• Title/Summary/Keyword: 순환 경계조건

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A Study on Eigen-properties of a 3-Dim. Resonant Cavity by Krylov-Schur Iteration Method (Krylov-Schur 순환법을 이용한 3-차원 원통구조 도파관의 고유특성 연구)

  • Kim, Yeong Min;Lim, Jong Soo
    • Journal of the Institute of Electronics and Information Engineers
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    • v.51 no.7
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    • pp.142-148
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    • 2014
  • Krylov-Schur iteration method has been applied to the 3-Dim. resonant cavity of a cylindrical form. The vector Helmholtz equation has been analysed for the resonant field strength in homogeneous media by FEM. An eigen-equation has been constructed from element equations basing on tangential edges of the tetrahedra element. This equation made up of two square matrices associated with the curl-curl form of the Helmholtz operator. By performing Krylov-Schur iteration loops on them, Eigen-values and their modes have been determined from the diagonal components of the Schur matrices and its transforming matrices. Eigen-pairs as a result have been revealed visually in the schematic representations. The spectra have been compared with each other to identify the effect of boundary conditions.

Separation and Collection of Carbon Dioxide using Circulatory Hollow Fiber Membrane Contactor (순환식 중공사막 접촉기를 이용한 이산화탄소의 분리 및 기술)

  • 이용희;이용택;박유인;이규호
    • Proceedings of the Membrane Society of Korea Conference
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    • 1998.10a
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    • pp.50-52
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    • 1998
  • 1. 서론 : 오래전부터 기체를 액상에 분산시킴으로써 물질 전달 속도를 증가시킴과 동시에 기-액간의 접촉면적을 넓히려는 연구 즉, 기-액간의 접촉 경계면을 통하여 이루어지는 기체흡수에 관한 연구가 다각적으로 이루어져 왔다. 그러나, 기존의 흡수장치에서는 기-액간의 접촉면적을 정확히 계산할 수 없고, 기체에 의한 액체의 범람이나 편류현상등이 발생하여 액체나 기체의 유속에 제한을 주는 등 기술적인 문제점을 가지고 있다. 따라서 이러한 기존 흡수공정들의 문제점을 극복하기 위하여 최근에 제안된 것이 막을 이용하여 기체와 흡수제인 액체의 접촉을 인위적으로 제어할 수 있는 중공사막 접촉기이다. 본 연구에서는 수용성 흡수제가 흡수모듈과 탈착모듈을 순환하는 순환식 중공사막 접촉기를 이용하여 혼합기체(N$_2$/CO$_2$ = 80/20)로부터 이산화탄소를 선택적으로 분리.회수하고자 하였으며, 또한 흡수제의 농도, 유속변화, 그리고 진공식 탈착모듈에서 압력변화에 따른 기체투과 특성을 고찰함으로써 운전조건의 최적화와 그 응용 가능성을 제시하고자 하였다.

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A Study on the Computational Simulation of Cyclic Voltammetry using Semi-infinite Diffusion Model (반무한 확산모델을 이용한 순환전위법의 전산모사에 관한 연구)

  • Cho, Ha-Na;Kim, Tae-Yong;Yoon, Do-Young
    • Journal of the Korean Electrochemical Society
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    • v.14 no.3
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    • pp.138-144
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    • 2011
  • The transport phenomena of electron and ion around the electrode have been analyzed, herein the computational program to simulate the electrochemical signal of cyclic voltammetry has been implemented. For the dominant mass-transfer system, the governing equation and its boundary conditions are confined to the semi-infinite diffusion model and the reversible reaction at the electrode. In order to obtain the numerical solutions of cyclic voltammetry, MATLAB was used for the explicit finite difference method. Experimental results from the cyclic voltammetry of electrochemical system(10 mM $K_3Fe(CN)_6$ and 0.1M KCl) upon the ITO glass substrate were compared with the numerical solutions. Present program explains the experimental results fairly well, where they approached the simulated ones closely with deceasing the scan rate. Furthermore, the effects of electrode area, electrochemical reaction constants and transfering coefficients in the cyclic voltammetry were discussed quantitatively.

