• 한국강구조학회 논문집
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• 제23권6호
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• pp.659-667
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• 2011

최근 초고층 빌딩의 구조설계에 있어서 풍하중이 가장 중요한 하중요소로 다루어지고 있으며, 일반적으로 풍하중 산정은 풍동실험에 의하여 수행되어 왔다. 그러나 보다 간편하면서도 정밀한 산정방법의 개발에 대한 필요성이 증대되면서 그 방법의 하나로 수치해석적인 접근법인 전산유체역학이 이용되고 있다. 또한 CFD해석은 실제 스케일로 모델링 및 시뮬레이션이 가능하고 시간도 단축할 수 있는 장점을 가지고 있다. 그럼에도 불구하고 실제 프로젝트에 대한 연구의 역사와 검증과정이 일천하여 이 해석법에 의한 신뢰도가 낮기 때문에 그 활용은 미미한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 기존연구에서 제시된 프로토타입 모델의 풍동실험 결과와 CFD해석을 통한 해석 결과의 비교를 통해 CFD해석의 신뢰도를 입증하며, 더불어 난류강도가 신뢰도에 미치는 영향에 대해 제시하고자 한다.

• 한국음향학회지
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• 제8권1호
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• pp.23-30
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• 1989

기포 혼합 유체 내에서의 압력파의 전파 현상을 수치해석으로 연구한다. 혼합 유체 영역을 지배하는 지배 방정식을 heuristic 한 방법으로 유도하고 기포 내부 영역에는 열전달 효과를 고려할 수 있도록 에너지 방정식을 도입한다. 기포 내부의 비등온 조건은 특히 기포가 고진폭을 가지고 진동할 때 매우 중요하다. 기포 역학 방정식으로서 Keller 방정식이 채택, 변형되어 기포 외부와 내부의 coupling을 맺어준다. 실제 문제로서 충격관내 충격파의 전파 현상을 수치해석 방법으로 해석한 결과가 Noordzij 및 van Wijngaarden 의 실험 결과와 거의 일치한다. 그러나 그들에 의해 설명된 충격파 구조의 변화 원인은 가스와 액체 간의 상대 운동인데 이는 본 모델에서 고려되지 않았기 때문에 가스와 액체 간의 열전달에 의해 충격파의 구조가 변화된다고 보는 것이 타당하다.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제24권5호
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• pp.447-451
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• 2003

준분자 동력학 기법을 적용한 새로운 골-재형성 해석 방법을 제안 하였다. 본 연구에서는 기존의 연구에서 고려하지 못 하였던 해변골 내의 유체 압력이 골-재형성에 미치는 영향 까지를 고려한 해석 모델이 제안 되었다. 골-재형성의 대상 모델로 추체 시상면상의 2-D 모델을 개발 하였으며, 약 2kN의 수직 압축력에 해당되는 1.8564mm의 일정 변위 조건에 따른 모델내의 준분자들의 재배치 과정을 해석 하였다. 수렴된 피질골 및 해면골 모델의 준 분자의 형상은 실제 추체의 모양과 일치된 형태를 보이고 있었으며 계산된 수핵 압력 변화도 기존의 in-Vitro 실험 결과와 비교적 일치 하여 본 모델의 타당성을 입증 할 수 있었다.

• 한국분무공학회지
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• 제15권4호
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• pp.189-194
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• 2010

This study has been mainly motivated to numerically model the transcritical mixing and reacting flow processes encountered in the liquid propellant rocket engines. In the present approach, turbulence is represented by the extended k-$\varepsilon$ turbulence model. To account for the real fluid effects, the propellant mixture properties are calculated by using SRK (Souve-Redlich-Kwong) equation of state model. In order to realistically represent the turbulence-chemistry interaction in the turbulent non-premixed flames, the flamelet approach based on the real fluid flamelet library has been adopted. Based on numerical results, the detailed discussions are made for the real fluid effects and the precise structure of the transcritical cryogenic liquid nitrogen jet and gaseous hydrogen/liquid oxygen coaxial jet flame.

• 대한원격탐사학회지
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• 제38권5_1호
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• pp.471-484
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• 2022

본 연구는 전산유체역학 모델을 이용하여 기상청에서 운용하는 종관기상관측소(automated synoptic observing system, ASOS) 10개 지점을 대상으로 ASOS 주변 지형과 건물이 기온과 바람(풍속, 풍향) 관측 환경에 미치는 영향을 분석하였다. ASOS에서 최근 10년간 8월의 관측 자료를 기반으로 전산유체역학(computational fluid dynamics, CFD) 모델의 초기·경계 자료를 구축하였다. 실제 토지 피복을 고려한 경우와 모든 피복을 초지로 가정한 경우에 대해, 관측 고도에서 초기 기온 대비 기온 변화율을 비교함으로써 기온 관측 환경을 분석하였다. 기온 관측 환경은 관측 지점 주위의 토지 피복에 의한 영향을 많이 받았다. ASOS 주변에 지표면 온도가 높은 건물과 도로가 밀집한 경우에 기온 변화율이 크게 나타났다. 반면, 모든 토지 피복을 초지로 가정한 경우에는 초기 기온 대비 기온 변화율이 작았다. 실제 토지 피복을 고려하여 관측 고도의 유입류 대비 풍속 변화율과 풍향 변화를 비교함으로써 풍속과 풍향 관측 환경을 분석하였다. 풍속과 풍향은 ASOS 주변에 관측 고도보다 높거나 비슷한 높이의 지형과 건물 영향을 크게 받았으며, 원거리에 위치한 장애물에 의한 영향도 나타났다. 본 연구 결과는 종관기상관측소의 이전과 신설 단계에서 관측 환경 평가에 활용될 것이다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2012년도 제38회 춘계학술대회논문집
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• pp.31-34
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• 2012

