• 한국에너지공학회:학술대회논문집
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• 한국에너지공학회 1999년도 추계 학술발표회 논문집
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• pp.57-60
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• 1999

순환유동층 보일러는 연소로 (상승관: riser)내에 공기를 고속으로 주입하여 비말동반되는 고체입자를 사이클론에서 포집 하여 재주입하는 유동층을 이르는 것으로, 난류유동층(turbulent fluidized bed), 고속유동층(fast fluidized bed) 그리고 희박상 유동(dilute phase flow) 영역에서 조업이 이루어진다. 순환유동층은 비교적 높은 기체 유속에서 조업이 이루어지기 때문에 고체입자의 혼합 및 비산 그리고 재순환이 격렬하게 이루어지고, 기-고체간 접촉효율 및 전열계수가 높아 전체적인 처리량 및 효율이 좋은 장점을 가지고 있다.(중략)

• 물과 미래
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• 제27권1호
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• pp.101-109
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• 1994

본 연구에서는 배수갑문, 보등의 수리구조물 하류부에서 발생되는 와에 의한 2차선굴의 물리적 특성을 규명하고, 와의 평균 마찰속도를 에너지 보존법칙에 의해 산출하였다. 또한 와에 의해 발생되는 선굴량을 마찰속도에 의한 소류력 및 난류에 의한 양력의 항으로써 정량적으로 산출하였다. 분석 결과 수리구조물 하류부에서 발생되는 와는 하천 사주 뒷면에서 발생되는 그것에 비해 강도가 세고 끊임없이 발생되는 대규모 난류성을 지니고 있음을 알 수 있었다. 또한 와의 마찰속도는 물받이 끝단의 유속으로 나타낼 수 있으며, 따라서 하상입자의 성질과 흐름의 유속을 알면 선굴량을 산정할 수 있는 방법을 제시하였다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제34권10호
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• pp.917-923
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• 2010

3 차원 표면조도의 영향을 조사하기 위하여 규칙적으로 배열된 3 차원의 입방형 표면조도를 갖는 난류경계층을 직접수치모사하였다. 표면조도는 주 유동방향과 횡 방향으로 각각 8k 과 2k 의 주기를 갖도록 배열되었으며 표면조도의 크기 (k)는 입구 운동량 두께(${\theta}_{in}$)의 1.5 배이다. 주 유동 방향을 따라 공간 발달하는 3 차원 표면조도 위의 난류특성을 2 차원의 막대형표면조도에서의 결과와 비교하였다. 2 차원 표면조도와 마찬가지로 3 차원 표면조도의 경우에도 조도저층 뿐만 아니라 바깥영역에서 표면조도의 영향이 존재하였으며 이러한 결과는 주 유동 방향의 표면조도의 주기와 사각형의 면에 의한 막음현상이 2 차원의 표면조도와 마찬가지로 크게 나타나기 때문인 것으로 판단된다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제45권4호
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• pp.349-360
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• 2012

본 연구에서는 3차원 점성 흐름에 적용될 수 있는 비정수압 자유수면 모형을 수평방향 직교 곡선좌표계에서 개발하였다. 개발된 수치모형은 엇갈린 격자를 사용함으로써 발생되는 자유수면에서의 경계조건 종결 문제를 수면층 방정식을 도입하여 해결하였으며, 난류의 유동 해석을 위한 폐합식으로 등방성의 k-${\varepsilon}$ 난류모형을 이용하였다. 본 연구에서 운동량방정식은 이송-확산항만으로 중간단계의 유속을 예측하고, 압력 및 중력을 포함하는 생성항과 연속방정식을 결합하여 다음 시간단계의 유동장을 결정하는 계산 단계 분리법을 이용하였다. 수치모형의 적용성 평가를 위하여 폐쇄된 2차원 수조에서의 취송류, 급경사를 가지는 2차원 수로에서의 흐름, 원심력에 의한 이차류 흐름특성 분석을 위한 3차원 급변 만곡류에 대한 모의를 실시하였다. 수치모의 예측치는 수리모형 실험값과 수위, 유속, 난류특성 등에서 일치하는 양상을 보이는 것이 확인되었다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제53권1호
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• pp.1-13
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• 2020

