• 대한토목학회논문집
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• 제33권5호
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• pp.1887-1895
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• 2013

이 연구에서는 2차원 조파수조에서 수리모형실험을 실시하여 수중터널 모형의 수리학적, 구조적 성능을 고찰하였다. 수심 및 부력 대 자중비를 다양하게 변화시킨 조건에서 파고 및 주기가 서로 다른 규칙파를 조파하여 실험을 수행하였다. 실험 자료의 분석을 통해서 연직방향 및 횡방향 동요가 파고 및 주기에 따라 선형적으로 증가함을 확인하였다. 반면에, 회전 운동의 크기는 파고 및 주기가 설계파 정도로 커지지 않으면 별로 크게 나타나지 않았다. 마찬가지로, 계류장력 및 수중터널에 작용하는 파력도 파고 및 주기에 따라 선형적으로 증가하였다. 수심 및 부력 대 자중비의 변화와 관련해서는, 구조적 거동 및 수중터널에 작용하는 파력의 크기 모두 수심 증가 및 부력 대 자중비 감소에 따라서 전체적으로 감소하는 경향이 나타났다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제35권1호
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• pp.9-15
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• 2011

본 연구에서는 3 차원 전산 열유동해석을 통하여 형상법칙에 근거하여 개발된 냉각판의 열수력학적인 특성을 분석하였다. 서펜타인 형상을 포함하여 최적화, 최적화되지 않은 1, 2 차 형상 총 5 개 형상을 대상으로 동일한 구속조건을 부여함으로써 유동저항, 열저항 및 분지유로에서의 유동균일도를 상호 비교함으로써 냉각판의 성능평가를 수행하였다. 그 결과, 최적화된 1, 2 차 형상 구조가 최적화되지 않은 경우와 비교하여 훨씬 적은 압력손실을 나타내었으며, 압력손실을 기준으로 최적화된 2 차 형상 구조가 가장 우수한 유동 구조를 나타내었다. 또한, 최적화된 1, 2 차 형상구조의 열저항 및 유동 분배성능도 기존에 사용되는 유로형상과 비교하여 모두 우수한 성능을 보였다.

• Tribology and Lubricants
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• 제31권1호
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• pp.21-27
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• 2015

We carry out experiments to characterize textured bearing steel with varying hole density and depth. Textured surface is believed to reduce the friction coefficient, and improve performance and wearing caused by third-body contact. We employ three lubrication regime conditions based on the Stribeck curve: boundary lubrication, mixed lubrication, and hydrodynamic lubrication. Ultrasonic machining is an untraditional machining method wherein abrasive grit particles are used. The hammering process on the work piece surface by abrasive provides the desired form. In this study, we create multi-holes on the bearing steel surface for texturing purposes. Holes are formed by an ultrasonic machine with a diameter of 0.534 mm and a depth of about 2-4 mm, and they are distributed on the contact surface with a density between 1.37-2.23%. The hole density over the surface area is an important factor affecting the friction. We test nine types of textured specimens using four times replication and compare them with the untextured specimen using graphs, as well as photographs taken using a scanning electron microscope. We use Analyzes variant in this experiment to find the correlation between each pair of treatments. Finally, we report the effect of hole density and depth on the friction coefficient.

• 한국농공학회논문집
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• 제58권6호
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• pp.9-21
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• 2016

Agricultural reservoirs in Korea have been recognized as an emerging resource for recreational and cultural activities for residents. However, most of the reservoirs are eutrophic and showing high level of contamination with nuisance algal bloom and offensive odor during the summer. For better management and restoration of the reservoirs' water quality, scientific modeling approaches could be used to diagnose the problems and evaluate the efficacy of alternative control measures. The objectives of this study were to validate the performance of a three-dimensional (3D) hydrodynamic and water quality model (Environmental Fluid Dynamics Code, EFDC) for a eutrophic agricultural reservoir and assess the effect of bypassing of the effluent from a wastewater treatment plant on the reservoir water quality. The 3D model successfully simulated the temporal variations of water temperature, DO, TOC, nitrogen and phosphorus species and Chl-a observed in 2014 and also captured their spatial heterogeneity in the reservoir. The simulation results indicated that the point source bypassing may reduce the T-N and T-P concentrations of the reservoir by 6.6 ~ 8.2 %, and 1.7 ~ 16.8 %, respectively. The bypassing, however, showed a marginal effect on the control of TOC due to the increased algal biomass associated with the increased water retention time after bypassing as well as the lower TOC level of the effluent compared to the ambient reservoir water.

• Tribology and Lubricants
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• 제30권1호
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• pp.59-63
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• 2014

Laser Surface Texturing(LST) is a surface engineering process used to improve tribological characteristics of materials by creating patterned microstructures on the mechanical contact surface. In LST technology, a pulsated laser beam is used to create arranged dimples on a surface by a material ablation process, which can improve such as load capacity, wear resistances, lubrication lifetime, and reduce friction coefficients. In the present study, the effect of multi-scale LST on lubricant regime was investigated. A pulsed Nd:YAG laser was applied on the bearing steel(AISI 52100) to create arranged dimples. To optimize the surface texturing effect on friction, multi-scale texture dimples with some specific formula arrays were fabricated by combining circles, ellipses and the laser ablation process. The tribological testing of multi-scale textured surface was performed by a flat-on-flat unidirectional tribometer under lubrication and the results compared with that of the non-textured surface. Through an increase in sliding speed, the beneficial effect of multi-scale LST performance was achieved. The multi-scale textured surface had lower friction coefficient performances than the non-textured surface due to the hydrodynamic lubrication effect.

