• Proceedings of the Acoustical Society of Korea Conference
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• 1992.06a
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• pp.91-95
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• 1992

개영역(open boundary) 내의 변환기에 대한 음장 특성은 경계 조건이 좌표계와 정합되는 특수한 경우 헤름홀쯔 방정식풀이로 그렇지 않은 복잡한 형태의 음장에 대해서는 경계적분법이나 근사해법으로 얻어진다. 그러나 최근 이러한 문제들은 발달된 컴퓨터의 계산능력으로 유한요소법이나 경계요소법을 이용한 수치해법으로 해결되고 있다. 본 연구에서는 경계조건 변화에 따른 원통형 압전변환기의 방사임피던스 및 지향특성을 유한요소법 및 하이브리드형 무한요소법을 이용하여 구하고 기존의 해석적 결과와 비교하여 수중용 변환기 제작의 설계에 대한 기초자료를 제공하고자 한다.

• Journal of the Society of Naval Architects of Korea
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• v.29 no.3
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• pp.131-139
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• 1992

By introducing a body potential, the high-oder spectal method of Dommermuth and Yue(1987) is extended to treat the nonlinear interactions between the free surface and the submerged cylinder. A 2-dimensional numerical wave tank is developed based on this numerical scheme, and applied to the wave resistance problem and the wave maker problem. In the simulations, it is shown that the transient waves due to the impulsive start of the body motion make a practical obstacle to the acquisition of useful data from the numerical experiments. Gradual starting procedures are devised, and successful result of the quasi-steady state or the uniform regular wave group was obtained. Within the author's present knowledge, the present numerical scheme is one of the most efficient numerical schemes which can treat the nonlinear interactions between the free surface and the body motion in time-domain.

• Journal of the KSME
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• v.33 no.7
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• pp.600-613
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• 1993

유한요소법은 구조공학분야에서 발전하여 과학기술 전반에 통용되는 수치해석의 한 방법 또는 기술로서 각광받고 있다. 이 기법은 변분원리에 수학적 기초를 두는 미분 방정식의 수치해법의 하나라고 할 수 있다. 이 글에서는 고체역학 부문에 한정하여 유한요소법의 기본체계, 응력계산과 관련하여 중요 수치현상, 그리고 최근 국내외학계의 연구동향 및 상용 패키지 사용시 주의 사항에 관하여 언급한다.

• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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• v.11 no.9
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• pp.3583-3589
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• 2010

The semi-implicit scheme proposed by Backhaus is introduced to solve two-dimensional shallow water equation. This mothod is applied for the numerical model solving surface elevation and velocity field of Geum River estuary. For the verification of the method, numerical solutions by this model are compared with ones by Heap's well known explicit model. Solutions of two models resemble each other. The time-step chosen for the semi-implicit scheme turned out to be 3 to 6 times longer than explicit model depending on the stringent CFL criterion. The computation time could be reduced at least 50%. It was proved that this scheme is easy to handle dry banks which can be seen in Geum River estuary and numerical stability is obtained for long time computation.

• Journal of the Korean Society of Fisheries and Ocean Technology
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• v.39 no.1
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• pp.27-32
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• 2003

Under the assumption of potential flow, free-surface flow around a hydrofoil is calculated by the high-order spectra1!boundary-integral method, This method is one of the most efficient numerical methods by which the nonlinear interactions between hydrofoil and free-surface can be simulated in time-domain. In this method. the wave potential which represents the nonlinear evolution of free-surface is solved by the high-order spectral method and the body potential which provides the effects of hydrofoil and shed vortex is solved by the boundary-integral method. The calculated free-surface profiles which are generated by a uniformly translating hydrofoil are compared with other experimental results. And they show relatively good agreements each other. As another example, free-surface flow generated by a heaving and translating hydrofoil is calculated and discussed.

• Journal of the Society of Naval Architects of Korea
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• v.30 no.3
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• pp.29-40
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• 1993

The fundamental characteristics of nonlinear free-surface waves generated by a shallowly submerged 3-dimensional hydrofoil are investigated. The fluid is assumed inviscid, incompressible and its motion irrotational. The surface tension on the free-surface is neglected. The hydrofoil is represented by a horseshoe vortex system whose shape is assumed fixed. Also the strengths of vortices are assumed given. The exact problem for the wave potential due to the horseshoe vortex system is formulated by the variational principle based on the classical Hamilton's principle. The localized finite element method is used in the numerical computations. In order to increase the numerical efficiency, an intermediate nonlinear-to-linear transition buffer subdomain for a smooth matching is introduced between the fully nonlinear computation subdomain and the truncated linear infinite subdomain. Also used is the modal analysis to reduce the computation tome drastically. The effect of inflow velocity, submergence depth of the hydrofoil and the shape of circulation distribution on the wave profiles are thoroughly examined. Especially it was possible to investigate the nonlinear influence of the free vortex on the free vortex. The nonlinear free-surface effect on the induced forces on the hydrofoil is also investigated.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2015.05a
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• pp.337-337
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• 2015