높은 레이놀즈수를 갖는 공학적인 흐름을 예측하는 가장 일반적인 방법은 여전히 벽함수를 이용하는 난류모형에 근거한 RANS 수치모의이다. 최근 벽근처의 점성영역 관계식과 벽에서 떨어진 대수영역 관계식을 혼합하여 개발된 일반화된 벽함수들은 두 영역사이의 난류량과 유속이 부드럽게 천이하도록 한다. 이 연구는 난류운동에너지(TKE), 에너지 소산율, 비소산율, 와점성에 대해서 적용 가능한 벽함수들을 조합하여 일련을 수치 모의를 수행하여 널리 이용되고 있는 난류모형들의 성능과 수렴 특성을 분석하였다. 이 연구 결과는 RNG k-𝜖 모형의 경우 첫번째 계산격자가 완충층에 놓이게 될 때는 반복 계산시 작은 허용오차를 이용하여 주의 깊게 적용을 하여야 안정된 해를 구할 수 있음을 보여준다. 표준 k-𝜖과 RNG k-𝜖 모형은 TKE와 와점성에 대해서 적용 가능한 벽함수들 중 어느 것을 선택하여 적용하더라도 수치모의 결과가 민감하게 반응하지 않는 것으로 나타났다. 한편, k-ω SST 모형의 경우 TKE에 대해서는 kL-벽함수 그리고 와점성에 대해서는 nutUB-벽함수를 이용하여야 정확하고 안정된 경계 조건 설정을 보장할 수 있다. 레이놀즈수 155,000조건에서 적용한 후방계산흐름 수치모의 결과 격자 해상도에 상관없이 약 13% 정도 재부착 거리를 과소평가하는 모형을 제외하고 나머지 적용한 난류모형들 모두 적절히 세밀한 해상도의 격자에서 양호하게 재부착거리를 잘 예측하는 것으로 나타났다.

• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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• 제8권2호
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• pp.100-110
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• 2005

2004년 이른 여름 한국남해 및 동중국해 북부해역의 해양환경과 식물플랑크톤 군집의 분포특성을 파악하기 위해 2004년 6월 동중국해 북부해역인 한국남해 해역을 대상으로 현장조사를 실시하였다. 결과 동중국해 북부해역은 3개의 서로 다른 수괴세력에 의해 해양환경이 지배되고 있었다. 여름 한국남해를 포함하는 동중국해 북부해역에 영향을 주는 수괴는 저온, 저염으로 제주서쪽해역의 표층에 강한 세력을 확장하는 중국대륙연안수와 저은, 저염 및 고밀도로 제주서측 저층에 탁월한 황해저층냉수 그리고 고온, 고염 특성으로 제주 동쪽과 한국남동해역에 넓게 분포하는 쓰시마난류수로 구분되었다. 각 수괴 사이에는 불연속면에 의한 수온약층과 전선이 형성되었으며, 수온 및 밀도, 약층은 정점에 따라 5 m에서 30 m 수심에, 용승에 의한 전선은 여수, 고흥반도 인근인 남해중앙부 해역에서 관찰되었다. 식물플랑크톤 군집은 26속 44종으로 매우 단조로운 종조성을 나타내었으며, 와편모조류인 Prorocentrum triestinum과 Scrippsiella trochoidea에 의해 우점하였다. 식물플랑크톤 현존량은 100 cells/L에서 10,800 cells/L 범위로 변화하였으나, 표층이 성층해역보다 높은 현존량을 나타내었다. 규조류는 쓰시마난류역에 주로 출현하는 반면, 편모 조류는 저염을 나타내는 해수와 전선역에서 출현하는 특성을 보였고, 전체 현존량 및 생물량은 편의조류에 의해 지배되었다. 식물플랑크톤 생물량(Chl-a)은 $0.09{\mu}g/L$에서 $2.59{\mu}g/L$로 변화하였으나, 현존량과는 달리 수온약층이나 아표층에서 표층보다 높은 생물량을 나타내었으며, 중국대륙연안수의 확장에 의해 생산이 지배되는 특성을 나타내었다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제20권4호
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• pp.639-647
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• 2019

최근 전자장비의 소형화 및, 고밀도화가 되는 반도체 집적기술의 발달로 인해 칩과 모듈에서 발생되는 내부발열량을 외부로 적절히 방출시키기 위해서 열 제어시스템 적용에 대한 연구의 중요성을 인식하고 있다. 본 연구는 SST k-${\omega}$ 난류모델을 적용하여 4개의 블록이 부착한 수평채널내에서 열전달 및 압력강하 특성을 고찰하였다. CFD 해석시 적용한 매개변수는 블록 폭, 블록 높이, 열원 및 난류발생기 배치이고, 해석시 기본 경계조건은 채널 입구의 온도 및 유속은 300 K, 3.84 m/s, 열유속은 $358W/m^2$으로 하였다. 그 결과로 블록 폭비율(w/h)이 증가할수록 열전달성능이 감소하는 반면에 블록 높이비(h/w)이 증가할수록 열전달특성은 증가하는 경향을 나타내었으며, 열원의 크기배열은 낮은 열유속에서 높은 열유속으로 증가시킬수록 열원의 영향을 받아 열전달계수는 증가하는 경향을 나타냈고, 난류발생기는 채널 입구에 가까운 블록 1번 위치의 상단에 설치했을 경우가 4개의 가열블록 전체에 가장 영향을 크게 미치게 되고, 압력강하특성을 고려할 때 가장 적절한 위치로 선정할 수 있었다.

