pumps mainly function as rejection pumps to prevent foods in densely populated areas, as cold water circulation pumps in large power plants, as pumps to supply irrigation water, as drainage pumps to prevent flooding of agricultural lands, as water supply intake pumps, and as inflow pumps for sewage treatment. The flow in such turbomachines (submersible pumps) inevitably involves various eddy currents. Since it is almost impossible to accurately grasp the complex three-dimensional flow structure and characteristics of a rotating turbomachine through actual testing, three-dimensional numerical analysis using computational fluid dynamics techniques measuring the flow field, velocity, and the pressure can be accurately predicted. In this study, the shape of the impeller was developed to reduce vibration and noise. This was done by increasing the efficiency of the existing submersible pump and reducing turbulence. In order to evaluate the pump's efficiency and turbulence reduction, we tried to analyze the flow using ANSYS Fluent V15.0, a commercial finite element analysis program. The results show that the efficiency of the pump was improved by 4.24% and the Reynolds number was reduced by 15.6%. The performance of a developed pump with reduced turbulence, vibration, and noise was confirmed.

• 한국수산과학회지
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• 제31권2호
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• pp.226-244
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• 1998

한국 남해 멸치 자원의 변동이 남해의 해황 구조와 변화에 어떻게 지배되는지를 규명하기 위해 하계 (8월)와 추계 (11월)에 대마난류계수의 연안 유입 현상과 멸치난$\cdot$자어의 분포 그리고 난수의 연안 유입에 따른 해역의 생물 생산 환경을 조사하였다. 그 결과 다음의 결론을 얻었다. 하계 연안수과 대마난류계수 사이는 수온, 염분, 투명도의 수평경도가 큰 전선이 형성되고 전선역은 흐름의 shear가 크다. 멸치 난$\cdot$자어는 전선을 경계로 연안역이 외해 보다 출현 개체수가 많고 전선에 다량 분포한다. 외해의 난수역은 발생 초기의 멸치 난이 많고, 연안과 전선에서 파급된 warm streamer 역에 전, 후기 자어의 출현이 많다. warm streamer는 대마난류의 세력이 강해져 난류의 주축이 연안으로 접근하는 한계에 주로 나타나며, 고흥 반도가소리도 그리고 욕지도 서쪽에서 반시계 방향으로 연안을 향해 유입된다. warm streamer가 유입되는 연안해역은 반시계 방향의 표층 순환류 (좌선환류)가 형성된다. 난류 접안과 warm streamer의 연안 유입으로 거문도, 소리도, 거제도 주변은 표층의 wake와 저층수의 용승현상이 나타나 용존산소, 부유물질, 영양염의 농도가 크고, warm streamer가 좌선환류를 형성하면서 거문도, 소리도 주변의 연안수가 환류역내로 유입된다. 하계 한국 남해 연안에 산란된 멸치 난$\cdot$자어는 흐름의 수렴역인 대마난류계수와 연안수 사이의 전선에 수렴되어 전선에서 연안으로 파급되는 warm streamer에 의해 연안으로 수송된다. 이때 전선 내측의 연안역은 생물생산력이 크고, 클로로필 및 식물 플랑크톤의 양이 외해의 난수역보다 많아 멸치 자어의 성육에 적합한 환경이 된다 (Fig. 16 Case August). 그러나 멸치 자어의 먹이인 Copepod 양은 난수역이 많아 멸치가 성장함에 따라 연안에서 외해로 이동하게 된다. 추계는 청산도$\~$소리도에 남해 연안수가 형성되고 대마난류계수가 남해 연안에서 점차 멀어짐에 따라 연안수와 대마난류계수 사이에 온도차가 큰 전선이 형성된다. 멸치 난$\cdot$자어의 출현은 연안에서 산란이 거의 일어나지 않고 해역내 표층류가 전반적으로 이안, 동류 함에 따라 매우 낮다. 고흥반도 남쪽과 소리도$\~$욕지도 사이는 하계와 같은 warm streamer는 존재하지 않고, 욕지도 남쪽에 연안수 확장에 따른 보류 혹은 약화된 warm strea-mer의 형태로 소형 warm eddy가 출현한다 (Fig. 16 Case November) 소리도 서쪽의 남해 연안수역은 부유물질, 영양염, 클로로필의 농도가 동쪽의 소리도$\~$거제도 연안에 비해 높다. 소리도$\~$욕지도 연안은 warm streamer 유입에 의한 좌선환류의 약화로 하계와 같은 높은 염양염 농도역은 없으나, 욕지도 남쪽 warm eddy 역 주변에 농도가 높다. 식물 플랑크톤의 양은 하계보다 작으나 Copepod 개체수는 증가 해, 멸치 자어의 초기 생잔에 필요한 먹이 조건은 양호하다. 그러나 산란과 난$\cdot$자어의 연안 수송이 거의 이루어지지 않아 멸치 어장은 대마난류계수가 연안과 가까운 거제도와 대마도 주변으로 이동된다.