• 해양환경안전학회지
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• 제26권4호
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• pp.403-411
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• 2020

본 논문에서는 도서 지역 화물 및 승객 운송을 맡은 연안 항해용 친환경 차도선을 개발하면서, 검토된 주요 결과들에 대해서 논의한다. 시장에서의 경제성을 확보하기 위하여, 폭 19 m를 최종 개발모델 및 갑판면적에 많은 차량이 배치되도록 고려하였다. 조파저항 감소를 위해 선형 형상은 "V"에 선수벌수를 접목하였으며, 수치해석을 통해 개발 선박의 유체역학적 성능을 확인하였다. 선가를 직접 결정짓는 선각 중량을 감소하기 위하여, 최적화 전문 프로그램에 내재된 다목적 최적화 방법인 파레토 시뮬레이트 어닐링을 활용하여 약 3.9 %의 중량 절감을 달성하였다. 본 연구를 통해서 도출된 주요 결과들은 추후 쌍동형 차도선 관련 연구를 수행하는 엔지니어와 관련 산업에 좋은 선례가 될 것으로 기대한다.

• Biotechnology and Bioprocess Engineering:BBE
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• 제8권4호
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• pp.233-239
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• 2003

For the quantitative analysis of an unknown sample a calibration curve should be obtained, as analytical instruments give relative, rather than absolute measurements. Therefore, researchers should make standard samples with various known concentrations, measure each standard and the unknown sample, and then determine the concentration of the unknown by comparing the measured value to those of the standards. These procedures are tedious and time-consuming. Therefore, we developed a polymer based microfluidic device from polydimethylsiloxane, which integrates serial dilution and capillary electrophoresis functions in a single device. The integrated microchip can provide a one-step analytical tool, and thus replace the complex experimental procedures. Two plastic syringes, one containing a buffer solution and the other a standard solution, were connected to two inlet holes on a microchip, and pushed by a hydrodynamic force. The standard sample is serially diluted to various concentrations through the microfluidic networks. The diluted samples are sequentially introduced through microchannels by electro-osmotic force, and their laser-induced fluorescence signals measured by capillary electrophoresis. We demonstrate the integrated microchip performance by measuring the fluorescence signals of fluorescein at various concentrations. The calibration curve obtained from the electropherograms showed the expected linearity.

• 한국유체기계학회 논문집
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• 제17권6호
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• pp.29-37
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• 2014

Non-Newtonian fluid mechanics takes charge of an important role in the oil industries. Especially in the oil well drilling process, the drilling fluid such as mud keeps the drill bit cool and clean during drilling, with suspending drill cuttings and lubricating a drill bit. The purpose of this study is to examine the effect of fluid mud rheological properties to predict different characteristics of non-Newtonian fluid in the mud mixing tank on offshore drilling platforms. In this paper, ANSYS fluent package was used for the simulation to solve the hydrodynamic force and to evaluate mud mixing time. Prediction of the power consumption and the pumping effectiveness has been presented with different operating fluid models as Newtonian and non-Newtonian fluid. The comparison between Newtonain mud model and non-Newtonian mud model is confirmed by the CFD simulation method of drilling mud mixing tank. The results present useful information for the design of the drilling mud mixing tanks and provide some guidance on the use of CFD tool for such non-Newtonian fluid flow.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제33권1호
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• pp.45-53
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• 2020

액체저장탱크의 지진 거동은 유체-구조물 상호작용에 의해 복잡하게 나타나므로, 이 시스템의 지진응답과 피해를 정확하게 예측하기 위해서는 이를 엄밀히 고려하여야 한다. 이 연구에서는 유체-구조물 상호작용을 엄밀히 고려하여 양방향 수평 지반운동이 작용하는 직사각형 액체저장탱크의 지진응답 해석을 수행하고 그 응답 특성을 분석하고자 한다. 이를 위해 지진하중 작용 시 발생하는 유체 동수압을 유한요소 기법을 사용하여 산정하고, 이 동수압을 구조물의 유한 요소에 작용하여 전체 시스템의 동적 거동을 모사한다. 예제 직사각형 액체저장탱크의 지진응답 해석을 통하여 대상 시스템의 동적 거동은 양방향 수평 지반운동이 작용하는 방위각에 의해 유의미한 영향을 받음을 확인할 수 있다. 그러므로 직사각형 액체저장탱크의 내진설계를 수행하거나 내진성능을 검토할 때는 이러한 특성을 고려하여야 할 것이다.

• 대한조선학회논문집
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• 제38권1호
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• pp.52-61
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• 2001

최근에 선형의 유체성능 평가에 활용되기 시작한 CFD 계산결과의 검증을 위해서는 잘 정리된 선체 주위의 국부유동 계측자료의 확보가 필수적이다. 그동안 국내에서 저항성능 평가를 위한 검증자료의 확보를 위해 모형선이 직진하는 경우에 대한 유동 계측이 몇 차례 수행되었다. 본 논문에서는 VLCC 모형의 사항 중 발생하는 여러 개의 분리된 보오텍스 등 매우 복잡한 선미 유동장을 계측함으로써 조종성 계수 추정을 위한 수치계산 결과의 검증 자료를 확보하고자 하였다. 선체가 표류각 $0^{\circ},\;5^{\circ}$와 $10^{\circ}$를 가지고 진행할 때, St. 2와 A.P. 위치에서 좌현 및 우현의 속도장을 각각 계측하였으며, 표류각이 큰 경우에는 각각 발생 위치가 다른 네 개의 보오텍스가 선미에 나타나는 것을 확인할 수 있었다.