• 한국해안해양공학회지
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• 제19권2호
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• pp.162-169
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• 2007

본 연구는 갑문 개방시 유출부의 흐름 현상을 수리모형실헐 결과와 3차원 수치모형실험을 비교 분석하는데 역점을 두고 있다. 대상 갑문은 군장(군산-장항)국가산업단지내의 솔리천에서 유입되는 홍수량 $218m^3/s$을 배제하기 위해서 설계된 배수갑문이다. 수치실험에 사용된 모형은 상용 전산유체역학 프로그램인 ANSYS CFX-10의 ${\kappa}-{\epsilon}$ 난류모형이다. CFX-10의 장점은 난류 흐름에 대해 현상을 양호하게 시뮬레이션 할 수 있으며 특히 물과 공기 접촉면(two phase interface)인 경계층에서 흐름 분리현상을 비교적 뚜렷하게 해석할 수 있다. 수치실험에서 해석된 유속 및 수면의 흐름 형태는 수리모형실험과 유사하게 나타났다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제41권10호
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• pp.1347-1360
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• 2009

A multi-dimensional component for the thermal-hydraulic system analysis code, MARS, was developed for a more realistic three-dimensional analysis of nuclear systems. A three-dimensional and two-fluid model for a two-phase flow in Cartesian and cylindrical coordinates was employed. The governing equations and physical constitutive relationships were extended from those of a one-dimensional version. The numerical solution method adopted a semi-implicit and finite-difference method based on a staggered-grid mesh and a donor-cell scheme. The relevant length scale was very coarse compared to commercial computational fluid dynamics tools. Thus a simple Prandtl's mixing length turbulence model was applied to interpret the turbulent induced momentum and energy diffusivity. Non drag interfacial forces were not considered as in the general nuclear system codes. Several conceptual cases with analytic solutions were chosen and analyzed to assess the fundamental terms. RPI air-water and UPTF 7 tests were simulated and compared to the experimental data. The simulation results for the RPI air-water two-phase flow experiment showed good agreement with the measured void fraction. The simulation results for the UPTF downcomer test 7 were compared to the experiment data and the results from other multi-dimensional system codes for the ECC delivery flow.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2008년도 학술발표회 논문집
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• pp.1818-1822
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• 2008

여수로와 같은 3차원 수리구조물을 설계하고 수리현상을 조사하거나, 형상 및 안정성을 파악하기 위해서는 일반적으로 수리모형실험을 통하여 실제 현상을 모의하는 경우가 많다. 그러나 수리모형실험을 하기 위해서는 많은 시간과 비용 및 공간이 필요하며 실제 수리구조물을 축소시켜 측정하는 것은 대단히 어렵고 표면장력 등이 실험결과에도 상당한 영향을 미칠 수 있으며 다양한 경우의 실험은 현실적으로 불가능하다. 따라서, 수치해석을 통하여 적정한 초기결과를 도출할 필요성이 있으며, 이를 통하여 수리모형실험의 대상을 결정하고 결과를 비교한다면 경제적이고 합리적인 수리구조물의 설계와 평가가 가능하다. 본 연구에서는 최적의 여수로를 설계하기 위하여 월류형 여수로를 대상으로 수치해석을 수행하였고, 수리모형실험에 대한 실험적인 접근을 통하여 수리적 조건을 향상시킬 수 있는 보다 나은 설계안을 제시하였다. 이러한 수리모형실험 계측결과를 통하여 개선된 수리구조물 설계안을 제안하였고, 개선된 설계안에 대한 개선효과를 조사하였다.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제25권5호
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• pp.550-559
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• 2014

Hydraulic performance of the 1 inch ball valve have been analyzed based on the three-dimensional Reynolds-averaged Navier-Stokes analysis and an experiment. The experimental test rig of the 1 inch ball valve has been developed to investigate pressure drop for the 1 inch ball valve. The numerical model, which has reliability and effectiveness, has been constructed through the grid dependency test and validation with the results of the experiment. Shear stress transport turbulence model has been used to enhance an accuracy of the turbulence prediction in the pipeline and ball valve, respectively. Effects of the ball valve angle on the flow characteristics and friction performance have been evaluated.

• 한국수자원학회논문집
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• 제38권3호
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• pp.179-188
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• 2005

본 연구에서는 화북다목적댐을 대상으로 2차원, 3차원 수치모형실험이 수리모형실험과 더불어 설계자에게 유용한 해석도구로 사용될 수 있음을 보였다. 2차원, 3차원 수치모형으로 천수방정식을 지배방정식으로 하는 RMA2와 RANS를 지배방정식으로 하는 FLOW-3D 모형을 이용하였다. 수몰지역과 접근수로에서의 유황, 월류웨어의 방류능력, 월류부, 도류부, 감세지에서의 수면형상, 월류부에서의 압력분포에 대한 수치모의 결과를 수리모형실험 결과와 비교하였다. 비교 결과, 대부분의 경우에 수치모의 결과는 수리모형실험 결과를 잘 재현하는 것으로 나타났다 그러나, 감세지에서의 도수현상에 대한 수치모의 결과는 공기연행효과로 인해 수리모형실험 결과와 다소 차이가 발생하는 것으로 나타났다.

