• 한국항해항만학회지
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• 제33권1호
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• pp.65-70
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• 2009

대수심의 유체운동을 포텐셜 운동으로 가정하여 자유수면의 거동을 신속히 해석하는 BEM 해석법과 구조물 근방에서 유체의 자유 수면 변화를 계산하기 위하여 NS방정식의 해석으로 CADMAS-SURF 기법을 결합하여 하이브리드 수치기법을 개발하였다. 하이브리드 해석법에서는 반사파를 고려해야 할 넓은 영역에서, 대수심의 영역은 BEM이, 천수역은 CADMAS-SURF가 계산하게 된다. 특히, 하이브리드 모델은 장시간에 걸친 불규칙파의 운동에 대해서는 단독의 CADMAS-SURF을 이용한 계산에 비해 거의 동일한 정확도로 월등히 신속하게 계산할 수 있다. 본 연구에서는 완경사 해저면을 가진 넓은 해역에서, 호안구조물에 내습하는 파랑의 처오름과 월파와 같은 강비선형 파랑장 계산에 결합해석모델을 적용하였다. 계산결과는 각각 토요시마(풍도(豊島))의 규칙과 처오름 실험과 고다(합전(合田))가 제안한 불규칙파의 월파량 산정도와 비교하였다.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제34권6호
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• pp.233-246
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• 2022

기존 케이슨방파제의 전면 또는 후면에 추가로 케이슨을 설치하여 구조물의 안정성을 향상시키기 위한 설계 및 시공사례가 보고되고 있다. 본 연구에서는 상용프로그램인 ANSYS AQWA를 이용하여 신규 케이슨이 추가로 설치되는 경우 입사하는 파랑과 케이슨들간의 상호작용 영향에 의해 개별 케이슨에 작용하는 파력 특성을 분석하였다. 앞뒤 케이슨간의 간격변화에 따른 개별 케이슨에 작용하는 파력 특성을 주파수영역에서 수치해석을 수행하였다. 그리고 특이한 파력분포 특성이 발생되는 주파수에 대해서는 불규칙파 조건에서의 시간영역 수치해석을 통해 개별 케이슨에 작용하는 동적파력 특성을 면밀하게 검토하였다.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제33권5호
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• pp.203-216
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• 2021

진자형 파력발전장치(Oscillating Wave Surge Converter, OWSC)는 다양한 유형의 파랑 조건에서 효율적으로 작동해야하며 최적의 파랑에너지를 추출하도록 설계되어야 하기 때문에 OWSC의 거동과 관련된 복잡한 파랑-구조물 상호작용이 광범위한 조건에서 검토되어야 한다. OWSC의 개념 설계 및 개발단계에서 수치해석은 OWSC의 설계도구로써 좋은 대안이 될 수 있다. 본 연구에서는 기초적인 OWSC의 거동특성에 대한 검토를 목적으로 오픈소스 CFD를 이용하여 내습하는 파랑에 대한 역삼각형 플랩의 거동특성에 대한 수치해석을 수행하였다. 규칙파 내습시 주기의 변화에 따른 역삼각형 플랩 인근의 자유수면변위 및 회전각도(Flap Rotation angle)를 산정하여 구조물의 거동 특성에 대해 고찰하고, 그 결과를 수리실험과 비교·검토하여 해석성능의 타당성 및 OWSC의 관련 문제를 수치적으로 해석하기 위한 수치모델로서의 적용성능을 검증하였다. 수치해석결과는 파랑과 역삼각형 플랩의 상호작용에 의한 유체역학적 거동 특성을 양호하게 재현함을 확인하였다.

• 한국해안해양공학회지
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• 제15권3호
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• pp.151-158
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• 2003

잠제 주변의 유속장과 와의 발생에 대한 이해는 잠제의 소파메커니즘과 표사 및 구조물의 안정과 관련하여 중요한 기초자료로 활용될 수 있다. 본 연구에서는 일정한 경사수역에 설치된 불투과잠제 주변의 유속장의 해석과 와(vortex)서 발생을 수치적으로 모의하기 위해 자유수면의 추적기법인 VOF법에 기초하고 있는 김 등(2001, 2002)이 제안한 2차원 수치파동수로를 이용하였다. 특히, 잠제 주변의 정상류의 해석을 통해 잠제의 기하형상 및 파랑의 입사조건에 따른 와의 발생형태를 고찰하였다. 수치모의 결과 잠제 전면에서는 반시계 방향의 와가 발생하였고 잠제 후면에서는 시계방향의 와가 발생하였으며 와의 크기는 입사파고와 주기에 가장 민감하였다.