케로신을 연료로 하는 동축 스월 분사기에 대해 정상 상태 및 비정상 상태의 연소 해석을 수행하였다. 난류연소 모델로 화학평형 상태로 가정하는 Non-premixed equilibrium 모델을 이용하였고, 고압의 조건에서 실제유체의 거동을 다룰 수 있도록 상태방정식으로 SRK(Soave-Redlich-Kwong) 상태방정식을 적용하였다. 해석을 통해 온도분포, OH 질량분율 등 정상 상태의 계산 결과와 시간 평균된 비정상 상태의 계산 결과를 비교하였고, 이들 간의 화염 구조가 서로 상이함을 확인할 수 있었다.

• 한국음향학회지
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• 제40권1호
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• pp.64-72
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• 2021

본 논문에서는 유체의 이동에 의한 배관의 진동을 저감시키기 위해 동조질량감쇠기(Tuned Mass Damper, TMD)의 최적 설계를 수행하였다. 배관 설비의 정확한 진원과 배관의 사양을 알지 못하는 상황에서 TMD 설계를 하기 위해 MATLAB을 이용하여 배관시스템 모델을 설계하고, 이를 바탕으로 최적 설계 방법을 개발하였다. 개발된 최적화 방법은 ANSYS Workbench에서 유한요소 모델을 이용해 최적 설계 방법을 검증했다. 그리고 실제 배관 시스템의 측정값을 바탕으로 진동수를 보정할 수 있도록 TMD를 설계 및 제작하고 실제 배관 시스템에 설치해 감쇠 진폭이 95% 수준으로 줄어든 것을 확인했다.

• 에너지공학
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• 제23권3호
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• pp.203-210
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• 2014

본 연구에서는 목재펠릿보일러의 연소현상에 대하여 이론적으로 분석하고 예측 값과 실제 실험데이터를 비교하여 분석했다. 목재펠릿보일러의 개발과정에 있어서 연소실형상, 투입 공기의 속도, 연료의 양, 온도 및 연료특성 등에 따라 다양한 문제점이 발생됨에 따라 여러 방향의 연구 개발이 이루어지고 있으며 이에 많은 시간과 비용이 소모되고 있다. 따라서 해석모델의 개발을 통한 수치해석 방법이 유용하게 활용될 수 있다. 본 연구에서는 전산유체역학(Computational Fluid Dynamics, CFD)을 이용한 모의실험(Simulation)을 통하여 목재펠릿의 종류 및 구성 원소의 변화에 따른 목재펠릿보일러의 연소실 출구온도 및 배기가스의 구성성분을 예측하고자 하며 그 결과를 바탕으로 목재펠릿 연소특성을 파악하여 최적의 이용 및 활용방법을 제시하고자 한다. 예측값과 실험값은 : $CO_2$ 0.60 % $O_2$ 0.73 % 오차를 나타내었다.

• 한국태양에너지학회 논문집
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• 제22권1호
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• pp.23-30
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• 2002

본 연구는 축방향 내부 핀을 가진 열사이폰의 작동유체의 체적변화에 대한 응축 및 비등열전달 성능에 관한 연구이다. 열사이폰 내부의 작동유체는 증류수를 사용하였다. 열사이폰의 총체적에 대한 작동유체의 양을 변화시키면서 실험데이터를 산출하였다. 열사이폰의 응축부에 대한 열유속과 응축열전달계수를 구하였으며, 실험결과를 이론모델과 비교분석하였다. 실험결과로부터 열사이폰의 열전달 성능은 작동유체의 체적변화에 크게 의존하였다. 축방향내부 핀을 가진 열사이폰의 열전달 성능은 평튜브로 제작한 열 사이폰보다 크게 향상되었다. 이와 같은 열사이폰을 태양열 분야의 열교환기에 응용할 경우, 고성능화와 소형화할 수 있다. 그리고 산업현장에서 실제적으로 적용하기 위해 총열전달계수를 산출하였다.

• 한국지반공학회지:지반
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• 제13권5호
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• pp.133-144
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• 1997

기존에 발생된 토석류 퇴적물에 대한 점도실험으로북터 세립질의 성질이 빙함 소성(Bingham plastic) 모델로 표현될 수 있다는 사실이 판명되었다. 이러한 사실과 비뉴톤유체의 흐름을 해석 할 수 있도록 개발된 수치해석 프로그램 Polyflow를 이용하여 토석류의 이동을 해석하였다. 그 결과 실제와 유사한 이동결과가 얻어졌으므로 토석류의 이동은 이와 같은 기법으로 해석할 수 있다는 것을 알게 되었다.