• 한국항공우주학회지
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• 제37권2호
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• pp.121-130
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• 2009

전진 비행중인 자동회전 로터에 대한 비정상 수치해석 기법이 개발되었다. 자동회전 로터의 플래핑과 회전운동 방정식은 주어지는 시간간격에 따라 연속적으로 적분되며 이 때 회전면에서의 유도 속도장은 동적 유도흐름 이론(dynamic inflow theory)에 의해 계속 업데이트 되면서 블레이드의 모든 요소에서 유효 받음각을 결정하여 비정상 상태를 모사한다. 로터의 임의의 초기 회전속도 및 플래핑각에서 정상상태로 천이(transition)되는 과정을 시뮬레이션 하였고 블레이드 에어포일 공력 데이터들을 이용하여 방정식들의 수치해인 자동회전의 정상상태를 예측하였다. 2차원 Navier-Stokes 솔버로 받음각과 레이놀즈수에 따라 해석된 에어포일 데이터를 이용하여 자동회전의 비정상 시뮬레이션을 수행한 해석 결과는 풍동실험 결과와 잘 일치하였다

• 통합자연과학논문집
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• 제7권1호
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• pp.39-44
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• 2014

The results of the synoptic meteorological analysis showed that when the cold and dry continental high pressure was extended, heavy snow occurred at dawn when the upper atmosphere cooled. In particular, when the continental high pressure was extended and the upper pressure trough passed through, heavy snow occurred due to the convergence region formed in the west coast area, sometimes in the inland of the Honam area. In addition, it was verified that the changes in the humidity coefficients in the upper and lower layers are important data for the determination of the probability, start/end and intensity of heavy snow. However, when the area was influenced by the middle-latitude low pressure, the heavy snow was influenced by the wind in the lower layer (925 hPa and 850 hPa), the equivalent potential temperature, the convergence field, the moisture convergence and the topography. In Case 2010 (30 December 2010), OSTIA had the best numerical simulation with diverse atmospheric conditions, and the maximum difference in the numerically simulated snowfall between NCEP/NCAR SST and OSTIA was 20 cm. Although there was a regional difference in the snowfall according to the difference in the SST, OSTIA and RTG SST numerical tests, it was not as significant as in the previous results. A higher SST led to the numerical simulation of larger snowfall, and the difference was greatest near Buan in the west coast area.

• Wind and Structures
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• 제34권5호
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• pp.451-467
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• 2022

The flow around a high-speed train with three underbody structures in the bogie area is numerically investigated using the improved delayed detached eddy simulation method. The vortex structure, pressure distribution, flow field structure, and unsteady velocity of the wake are analyzed by vortex identification criteria Q, frequency spectral analysis, empirical mode decomposition (EMD), and Hilbert spectral analysis. The results show that the structures of the bogie and its installation cabin reduce the momentum of fluid near the tail car, thus it is easy to induce flow separation and make the fluid no longer adhere to the side surface of the train, then forming vortices. Under the action of the vortices on the side of the tail car, the wake vortices have a trend of spanwise motion. But the deflector structure can prevent the separation on the side of the tail car. Besides, the bogie fairings do not affect the formation process and mechanism of the wake vortices, but the fairings prevent the low-speed fluid in the bogie installation cabin from flowing to the side of the train and reduce the number of the vortices in the wake region.

• 한국시뮬레이션학회논문지
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• 제29권1호
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• pp.1-9
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• 2020

과학기술의 발전에 따라 탄도탄에 대한 위협이 나날이 증대되고 있으며, 이러한 위협에 대처하기 위한 탄도탄 요격미사일에 대한 개발이 요구되고 있다. 대탄도탄용 요격미사일의 개발을 위해서는 요격시험이 필수적이다. 시험을 통해 얻은 계측자료를 활용하여 요격미사일을 포함한 전체적인 요격 시스템의 성능을 확인할 수 있다. 그러나 요격시험 시에는 요격에 의한 파편이 발생되기 때문에 안전을 위한 민간인의 접근 통제가 필요하다. 따라서 요격시험에 앞서 요격 파편에 대한 안전구역의 신뢰도 높은 추정이 선행되어야 한다. 본 논문에서는 모델링 분석 및 시뮬레이션을 활용하여 요격 파편에 대한 안전구역을 산출하였다. 우선, 탄도탄과 요격미사일의 발사단계에서 요격까지의 전 과정에 대한 시뮬레이션을 수행하였고, 요격 시점에서의 상대 속도 및 상대 각도를 산출하였다. 이 결과를 활용하여 요격 시의 에너지를 계산하고 요격 파편의 방출속도를 산출하였다. 이후, 파편에 작용하는 항력과 중력을 고려하여 낙하 궤적을 산출하였고, 파편의 낙하 지점과 위험도를 종합적으로 고려하여 최종 안전구역을 산출하였다.

