• Proceedings of the KWS Conference
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• 2009.11a
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• pp.110-110
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• 2009

본 연구에서는 전산유체역학적 방법을 이용하여 레이저-GMA 하이브리드 용접에서 용융풀 거동에 대한 3차원 과도해석을 수행하였다. 철강재의 주요 합금원소 중 하나인 크롬의 용융풀에서의 거동을 구현하기 위해 크롬에 대해 추가적인 보전 방정식을 도입하였다. 이를 이용하여 합금원소 분포에 대한 용접 변수별 영향을 해석적으로 분석하였으며 이를 EPMA(Electron Probe Micro Analyzer)를 통해 분석한 시험결과와도 비교하였다. 결과적으로 용접변수 중 선행 조건이 합금원소 분포에 구별할만한 영향을 미침을 알 수 있었고 이는 용융풀의 거동을 지배하는 주요 유동 패턴의 상이함에 기인한 것으로 보여진다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2019.05a
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• pp.296-296
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• 2019

전 세계적으로 기후변화로 인한 국지성 집중호우 및 태풍으로 인한 피해가 지속적으로 발생하고 있으며, 그에 따른 2차 피해인 산사태 및 토석류 피해 또한 증가하고 있는 추세이다. 최근 국내의 산사태 및 토석류에 대한 선행연구는 지속적으로 수행되고 있으나, 산사태 및 토석류 위험성이 높은 구간, 즉, 발생기작을 판단할 수 있도록 지표화 해놓은 것이며, 현재 피해예측지도 및 피해 하류부의 시설물을 고려한 연구는 미비한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 강우-유출모형인 S-RAT모형 및 토석류 수치해석 프로그램 RAMMS 모형을 이용하여 산사태 및 토석류 피해를 극대화 시키는 인자인 토석유동심(H), 토석유속(V)을 이용하여 토석류피해예측지도를 작성하였으며, 피해 하류부의 시설물을 건물 유형별 시설물의 중요도로 구분하였다. 또한 작성된 피해예측지도 및 시설물 중요도를 중첩하여 위험성 지도를 제시하였다.

• Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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• 2008.11a
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• pp.221-226
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• 2008

A typical unsteady internal ballistic analysis model was proposed to take account the erosive burning with the variance of local velocity and pressure along grain surface to the axis of a solid rocket combustor. The model introduced in this study showed good agreements with the results of previous research. It was investigated that the combustion pressure, grain length, initial temperature, and vaporization temperature of propellant affect on the erosive burning.

• Proceedings of the Korean Society of Disaster Information Conference
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• 2022.10a
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• pp.109-110
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• 2022

본 논문은 현 지진·지진해일 대피장소를 지정하는 기준과 관리하는 방안을 해외 사례와 선행연구를 통해 개선안을 제시한다. 국내의 대피장소도 각 지역의 인구 분포나 유동인구, 지형, 대피 시설 등의 지역 특성을 고려할 필요가 있다. 재난피해경감을 위해 대피시간 내의 긴급대피장소로 이동할 수 있는 대피 인원을 산정하여 적정 수용인원의 기준을 산정한다. 지정기준의 근거 제시를 위해 지역별로 대피장소의 수용률을 비교·분석하여 대피장소의 지정요인에 지역특성이 고려되야 함을 확인하였다. 마지막으로 본 연구는 이를 실무적으로 적용할 수 있는 개선안을 제시하여 지자체 시스템과의 연계를 통해 효과적인 대피방안에 활용가능하도록 하고, 이와 관련한 운영지침 연구도 요구된다.

