• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2021.06a
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• pp.251-251
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• 2021

최근 기후변화로 인한 집중호우의 영향으로 홍수 시 댐으로의 유입량이 설계 당시보다 증가하여 댐의 안전성 확보가 필요하다(감사원, 2003). 이에 건설교통부(2003)는 기후변화와 댐 노후화에 대비하여 치수능력증대사업을 추진하여 댐의 홍수배제능력을 확보하였고, 환경부(2020)에서는 40년 이상 경과된 댐을 대상으로 스마트 안전관리체계 구축을 통한 선제적 보수보강, 성능개선 및 자산관리로 댐의 장수명화를 목적으로 댐의 국가안전대진단을 추진하고 있다. 이에 본 연구에서는 댐 시설(여수로)의 노후도 평가 시 활용 될 수 있는 여수로 표면손상 원인규명에 대하여 3차원 수치모형(FLOW-3D 및 COMSOL Multiphysics)을 통해 검토하고자 한다. 연구대상 댐은 𐩒𐩒댐으로 지형 및 여수로를 구축하였으며, 계획방류량(200년 빈도) 및 최대방류량(PMF) 조건에서 모의를 수행하였다. 수치모의 계산의 정확도 검토를 위하여 Baffle의 설치를 통하여 시간에 따른 유량의 변화를 설계 값과 비교하였고 오차가 1.0% 이내를 만족하는 것을 확인하였다. 여수로 표면손상의 다양한 원인 중 기존연구(USBR, 2019)를 통하여 공동침식(Cavitation Erosion) 및 수력잭킹(Hydraulic Jacking)에 초점을 두었으며 방류조건 별 공동지수(Cavitation Index)산정을 통하여 공동침식 위험 구간을 확인하였다. 이음부의 균열 및 공동으로 인한 표층부 콘크리트의 탈락현상을 가속화시키는 수력잭킹 검토를 위하여 국부모형을 구축하였고 음압력(Negative Pressure), 정체압력(Stagnation Pressure), 양압력(Uplift Pressure)의 분포를 확인하였다. 최종적으로 COMSOL Multiphysics를 통하여 압력분포에 따른 구조해석을 수행하여 폰 미세스(Von Mises) 등가응력 및 변위를 검토하여 콘크리트의 탈락가능성을 확인하였다. 본 연구는 여수로 공동부 및 균열부에서의 손상메커니즘을 확인할 수 있는 기초적인 연구이지만 향후에는 다양한 지형조건 및 흐름조건에서의 압력분포 분석 및 유체-구조물 상호작용(Fluid-Structure Interaction, FSI)모의를 수행한다면 구조물 노후도 및 잔존수명 평가에 필요한 손상한계함수 도출이 가능할 것으로 기대된다.

• The Magazine of the Society of Air-Conditioning and Refrigerating Engineers of Korea
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• v.27 no.5
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• pp.444-455
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• 1998

1960년 이후 급속한 경제성장과 산업화에 따라 도시의 인구 집중과 핵가족화 현상으로 주택에 대한 수요가 증가하자 공동주택을 짧은 기간에 대량으로 공급하지 않을 수 없게 되었다. 이 결과 1995년 국내 통계에 의하면 도시주택 유형 중 아파트가 48.1%를 차지할 만큼 대표적인 공동주거 형태로 자리잡게 되었으며 가용택지의 부족은 이후로도 단독주택보다 아파트와 같은 공동주택 건설의 중대를 야기할 것으로 예상된다.