• 한국연소학회:학술대회논문집
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• 한국연소학회 2000년도 제21회 KOSCO SYMPOSIUM 논문집
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• pp.83-91
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• 2000

A numerical study was carried out to investigate the 'unstart' process of thermally-choked combustion in model scramjet engines. The combustion mechanism of supersonic combustor will be compared with the experimental results obtained from the T3 free-piston shock tunnel at ANU (Australian National University) and the high enthalpy supersonic wind tunnel at UT (University of Tokyo). For the numerical simulation of supersonic combustion. multi-species Navier-Stokes equations were considered. and detailed chemistry reaction mechanism of $H_2$-Air were adopted. The governing equations were solved by Roe's FDS method and LU-SGS method with MUSCL scheme. In this study. it is found that the thermal choking process could result from excessive heat release due to combustion. In detail, sufficient heat release could be generated at local region of very high temperature increased by reflection of shock waves or vortex sheets. Accordingly the flow of downstream of the combustor fell to subsonic field propagated upstream along the combustor. Sometimes the subsonic flow field propagated into isolator could generate precombustion shock waves in the isolator.

• Wind and Structures
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• 제28권5호
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• pp.331-345
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• 2019

Long-span bridge decks are often shaped as streamlined to improve the aerodynamic performance of the deck. There are a number of important shaping parameters for a streamlined bridge deck. Their effects on aerodynamics should be well understood for shaping the bridge deck efficiently and for facilitating the bridge deck design procedure. This study examined the effect of various shaping parameters such as the bottom plate slope, width ratio and side ratio on aerodynamic responses of single box streamlined bridge decks by employing unsteady RANS simulation. Steady state responses and flow field were analyzed in detail for wide range of bottom plate slopes, width and side ratios. Then for a particular deck shape Reynolds number effect was investigated by varying its value from $1.65{\times}10^4$ to $25{\times}10^4$. The aerodynamic response showed very high sensitivity to the considered shaping parameters and exhibited high aerodynamic performance for a particular combination of shaping parameters.

• Wind and Structures
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• 제36권1호
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• pp.61-73
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• 2023

In this article, a novel structural modal parameters identification methodology is developed to determine the natural frequencies and damping ratios of civil structures based on the symplectic geometry mode decomposition (SGMD) approach. The SGMD approach is a new decomposition algorithm that can decompose the complex response signals with better decomposition performance and robustness. The novel method firstly decomposes the measured structural vibration response signals into individual mode components using the SGMD approach. The natural excitation technique (NExT) method is then used to obtain the free vibration response of each individual mode component. Finally, modal natural frequencies and damping ratios are identified using the direct interpolating (DI) method and a curve fitting function. The effectiveness of the proposed method is demonstrated based on numerical simulation and field measurement. The structural modal parameters are identified utilizing the simulated non-stationary responses of a frame structure and the field measured non-stationary responses of a supertall building during a typhoon. The results demonstrate that the developed method can identify the natural frequencies and damping ratios of civil structures efficiently and accurately.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제32권4호
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• pp.273-283
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• 2020