• Proceedings of the Korean Society for Agricultural Machinery Conference
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• 2017.04a
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• pp.59-59
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• 2017

무인 헬리콥터의 양력을 개선하기 위한 익형 설계 단계로서 두꺼운 익형(V1505A)과 얇고 처진 익형(V2008B)의 기본 두 익형의 특성을 예측하는데 있어 회전하는 블레이드의 현실적 조건을 반영한 3D 모델을 마련하고 성능을 예측하였다. Fluent를 이용한 400 mm 선형모델의 시뮬레이션에서는 V1505A 익형은 높은 받음각에서 안정적인 특성을 보인 반면 V2008B는 비교적 높은 동력효율 특성을 보였으나, 높은 받음각에서는 실속 이후 양력이 급락하는 특성을 나타낸다. 형성된 노드 수는 약 870,000개로 하였다. 시위길이 135 mm인 익형 V2008B의 형상은 ANSYS (Fluent v16.2)를 이용해 반경(길이) 1,502 (1,380) mm 의 로터 블레이드를 구성하였다. 충분하지 않은 유동장이 익형 표면에서의 유동의 영향에 영향을 주지 않도록 직경 20 m의 원방경계(far field)를 형성하였다. 사용된 매쉬의 형태는 정사면체 형태로 로터 표면으로부터의 첫 번째 두께 높이는 0.001 m이고 10개의 층으로 형성하였다. 정지 비행하는 헬리콥터의 상태를 가정하여 회전좌표계를 이용하여 정상상태의 유동을 해석하고 사용된 난류모델은 넓은 영역에서의 유동을 고려하여 Realizable $k-{\varepsilon}$ 모델을 사용하였다. 내측그립 받음각 $6{\sim}22^{\circ}$에 대하여 현실적인 회전속도를 연동하여 600~1000 rpm을 적용하였다. 반복수(iteration)는 2000으로 하여 잔차값(residual)이 충분히 수렴하도록 하였다. 전체적으로 실제 헬리콥터가 발휘하는 양력보다는 낮은 수치로 예측되었으며 모델 및 해석 조건에 대한 검토가 필요해 보인다. 양력 값은 받음각 $10^{\circ}$에서 자중(약 68 kgf)을 극복하였고 받음각 $12^{\circ}$에 유상하중 20 kgf을 발휘하며 888 N의 양력을 보였다, 이어 받음각 $22^{\circ}$에서 실속 현상이 발생하였다. 받음각이 증가함에 따라 항력 역시 증가하였으며 받음각 $12^{\circ}$에서 121 N이었고 실속에 이르며 항력은 갑자기 증가할 것으로 예측된다. 본 연구는 변이 익형 개발의 선행 단계로 기본 익형에 대한 공력특성을 CFD 시뮬레이션을 통하여 예측하였다. 예측 값은 현실적 실험방법을 통하여 검증이 되어야 하며 이후 변이익형에 대한 예측과 설계가 가능하다.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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• v.41 no.2
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• pp.87-94
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• 2017

Because the cavitation flow driven by an underwater propeller corrodes the materials around it and generates a high level of noise, it has become an important topic in engineering research. In this study, computational fluid dynamics techniques are applied to simulate cavitation flow, and the noise in the flow is predicted by applying the acoustic analogy to the predicted flow. The predicted results are compared with measurement results and other predictions in terms of surface pressure distribution and the temporal variation in liquid volume fraction. The predicted results are found to be in good agreement with the measured results. The source of the noise attributed to the time rate of change in the liquid volume fraction around the hydrofoil is modeled as a monopole source, and the source of the noise due to unsteady pressure perturbations on the hydrofoil surface is modeled as a dipole source. Then the predicted noise results are analyzed in terms of directivity and SPL spectrum. The noise caused by unsteady pressure perturbations was dominant in the entire frequency range considered in the study.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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• v.40 no.3
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• pp.173-179
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• 2016

This is a numerical study on the curved channel type of hydrogen reformer using the commercial code of fluid dynamics. We numerically compared the numerical model in a previous study model and the modelling of a tube type curved channel. In the result of numerical analysis on 4 types of curved channel reformers, the methanol conversion efficiency of type 1~4 were 45.0%, 45.3%, 45.6%, 45.6% respectively, and there was hardly any difference by ${\pm}0.6%$. In light of flow characteristics, the rectangle type tube and the type 2 with $45^{\circ}$ turn showed most uniform flow characteristics and concentration distribution of methanol, and the circular type tube and the type 3 with $90^{\circ}$ turn had most un-uniform flow characteristics and concentration distribution of methanol. We concluded that the design for curved channel reformer has to have rectangle type tube with curve of almost $45^{\circ}$ as in the type of curved pipe with $45^{\circ}$ turn.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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• v.17 no.1
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• pp.200-214
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• 1993

