• 한국추진공학회지
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• 제14권6호
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• pp.38-44
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• 2010

과팽창 상태의 로켓 노즐에서 발생하는 충격파 경계층 간섭 형태는 엔진 시동 및 정지과정 중 예기치 않은 횡력을 수반한다. 본 연구에서는 비정상 노즐 구동 압력비 변화가 유동장의 천이형태 및 횡력 특성에 어떠한 영향을 미치는지 조사하기 위하여 수치해석적 연구를 수행하였다. 비정상, 축대칭, 압축성 N-S 방정식을 유한 체적법으로 이산화 하였으며, 난류모델은 SST k-${\omega}$을 적용하였다. 엔진 정지 및 시동과정을 모사하기 위하여, NPR은 2~10의 범위에서 계산 하였다. 본 연구의 결과로 박리 유동과 히스테리시스 현상은 구동 압력비에 크게 의존하며, 또한 압력비 변동 시간이 횡력 특성에 지대한 영향을 미칠 수 있음을 알았다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제20권3호
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• pp.1083-1095
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• 1996

Shock wave/boundary layer interaction frequently causes the shock wave to oscillate violently and thus the global flow field to unstabilize. In order to stabilize the shock wave system in the diffuser of a supersonic wind tunnel, the present study attempted to control the shock oscillations by using a passive control. A porous wall with the porosity of 19.6% was mounted on a shallow cavity. Experiment was made by means of schlieren optical observation and wall pressure measurements. The flow Mach number just upstream the shock system and Reynolds number based on the turbulent boundary layer thickness were 2.1 and 1.8 * 10$\^$6/, respectively. The results show that the present passive control method on the shock wave/boundary layer interaction in the supersonic diffuser can significantly suppress the oscillations of shock system, especially when the shock system locates at the porous wall.

• 한국석유지질학회지
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• 제2권2호
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• pp.59-70
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• 1994

탄성파 탐사 단면도와 시추자료들을 이용하여 울릉분지 남쪽 연변부에 대한 신생대 지질구조 및 지구조 진화과정을 연구하였다. 대한해협 하부 기반암에는 일련의 정단층들이 북동-남서 방향으로 발달해 있다. 정단층들은 울릉분지가 초기 리프팅 및 확장의 신장성 지구조운동 동안 형성된 것으로 해석된다. 쓰시마단층대가 대한해협과 쓰시마해협의 경계를 이루며 쓰시마 섬 서측 연안에서 울릉분지 중심부를 향해 북동남서 방향으로 발달했다. 쓰시마해협의 중기 마이오세 및 고기 퇴적층은 압축성 지구조운동에 의한 북동-남서 방향의 습곡 및 단층구조들이 우세하게 발달해 있다. 후기 마이오세에서 제4기 퇴적층은 거의 지층변형을 받지 않았으나, 쓰시마해협에는 동-서 방향의 단층구조들이 우세하게 발달해 있다. 초기 울룽분지는 올리고세의 리프팅에 의해 형성되었으며, 이어서 초기 마이오세 부터 중기 마이오세 초기까지 확장운동과 침강이 활발하게 진행되었다. 이 때 서남 일본지괴는 한반도로부터 분리되어 남동방향으로 이동하였으며, 울릉분지는 발산성 우수주향이동 신장운동을 받으며 인리형 분지(pull-apart basin)를 형성한다. 쓰시마단층대는 한반도와 서남 일본지괴를 분리시키는 주 구조선으로서, 서남 일본진괴가 남동쪽으로 이동할 때 정단층과 함께 우수주향이동 운동을 한다. 중기 마이오세 중기에서 후기 마이오세 초기 동안 울릉분지 남쪽 연변부는 열개운동이 중단되고 압축성 지구조운동에 의한 지층의 융기작용이 일어난다. 서남 일본지괴의 한반도쪽으로의 수렴운동은 울릉분지의 남쪽 연변부에 대해 압축응력을 미쳤으며, 이는 곧 수렴성 좌수 주향이동에 의한 지층의 압축변형을 야기한다. 쓰시마 단층대는 트러스트단층과 함께 좌수 주향이동 단층운동을 한다. 후기 마이오세 중기에서 현재동안 울릉분지 남쪽 연변부는 압축성 지구조 운동의 지배를 받는다. 쓰시마 단층대는 압축응력을 받아 트러스트단층 운동이 일어난다.