2012년 서해에 내습한 태풍 볼라벤에 의해 발생한 폭풍해일과 파랑을 일본 기상청의 JMA-MSM 기상 예보 자료를 이용하여 수치모의하고, 계산된 해일고를 전국 해안의 항만에서 관측된 폭풍해일 자료와 비교하였다. 폭풍해일과 동시에 발생하는 파랑에 대해서는 해양조사원과 기상청에서 운영하는 해상 파고부이 자료와 비교하여 검증하였다. 기상자료에 따른 폭풍해일과 파랑의 특성을 파악하기 위해 미국 합동태풍경보센터인 JTWC에서 제공하는 best track을 이용하여 생성된 기압장과 바람장을 이용한 수치모의를 수행하고 비교하여 분석하였다. JMA-MSM 기상장은 지형과 선행 배경 기상장이 잘 반영되어 태풍 통과 전후의 전 기간에 걸쳐 파랑과 폭풍해일을 비교적 잘 재현한 반면, JTWC best track을 이용하여 생성된 기상장은 태풍 영향 구역이 협소하여 파랑과 해일고의 시간적 변화 등 전반적인 추세를 반영하지 못하는 등 한계가 있었다. 이 연구를 통하여 폭풍해일과 파랑을 추산하기 위해 신뢰도 높은 기상장이 필수적임을 알 수 있었다.

• 에너지공학
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• 제5권1호
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• pp.50-55
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• 1996

상용 code인 Fluent를 이용하여 도자기의 1차 소성로에 대해 온도장과 속도장을 계산하고 열효율을 산출하였다. 수치해석의 변수로는 배출구 및 도자기의 위치를 변화시켰으며, 수치해석 방법은 검사체적에 기초한 유한차분방법 및 Upwind scheme과 SIMPLEC Algorithm을 사용하였고 난류모델로는 표준 k-$\varepsilon$ 모델을 사용하였다. 계산결과 출구 위치가 전체 소성로내 벡터유동의 양상을 크게 좌우하는 것으로 나타났으며, 전체 온도장에 대해서는 복사의 영향으로 큰 차이를 보이지 않았으나 예열대 상부에 출구가 있는 경우와 비교할 때 예열대 또는 냉각대의 측면에 출구가 있는 경우에 그 영역의 온도가 다소 높게 나타났다. 소성품의 위치는 로내 유동장 및 온도 분포에 크게 영향을 끼치지는 않으나 소성품 내 온도는 그 위치하는 영역의 온도 분포에 크게 영향을 받는 것으로 나타났다. 예열대 상부에 출구가 있는 경우 열효율은 17%로 매우 저조하였고 출구에서의 가스온도는 약 1000 K로 매우 높았다.

• 한국대기환경학회지
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• 제21권1호
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• pp.97-105
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• 2005

본 연구는 복잡한 도시 대기환경 모의에 사용된 중규모 기상장 모델이 모수화 방법이나 해상도 등과 같은 물리적 한계를 갖는 점에 대해 관측값 객관분석과 그 내삽되는 자료의 조절과정 (Quality control)이 대기유동장 수치모의에 미치는 효과의 검증을 위해 설계되었으며, 한 적절한 자료의 조절방법을 제시하였다. 먼저 기상 관측소의 지점위치에 따른 Quality control결과에서는 도심 내에 위치한 기상관측자료들은 주변에 다수 존재할 가능성이 큰 건물과 지형이 주는 영향에 의해 대표성이 떨어지는 자료를 생산할 가능성이 있는 것으로 나타났으며, 오히려 해수ㆍ담수 부근지역에 위치하여 일관된 바람장과 기온장을 형성하는 자료들이 모델 내에서 자료의 대표성이 특히 기온보다는 풍속에서 나타나고 있다. 모델 내에서 역학적인 관계를 만족시키는 관측값의 유효성에 대한 Quality control 결과 기온이 풍속보다 향상되고 있는 것으로 나타났으며 가능한 한 모델링 도메인 영역에 포함되어 있는 기상 자료들을 많이 내삽하는 것이 더 효과적으로 모델의 해석능력을 향상시키는 것으로 나타났다 이것은 대표성있는 어떤 지점의 선택보다는 모델 내에서 크게 고려되지 않았던 복잡한 도심의 아스팔트, 건물, 지하철, 도로, 자동차등에 의해 발생될 가능성이 있는 열에 대한 정보의 반영은 결과적으로 모델의 해석에 유리하게 적용되며, 서울을 비롯한 수도권지역의 AWS에 포함되어있는 기온자료는 모델 내에서 정체되거나 확장되어 있는 고온역에 대한 모사에 적절하게 사용될 수 있음을 나타낸다.