• International Journal of Fluid Machinery and Systems
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• 제9권4호
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• pp.338-353
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• 2016

Information on the surge behaviors and stall stagnation boundaries for a nine-stage axial flow compressor are summarized on the basis of analytical data in comparison with those for a single-stage one, with attention to the pressure ratio effect. The general trends of the surge loop behaviors of the pressure-mass flow are similar for both compressors including the fact that the subharmonic surges tend to appear very near the stall stagnation boundaries. With respect to the nine-stage compressor, however, the mild loops in the subharmonic surges tend to be very small in size relative to the deep loops, and at the same time, insufficient surge recovery phenomenon, which is a kind of subharmonic surge, appears also far from the stagnation boundary for relatively short delivery flow-paths. The latter is found to be a rear-stage surge caused by unstalling and re-stalling of the rear stages with the front-stages kept in stall in the stalled condition of the whole compressor, which situation is caused by stage-wise mismatching in the bottom pressure levels of the in-stall multi-stage compressor. The fundamental information on the stall stagnation boundaries is given by a group of normalized geometrical parameters including relative delivery flow-path length, relative suction flow-path length, and sectional area-pressure ratio, and by another group of normalized frequency parameters including relative surge frequencies, modified reduced resonance frequencies, and modified reduced surge frequencies. Respective groups of the normalized parameters show very similar tendency of behaviors for the nine-stage compressor and the single-stage compressor. The modified reduced resonance frequency could be the more reasonable parameter suggesting the flow-induced oscillation nature of the surge phenomena. It could give the stall stagnation boundary in a more unified manner than the Greitzer's B parameter.

• 수산해양기술연구
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• 제27권4호
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• pp.293-302
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• 1991

태풍해일의 변동양상과 특성을 파악하기 위하여, 한국 남해안의 7개 검조소의 조석관측자료와 기상자료를 사용하여 태풍 Thelma 통과기간 중 각 항에서의 추산조위와 해일을 추정하여, 시간영역별 기상 및 해면변동에 관한 EOF분석을 하고 태풍해일, 기압, 바람응력의 spectrum분석을 실시하였다. 반폐쇄성 만(여수)인 경우 바람응력이 기압보다 해일발생에 큰 영향을 미치며, 개방된 항만(제주)은 기압이 해일에 큰 역할을 하는 것으로 나타났다. 해일의 값은 13.1~91.7cm 범위로서 여수에서 최고치를 보였다. 태풍 Thelma 통과시 EOF 제 1 모드는 전체 해일변동의 63%를 차지하였고, 제 1 모드에 수반된 해일의 시간변동은 18 시간 동안 쌍봉의 peak를 가진 변동을 보였다. 제 1 모드에 대한 남해안 7개 지점에서의 해일의 공간적 변동은 여수를 중심으로 동시에 해면이 상승하였다. 남해안 4개항(부산, 충무, 여수, 제주)의 해일, 기압 및 바람응력 spectrum의 peak 에너지는 0.008-0.076cph(약 3-10시간)의 저주파수대에 밀집되어 있고, 해일의 경우 여수와 제주에서 에너지 밀도가 크게 나타났다. 기압의 에너지 변동은 탁월하지 않았으며, 바람응력은 부산, 여수, 제주에서 에너지 밀도가 잘 나타났다. 또한, 세 변동성분의 자기상관은 해일의 경우 주기적 변동을 나타내었고, 기압과 바람응력은 모두 불규칙적인 상관을 보였다.

