• Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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• v.38 no.6
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• pp.605-611
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• 2010

The geostationary satellite COMS is going to be launched in 2010, and, in the series of test, there are some high-pressure tests concerning the vessel tank filled with helium gas of hundreds atmospheric pressure. In this paper, authors evaluates risk associated with accidental rupture of the test system. Two possible scenarios are considered: 1) the 310-bar helium tank ruptures at the center of the acoustic chamber, and 2) the 116-bar reduced-pressure helium tank ruptures in the test room shielded by bullet-proof glasses. Using the theory of blast wave propagation and computational simulation, the dynamics of wave reflected in a confined space is investigated for highly complex unsteady flow physics.

• Journal of the Korean Society of Propulsion Engineers
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• v.9 no.1
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• pp.9-16
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• 2005

Jet vane is an useful component which is installed at the end of a nozzle for the purpose of the posture control and the secure controlling stability during the initial launching of a rocket. During several seconds from its initial launching moment, the JV driving part is heated due to the direct contact of the vane with the combusted gas and the vane is ablated mechanically or chemically. In this study, as the fundamental study for the thermal analysis of jet vane, the heat transfer into a jet vane which is located in the uniform supersonic flow field is calculated. For this, boundary layer integral method and finite difference method are used simultaneously. Based on the thermal boundary conditions derived from the analysis, the transient heat conduction in the vane is also calculated.

• Journal of the Korean Society of Safety
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• v.26 no.5
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• pp.1-6
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• 2011

Flame extinction and the chemistry of stoichiometric methane/air mixture were investigated numerically in the PSR(perfectly stirred reactor). For the study, PSR code was modified to be possible to unsteady calculation, and the sinusoidal fluctuation was subjected to the residence time. In the region of residence time far from the extinction limit, combustion mode was strongly dependent on the frequency. The low frequency excitation provided the quasi-steady behavior on the temperature and the concentrations of related species, but small variation of temperature was observed under high frequency. In the region of residence time near the extinction limit, the mixture subjected above 1 KHz was still reacting even though extinction had to be occurred under quasi-steady concept. The attenuation of extinction limit resulted from that chemical time was comparable to the flow time. The mean mole fractions of both NO and CO were almost same regardless of imposed frequency. However, the average mole fraction of $C_2H_2$ was decreased as increasing frequency, which implies that soot yield might be reduced at the higher frequency of flow excitation. The result provides the basic concept for flame stabilization, and it will be used to design a mild combustor.

• Journal of the Korean Society of Propulsion Engineers
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• v.7 no.3
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• pp.15-21
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• 2003

This experimental study describes the propagation characteristics of the impulse noise emitted from the exit of a perforated pipe attached to the open end of a simple shock tube facility. The pressure amplitudes and directivities of the impulse wave propagating outside from the exit of pipe with several different configurations are measured and analyzed for the range of the incident weak shock wave Mach number between 1.02 and 1.2. In the experiments. the impulse waves are visualized by a Schlieren optical system for the purpose of understanding their propagation characteristics. The results obtained show that for the near sound field the impulse noise strongly propagates toward the pipe axis, but for the far sound field the impulse noise uniformly propagates toward the omnidirections, indicating that the directivity pattern is almost same regardless of the pipe type. For this non-directivity in the far sound field, it is shown that the perforated pipe has little performance to suppress the impulse noise.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2018.05a
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• pp.251-251
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• 2018

