• 터널과지하공간
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• 제28권3호
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• pp.247-257
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• 2018

고속 열차는 승객과 화물을 대량으로 빠른 시간에 운송할 수 있어 세계 여러 나라에서 고속철도 건설이 증가하고 있다. 열차가 고속으로 주행할 경우 열차의 전두부에 공기 저항이 발생하며, 이러한 공기 저항을 감소시키기 위하여 열차의 형상을 유선형으로 설계한다. 고속으로 주행하는 열차가 터널에 진입할때, 터널 내에서 발생한 공기 저항으로 인하여 개활지 주행 시 보다 훨씬 큰 동력이 요구된다. 따라서 열차가 터널에 진입할 때 열차에 작용하는 공기 저항을 감소시키기 위하여 열차의 주행 속도를 감소시킨다. 이렇게 열차의 속도를 감소시킬 경우, 고속 열차의 운송 능력 및 장점이 감소되기 때문에 터널 내에서 열차 주행으로 인하여 발생되는 공기 저항을 감소시키는 설비가 필수적이다. 이 연구에서는 터널 내에서 열차의 고속 주행을 위하여 필요한 공기 압력 제어 시스템의 효과를 분석하기 위하여 1차원 수치해석을 수행하였다. 1차원 수치해석 프로그램을 통하여, 터널의 단면적 및 공기압력 제어 덕트의 단면적과 배치 간격이 터널 내에서 발생하는 공기 저항에 미치는 영향을 상세히 분석하였다.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제12권6호
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• pp.111-118
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• 2004

The work presented in this paper concerns the aerodynamic characteristics and compression wave generated in a tunnel when a high speed train enters it. A large number of solutions have been proposed to reduce the amplitude of the pressure gradient in tunnels and some of the most efficient solutions consist of (a) addition ofa blind hood, (b) addition of inclined part at the entrance, and (c) holes in the ceiling of the tunnel. These are numerically studied by using the three-dimensional unsteady compressible Euler equation solver with ALE, CFD code, based on FEM method. Computational results showed that the smaller inclined angle leads to the lower pressure gradient of compression wave front. This study indicated that the most efficient slant angle is in the range from $30^{\circ}$ to $50^{\circ}$. The maximum pressure gradient is reduced by $26.81\%$ for the inclined angle of $30^{\circ}$ as compared to vertical entry. Results also showed that maximum pressure gradient can be reduced by $15.94\%$ in blind hood entry as compared to $30^{\circ}$ inclined tunnel entry. Furthermore, the present analysis showed that inclined slant angle has little effect on aerodynamic drag. Comparison of the pressure gradient between the inclined tunnel hood and the vertical entry with air vent holes indicated that the optimum inclined tunnel hood is much more effective way in reducing pressure gradient and increasing the pressure rise time.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제20권4호
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• pp.687-699
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• 2018

해저터널의 시공은 육상터널의 시공과 몇 가지 다른 부분이 존재하는데 지하수 이외에 해수가 존재하여 고수압을 받으며, 시공 중 지반보강이 육상터널보다 매우 어려운 점 등이 대표적이다. 그러므로 해저터널 시공 시 시공트러블 발생의 예방은 매우 중요하다. 본 고에서는 서해안 해저 약 60 m에 시공한 소형 슬러리 TBM의 굴진 성능을 분석하기 위하여 대상 지반의 지질학적 특성들과 기계적 특성들을 DB로 구축하였다. 구축한 DB 중 추력, 토크 및 RPM 등이 순굴진율에 주는 영향을 확인하고자 각 변수들 간의 상관분석을 실시하였다. 또한 구축된 DB로부터 비에너지와 FPI와의 상관관계를 분석하고 순 굴진율을 예측할 수 있는 경험식을 제시하였다.

• 한국철도학회:학술대회논문집
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• 한국철도학회 2008년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.1166-1171
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• 2008

Through Korean high speed train development project "G7 Leading Technology Development Project" from 1996 to 2002, HSR-350X has been developed. It can run the maximum operating speed of 350 km/h. Based on this technology, KTX-2 which will be served commercially has been developed till 2007. This paper introduces the aerodynamic analysis of the High-Speed EMU and shows the results of optimized aerodynamic nose shape design techniques and clean pantograph panhead original techniques study. These are the important parts of developments for high speed train which maximum speed is 400 km/h. Especially for decrease of tunnel micro pressure waves, the optimized nose area distributions were derived and the characteristics of micro pressure wave were analyzed. The robust optimized pantograph panhead shapes investigated to improve the performance and decrease the vortex flow which is thought to be its noise source. These shapes are clean and robust to external disturbances like unsteady accelerated flow or side wind was derived. Finally aerodynamic performances was verified with PIV and smog visualization by wind tunnel test.

• Macromolecular Research
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• 제15권1호
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• pp.22-30
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• 2007

High water vapor permeable coating materials were prepared by blending aqueous poly(vinyl alcohol) (PVA) solution with waterborne polyurethane-urea (WBPU) dispersions synthesized by prepolymer mixing process. Stable WBPU/PVA dispersions were achieved at PVA content below 30 wt%. As the water soluble polymer PVA content increased, the number and density of total micro-pores (tunnel-like/isolated micro-pores) formed after the dissolution of PVA in water increased, and the water vapor permeability of coated Nylon fabric also increased significantly. Using WBPU/water soluble polymer PVA blends as a coating material and then dissolving PVA in water was confirmed to be an effective method to obtain prominent breathable fabrics.

