• 한국시뮬레이션학회논문지
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• 제31권1호
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• pp.29-41
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• 2022

이상기후로 인한 불안정한 식량 수급을 해결하기 위한 대안 중 하나로 식물공장의 필요성이 증대되고 있다. 식물공장 내 기류는 재배작물의 증산작용과 열교환에 중요한 인자 중 하나로 인식되고 있다. 한편, 디지털트윈(Digital Twin: DT)은 실체계를 가상세계에 복제한 것으로 실체계만으로 불가능한 다양한 서비스를 제공하는 수단으로 주목받고 있다. 본 연구에서는 디지털트윈 개념을 실제 운용중인 식물공장 기류해석에 적용하여 다양한 상황에 기류를 예측할 수 있는 기류 예측 DT 모델 개발을 목표로 하였다. 이를 위해 먼저 기류 해석용 디지털트윈 수학적 형식론을 제시하고, 이를 기반으로 실제 운용중인 식물공장의 기류예측 모델링에 필요한 정보들을 명세한다. 이어서 식물공장 내 형상을 CAD로 구현하고 유동해석을 위한 전산유체역학(CFD) 구성요소들을 결합하여 DT 모델을 개발하였다. 마지막으로 DT 모델의 시뮬레이션 해석 결과를 식물공장에서 수집한 실제 기류값과 비교하는 모델의 실증 및 기계학습 기반 보정을 통해 정확도가 높은 기류 예측용 DT 모델을 완성하였다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제24권6호
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• pp.153-159
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• 2010

본 연구는 국내 고층건물 특별피난계단 부속실에 급기가압 제연시스템이 설치되어 있음에도 불구하고 화재 발생 시 피난을 위하여 출입문이 개방되었을 경우 형성되는 방연풍속의 기류가 거실 방향으로 정상적으로 형성되지 않고 부속실로 역류되는 사실을 설치 현장의 실측과 CFD기반 시뮬레이션을 통하여 확인하였다. 그 내용을 보면 방연풍속의 기류 특성은 부속실의 면적이 작을 경우 심하게 출입문 상부로 기류가 역류되었다. 시뮬레이션 결과 급기댐퍼의 날개각도가 45도 상향인 경우는 출입문 하단부에 일부 역기류 현상이 발생하였지만 상단부에서는 기류분포가 양호하였다. 부속실 면적이 $4m^2$인 경우는 출입문에서 거실방향으로 정상적인 기류 분포를 보였다. 이러한 상황에서 부속실 면적이 작게 설계될 경우 성능위주 설계를 실시하여야 한다.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제25권5호
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• pp.351-359
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• 2004

속도계측형 호흡기류센서는 베르누이 원리에 의해 기류속도를 동압력으로 변환하여 호흡기류를 측정하는 센서로써 다수의 샘플링 구멍을 기류통과면 상에 설치해야 한다. 본 연구에서는 속도 샘플 구명들을 비균등하게 배치시킴으로써 단순하게 균등 배치하는 것보다 훨씬 정확한 기류 계측이 가능함을 이론적으로 입증하였다 컴퓨터 시뮬레이션 결과 기류통과면을 다수의 등면적 링으로 분한하고 각각의 링의 면적을 다시 2등분하는 위치에서 속도를 샘플링함으로써 균등 배치할 경우에 비해 계측오차가 약 1/5로 감소하였다. 또한 충 샘플개수가 4개 이상이면 상대오차 1％ 이내의 매우 정확한 기류계측이 가능하였다. 기류 속도분포의 변화에 따른 영향을 비교한 결과 균등 샘플링에 비해 1/2 이하로 둔감하였다. 따라서 본 인구에서 제안하는 비균등 속도샘플링 기법은 속도 계측형 호흡기류센서의 설계시 매우 유용하게 적용될 것으로 판단된다.

• 한국산업보건학회지
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• 제18권2호
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• pp.161-170
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• 2008

푸쉬-풀 환기시스템은 도금조와 같이 흡인해야 할 거리가 상대적으로 긴 경우에 많이 사용되고 있다. 그러나, 창문이나 출입문을 통한 방해기류가 푸쉬-풀 환기시스템의 오염물질 제어효율을 심각하게 훼손시키고 있다고 추측하고 있으나 이에 대한 세부적인 연구가 부족한 상태에 있다. 따라서, 본 연구에서는 전산유체역학(Computational fluid dynamics)을 이용하여 푸쉬-풀 환기시스템에서의 방해기류의 방향과 세기가 흡인효율에 어떠한 영향을 미치는지에 대해 평가해 보았다. 선형흡인효율(Linear capture efficiency) 방법을 이용하여 푸쉬-풀 환기시스템에서 가상의 개방조에서 발생한 오염물질이 푸쉬-풀 시스템에 의하여 포집되지 못하고 누출되는 구역이 어딘지를 찾아낼 수 있었다. 전산유체역학 컴퓨터시뮬레이션은 AIRPAK2.1 (FLUENT CODE) 소프트웨어를 사용하였다. 푸쉬-풀 후드시스템에 방해기류가 강하게 작용하면 상대적으로 강한 와류가 발생하는데, 일반적인 난류모델인 ${\kappa}-{\varepsilon}$모델은 와류현상을 충분히 보여주지 못한 반면에 RNG 모델을 사용했을 때 실험결과를 적절히 모사해낼 수 있었다. RNG 모델을 이용하여 세가지 방향, 즉 푸쉬에서 풀 방향으로, 풀에서 푸쉬 방향으로 그리고 그에 수직되는 방향으로 방해기류가 있을 때의 푸쉬-풀 환기시스템의 흡인효율을 분석하였다. 방해기류가 0.25m/s이하일 때에는 흡인효율이 거의 떨어지지 않았으나, 방해기류가 0.6m/s에서 흡인효율이 40-70%로 떨어짐을 알 수 있었다. 따라서, 방해기류를 감소시킬 수 있는 방안에 대해서도 연구를 해야 되겠지만, 방해기류 존재 하에서 충분한 흡인 효율을 유지할 수 있는 푸쉬-풀 후드 설계기준에 대한 연구도 필요할 것으로 판단된다.