Tidal asymmetry at estuarian regions - Youngsan-River estuary case (하구역의 조석비대칭 - 영산강하구 사례)

  • Kang, Ju Whan
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2020.06a
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    • pp.17-17
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    • 2020
  • 일반적인 연안 해역에서 창조지속시간과 낙조지속시간은 거의 동일한 수준을 보여 조위곡선은 대칭적인 형태를 띠게 된다. 그러나 M4분조나 MS4분조와 같은 천해조가 발달된 해역에서는 그 모체가 되는 M2분조나 S2분조와의 상대적인 위상차에 따라 조위곡선이 비대칭적인 형상을 띠기도 한다. 창조지속시간이 길 경우 낙조시 최대조류속이 크게 되는 낙조우세가 형성되는 반면 낙조지속시간이 길 경우에는 반대로 창조우세가 형성된다. 소류사의 움직임은 유속의 6승에까지 비례하므로 이러한 최대조류속 차이에 따라 창조우세 또는 낙조우세 해역에서 소류사 이동량에는 큰 차이가 발생할 수 있다. 감조하천의 경우 상류로 갈수록 창조우세화하는 것이 일반적인 것으로 알려져 있으며 국내에서는 금강을 비롯한 군산해역이 대표적이다. 창조우세인 군산해역과 반대로 영산강하구 및 목포해역의 경우 낙조우세를 보이고 있는데, 그 근원은 황해에서의 순환특성과 함께 목포해역 인근의 드넓은 조간대에 기인하는 것으로 추정하고 있다. 특히 인접한 무안만에서는 낙조지속시간이 창조지속시간에 비해 2시간 이상 짧아 국내에서 가장 심한 수준의 낙조우세를 보이고 있으며, 영산강하구 낙조우세의 근원으로 평가되고 있다. 한편 조간대가 발달된 해역은 천해조 생성에 따라 낙조우세 경향이 있음과 관련하여 Kang and Moon(2001)은 조간대가 조석파의 전파와 천해조 발생에 미치는 영향성에 대하여 수치실험을 통해 연구한 결과 무안만의 낙조우세는 조간대의 발달에 기인함을 재확인한 바 있다. 따라서 낙조 우세를 수치모형을 통해 재현하기 위해서는 조간대 모의가 필수적임과 동시에 낙조우세를 재현하기 위해서는 천해조 개방경계 설정이 필요하다고 알려져 있다. 또한 이렇게 천해조가 발달된 하구에서 조석비대칭 현상은 퇴적물 이동에 직접적인 영향을 미치게 되는데 Kang et al.(2002)은 소류사 및 부유사 이동에서 이러한 영향성에 대한 연구를 수행한 바 있다. 그 결과 천해조가 발달된 이러한 해역에서 퇴적물 이동과 관련된 수치모의시 M2분조와 같은 천문조 경계조건에 부가하여 M4분조의 천해조까지 포함시킬 것을 제안한 바 있다. 이와 같이 하구역에서는 천해조 발달로 인해 조석비대칭이 두드러지게 발달되어 있는 경우가 많으며, 감조하천 상류로 갈수록 비대칭은 더욱 심화되는 경향이 있다. 따라서 감조하천 하류부에서 조석을 고려한 경계조건을 부여하여 하천의 흐름양상을 수치적으로 모의할 경우 천해조가 발달된 하구역에서는 천해조가 포함된 경계조건은 필수적이라 할 수 있다.