• 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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• 한국전산유체공학회 2010년 춘계학술대회논문집
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• pp.32-36
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• 2010

This paper dealt with the flow simulation for the optimum designed propeller for Micro Aerial Vehicle, using a commercial CFD program(FLUENT). The propeller was modeled by the Multiple Reference Frame(MRF) method. For the validation of the computational method, the flow field analysis results for the propeller were compared with the flow analysis results, which are using Xfoil, for the optimum design, and with the wind tunnel data of a similar propeller model. By these validation processes, the reliability of MRF method was confirmed.

• 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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• 한국전산유체공학회 2002년도 춘계 학술대회논문집
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• pp.53-58
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• 2002

A three-dimensional incompressible Navier-Stokes solver is developed for the flow analysis around Micro Air Vehicle(MAV) designed by MACDL(Micro Aerodynamic Control and Design Lab), Seoul National Univ., Validations of this solver are presented for two cases, first flow over the circular cylinder with infinite length, second flow over infinite wing with wing section, E387 airfoil. Simultaneously, Wind Tunnel test is performed with Flatform Wire type sir-component balance and model designed by MACDL. The numerical results are also examined through comparison with experimental data.

• 한국지반공학회논문집
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• 제19권5호
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• pp.109-122
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• 2003

기존 철도터널의 운행속도 향상시 문제가 되는 터널내 공기의 압축파 문제를 해결하기 위해서는 단면의 화대보다는 통풍공 수직구의 건설이 경제성 및 시공성 측면에서 유리한 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 장기재령의 운영중인 철도터널에 통풍공 수직구를 건설함에 따라 발생될 수 있는 본선터널, 하부갱도 그리고 수직구의 역학적 거동들을 파악하기 위한 목적으로 3개의 독립적인 요소기술들에 대하여 실험적, 해석적 연구를 수행하였다. 연구결과, 먼저 장기재령과 콘크리트 라이닝의 강도관계는 재령이 증가함에 따라 강도가 저하하는 경향을 확인할 수 있었으며, 본선터널과 수직구의 최소 적정이격 거리를 해석적으로 추정한 결과는 본선터널 직경(D)의 약 0.5D 이상이 적합한 것으로 도출되었다. 다음으로 수직구 굴착에 따른 하부갱도의 3차원적 거동은 시험시공의 계측결과와 탄소성 유한요소해석 결과가 유사한 경향을 나타내었으나, 수직구 굴착시 수직구 자체의 거동파악을 위한 분석결과에서는 수직구의 심도별 지반거동 계측결과와 3차원 유한요소해석 결과가 상이한 거동을 보였다. 따라서 이상의 연구결과로부터 수평터널에 대한 해석결과와 계측결과의 경향은 유사하지만 변위, 응력 등의 정량적 비교에서는 지반물성치의 선정방법에 따라 다소 큰 차이가 나타남을 알 수 있었다. 또한 수직방향에 대한 거동을 해석적인 방법으로 검증하기 위해서는 지표면에서의 수평방향 응력, 변위성분을 표현할 수 있는 적정기법 연구가 요구된다.

• 지질공학
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• 제20권1호
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• pp.47-60
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• 2010

이 연구는 터널설계의 안정성을 예측하기 위한 터널거동분석에 초점을 맞춘 것이다. 3차원 수치해석, 현장계측 후 최대 변형 및 사쿠라이에 의해 제안된 터널변형에 관한 경험적 안정성 평가방법들을 결합한 평가기법을 사용하였다. 사쿠라이가 사용한 계측자료들은 새로운 해석기법을 도입하여 재해석되었다. 터널안정해석을 위한 사쿠라이의 경험적 추세선은 이론적 추세선으로 새로이 도입되었으며, 이는 안정, 불안정 및 파괴영역으로 구분되었다. 터널 현장자료의 새 해석기법을 평가하기 위한 현장의 적용 예로, 김포의 지하철 9호선으로 연결되는 인천공항의 지하철터널을 이용하였다. 그 결과 터널보강 후 인천공항 지하철의 상부 및 하부터널 모두 충분한 안정성을 보였다. 마이크로 실리카 그라우팅과 엄브레라방법에 의한 지반보강 후 겉보기 영계수가 상당히 증가하는 것을 볼 수 있었다. 그러므로, 제안된 새 해석기법을 이용하면, 터널변형과 지반조건에 따른 최적의 보강기법 선정에 활용할 수 있다.

• Journal of Ship and Ocean Technology
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• 제8권1호
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• pp.1-9
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• 2004

Experiments on friction drag reduction by injecting polymer (Polyethylene oxide) solution or micro-bubbles were carried out in the cavitation tunnel of KRISO. Two different drag reduction mechanisms were applied to a slender axi-symmetric body to measure the total drag reduction. And then the amount of friction drag reduction was estimated under the assumption that the reduction mechanisms were effective only to the friction drag component. As the result of the tests, polymer solution drag reduction up to 23％ of the total drag was observed and it corresponds to about 35％ of the estimated friction drag of the axi-symmetric body. This result matched reasonably well to that of the flat plate test "(Kim et al, 2003)". The normalization of the controlling parameters was tried at the end of this paper. Micro-bubble drag reduction was within 1％ of its total drag. This unexpected result was quite different from that of the flat plate case "(Kim et at, 2003)" The possible reasons were discussed in this paper.