• 비파괴검사학회지
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• 제24권6호
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• pp.559-565
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• 2004

원주형 기공(SDH: side-drilled hole)의 초음파 산란장 해석을 두 가지 방법으로 수행하였다. 근사해석법인 Kirchhoff 근사법과 변수분리에 의한 엄밀해법으로 구한 원거리 산란진폭 식을 제시하고 시간영역에서 그 결과를 서로 비교하였다. 수직횡파(SV)의 SDH 입사를 고려하였으며, 원거리 산란 진폭을 주파수와 시간영역에서 각각 구하였다. 엄밀해법은 직접 산란파뿐만 아니라 잠행성 파를 나타내었으며, Kirchhoff 근사법은 잠행성 파를 예측하지 못하는 젓을 제외하고 엄밀해의 결과와 잘 일치하였다. 수침, 펄스-에코 시험법에서 SDH의 수신 신호 응답을 예측할 수 있는 두 가지 측정모델을 소개하였고, 수직 횡파가 45도로 입사할 때 지름 1mm SDH의 수신신호를 계산하고 그 결과를 실험과 비교하였다.

• 멤브레인
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• 제6권1호
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• pp.22-31
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• 1996

35$^{\circ}$C에서 polydimethytsiloxane(PDMS)막에 의한 이소프로판올수용액의 투과증발실험을 행하여 이소프로판올의 부피분율이 0.5~0.7범위에서 이상적인 투과속도로부터 가장 크게 벗어났다. 이소프로판올의 가소화 영향은 물의 투과를 증가시키는 데 비하여 물의 존재는 이소프로판올의 투과를 감소시키는 경향을 나타내었다. 혼합물에서 농도에 의존하는 확산계수를 Vignes식으로 나타내고, Flory-Huggins열역학과 Maxwell-Stefan식을 이용하여 투과속도와 선택도를 예측하였다. 이소프로판올과 물 사이의 Flory-Huggins상호작용계수는 과잉Gibbs에너지를 이용하여 계산하였으며 각 액체 성분과 고분자 사이의 상호작용계수는 평행팽윤 실험에 의하여 결정하였다. 이론적으로 예측한 투과속도는 35%이내의 오차범위에서 실험값과 일치하였으며, 투과선택도는 전 농도 범위에서 실험값과 이론값이 잘 일치하였다.

• 항공우주기술
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• 제4권2호
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• pp.142-152
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• 2005

액체로켓 엔진시스템 개발에 있어서 시동부터 정상상태까지의 시동특성은 안정된 시동의 재현성을 확보하여 신뢰도를 높이는 것과 과도상태의 시간을 단축하는 두 가지 목표를 만족하는 방향으로 전개된다고 할 수 있다. 특히 우리나라와 같이 액체로켓 엔진 개발의 초기단계에서는 엔진시스템 시험의 경험이 없어, 시동에서 정상상태까지 과연 어느 정도의 시간이 필요할 것인가에 대한 예측이 힘들 수밖에 없다. 본 연구에서는 터보펌프 공급식 액체로켓 엔진의 각 구성품의 모델을 구성하여 시동 과도 해석을 수행할 수 있는 프로그램을 완성하였다. 이 프로그램을 이용하여 25톤급 가스발생기 사이클 엔진에 대한 시동 특성을 조사하여 시동에서 정상상태에 이르는 시간을 계산하였으며, 비정상 상태의 엔진시스템의 동특성을 밝힐 수 있었다.

• 한국지진공학회논문집
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• 제8권5호통권39호
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• pp.45-54
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• 2004

기존의 철근콘크리트 부재의 이력모델은 실험에 기초한 경험식을 사용하여 주기거동시 나타나는 강성저하를 나타내는데 중점을 두므로, 에너지소산능력을 정확히 예측할 수 없다. 최근 다양한 설계변수의 영향을 고려하여 주기거동 동안 소산하는 에너지를 정확히 계산할 수 있는 설계식이 개발되었다. 본 연구에서는 이러한 설계식에 기초하여 휨지배 부재에 대한 에너지기초이력모델(Energy-Based Hysteretic Model)을 개발하였다. 제안된 모델은 완전한 주기거동을 할 경우 실제거동과 동일한 에너지를 소산하도록 고안된 선형모델로, 주곡선(Primary Curve)과 주기곡선(Cyclic Curve)을 근간으로 하고 다섯 가지 제하/재하 규칙을 적용하여 핀칭 및 강성저하를 수반하는 주기거동을 나타낸다. 본 연구에서는 다양한 실험과의 비교를 통하여 제안된 이력모델의 정확성과 유효성을 검증하였다. 제안된 이력모델은 간단하면서도 수치해석의 적용에 용이하므로, 정적 및 동적 비선형 해석/설계 프로그램의 개발에 사용할 수 있다.

• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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• 제20권2호
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• pp.63-75
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• 2017

해양환경에서 파랑-구조물 상호작용의 정확한 예측은 극한 환경조건에 노출 된 고정식 및 부유식 해양구조물의 안전성과 설계비용 효율성에 있어서 중요하다. 본 연구에서는 규칙파 와 원형 기둥의 파랑-구조물 상호작용을 해석하였다. 3차원 이상유동(two-phase flow)을 해석하기 위해 오픈소스 전산유체역학 라이브러리인 OpenFOAM을 사용하였다. 수치파랑수조에서 파를 생성 및 흡수하기 위해 소스항을 이용한 relaxation method를 적용하였다. 수치기법을 검증하기 위해 심해조건에서 생성된 2차 stokes 파형은 이론적인 해와 비교하였다. 검증과정을 통해 파장과 진폭에 대한 길이 및 높이 방향의 격자크기를 정하였다. 원형 기둥에 작용하는 파랑 하중과 wave run-up을 계산하고 기존의 실험 데이터와 비교하였다.

• 공업화학
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• 제7권2호
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• pp.308-314
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• 1996

경막형 결정화기에서 벤젠-시클로헥산 혼합물로부터 벤젠의 결정성장속도가 조사되었다. 결정성장속도는 경막결정화기의 냉각벽에 부착되는 결정의 양으로부터 얻어진 결정두께와 시간에 대한 상관관계식으로부터 결정되었다. 결정성장속도와 결정의 표면온도와, 용융액의 온도의 차로 정의되는 과냉각정도와의 상관관계가 얻어졌다. 이 이성분 공융계에 대한 결정성장속도는 과냉각정도의 2승에 비례하였다. 경막결정화기의 열전달 및 물질전달 속도에 근거하여 결정의 표면온도 및 결정두께를 예측할 수 있는 모델식이 제시되었다. 5wt% 및 10wt%의 시클로헥산을 포함한 벤젠-시클로헥산 혼합물에 대하여 여러 다른 냉각온도에서 실험적으로 얻어진 결정두께의 자료와 모델식으로 계산된 결과가 비교되었다.

• 방사성폐기물학회지
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• 제2권2호
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• pp.135-143
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• 2004

국산화강암에 대한U(VI) 수착에 대한 실험적 연구를 지화학적 매개변수들인 접촉시간, pH, 이온강도, 탄산염 농도 등의 함수로 회분식으로 수행하였다. 국산 화강암에 대한 U(VI)의 수착의 분배계수 $K_{d}$ 는 실험 조건에 따라 약 1-200 mL/g의 값의 범위를 가지는 것으로 나타났다. 화강암 입자에 대한 U(VI)의 수착은 접촉시간, pH 및 탄산염 농도 등에는 크게 의존하였으나 이온강도에는 크게 의존하지 않는 것으로 나타났다. 화강암 입자들에 대한U(VI)의 수착은 용액에서 pH와 탄산염의 농도에 의존하는 우라늄 화학종과 밀집한 관계가 있음을 알 수 있었다. 또한 속도론적 수착 실험에 의하여 2 단계 일차식 속도론적 거동이 화강암 입자들에 대한 우라늄의 속도론적 수착을 지배할 수 있는 것으로 유추되었다. pH 7 이상의 알칼리 영역에서 화강암에 대한 우라늄의 수착이 크게 감소되었는데 이는 화학종 계산에 의해 예측된 바에 따라 음이온의 U(VI)-탄산염 복합체 형성에 기인하였을 것이다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제40권6호
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• pp.403-408
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• 2016