• 한국추진공학회지
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• 제9권2호
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• pp.97-104
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• 2005

많은 장점에도 불구하고 유동함수를 이용한 수치해석용 격자생성 좌표변환기법의 단점은 저속영역에서의 격자간격이 고속영역에 비해 상대적으로 큼에 따라 수치적 처리에 많은 오차를 내포하고 있다는 점이다. 본 연구에서는 이러한 저속영역에서의 단점을 보완하기 위하여 격자간격을 속도크기 및 영역에 따라 적절히 조절할 수 있도록 수학적으로 변형된 압축성 유동함수를 이용한 좌표변환기법을 제안하고 가스터빈엔진에 주로 적용되는 유동모델로서 동심원상 두개 이상의 난류제트혼합유동에 대해 적용하였으며 해당 실험치, 즉 축 방향 평균속도분포, 난류운동에너지, 그리고 난류전단응력분포와 비교하여 난류운동에너지가 약간 과소평가 된 대칭축을 제외한 혼합경계층 내에서 $3.5\%$ 이내의 신뢰성을 확보하였다. 본 기법은 특히 터보팬엔진에 대한 내부흐름들의 혼합유동을 규명하거나 또는 난류전단응력에 의한 제트소음발생 및 저감방법을 도모하는데 유용하게 활용될 것으로 기대된다.

• 한국가시화정보학회지
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• 제9권2호
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• pp.61-65
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• 2011

Several previous works on rocket nozzle flows have revealed the existence of the transition from FSS to RSS and the occurrence of asymmetric flow associated with the boundary layer separation, which can cause excessive side-loads of the propulsion system. Thus, it is of practical importance to investigate the asymmetric flow behaviors of the propulsion nozzle and to develop its control method. In the present study, the asymmetric flow control method using a cavity system was applied to supersonic nozzle flow. Time-dependent asymmetric flow was experimentally investigated with the rate of change of the nozzle pressure ratio. The results obtained showed that the cavity system installed on nozzle wall would be helpful in fixing the unsteady motions of the boundary layer separation, consequently reducing the possibility of the occurrence of the asymmetric flow.

• 대한기계학회논문집B
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• 제34권10호
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• pp.925-931
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• 2010

본 논문은 공동 주위 난류유동특성을 LES 기법으로 수치해석을 수행하여 알아보았다. 본 연구에 적용된 레이놀즈수는 공동 깊이만큼의 높이 h 에서의 유속을 기준으로 $1.0{\times}10^5$ 이며 3 차원 공동에서의 유동특성을 알아보았다. 적절한 비압축성 Filtered Navier-Stokes 방정식을 적용하기 위해, 계산격자를 공동 표면 근처에는 조밀하게 멀어질수록 성기게 생성하였으며, 이는 계산시간을 단축시키며 빠른 수렴을 도와준다. 또한, Boussinesq 가설을 subgrid-scale 난류모델에 적용하였고, Subgrid-scale 난류점성을 얻기 위해 smagorinsky-Lilly SGS 모델을 적용하였으며, 그 때의 CFL 수는 1.0 이다. 또한, 본 논문은 서로 다른 4 가지 형상의 공동의 및 입구조건의 변화에 따른 유동 특성도 함께 연구되었다.

• 한국석유지질학회지
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• 제5권1_2호
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• pp.36-47
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• 1997

본 연구에서는 기존 Exxon group의 순차층서 모델이 갖고 있는 적용의 한계성을 극복하기 위하여 다중변수 순차층서 모델을 제시하였다. 이 모델에서는 2~3차수의 주기성을 갖고 변화되는 범세계적 해수면 변동, 지구조운동, 퇴적물 공급 등의 영향요소를 모두 변수로 간주하며, 이들 요소에 의해 순차층의 내부구성과 경계면 타입이 결정된다. 순차층을 구성하는 기본 단위로 해석적 층서단위인 퇴적계 연합체(systems tract)대신, 내부 지층의 집적형태에 의해 구분되는 기술적 층서단위인 부순차층세트(parasequence set)를 채택하였으며, 부순차층세트의 타입은 상대적 해수면 변동과 퇴적물 공급속도의 변화를 반영한다. 따라서 본 순차층서 모델은, 네 가지 타입의 상대적 해수면 변동과 세 등급의 퇴적물 공급 변화 사이의 조합으로써 예상되는 단일 또는 $2{\~}4$개의 부순차층세트로 구성된 7가지 타입의 순차층을 보여준다. 다중변수 순차층서 모델을 울릉분지 남서부 대륙주변부에 적용한 결과, 순차층의 타입은 울릉분지의 형성과 닫힘에 따른 3단계의 분지주변부 지구조 운동의 변화를 잘 반영한다. 즉, 순차층을 구성하는 부순차층세트 조합의 변화와 울릉분지 지구조 운동의 타입과 속도가 시기적으로 일치 한다. 해저면의 급격한 침강을 동반한 울릉분지의 후열도 열개 동안에는 분지의 급격 한 침강으로 인해 상대적 인 해수면은 지속적으로 상승되었고, 많은 양의 퇴적물이 공급되어 1개의 부순차층세트로 구성된 순차층이 형성되었다. 이후, 압축성 변형을 동반한 울릉분지의 닫힘 동안에는, 분지 침강이 느려지고 국지적으로 융기가 일어나 하강 또는 상승우세의 상대적 해수면 변동이 야기되었고, 또한 지구조적 요인에 의해 통제되는 퇴적물 집적속도의 지역적인 차이로 인하여 변형대와 비변형대에서 상이한 순차층이 형성되었다. 분지 닫힘단계 이후에는 다시 해저면이 전반적으로 침강되면서, 상승이 우세한 상대적 해수면 변동과 보통 또는 빠른 퇴적물 집적속도가 결합하여 2-3개의 부순차층세트로 구성된 순차층을 형성하였다.