• Transactions of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering
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• v.26 no.2
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• pp.141-147
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• 2016

Underwater cavitation is one of the most important issues because it causes not only vibration and erosion of submerged bodies but also significant flow noise problems. In this paper, flow noise due to cavitation flows around the NACA66 MOD hydrofoil is numerically investigated. The cavitation flow simulation is conducted using the Reynolds-Averaged Navier-Stokes equations based on finite difference methods. To capture the cavitation phenomena accurately and effectively, the homogeneous mixture model with the Merkle's cavitation model is applied. The predicted results are compared with available experimental data in terms of pressure coefficients and volume fraction, which confirms the validity of numerical results. Based on flow field analysis results, hydro-acoustic noise field due to the cavitation flow is predicted using the Ffowcs-Williams and Hawkings equation derived from the Lighthill's acoustic analogy. The typical lift dipole propagation patterns are identified.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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• v.24 no.11
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• pp.2680-2687
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• 2000

The Reynolds equation, incorporating Elrods cavitation algorithm, is discretized on a rectangular grid in computational space through coordinate mapping in order to accurately analyze a herringbone grooved journal bearing of a spindle motor in a computer hard disk drive. The pressure distribution and cavitation area are determined by using the finite volume method. Predicted results are compared to experimental data of previous researchers. It was found that positive pressure is developed within the converging section of the bearing and that a cavity occurs in the diverging section. Cavitation has been neglected in the previous analysis of the herringbone grooved bearing. Load capacity and bearing torque are increased due to the increased of eccentricity and L/D and the decrease of the grooved width ratio. The maximum load capacity was found to occur at a groove angle of 30 degrees while bearing torque remains constant due to the variation of the groove angle. The cavitation region is significantly decreased with the inclusion of herringbone grooves. However, the region increases with the increase of the eccentricity, L/D, groove angle and the rotational speed and the decrease of the grooved width ratio.

• The KSFM Journal of Fluid Machinery
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• v.20 no.2
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• pp.75-81
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• 2017

This paper presents a numerical investigation on the local hydraulic cavitation phenomena of water resulting from the rotor with high rotational speed in the hydraulic cavitation heat generator. The numerical simulation utilizes the standard k-epsilon turbulence model, the mixture multiphase model and the Schnerr-Sauer cavitation model to simulate the complex cavitation phenomena in the generator. For exploring the efficient shape of the dimples on the rotor to causing cavitation phenomena artificially, the pressure distributions and the volume fractions of the vapor on the rotor are investigated respectively about different shapes of the rotor in the generator. The optimum shape of the dimple to causing cavitation phenomena in the selected shapes is obtained by the means of the numerical simulation.

• The KSFM Journal of Fluid Machinery
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• v.18 no.1
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• pp.65-71
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• 2015

The purpose of this study is to investigate cavitating flow of the multistage centrifugal pump. Cavitation is observed in the impeller leading edge and trailing edge of the suction area. Head coefficients are measured under different flow operating conditions. The Rayleigh-Plesset cavitation model is adapted to predict the occurrence of cavitation in the pump. The two-phase gas-liquid homogeneous CFD method is used to analyze the centrifugal pump performances with two equation transport turbulence model. The simulations are carried out with three different flow coefficients such as 0.103, 0.128 and 0.154. The occurrence of cavitation described according to water vapor volume fraction. The head versus NPSH (Net Positive Suction Head) also measured using different flow coefficients. Development of cavitation in the centrifugal pump impellerI is discussed. It is showed that the simulation represents the head drop about 3%.

• Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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• 2005.11a
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• pp.117-120
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• 2005

The present study describes unsteady flow phenomena generated in a supersonic flow passing over a rectangular cavity and suggests a way of control of pressure oscillation, doing harm to overall performance and stable operation of aerodynamic and industrial applications. The three-dimensional, unsteady, compressible Navier-stokes equations are numerically solved based on a fully implicit finite volume scheme and large eddy simulation. The cavity flow are simulated with and without control methods, including a triangular bump and blowing jet installed near the leading edge of the cavity. The results show that the pressure oscillation is attenuated by both control techniques, especially near the trailing edge of cavity.