• Investigative Magnetic Resonance Imaging
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• 제6권1호
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• pp.41-46
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• 2002

Fourier 변환 동맥혈관 영상법(FTA)은 동맥혈류의 속도가 심장박동 주기와 동기화되어서 주기적으로 변화하는 사실에 착안하였다. Presaturation 기법에 의하여 정맥과 동맥을 분리하는 기존의 다른 혈관촬영법과는 본질적으로 다른 기술이다 따라서 생체조직의 고주파(RF) 흡수정도가 낮으며, 굽은 혈관이나 역류 현상으로부터 발생될 수 있는 어두운 띠 모양의 허상이 나타나지 않는다. 더욱이 강한 경사자기장을 사용하지 않음으로써 강한 경사자기장에 수반되는 와류현상에 의한 허상까지도 줄일 수 있는 장점이 있다. 그러나 하나의 투사 영상을 얻고, 영상 영역 내에서 혈류 유입부와 출구부의 혈류포화 현상에 의하여 신호강도가 상이한 단점이 있다. 이러한 단점들은 최근의 기술적 발전으로 극복될 수 있다. 현대 자기공명영상장치의 고속 경사자계 변화 능력으로 반복시간(TR)의 변화 없이 FTA 시퀀스에 이중 투사법을 적용할 수 있었다. 경사 고주파 전자기파(Ramped RF) 펄스를 사용하여 유입부와 출구부에서 숙임각을 달리하여 신호가 포화되는 정도를 줄여서 균일한 혈관신호를 얻을 수 있었다. 이중투사영상과 경사고주파 펄스를 사용하여 대퇴 동맥의 시상면과 관상면 투사영상을 동시에 얻고, 종래의 FTA 방식에 의한 영상보다 출구부의 혈관신호가 향상된 결과 영상을 얻을 수가 있었다.

• Investigative Magnetic Resonance Imaging
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• 제10권2호
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• pp.108-116
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• 2006

목적 : 3.0 Tesla 고 자장에서 고 해상도 나선주사영상을 수행하였다. 나선주사영상은 초고속 영상기법의 하나로서, Echo Planar Imaging(EPI)에 비하여 eddy current 가 작게 발생하고, 경사자계 파형의 기울기가 완만하여 상대적으로 낮은 slew rate 를 가진 경사자계시스템으로 구현이 가능한 장점이 있다. 또한 고 자장 영상에서 고속스핀에코(Fast Spin Echo: FSE) 등의 rf 에코 기반의 고속영상방법에서 심각하게 대두되는 SAR 문제가 근원적으로 발생하지 않는 장점이 있어 고 자장에서의 초고속영상방법으로 주목을 받고 있다. 본 연구에서는 3.0 Tesla 에서 나선주사방식으로 고 해상도 영상을 얻어 고 자장 MRI에서 나선주사영상기법의 다양한 응용 가능성을 살펴보고자 한다. 대상 및 방법 : 3 Tesla 전신 자기 공명 영상 시스템에서 다양한 해상도의 나선주사영상 방법을 개발하였다. 고차(higher-order) shimming 을 통하여 영상의 화질을 개선하였고, 해상도에 맞게 interleaves 수를 조절하였다. 스핀에코 와 gradient에코 기반 나선주사영상방법을 구현하였고, 에코 time 과 repetition time, rf 회전 각도를 조절하여 영상의 대조도(contrast)와 신호대잡음비를 조절하였다. 결과 : 3 Tesla 전신 자기 공명 영상 시스템에서 나선 주사 방법을 이용하여 다양한 해상도의 영상을 얻었다. 고 자장에서 주 자장의 불균일도(inhomogeneity) 의 절대 크기가 커지기 때문에 이를 줄이기 위한 shimming 이 더욱 중요해진다. 한번의 스캔으로 axial, sagittal, coronal 방향의 불균일도 map을 구하여 spherical harmonics 분석으로 고차 shimming을 하였다. 팬텀과 in-vivo 두부 영상에서 single shot 나선주사 영상으로 $100{\times}100$ 정도의 영상과 6-12 정도의 interleaves 를 적용하여 $256{\times}256$ 의 고 해상도 영상을 얻을 수 있었다. 결론 : 신호대잡음비의 향상과 스펙트럼의 분리, 뇌기능영상에서 BOLD 효과 향상 등으로 고자장 영상에 대한 관심이 높아지고 있다. 그러나 고 자장 영상에서의 rf field 에 의한 SAR 증가는 중요한 제한 요소로 부각되고 있다. 나선주사영상은 SAR 문제가 근원적으로 발생하지 않고, EPI에 비하여 하드웨어 요구 조건이 낮아 고 자장에서의 고속영상방법으로 적합하다. 본 논문에서는 고차 shimming 을 통하여 불균일도를 개선하고, single shot 과 interleaving 을 적용한 multi-shot 나선주사영상 기법으로 $100{\times}100$에서 $256{\times}256$의 고해상도 영상을 얻어 고 자장에서 초고속영상기법으로 다양한 적용 가능성을 보였다.