• 한국해양학회지
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• 제20권3호
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• pp.37-54
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• 1985

1984년 5월과 10월, 2회에 걸쳐 동해 서남 해역에서 조사한 수온, 클로로필-a, 영양염, 식물플랑크톤 및 일차생산에 관한 자료를 토대로 하여 대산 수역의 phytohydrography를 논의하였다. 식물플랑크톤의 종별 양적분포로 부터 특성 해수의 이전 환경을 추측할 수 있었는데, 이는 해양물리${\cdot}$화학적인 자료만으로는 기대하기 어려운 결과였다. 울기 및 감포 부근 해역의 상층부에서는, 그 하층에 근접한 냉수로 부터 영양염을 공급받아, 높은 일차생산력, 높은 클로로필-a 및 낮은 미세플랑크톤 비율 등의 특징이 나타났다. 반면에 대마난류수에는 매우 낮은 일차생산력, 빈약한 현존량 및 극히 높은 미세플랑크톤 비율 등의 특징이 나타나 좋은 대조를 이루었다. 연구해역에서 식물플랑크톤의 세포수 뿐만 아니라 클로로필-a 및 일차생산량에서도 미세플랑크톤이 압도적으로 우세함을 확인하였다. 이는 한반도 전해역 가운데 난류수가 예외적으로 강하게 유입되는 연구해역의 생물해양학적 특성을 잘 반영해 주는 현상이다.

• 대한조선학회논문집
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• 제28권2호
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• pp.146-158
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• 1991

2차원 날개 단면 주위의 유동을 레이저 유속계측장치(LDV)를 이용하여 계측하였다. 레이저 유속계측장치는 주위 유동에 영향을 주지 않으면서 물체 주위의 유속을 정밀하게 계측할 수 있는 장비로서 본 논문에서는 2W Ar-Ion 레이져 광선을 이용한 2색 3선형 레이저 시스템을 사용하여 2방향 속도를 동시에 계측하였다. 레이저유속 계측장치를 사용하여 NACA0012 단면 주위의 유동을 계측한 후 난류경계층, 박리현상(Separation) 및 날개 뒷날에서의 유동 현상등에 대한 해석을 수행하였다. 계측된 유동장의 해석 결과를 Head의 운동량 적분법에 의한 계산결과와 비교하였다. 입사각이 작고 레이놀드수가 비교적 큰 경우에는 계측결과에 의한 경계층 특성과 운동량 적분법에 의한 계산결과가 잘 일치함을 보였다. 2차원 날개단면 주위 유동을 정밀 계측하여 수치계산 방법에 의한 결과와의 비교를 위한 유동계측 자료를 확보하였으며 캐비테이션 특징 및 양력특성이 우수한 새로운 날개단면 개발에 응용될 수 있는 2차원 단면시험법을 개발하였다.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제21권4호
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• pp.353-362
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• 2000

축류형 혈액펌프에서 발생하는 용혈이 이 펌프의 성공여부를 결정짓는 주요한 요인의 하나이다. 지금까지는 용혈을 알아내기 위해서는 in-vitro 적인 실험에 의하여 용혈량을 추정하였으나, 수치유체해석에 의한 용혈량의 추정이 가능하다고 생각된다. 따라서, 본 연구에서는 다양한 형태의 임펠러에 대하여, 난류모델은 k-$\varepsilon$모델을 사용하여 3차원 수치유체역학 해석을 시도하였다. 수치유체해석에 있어서는 펌프 유입측에 입자를 흘려 넣어 이 입자가 매일 10ms마다 받는 난류에너지를 구하여 전단응력으로 환산하였다. 해석결과 전단응력은 주로 임펠러의 후방에서 나타나는 것을 알 수 있었다. 수치유체해석결과의 신뢰성을 확인하기 위하여 임펠러의 in-vitro 실험에 의한 용혈시험 결과를 비교하였으나, 양자 사이에 상관도는 높은 것을 알 수 있었다. 상기한바와 같이 유체 해석에 의한 용혈 예측은 물론 용혈이 발생하는 주요 부위의 예측이 가능함을 시사하고 있어, 축류형 혈액펌프 개발시 용혈 특성 개선을 위한 설계도구로써의 유용함을 확인하였다.