This paper presents the results of fluidelastic instability analysis performed for the U-tube bundle of a Westinghouse model 51 steam generator, one of the recirculating types designed at an early stage, in which the principal region of external cross-flow is associated with the U-bend portion of tube. The prerequisites for this analysis are detailed informations of the secondary side flow conditions in the steam generator and the free vibration behaviours of the U-tubes. In this study, the three-dimensional two-phase flow field in the steam generator has been calculated employing the ATHOS3 steam generator two-phase flow code and the ANSYS engineering analysis code has been used to calculate the free vibration responses of specific U tubes under consideration. The assessment of the potential instability for the suspect U-tubes, which is the final analysis process of the present work, has been accomplished by combining the secondary side velocity and density distributions obtained from the ATHOS3 prediction with the relative modal displacement and natural frequency data calculated using the ANSYS code. The damping of tubes in two-phase flow has been deduced from the existing experimental data by taking into account the secondary side void fraction effect. In operation of the steam generator, the tube support conditions at the tube-to-tube support plate intersections due to either tube denting degradation or deposition of tube support plate corrosion products or ingression of dregs. Thus, various hypothetical cases regarding the tube support conditions at the tube-to-tube support plate intersections have been considered to investigate the clamped support effects on the forced vibration response of the tube. Also, the effect of anti-vibration bars support in the curved portion of tube has been examined.

• Journal of the Korean Society of Radiology
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• v.11 no.7
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• pp.571-578
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• 2017

Bubbles are generated by the boiling of the cooling water when an accident occurs in the reactor and then in order to measure the void fraction, the Optical Fiber Probe(OFP) and optical camera are used in thermal hydraulic safety research. However, such an optical method is not suitable for measuring the void fraction in a $17{\times}17$ array of fuel rods due to the geometrical limitations. This study was conducted as a preliminary study using x-ray system and various phantoms before applying to rod bundles. Through radiographic and tomographic experiments, the tube voltage of the x-ray generator was 130 kVp and the tube current was 1 mA. In addition, it is possible to measure the hole of 1mm in size visually through the bubble resolution phantom, and it is confirmed that the contrast is relatively decreased in the inside of the freon in the case of the contrast evaluation using the road phantom. However, we could obtain good image without distortion when reconstructing the image. Bubble generation phantom experiments were used to confirm the flow direction of the bubbles and to acquire tomography images. The image J tool was used to measure the void fraction of 18 % for a single tomography image. This study has carried out previous researches for the measurement of the bubble rate around the nuclear fuel and could be used as a basic research for continuous research.

• Journal of Radiation Protection and Research
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• v.32 no.3
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• pp.117-122
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• 2007

The hydrodynamic behaviors of the clarifier with an interior baffle in a wastewater treatment plant was investigated by using a radiotracer $^{99m}Tc$(30 40 mCi) to verify the results of CFD(computational fluid dynamics) modelling in the previous study. The clarifier model was manufactured with consideration to the hydraulic similarity(1/21) of a real plant($L{\times}W{\times}H:2.6{\times}0.4{\times}0.2m$). By installation of an interior baffle to the clarifier, the strong density current at the bottom of the clarifier decreased substantially and increased the area of sludge settling zone, which were visualized successfully from the radiotracer experiment. Also the portion of short circuit stream changed from 48 % to 32 % and the mean residence time of sludge decreased from 940 sec to 810 sec, which corresponds to the results of CFD modelling. As a result, it is anticipated that radiotracer technology can be used as an important tool for designing new wastewater treatment plants and verifying their performances after structural modifications.