• 한국수산과학회지
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• 제34권6호
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• pp.643-651
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• 2001

축제식 양식장에서 수차에 의한 순환효과를 재현하기 위해 수치모형을 개발하였다. 수치모형의 지배방정식으로는 2차원 수심적분 Reynolds 방정식을 사용하였고, 수차에 의한 가속도는 축력을 수차날개에 의해 밀려가는 유체의 질량으로 나눈 값으로 산정하였다. 수치모형을 적용하여 1대의 수차를 작동하고서 수차로부터 직선방향 loin 간격으로 관측된 유속자료와 비교하였다. 모형의 보정을 위해 유량보정계수와 무차원 와점성계수의 민감도를 실험하였다. 유량보정계수는 본 연구에서 처음 제시된 항으로 실험결과 15와 20에서 모형의 결과가 관측값과 가장 유사하였다. 유량보정 계수는 관측자료가 없거나 관측이 용이하지 않을 경우 효과적으로 사용할 수 있으며, 특히 수치실험에서 수차에 의해 발생하는 복잡한 수리특성을 비교적 단순하게 처리할 수 있다는 장점이 있다. Reynolds 응력을 Boussinesq 근사로 표현하는 녈 연구에 서 무차원 와점성계수는 6이 가장 적당한 것으로 계산되었다. 바람에 의한 전단효과를 파악하기 위해 유향 $0^{\circ}C,\;90^{\circ}C,\;180^{\circ}C$ 그리고 풍속 0, 2.5, 5와 7.5m/s 조건의 경우를 비교하였다. 풍향이 수차에 의한 제트류 방향과 평행하거나 정반대일 경우 유속변화는$1\%$ 이하이나, 제트류에 직각으로 향할 경우 제트류 좌우의 와류는 풍향에 따라 위치가 뚜렷이 바뀌며, 유속은 약 $4\%$까지 감소하는 것으로 나타났다. 유속변화 $4\%$는 바람응력 외에 호지의 기하학적 평면구조 혹은 변장비 등에 따른 효과도 포함하는 것으로 생각되었다. 호지에 미치는 바람에 의한 유속변화가 $4\%$ 이하인 것으로 보아, 바람웅력의 영향은 매우 미약한 것으로 나타났다. 그러나 호지의 기하학적 특성과 관련한 와류형성 기구에 대해서 바람이 미치는 효과는 무시할 수 없는 것으로 생각되었다. 모형은 또한 축제식 양식장 2곳에 적용하였다. 양식장 호지 A와B는 각기 변장비 1.05와 0.68, 면적 1.02ha와 0.66ha 그리고 평균수심 1.2m를 갖는다. 각각의 호지에 수차 4대를 작동하고서 관측된 유속과 수치모형을 적용한 계산결과를 회귀 해석하였다. 호지A에서 유향 및 유속의 상관계수는 각기 0.8928, 0.6782이며 호지 B의 경우 각기 0.8539, 0.7071인 것으로 나타났다 따라서 본 연구에서 사용된 모형은 호지의 순환특성을 비교적 잘 재현하였으며, 향후 수차운영과 양식호지의 수질관리에 관한 유용한 도구로 사용될 수 있을 것으로 생각하였다.