• 한국방재학회 논문집
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• 제10권1호
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• pp.111-117
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• 2010

수중구조물에 의한 파랑의 변형을 예측하기 위해 3차원 수치모형을 도입하여 수치모형 실험을 수행하였다. 본 수치모형은 Navier-Stokes 방정식을 유한차분법을 이용하여 계산하는 동수압 모형으로서, 난류의 해석을 위해서 상대적으로 큰 에디(eddy)만을 고려하는 SANS(Spatially Averaged Navier-Stokes) 방정식의 해를 구하는 LES(large-eddy-simulation) 기반의 수치모형이다. 엇갈림 격자체계에서 유한차분법을 사용하여 지배방정식을 해석하는 모형으로서 수치기법으로 Two-step projection 기법을 사용하여 SANS 방정식을 계산하였으며, Bi-CGSTAB 기법을 이용하여 Poisson 방정식의 해를 구하고 압력장을 계산하였다. 또한, 자유수면의 추적을 위하여 2차 정확도의 VOF(volume-of-fluid) 기법을 사용하였다. 먼저 선형파를 일정 수심상에서 조파시켜 해석해와 비교한 후 수중구조물이 설치된 지형에 적용하여 파랑의 변형을 수치모의하여 수리모형 실험결과와 비교 및 분석하였다.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제17권12호
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• pp.1259-1263
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• 2004

In this paper, the optimum design of ultrasonic dry cleaning head was investigated. The transducer instead of mechanical dynamic structure was used to generate ultrasonic wave and the horn-shape amplifier was utilized to solve the energy decaying problem of ultrasonic wave with propagating it through the media. The analyses of ultrasonic wave and a fluid for the selected structure of a cleaning head were carried out using SYSNOISE and ANSYS simulators, respectively. Based on simulator results, the distance between a horn and the substrate of 4 mm and the horn diameter of 10 mm were determined to maximize the energy of ultrasonic waves. The cooling structure was also considered to reduce the heat from the transducer and the horn. The equivalent circuit for the fabricated horn was deduced from HP4194A impedance/gain/phase analyzer and the frequency of an ultrasonic wave of 20.25 kHz was confirmed using the parameters of the equivalent circuit.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제40권2호
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• pp.146-151
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• 2016

This study concentrates on the design of floater for 15kW-class wave energy converter that extracts the ocean energy by oscillating vertically along the wave motion. The floater connects to a arm structure that connects to a hydraulic cylinder, which drives a hydraulic generator. The study mainly focuses on the structural analysis of the floater. Previous studies have been conducted using a miniature model; however, this study focuses on the size selection of the floater for a full scale model. Static structural analysis is conducted using fine numerical grids. Due to the complexity of the whole model, it is analyzed as a separate component. There are several load cases for each floater size, and they are analyzed thoroughly for stress (von-mises, shear, and normal) and deformation. The initial design was conducted by scaling up from the miniature model of the previous study, and the final design has been redesigned by changing the thickness and internal support structure shape.

• 한국가시화정보학회지
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• 제22권1호
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• pp.18-27
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• 2024

A series of shock wave pulses with Mach number 2.2 of 100, 200, and 300 shocks were applied to lead sulfide (PbS) nanomaterials at intervals of 5 sec per shock pulse. To investigate the crystallographic, electronic, and magnetic phase stabilities, powder X-ray diffractometry (XRD), diffused reflectance spectroscopy (DRS), and vibrating-sample magnetometry (VSM) were employed. The material exhibited a rock salt structure (NaCl-type structure); XRD results indicated that material is monoclinic with space group C121 (5). Further, XRD results showed shifts due to lattice contraction and expansion when material was subjected to shock wave pulses, indicating stable material structure. Based on the data obtained, we believe that the PbS material is a good choice for high-pressure, high-temperature, and aerospace applications due to its superior shock resistance characteristics.

• 한국해양공학회지
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• 제23권1호
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• pp.43-47
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• 2009

This paper compares theoretical wave profile and particle kinematics with experimental results generated by a 2 D wave tank. Particle velocity fields of compound waves were acquired using a PIV technique. Synchronization was applied to acquire images of the wave fields, and the time gap between these images was controlled by the user. This technique was applied to investigate the wave breaking mechanism, and the wave profile and velocity distribution in a wave breaking field was obtained.

• Journal of Biosystems Engineering
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• 제23권6호
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• pp.615-620
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• 1998

The nondestructive internal quality evaluation of agricultural products has been strongly required from the needs for individual inspection. In recent, ultrasonic wave has been considered as a solution for this problem. It transmit well through most materials and can handle safely and easily. However, specially in a watermelon, it is known that general frequency band (higher than 20kHz) ultrasonic waves do not transmitted well due to severe attenuation. The objectives of this study were to find out the proper waveform and frequency of the ultrasonic waves that transmit well inside the watermelon, and to analyze the transmitted waveform in order to make clear the structure of wave propagation in watermelon. The result of several experiments showed that 2kHz shear wave was the most suitable for the detection of internal cavity in the watermelon. Also, it was found that the surface wave did not influence the directly transmitted bulk wave. These results could be a basis of application of ultrasonic wave on the evaluation of internal quality of the watermelon.