홍수 저감, 생태계 복원, 위락 등 다양한 목적의 충족을 위해 강변에 저류지, 즉 다목적 유수지(detention basin)를 조성하는 사례가 나타나고 있다. 하천에서 홍수의 발생으로 수위가 어떤 기준보다 높아지면, 흐름의 일부를 돌려 저류지로 보냄으로써 본류의 부담을 덜 수 있다. 이때, 흐름의 분기를 위해 설치되는 하천구조물 중 하나가 측면 위어(side weir) 또는 횡월류 위어(side discharge/overflow weir)이다. 하천의 계획과 설계에서 위어가 적용될 때, 위어에 대한 수위-유량 관계, 즉 그 형식과 제원에 적합한 유량계수(discharge coefficient)의 결정이 관건이 된다. 일반적인 위어와 달리 흐름 양상이 복잡한 측면 위어의 경우, 이론과 실제의 괴리가 아직까지 해소되지 않아 실물 또는 3차원 수치 모형을 이용한 시험으로 수위-유량 관계를 수립할 필요가 있다. 이렇게 결정된 수위-유량 관계는 1차원 또는 수심적분 2차원 모형의 내부 또는 외부 경계로 사용되며, 본류의 수위 증감에 따른 측면 위어의 횡월류량을 통해 저류지의 홍수 조절 능력을 평가할 수 있다. 이 연구에서는, 측면 위어의 수위-유량 관계가 알려지지 않더라도, 저류지에 의한 홍수 조절 효과를 평가할 수 있는 2차원 수치모의에 대해 검토하였다. 수치해법으로서 2차원 천수방정식에 대해 유한체적법을 적용하고, 흐름률(flux)의 정확한 계산을 위해 근사 Riemann 해법을 도입하였다. 먼저, 측면 위어가 없는 실험 조건에 대해 수로 내 한 측선에서 측정된 수위와 유량을 모의 결과와 비교하여 모형을 검증하였다. 이때, 경계조건으로 상류 끝에 측정 유량을, 하류 끝에 측정 수위를 부여하였으며, Manning의 조도계수를 0.014로 설정하였다. 또한, 측면 위어가 설치된 수로에 대해 계산 영역을 340개의 삼각형 격자로 분할하고 측면 위어가 없는 경우와 동일한 조건을 두어 모의하였다. 측면 위어의 하류에 위치한 측선에서 측정치에 대한 평균 제곱근(root mean square) 오차가 수위에 대해 1.9 mm, 유량에 대해 $2.2{\ell}/s$로서 그림과 같이 모의 결과는 실험의 그것과 잘 일치하였다. 이로써, 측면 위어에 대한 수위-유량 관계의 수립을 위한 실물 모형 시험 없이 수심적분 2차원 수치모의를 통해 저류지의 홍수 조절 효과를 평가할 수 있음이 확인되었다.

• Journal of the Korean Society for Precision Engineering
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• v.12 no.10
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• pp.89-101
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• 1995

선형 탄성 등방성 물체 내에 있는 일반적인 복합모드 크랙 문제들을 해석하기 위한 이중 경계적분방정식의 일반식과 계산해법이 제시되었다. 크랙면이 포함된 물체 해석에 있어서 유일한 해를 얻기 위하여, 한 면상의 점에는 변위 경계적분방정식이 적용되었고 마주하고 있는 상대면 상의 점에는 인력 경계적분방정식이 적용되었다. 인력 및 변위 경계적분방정식의 강특이해 및 초특이해 적분항들은 수치해법을 적용하기 전에 정상화되었다. 정상화과정 중 보정되는 강특이적분항이 상대 크랙면 상의 특이해 요소를 따라 직접 적분되는 것을 격리시키기 위하여, 특이해 적분 경로를 완만한 곡면으로 우회시킨 가상의 비특이해 보조경계로 대치하여 적분값을 계산하였다. 제시된 해법의 정확성과 효율성을 예시하기 위하여, 2차원 및 3차원 크랙 문제의 변형 후 모습과 응력강도계수 계산 결과를 보였다.

• Proceedings of the Korean Society of Coastal and Ocean Engineers Conference
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• 1991.07a
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• pp.18-24
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• 1991

항내 정온도 해석은 일반적으로 유한차분법, 유한요소법 및 경계적분 방정식법 등의 엄밀해법과 근사 경계적분법, 고산의 방법 및 파향선법 등의 근사해법으로 구분된다. 엄밀해법은 지배방정식을 이산화 이외의 근사를 사용하지 않고 푸는 수치계산 방법으로 임의형상에의 적용성과 엄밀성이 뛰어나나 대상으로 하는 파의 파장이 짧고 항의 규모가 큰 경우에는 계산용량이 증대되여 실용적이지 못하다.(중략)

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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• v.15 no.1
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• pp.120-126
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• 1991

An expanded scheme of a direct numerical solution method for solving the Navier-Stokes equation considering the modified boundary conditions for gas lubrication with ultra low clearance at high .LAMBDA. region is presented. Many examples are calculated by this scheme and their results are compared to the previous solutions using P$^{2}$H$^{[-992]}$ . This scheme has the advantages of fast calculation time and stable convergence in high .LAMBDA. region, and gives very good results in the case of fluid film thickness discontinuity.