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2D Analytical Model to Evaluate Behavior of Pipeline in Lowering Phase (자원 이송용 파이프라인의 내리기 단계에서 평면 거동 평가를 위한 해석 모델)

  • Jung Suk Kim;Ki Yong Ann
    • Journal of the Korean Recycled Construction Resources Institute
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    • v.11 no.4
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    • pp.467-475
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    • 2023
  • To ensure the safety of the pipeline against large deformation of the pipeline during lowering construction, the analysis for pipeline becomes emphasized. The FE analysis has a lower efficiency at calculating time, while it could be obtained high accuracy. In this paper, a reasonable analytical model for analysis of pipeline is proposed during lowering-in. This analytical model is partitioned considering the geometrical characteristics and modeled as two parameters Beam On Elastic Foundation and Euler-Bernoulli beam considering the boundary condition. This takes into account the pipeline-soil interaction and the axial forces acting on the pipeline. Previous model can only be applied to standardized conditions, whereas the proposed model defined as Segmented Pipeline Model can be considered for the majority of construction conditions occurred during lowering-in. In addition, minimized assumptions and segmented elements lead to improve the convenience and applicability of modeling. Nevertheless, the model shows accurate results compared to the FE model. Accordingly, it is expected that it will be used efficiently for configuration management as well as safety assessment of pipeline during lowering-in.

Evaluation of Cross-Sectional Damage for RC Column Subjected to Axial Loading and Steel Corrosion (철근 부식과 축방향 하중을 받는 철근-콘크리트 기둥 단면의 손상 평가)

  • Changyoung Kim;Ki Yong Ann
    • Journal of the Korean Recycled Construction Resources Institute
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    • v.11 no.4
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    • pp.476-483
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    • 2023
  • The present study concerns modelling the structural behaviour for concrete structure into the crack initiation at corrosion of steels. The degradation source included the axial load and steel corrosion. A development of the rust formed on the steel surface was considered with the interfacial gap between steel and concrete. As a result, the tensile damage could occur on the surface of concrete into the cracking with no steel corrosion, which could be further developed by the increasing rust formation, while the cracking at the steel-concrete interface was mainly attributed to the compressive deformation, being restricted within the interfacial zone.

Development of Oceanic General Circulation Model for Climate Change Prediction (기후변화예측을 위한 해양대순환모형의 개발)

  • Ahn, Joong-Bae;Lee, Hyo-Shin
    • The Sea:JOURNAL OF THE KOREAN SOCIETY OF OCEANOGRAPHY
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    • v.3 no.1
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    • pp.16-24
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    • 1998
  • In this study, Ocean General Circulation Model (OGCM) has been developed as a counterpart of Atmospheric General Circulation (AGCM) for the study of coupled ocean-atmosphere climate system. The oceanic responses to given atmospheric boundary conditions have been investigated using the OGCM. In an integration carried out over 100 simulated years with climatological monthly mean data (EXP 1), most parts of the model reached a quasi-equilibrium climate reproducing many of the observed large-scale oceanic features remarkably well. Some observed narrow currents, however, such as North Equatorial Counter Current, were inevitably distorted due to the model's relatively coarse resolution. The seasonal changes in sea ice cover over the southern oceans around Antarctica were also simulated. In an experiment (EXP 2) under boundary condition of 10-year monthly data (1982-1991) from NCEP/NCAR Reanalysis Project model properly reproduced major oceanic changes during the period, including El Ni$\tilde{n}$os of 1982-1983 and 1986-87. During the ENSO periods, the experiment showed eastward expansion of warm surface waters and a negative vertical velocity anomalies along' the equator in response to expansion of westerly current velocity anomalies as westerly wind anomalies propagated eastward. Simulated anomalous distribution and the time behavior in response to El Ni$\tilde{n}$o events is consistent with that of the observations. These experiments showed that the model has an ability to reproduce major mean and anomalous oceanic features and can be effectively used for the study of ocean-atmosphere coupling system.