도로설계기준(2012)에 따르면 노면 배수시설은 측구, 집수정, 배수관, 배수구(빗물받이, 맨홀) 등으로 구성되며 중앙분리대 배수에서 구조가 방호벽일 경우 원칙적으로 집수정과 종배수관, 횡배수관을 설치하여 노면수를 배수한다. 최근 기후변화에 따른 국지성 집중호우로 교량 배수시설의 배수능력 부족으로 교량의 노후화, 노면의 체수와 수막현상을 야기한다. 교량 설계 시, 교량의 외관은 점배수에 의한 배수불량으로 막힘부에서의 식물생육, 부식, 배수구의 오염 등으로 심미성에 악영향을 미치고 있다. 따라서 국토교통부 도로 배수시설 설계 및 관리지침에서는 기존의 집수정으로 유도하여 배수하는 점배수 형태에서 우수의 지체시간을 저감하기 위해 배수구로 즉시 배수되어 배수 효율을 증가시켜주는 선배수시설을 권장하고 있다. 그러나 선배수 구조의 일반적인 내용만을 기술하고 있으므로 보다 상세한 설계기준이 필요하다. 또한 국내에서는 교면 배수를 위한 횡배수구의 배수능력에 관한 설계 개념은 미국의 빗물받이 설계 개념을 그대로 적용하고 있어서 교량 배수시설의 배수능력 증대를 위한 수치 및 수리실험에 관한 기술적인 자료가 부족한 실정이다. 따라서 도로의 흐름해석 및 선배수를 위한 측구 횡배수관의 흐름개선에 관한 구체적인 연구가 필요한 실정이다. 본 연구에서는 배수로 전반의 유향 분석 및 횡유입관 유입부에서의 상세한 흐름해석과 통수능력을 분석하기 위해서는 수리실험을 통한 연구가 필요한 실정이다. 그러나 최적 횡배수관의 형상 및 간격 설정에 대한 수리실험의 물리적 및 시간적 한계를 극복하기 위해 Fluent 모형(Ansys Workbench 13.0)을 활용한 수치모의를 수행하여 모형의 적용성을 검토하였다. 다상유동 해석을 위해 VOF(Volume of Fluid)방법을 적용하였고, 수치해석 방법으로는 비정상류, 난류 모형으로는 standard ${\kappa}-{\varepsilon}$모형을 적용했다. 도로 형상에 따른 우수유출량을 비교 분석하기 위하여 횡경사는 2%로 고정하고 종경사를 2%로 선정하여 수치모의를 통한 배수능력을 분석하고 설계에 직접적인 적용성을 검토하였다. 횡배수관의 간격변화 및 배수공의 위치 변화 등에 따른 차집량을 분석하였으며, 개략적인 수리실험 결과와 수치모의의 차집율을 비교 및 분석하여 Fluent 모형의 적용성을 확인하였다. 또한, 횡배수관의 유입부에서의 유속 변화 및 유출부에서의 유속이 모의가 가능하므로 배수시설에서 보다 정확한 흐름 해석이 가능하여 보다 적정한 배수능력 분석이 가능할 것으로 판단된다.

• Korean Journal of Food Science and Technology
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• v.40 no.2
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• pp.184-189
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• 2008

Effects of sucrose at different concentrations (0, 10, 20, and 30%, w/w) on steady and dynamic shear rheological properties of sweet potato starch (SPS) paste (5%, w/w) were investigated. The steady shear rheological properties of SPS-sucrose composites were determined from rheological parameters based on power law and Casson flow models. At 25$^{\circ}C$ all the samples showed pseudoplastic and thixoropic behavior with high yield stress. Consistence index (K), apparent viscosity (${\eta}_{a,100}$), and yield stress (${\sigma}_{oc}$) values of SPS-sucrose composites decreased with increasing sucrose concentration from 10% to 30%. The decrease of swelling power was observed at higher sucrose concentration (>20%) and the low swelling power yielded a lower K, ${\eta}_{a,100}$, and ${\sigma}_{oc}$ values. In temperature range of 25-70$^{\circ}C$, Arrhenius equation adequately assessed variation with temperature. Oscillatory test data showed weak gel-like behavior. Magnitudes of storage (G') and loss (G") moduli increased with an increase in sucrose concentration and frequency. The SPS-sucrose composite at 30% concentration closely followed the Cox-Merz superposition rule.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2022.05a
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• pp.234-234
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• 2022