• 대한설비공학회:학술대회논문집
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• 대한설비공학회 2008년도 하계학술발표대회 논문집
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• pp.1036-1041
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• 2008

Double facade systems are often paid attention of as an effective energy saving measure for curtain wall buildings. However, it is not easy to install the system in existing buildings and requires substantial investment. An innovative double window system is proposed in this study which can be installed with exiting window systems in a cost effective way. the proposed system is connected to existing return ducts to make airflow between the existing window and the newly installed window. To ensure the best performance of the proposed system, simulation-based analysis was implemented in which airflow characteristics of inside double window were examined according to air pressures of return duct and window material by using computer simulation ESP-r. the overview of the proposed system and the results of the simulation-based analysis are presented in this paper.

• 한국방재안전학회논문집
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• 제13권1호
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• pp.51-58
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• 2020

본 연구는 천장형 에어컨의 기류가 스프링클러 헤드의 작동에 미치는 영향을 시뮬레이션 프로그램을 이용하여 분석한 내용이다. 시뮬레이션 공간은 10 m×7 m×3 m로, 화원의 크기는 0.8 m×0.8 m×0.6 m로 설정하였다. 에어컨에서 발생하는 찬 기류는 25℃로 설정하고 풍속을 10 ㎧, 8.5 ㎧, 7.5 ㎧의 3가지 CASE로 나누어 진행하였다. 시뮬레이션 결과 에어컨이 작동하지 않았을 때와 비교했을 때 모든 CASE에서 작동 지연이 발생하였으며 10 ㎧ 풍속의 경우는 10분경과시까지 스프링클러 헤드가 작동하지 않았다. 이와 같은 결과를 통해 에어컨이 작동하는 공간에서는 스프링클러 헤드가 작동하는 시간의 지연이 나타났음을 확인할 수 있었고 10 ㎧와 같은 강풍의 경우는 초기진화실패라는 최악의 결과를 예측할 수 있었다.

• 한국생산제조학회지
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• 제20권1호
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• pp.23-27
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• 2011

This study analyzes about the variation of pressure and stream velocity according to the movement of tail wing. The pressure at the front part of airplane becomes lower than at the rear part and the stream velocity has decreased by being bumped against the wing of airplane. The pressure at the front part of rudder becomes higher than at its rear part according to the movement of rudder among the tail wings of airplane. The more stream velocity becomes decreased, the more rudder spreads out. As the tail wing of airplane folds, the pressure at its front part becomes higher. And the pressure at its rear part becomes lower than at its front part. The more tail wing of airplane folds, the more stream velocity becomes decreased.

• 한국태양에너지학회:학술대회논문집
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• 한국태양에너지학회 2011년도 춘계학술발표대회 논문집
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• pp.42-47
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• 2011

This study aims to choose installation location of wind power system and analyze influence factors of wind power system by shape of super high-raise building by using CFD simulation. As a result of this study, wind power system is more applicable to streamlined building than normal building. Round openings are seemed to be the most efficient shape for building integrated wind power system in types applying venturi effect. Safety and vibration should be considered in the case of application of wind power system between the buildings.

• 한국재난정보학회:학술대회논문집
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• 한국재난정보학회 2022년 정기학술대회 논문집
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• pp.193-194
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• 2022

본 연구에서는 특별피난계단의 전실에 설치되는 부속실제연설비가 화재 시 발생한 연기가 부속실 내로 역류하지 않는 급기댐퍼의 적정한 설치위치를 알아보고자 하였으며, 이를 확인하기 위하여 FDS(Fire Dynamics Simulator)을 사용 하였다. 시뮬레이션 Case 총 15가지로 구분하고, 방연풍속은 총 64개의 지점에서 측정하는 시뮬레이션을 수행하였다. 시뮬레이션 결과 출입문 상부 및 하부에서 역 기류가 발행하는 Case가 있었으며, 대부분 출입문 하부에서의 연기 유입이 예상되는 경우가 많았다. 방연풍속은 측정 포인트 64점에서 관련기준에 단 한 곳도 미달하지 않고 만족하는 경우는 총 단 4가지 Case로서 매우 제한적인 것을 알 수 있었다. 그만큼 급기댐퍼의 위치 및 급기방향에 따라 부속실 제연설비의 성능이 다양하게 나타날 수 있다는 것이다. 본 연구를 바탕으로 앞으로 실물실험을 통하여 구체적인 자료가 입증되길 바라고, 더불어 부속실 제연설비의 성능을 개선하는 데 있어 도움이 되었으면 한다.

• 한국농업기계학회:학술대회논문집
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• 한국농업기계학회 2002년도 하계 학술대회 논문집
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• pp.249-254
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• 2002

온실에서 환기는 외기와의 공기교환을 통한 온도 및 습도의 조절뿐만 아니라 이산화탄소 등의 가스농도를 조절함으로써 온실내 공기의 쾌적성 확보와 실내기류의 형성으로 인한 작물의 생육촉진에도 중요한 역할을 담당한다. 그러므로, 작물생육환경의 최적화를 통한 품질향상 및 수확량 증대를 목적으로 하는 온실재배에 있어서 환기특성 분석 및 공기유동 예측은 가장 기본적인 설계요소라 할 수 있다. (중략)