• 암석학회지
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• 제17권2호
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• pp.83-94
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• 2008

안동시 풍천면 지역은 선캠브리아기 변성암류, 쥬라기 화성암류, 백악기 퇴적암류 (하산동층, 진주층, 일직층), 그리고 백악기 화성암류 (반려암체, 암맥류) 등으로 구성되어 있으며, 몇몇 주요 단층들이 발달한다. 이들은 백악기 경상분지와 선캠브리아기-쥬라기 기반암류(영남육괴)의 경계단층에 해당하는 동북동 방향의 안동단층, 이에 평행한 남후단층, 북북서 방향의 매봉단층, 남남동 방향으로 볼록한 활형의 광덕단층, 북북동 방향의 하회단층 등이다. 이 논문에서는 층리, 절리, 단층, 끌림 습곡에 대한 상세한 기하적인 분석을 통하여 이들 주요 단층 주변지역의 지질구조를 연구하였다. 그 결과, 활형의 광덕단층과 그의 동부 연장선상에 발달하는 하회단층 주변에서 측정된 층리의 극점 배열로부터 상부가 남남동 방향으로 충상하는 단층운동에 수반된 광역적인 끌림습곡작용이 인지되며, 광덕단층의 서부와 하회단층에서는 비교적 폭이 좁고 광덕단층의 중부와 동부에서는 비교적 폭이 넓은 약 150 m-300 m 폭의 광덕 끌림습곡대가 설정된다. 이는 이전 연구결과와 달리 하회단층과 광덕단층은 하나의 단층으로써 그 운동성과 운동시기가 광덕단층과 동일함을 의미한다. 연구지역에는 두 종류의 방향 단층[(동)북동${\sim}$동서 방향(단충 I), 서북서${\sim}$북북서 방향(단층 II)과 네 종류의 방향절리 [동서(I), (북)북서 (II),북북동 (III), 북동 (IV) 방향 절리]가 인지되며, 이들은 적어도 다음과 같은 네 번의 변형단계를 걸쳐 형성되었다 (1) Dn 단계; 동서 방향의 압축 응력에 의한 절리 (I) (광덕절리)의 형성과 동서 방향의 산성질 암맥의 관입작용, (2) Dn+1 단계, (북)북서 방향의 압축 응력에 의한 절리 (II) (매봉절리) 형성, 산성질 암맥의 렌즈상 부딘작용, 광덕절리의 사교이동성 역단층운동 (단층 I-광덕단층 형성)과 이에 수반된 광역적인 광덕 끌림습곡대 형성, (3) Dn+2 단계; 북북동 방향의 압축 응력에 의한 절리 (III) 형성, 매봉절리의 우수 주향이동 단층운동 (단층 II-매봉단층 형성)과 이에 수반된 Dn+1 구조물의 연장성 단절작용, (4) Dn+3 단계; 북동 방향의 압축 응력에 의한 절리 (IV) 형성과 단층 II의 우수향 성분이 우세한 사교이동성 단층으로의 재활동 등이다. 이러한 연구결과는 매봉단층은 안동단층과 광덕단층의 충상 지구조운동과 관련된 인열단층이라기 보다는 이들 단층보다 후기에 생성되었음을 지시한다.