• Information and Communications Magazine
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• v.32 no.11
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• pp.41-49
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• 2015

현대 사회는 스마트폰 사용량의 급증으로 인한 모바일 트래픽의 폭발적인 증가와 IoT(Internet of Things)를 비롯한 융복합 유무선 서비스의 확대 등으로 국가적으로 한정적 자원인 주파수의 효율적 사용을 인한 대책 마련이 시급한 실정이다. 이에 미국 및 유럽을 중심으로 다양한 용도의 무선기기들이 한정적 주파수 대역을 효율적으로 이용하기 위한 방안으로 주파수 공동사용에 대한 정책도입 및 연구개발이 지속적으로 추진되고 있다. 본 고에서는 수요 대비 공급 부족 현상이 점차 심각해 지고 있는 한정적 주파수 자원의 효율적 이용을 위한 대안으로 급부상하고 있는 주파수 공동사용 기술에 대한 국내외 관련 정책 및 기술추진 현황에 대해 소개하고자 한다. 특히 본 고에서는 2010년 국가광대역계획(NBP, National Broadband Plan) 발표를 시작으로 전 세계적으로 주파수 공동사용 추진에 있어 가장 적극적인 행보를 보여주고 있는 미국에서의 3.5GHz 대역 주파수 공동사용을 위한 전파규칙인 CFR(Code of Federal Regulation) Part 96의 주요 내용을 자세히 소개하고자 한다. 본 고의 II장에서는 국내외에서 진행되고 있는 대표적인 주파수 공동사용 정책추진 현황에 대해 소개하였으며, III장에서는 올해 4월 최종 전파규칙이 발표된 미국의 SAS(Spectrum Access System) 기반 주파수 공동사용 전파규칙에 대해 소개하였다. 또한 IV장에서는 SAS 기반의 주파수 공동사용 기법 및 기존에 개발되고 있는 다양한 동적 스펙트럼 접속 기법들을 미국 내 주요 도심지역에 적용하기 위한 대규모 테스트베드 프로그램인'Model City'프로그램 소개 및 결론을 통하여 주파수 공동사용 도입의 당위성을 설명하고자 한다.

• Proceedings of the Korean Institute Of Construction Engineering and Management
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• autumn
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• pp.495-500
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• 2001

After the completion of an apartment housing project, deterioration of building materials will commence over time. Building maintenance consists of short-time and long-term repair projects. A long-term repair plan for organized maintenance management should be developed and implemented to maintain the longevity of the building. When forming such a plan, one should carefully predict when each part of the building will need repairs and how often subsequent repairs of each part will occur. The plan should be based on these predictions. Many apartment buildings in Korea have poor long-term maintenance management plans. This is because many of these plans are developed as mere legal formalities rather than as serious attempts to maintain the longevity of buildings. In this study, the materials used in the construction of each part of an apartment building we selected are taken into account to predict when the repairs will be required and how frequently subsequent repairs will be required. Furthermore, We suggest a long-term maintenance management plan for elongation so that apartment house managers can use to periodically check, diagnose, and replace old or malfunctioning parts using a web-based maintenance calender.

• Journal of the Society of Naval Architects of Korea
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• v.30 no.2
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• pp.112-122
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• 1993

A potential-based panel method is presented for the analysis of a partially or supercavitating two-dimensional hydrofoil at a finite submergence beneath a free surface, treating without approximation the effects of the finite Froude number and the hydrostatic pressure. Free surface sources and normal dipoles are distributed on the foil and cavity surfaces, their strength being determined by satisfying the kinematic and dynamic boundary conditions on the foil-cavity boundary. The cavity surface is determined iteratively as a part of the solution. Numerical results show that the wave profile is altered significantly due to the presence of the cavity. The buoyancy effect due to the hydrostatic pressure, which has usually been neglected in most of the cavitating flow analysis, is found playing an important role, especially for the supercavitating hydrofoil; the gravity field increases the cavity size in shallow submergence, but decreases it when deeply submerged, while the lift reduces at all submergence depth.