• International Journal of Fluid Machinery and Systems
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• 제9권1호
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• pp.17-27
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• 2016

Researches on the mechanism of surging and the surge behaviors in the systems of pumps, or fans or compressors, and the effects of flow-paths had been initiated and had made a great progress in Japan in the decades from the nineteen-forties to the nineteen-sixties. In 1947, the essential cause of the surges, i.e., self-excited oscillation nature of the flow-system, was discovered analytically by Professor Sumiji Fujii of Tokyo University, and most of the characteristic behaviors of the phenomena had been explained clearly. Successive studies by many other Japanese researchers continued to prove experimentally the mechanism, to extend the analytical studies, and to attempt preventing surge occurrence, etc. in the following two decades. The historical information on the early surge studies could be helpful to some concerned people. At the same time, the basic and plain ways of discussions and reasoning about the phenomena in the pioneering researches could give us much to be learned even in the present time of high-power computing systems. Regrettably, many of the original research works have been published only in Japanese. The present review introduces very briefly the situations in memories of the pioneering researchers and engineers.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제31권5호
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• pp.241-252
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• 2019

폭풍으로 인한 연안재해 피해에 대한 적절한 대응책을 수립하기 위해서는 빈도 해일고 산정에 대한 연구가 필요하다. 과거에 관측된 태풍은 모집단 수가 적기 때문에 tropical cyclone risk model(TCRM)을 이용해 역사태풍의 이동경로와 중심기압을 확률밀도함수로 추정하여 확률적으로 발생하는 176,689개의 합성태풍을 생성하였다. 아울러 중국 남동부 연안으로 상륙한 후 재부상 하거나 소멸되는 태풍 특성을 합성태풍에 고려하기 위해 역사태풍의 이동각도를 확률밀도함수로 추정하고 감쇠 매개변수와 함께 적용하여 중국 남동부 연안에서 서남해안으로 이동하는 태풍의 통과율이 개선되었다. 태풍속성은 역사태풍으로부터 분석하였으며 중심기압과 최대풍속($V_{max}$), 최대풍속 반경($R_{max}$)의 상관관계식을 산정하여 합성태풍에 적용하였다. 해일고는 ADCIRC 모형을 이용해 조석과 합성태풍을 고려하여 산정하였으며 Perl script로 자동화하였다. 확률적으로 발생시킨 합성태풍에 의한 해일고는 실제 자연현상에서 발생하는 해일고와 유사하게 나타나기 때문에 빈도 해일고를 산정할 수 있다. 따라서 일반화된 극치분포(Generalized Extreme Value, GEV)의 모수를 추정하여 극치 해일고를 산정하였으며, 100년 빈도 해일고는 경험모의기법으로 산정한 빈도 해일고와 비교하여 만족스러운 결과가 도출되었다. 본 연구에서 제안한 방법은 일반 해역에서 빈도 해일고 산정시 활용될 수 있다.

• International Journal of Fluid Machinery and Systems
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• 제1권1호
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• pp.140-147
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• 2008

An experiment setup was introduced to study dynamic behaviour of different types of check valves and the effects of air entrainment on the check valve performance under pressure transient condition. The experiment results show that the check valves with low inertia, assisted by springs or small traveling distance/angle gave better performance under pressure transient condition than check valves without these features. Air entrainment was found to affect both wave speed and reverse velocity. With the increase of the initial air void fraction in pipeline, the experiment results show that the wave speed was reduced, the reverse velocity was increased. The first peak pressure increased initially and then decreased with the increase of the initial air void fraction, the pressure surge periods were increased proportionally with air void fraction due to the greatly reduced wave speed. The study can be applied to help choosing suitable check valves for a particular pumping system.

• International Journal of Fluid Machinery and Systems
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• 제6권4호
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• pp.189-199
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• 2013

A practical method of surge simulation in a system of a high-pressure-ratio multistage axial flow compressor and ducts, named SRGTRAN, is described about the principal procedures and the details. The code is constructed on the basis of one-dimensional stage-by-stage modeling and application of fundamental equations of mass, momentum, and energy. An example of analytical result on surge behaviors is included as an experimental verification. It will enable to examine the transient flow phenomena caused by possible compressor surges and their influences on the system components in plant systems including high-pressure-ratio axial compressors or gas turbines.