리튬 이온 배터리는 높은 에너지 밀도와 안정적인 충전/방전 특성을 내재하고 있어 하이드리드 및 전기자동차에 보편적으로 사용된다. 리튬 이온 배터리의 효율은 배터리 자체의 온도 특성에 직접적인 영향을 받으므로, 열을 효율적으로 냉각하는 기술이 요구된다. 본 논문에서는 수냉식 배터리 냉각 시스템의 냉각 성능과 펌프 소모동력에 관한 전산유체해석을 수행하였다. 이를 위해 배터리 셀의 냉각수 유량 및 냉각 채널의 특성에 따른 냉각 성능을 수치적으로 예측하였다. 이를 바탕으로 250개 배터리 셀을 기준으로 유량 및 차압에 의한 소모동력을 계산하였다. 이러한 연구는 차세대 하이브리드 및 전기자동차의 시간에 따른 배터리의 온도 변화 및 충/방전 효율 최적화 기술에 적용할 수 있는 기초 연구로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제33권3호
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• pp.17-28
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• 2017

본 연구에서는 다양한 형상 및 서로 다른 스케일로 설계된 스퍼드캔을 통한 관입/추출 실내 시험을 수행하였다. 이를 위해 국내의 대표적인 표준사인 주문진 모래와 카올리나이트를 사용하여 모래지반과 점토지반을 각각 조성하였다. 관입 시험을 통해 측정된 지지력은 기존 연구자들에 의해 제시된 얕은 기초 지지력 경험식으로 계산된 지지력과 비교하였으며, 스퍼드캔의 형상에 따른 관입/추출 시의 지지력 및 추출 시 요구되는 추출력의 차이를 비교 분석하였다. 분석 결과, 기존 연구자들에 의해 제시된 지지력 산정 경험식은 실제 관입을 통해 측정되는 지지력을 얕은 심도에서 비교적 정확하게 예측할 수 있는 것으로 나타났다. 형상에 따른 차이는 모래지반과 점토지반에서 각각 다르게 나타났으며 상대적으로 연약한 점토지반에서 날카로운 spigot으로 인한 영향이 적은 것으로 나타났다. 또한 스퍼드캔의 경사는 관입 시 보다는 추출 시 요구되는 추출력에 더 큰 영향을 주는 것으로 나타났다. 본 연구를 통해 나타난 모래와 점토지반에서의 스퍼드캔 형상 별 관입/추출 거동 특성을 통해 스퍼드캔 설계 시 형상에 따른 지지력 및 추출력 특성파악에 참고자료가 될 수 있을 것으로 판단된다.

• 대한기계학회논문집
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• 제16권5호
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• pp.943-951
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• 1992

본 연구에서는 삭막에 의한 표면후퇴 현상을 해석하기 위하여 Brogan이 제시 한 front node dropping기법을 적용하여 여러개의 상이한 재료로 구성된 조합 내열 부품에서 삭마와 숯이 동시에 발생하는 경우에 대한 내부 열반응 예측도 가능하게 하 였다. 이 수치기법은 해석하고자 하는 부분에 대한 격자생성(mesh generation)을 수 행하여 각 격자점의 좌표를 고정한 후, 삭마에 의하여 표면이 후퇴될 때 첫번째 격자 점은 두번째 격자점과 일치될 때 까지 존재하다가 제거되고, 두번째 격자점도 세번째 격자점과 일치될 때까지 존재하다가 제거된다. 이때 나머지 격자점의 위치는 항상 일정하게 고정되며 삭마가 정지될 때까지 이 과정이 계속된다. 또한 본 연구분야에 수치해석 기법으로 유한해석법(FAM:finte analytic method)을 국내외 최초로 적용하여 비선형성이 심한 것을 효과적으로 처리하므로써 안정한 해를 얻을 수 있었다. 유한 해석법은 1981년 Chen이 제안한 기법으로, 국소 격자계에 대하여 선형화된 지배 방정 식의 엄밀해를 구하여 전체 문제 영역에 확장하는 방법이다. 이 방법은 수치 계산식 의 유도과정이 매우 복잡하기는 하나, 그 결과가 정확하고 안정한 해를 얻을 수 있어 서 점차 적용 사례가 증가하고 있으며 본 문제의 수치 해석에 매우 적합한 기법으로 판단된다.