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Numerical Study on Two-phase Natural Circulation Flow by External Reactor Vessel Cooling of iPOWER (혁신형 안전경수로의 원자로용기 외벽냉각 시 2상 자연순환 유동에 대한 수치해석적 연구)

  • Park, Yeon-Ha;Hwang, Do Hyun;Lee, Yeon-Gun
    • Journal of Energy Engineering
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    • v.28 no.4
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    • pp.103-110
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    • 2019
  • The domestic innovative power reactor named iPOWER will employ the passive molten corium cooling system(PMCCS) to cool down and stabilize the core melt in the severe accident. The final design concept of the PMCCS is yet to be determined, but the in-vessel retention through external reactor vessel cooling has been also considered as a viable strategy to cope with the severe accident. In this study, the two-phase natural circulation flow established between the reactor vessel and the insulation was simulated using a thermal-hydraulic system code, MARS-KS. The flow path of cooling water was modeled with one-dimensional nodes, and the boundary condition of the heat load from the molten core was defined to estimate the naturally-driven flow rate. The evolution of major thermal-hydraulic parameters were also evaluated, including the temperature and the level of cooling water, the void fraction around the lower head of the reactor vessel, and the heat transfer mode on its external surface.

Computational Modeling of Cyclic Voltammetry on Multi-electron Electrode Reaction using Diffusion Model (확산모델을 이용한 다중전자 전극반응에 대한 순환전위법의 전산모델링)

  • Cho, Ha-Na;Yoon, Do-Young
    • Journal of the Korean Electrochemical Society
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    • v.15 no.3
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    • pp.165-171
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    • 2012
  • Here is implemented MATLAB program to analyze the characteristic curves of cyclic voltammetry which involves the multi-electron electrode reaction considered as key processes in electrochemical systems. For the electrochemical mass-transfer system, Fick's concentration equation subject to semi-infinite diffusion model for the boundary condition was discretized and solved by the explicit finite difference method. The resulting concentration values were converted into currents at each node by using Butler-Volmer equation. Based on the good agreement between the present numerical solution and the existing experimental results, effects of kinetic constants and CV scan rates on the reaction mechanism in multi-electron transfer processes were investigated effectively.

Development of triggering criteria for termination of drought response stages linking with real-time drought index and reservoir water level (실시간 가뭄지수 및 저수지 수위변동성을 통합한 다목적댐 단계별 가뭄해제기준 개발)

  • Kim, Jung Min;Park, Jin Hyeog;Jang, Suhyung;Kang, Hyun woong;Hur, Young Teck
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2017.05a
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    • pp.43-43
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    • 2017
  • 기후변화에 따른 강수의 시 공간적 변동성 및 패턴변화는 다목적댐 등 수자원시설물을 이용한 용수공급 및 미래 용수공급의 안정성에 많은 어려움을 줄 것으로 전망되고 있다. 여름철 홍수기 유입량에 의존하고 있는 기존 다목적댐 저수지 운영기준으로는 더 이상 안정적인 용수공급을 만족하기 어렵다. 주요 취수원인 다목적댐에서의 가뭄단계는 기준저수량에 의해서 결정되어지며 가뭄단계는 관심, 주의, 경계, 심각 총 4단계로 구분되며, 해당 기준저수량 이하로 저수량이 저하될 경우 가뭄단계가 발령 및 용수제한공급이 시행된다. 그러나 가뭄단계별 해제의 경우, 정상 용수공급 환원기준에 도달하여야만 용수공급이 정상으로 회복되는 보수적인 기준을 적용하고 있어 정상환원공급 기준에 도달할 때까지 가장 심각한 단계의 용수공급 제한을 감수하여야 한다. 반면, 미국 등 선진국의 경우 가뭄대응 단계 발령 및 해제기준을 기상 및 수문조건 그리고 저수지 수위의 유지 상태 등 다양한 조건을 분석하여 제시하고 있다. 본 연구에서는 일단위 실시간 가뭄(유입량) 지수(SFI, Standard Flow Index)와 단계별 저수지 수위의 유지 기간을 통합한 가뭄대응 단계별 해제기법을 개발하였다. 최적 해제기준 도출을 위해 낙동강 다목적댐을 대상으로 다양한 가뭄해제 시나리오를 선정하고 가뭄대응 단계별 해제기준에 대한 정량적 효과를 분석하여 제시하였다.

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