• 터널과지하공간
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• 제33권1호
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• pp.57-69
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• 2023

본 연구에서는 2차원 수리-역학적연계 개별요소모델링(DEM)을 사용하여 네델란드 그로닝엔(Groningen) 천연가스전 저류층의 유발지진을 모사하였다. 수치해석 코드는 ITASCA社의 상용프로그램인 PFC2D (Particle Flow Code 2D)를 사용하였으며 본 수치해석 연구에 적용하기 위해 수리-역학적 연계 모델 외 1) 비균질 저류층 압력분포 초기화, 2) 비선형 압력-시간이력 경계조건, 3) 국소 응력 분포 계산 등의 개별모듈을 추가개발, 적용하였다. 그로닝엔 가스전에 분포하는 복잡한 단층 형상을 포함하는 40 × 50 km² 크기의 2차원 모델을 생성하였고, 1960년부터 2020년까지 약 60년 동안의 가스생산, 즉 압 력저하로 인한 단층의 파괴거동을 모사하였다. 유발지진의 시공간적 발생을 수치해석모델로 재현하였고 그 발생 메커니즘을 규명하였다. 또한 저류층 압축으로부터 지표에서의 지반침하의 분포를 예측하였고 그로닝엔에서의 실측자료 사이에 유사성을 확인할 수 있었다. 이를 통해 본 연구에서 소개한 2차원 수리-역학적연계 개별요소모델링(DEM)의 복잡한 지질조건과 수리-역학적 연계 프로세스에 의한 단층거동을 구현할 수 있는 툴(tool)로서의 활용성을 확인하였다.

• 자원환경지질
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• 제44권1호
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• pp.83-94
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• 2011

베네주엘라 중앙에 위치한 오리노코강을 따라 55,000 $km^2$의 면적에 동서로 길게 자리하는 오리노코 오일벨트에는 원시부존량이 약 1조 3천억 배럴, 가채매장량이 2,500억 배럴에 달하는 초중질유가 매장되어 있다. 베네주엘라 초중질유는 API 비중이 $10^{\circ}$ 이하이고, 점성도가 5,000 cP 정도로 무겁고 점성이 큰 탄화수소 자원이다. 오리노코 지역의 초중질유는 1930년대 최초로 보고되었지만, 이들의 상업적 개발은 1990년대에 이르러 비가열식 일차생산기법을 통해서 본격적으로 이루어지기 시작하였다. 오리노코 오일벨트는 초중질유 분포 양상에 의해 보야카, 주닌, 아야쿠초, 카라보보의 생산광구로 나누어지며, 이들은 모두 31개의 생산블럭으로 소분류된다. 현재 각 생산블럭은 베네주엘라 PDVSA와 외국계 기업의 합작 형태로 개발되고 있으며, 20개국 이상이 초중질유 개발 프로젝트에 참여하고 있다. 오리노코 오일벨트는 베네주엘라의 주요 석유분지 가운데 하나인 동베네주엘라 분지의 남쪽지역에 위치한다. 동베네주엘라 분지는 쥬라기 판 분화에 의해 형성되기 시작한 수동형 대륙 주변부 분지로 그 면적은 약 120,000 $km^2$이다. 동베네주엘라 분지에서 백악기 말에 형성된 석회질 셰일은 초중질유의 주요 근원암이다. 분지 내 탄화수소는 북쪽에서 남쪽으로 평균 150 km를 이동하면서 생분해작용을 거쳤으며, 이로 인해 점성과 비중이 높은 초중질유를 분지 남쪽 경계부인 오리노코 지역에 형성하였다. 주요 초중질유 저류층인 마이오세 오피시나층은 하성-에스츄어리 퇴적환경에서 발달한 미고결 사질 및 이질이 교호하는 퇴적체이다. 또한 오피시나층은 판의 운동에 의한 압축작용과 분지침강에 의해 형성된 다수의 신생대 단층이 분포하여 복잡한 저류층 지질 특성을 나타낸다. 불균질한 저류층 암상 분포와 복잡한 지질 구조의 저류층에서 경제적인 생산정의 설계와 효율적인 초중질유 회수를 위해서는 초중질유 저류층의 발달 과정과 그로 인한 지질학적 특성에 대한 심도 깊은 이해가 필요하다. 본 연구에서는 오리노코 초중질유 저류층에서 (1) 사질 저류층 두께 및 분포, (2) 이질 퇴적층의 분포, (3) 단층의 기하학적 분포, (4) 저류층 대상 심도 및 지열 특성, (5) 저류층 지중 응력상태, (6) 초중질유의 화학적 조성 등을 초중질유 생산성에 상대적으로 큰 영향을 미치는 주요한 지질학적 특성으로 주목하였다. 이러한 오리노코 지역의 지질학적 특성들은 3차원 탄성파 탐사, 시추간 물리검층과 같은 최신 기술들을 통해 앞으로 보다 빠르고 정확하게 규명되어질 것으로 기대된다.