• 한국해안해양공학회지
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• 제19권1호
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• pp.66-72
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• 2007

연안역의 파랑을 효율적으로 제어하고 경제적으로 유리한 구조물로서 다원주 파일군을 제안하고, 이 구조물의 수리학적 특성을 검토하기 위해 3차원 수리모형실험을 수행하였다. 이 실험에서는 콘크리트를 사용한 기존의 파제제와 아크릴로 제작된 다원주 파일 형태를 이용한 구조물을 동일 평면배치 상에서 파고분석을 통해 파랑제어 및 항내 정온도 향상 여부를 분석하였다. 결과적으로 동일 평면배치 상에서의 항내 정온도 효과는 파제제 설치 > 교차 배열 다원주 파일군 설치 > 정방형 배열 다원주 파일군 설치 순으로 나타났다.

• 터널과지하공간
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• 제17권2호
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• pp.109-118
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• 2007

굴착손상영역(EDZ)은 굴착으로 인해 현지 암반이 역학적으로 손상을 입게 되어 응력상태, 변위상태, 암반의 안정성, 지하수의 흐름상태 등에 변화가 일어나는 영역을 의미한다. EDZ의 역학적 특성과 관련한 많은 연구들이 수행되었지만, EDZ에서의 지하수 유동 특성에 관한 연구는 아직 부족한 수준이다. 본 연구에서는 굴착으로 인한 수리-역학 상호작용(coupling)에 의해 굴착면 주변의 수리적 간극값이 변하는 영역을 수리적 굴착 thstkdduddudr이라 정의하고, 이를 3차원 분리단열망(DFN)에 적용시켜 보았다. 이를 통해 수리적 간극변화가 3차원 불연속 망에서의 전반적인 지하수 유동에 미치는 영향을 파악하였다. 또한 3차원 DFN 지하수 유동 해석 시 주로 이용되는 수두 조건과 유량 조건의 적용성을 고찰하였다. 해석 결과 수리-역학적 상호거동에 의해 발생하는 굴착면 주변의 수리적 간극변화는 터널 내부로 유입되는 유량에 큰 영향을 미치는 것으로 나타났다. 또한 DFN 해석 시 다양한 경계조건에 따른 상이한 결과를 토대로 보다 합리적인 경계조건 설정에 대한 방향을 제시하였다. 마지막으로 실제 현장에서 수리해석을 실시한 자료를 바탕으로 수리적 간극 값의 변화를 고려할 때와 고려하지 않을 때의 유입유량 차이를 통해, 3차원 지하공동의 지하수 유동해석 시 수리적 간극 값의 변화를 고려하는 것이 보다 더 보수적인 결과를 나타내는 것을 확인하였다.

• 대한기계학회논문집
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• 제18권5호
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• pp.1150-1157
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• 1994

This paper presents dynamic analysis of a hydraulic excavator based on experimental data. A three dimensional multibody model of a hydraulic excavator is modeled for the computer simulation. The hydraulic pressures acting on the cylinders are measured from experiments, and the forces exerting on the cylinders are calculated from the measured pressures. Using these forces, the dynamic analysis of the excavator is carried out to regenerate the motion in the computer simulation. A proper operation scheme is assumed to match the computational result and the experiment. The DADS program is used for the dynamic analysis.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제34권1호
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• pp.1-10
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• 2022

본 연구에서는 저유속 조건에서도 발전이 가능한 수평 2열 쉬라우드 조류에너지 변환장치를 개발하였다. 쉬라우드 시스템의 형상을 결정하기 위해 3차원 수치모의 실험을 수행하였으며, 1/6 축소모형을 제작하여 수리모형 실험을 수행하였다. 수리모형 실험은 4가지 유속 조건하에서 수행하였으며, 각각의 실험 케이스별로 유속, 토크 및 RPM을 계측하였다. 수치모의 실험 결과, 노즐을 통과한 유속은 실린더에서 약 2~3배 유속이 증폭되는 것을 확인하였으며, 연장비가 2:1일 때, 가장 높은 유속 증폭율을 보였다. 또한 노즐과 실린더의 직경비는 1.5:1일 때 유속이 2.8배 증가하는 것으로 나타났다. 한편 수리모형 실험 결과, TSR이 1.75~2 일 때, 0.32~0.34의 출력 성능을 보이는 것으로 나타났다.

• 한국해양공학회지
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• 제32권5호
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• pp.351-360
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• 2018

The construction of large scale harbor structures at Maengbang beach, which is located on the eastern coast of Korea, is of great concern because it may cause disastrous beach erosion in the vicinity. Therefore, a hydraulic model experiment was conducted to examine the morphological changes after such construction. The water depth was scaled using the method of Van Rijn (2010), which is a well-known scale law, but the results appeared to be overestimated. The present study developed a new scale law that applies an equilibrium beach profile formula to scale the model evolution to the prototype scale. When compared with survey data observed at Maengbang beach, the proposed method showed better agreement than the method of Van Rijn (2010).