• 대한기계학회논문집
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• 제10권1호
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• pp.15-24
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• 1986

본 논문에서는 특성유선해법에 의하여 각 방정식을 유한착분방정식으로 변환 하고 이를 유압시스템에 사용하기 위하여 유압회로의 일반적인 요소인 서어보밸브, 방향제어밸브, 유압모우터, 실린더, 릴리이프 밸브, 필터등이 회로내에 연결되어 있는 경우에 대하여 해석할 수 있는 프로그램을 짜고 유압시스템에서 발생하는 압력 및 유량의 속도현상을 예측할 수 있도록 하였다. 프로그램의 정확도를 판단하기 위하여 계산결과와 실험결과를 비교하였으며 압력과도현상에 미치는 요소인 부하의 크기, 관로의 재질, 관로의 길이, 밸브의 개별시간, 액튜에이터 입구측과 출구측 사이에 바이패스밸브의 설치효과에 대하여 연구하였다.

• 한국해양학회지:바다
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• 제9권3호
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• pp.119-129
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• 2004

2003년 9월 12일에 태풍 “매미”가 남해안으로 상륙하면서 발생한 광양만의 해일고를 산정한 결과, 고조위 편차는 93∼108 cm이고, 최대 조위편차는 176∼196 cm로 나타났다. 최대 조위편차를 요인별로 분석하면 기압강하에 의한 해면상승이 59 cm, 섬진강 홍수로 인한 수위 상승이 4∼5 cm, 그리고 외해로부터 해일파의 전파 및 강풍에 의한 해면상승이 l13∼132 cm이다. 이번에 광양항(PT3)에서의 실측 최고조위 460 cm는 광양제철소 부지 설계시에 추정한 100년 빈도 설계조위 455 cm보다 5 cm 높고, 1987년 태풍 “셀마” 통과시에 기록된 기왕 고극조위 445 cm보다 15 cm높은 조위로서, 과거 20년 간의 최대 고극조위를 나타냈다.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제32권4호
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• pp.252-261
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• 2020

2018년 남해안에 내습한 태풍 콩레이에 의해 발생한 폭풍해일과 파랑을 일본 기상청의 기상자료인 JMA-MSM 기상 예보 자료를 이용하여 수치모의하고 남동 해안의 항만에서 관측된 폭풍해일 시계열 자료와 비교 검증하였다. 폭풍해일과 동시에 발생하는 파랑에 대해서는 국립해양조사원과 기상청에서 운영하는 해상 파고부이 자료 및 한국해양과학기술원에서 관측한 연안 AWAC 파고계 자료와 비교하여 검증하였다. 기상자료에 따른 폭풍해일과 파랑의 정밀도를 파악하기 위해 미국 합동태풍경보센터인 JTWC에서 제공하는 best track을 이용하여 생성된 기압장과 바람장을 이용한 수치모의를 수행하고 비교 분석하였다. 이 연구를 통하여 정도 높은 폭풍해일과 파랑을 추산하기 위해 신뢰도 높은 기상장이 필수적임을 알 수 있었다.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제20권1호
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• pp.93-100
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• 2008

Multi-nesting grid system을 이용한 한국해양연구원의 해일모델을 해일고 산출에 사용하기 위해 검증하였다. 다양한 수치실험은 2003년 9월 내습한 태풍 매미를 기준으로 이루어졌다. 이 태풍해일모델의 성능을 알아보기 위해 조석검증을 비롯하여 개방경계조건, 격자 크기 그리고 태풍의 진로 등에 대한 일련의 수치실험이 실시되었다. 본 연구에서 기상입격자료인 해면기압장과 바람장은 CE wind 모델로 계산하였다. 총 11개 조위관측소의 1분 간격 조위자료와 모델 결과를 비교하였으며, 해일고를 성공적으로 재현하였다. 이러한 실험들은 정밀한 해일고 산출에 있어 기상자료의 중요성과 상세정밀격자의 필요성을 강조하기 위한 것이다. 이 태풍해일 모델은 보다 세밀한 검증과정을 거친다면 해일고 예측을 위해 상시 운용될 수 있다고 사료된다.