도로에서의 우수를 원활하게 처리하기 위해서 빗물받이 및 연결관 등의 노면 배수시설이 설치되고 있으며, 노면 배수는 측구부를 통해 흘러 빗물받이 유입부로 차집되고 연결관을 통해 하수관거로 배수된다. 그러나 최근 국내 기상패턴의 변화로 국지성 집중호우와 같이 시간당 강우량 증가로 도로부와 저지대에서 배수시설의 배수불량에 따른 도심지 내수침수 피해가 발생하고 있다. 이에 정부에서는 다양한 우수관거 개선사업, 빗물펌프장, 지하저류조와 같은 방재시설을 설치하고 있으나 우수유출저감시설은 대규모 예산이 소요되고 실제 침수지역에 피해 저감효과에 대한 효용성 문제에 대한 제기뿐만 아니라 과밀화된 도심지에서는 지하공간 활용에 한계가 있는 실정이므로 도심지의 다양한 공간을 활용한 도시 배수 및 저류시설에 대한 연구가 필요하다. 따라서 본 연구에서는 유휴 공간인 도로 측구부 공간을 활용하여 도로 노면수를 저류 및 지체할 수 있는 노면수 측구 저류시설의 개념을 제시하고 측구저류조의 활용성을 판단하기 위하여 빗물받이 유입구, 빗물받이, 측구 저류조 및 빗물받이와 측구저류조 연결부에서의 노면수 유입, 유출 및 저류 등의 다양한 흐름 변화를 확인하기 위하여 Fluent 모형의 적용성을 분석하였다. 수치모의 전체 형상은 50x50cm 크기의 빗물받이를 기준으로 양쪽에 2m 길이의 측구 저류조를 원형관으로 연결하여 1/5 축소모형으로 구성하고 격자는 빗물받이 유입부, 빗물받이 및 측구 저류조 내부의 복잡한 3차원 흐름을 모의하기 위해 사면체와 육면체로 조밀하게 생성하였다. 다상유동해석을 위해 VOF(Volume of Fluid)방법을 적용하였고, 수치해석 방법으로는 비정상류, 난류 모형으로는 SST k-ω모형을 적용하였다. 수치모의 조건으로는 설계빈도별(5~30년) 우수유출량을 산정하여 유입 유량별 기존 빗물받이 유입부에서의 유입흐름, 빗물받이 내부에서의 와 발생흐름, 측구 저류조 및 연결관에서의 흐름을 구현하여 분석하였다. 수치모의 결과 빗물받이 유입부에서 연결관을 통한 측구 저류조로 유입되는 유입흐름과 빗물받이 하단부의 배수관을 통해 유출되는 흐름을 정상적으로 구현하였으며, 빗물받이 유입부 및 측구 저류조 연결관에서의 유속변화도 확인할 수 있었다. 또한 빗물받이와 측구 저류조에서 다양한 흐름을 구현하기 위한 Flunet 모형의 적용성을 검토하였으며, 향후 수리실험을 통하여 실제 흐름과의 매개변수 최적화 및 다양한 도로 조건의 변화를 고려한 수치모의 분석을 통하여 지속적인 모형의 검증이 가능할 것으로 판단된다.

• Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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• v.48 no.10
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• pp.745-752
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• 2020

A numerical study was carried out to evaluate the aerodynamic characteristics of the supersonic grid fins installed on SpaceX Falcon 9. The unit-grid-fin concept was utilized for more efficient and simpler 3-D steady flow calculations. Pre- and post-correction processes that accounted the interference effects by the angle of attack of the missile, the influences of the outer frame of the grid fin and the connecting rods were improved in the study, and it was demonstrated that the present correction method was more accurate as compared to previous studies. Finally, the present approach was applied to evaluate the aerodynamic characteristics in transonic/supersonic flights of SpaceX Falcon 9 with various angle of attacks.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2012.05a
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• pp.604-604
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• 2012

국지성 집중호우에 따른 도심지 내수 침수 피해의 주원인으로 하수관거의 설계기준을 초과하는 강우가 침수피해의 주요 원인이며, 도심화로 인해 불투수 면적이 증가함에 따라 유출되는 시간이 짧아 저지대의 피해는 불가피하다. 2010년과 2011년에 100년 이상의 강우사상이 서울시에 연이어 나타나면서 집중호우로 인한 피해지역이 유사하게 나타났으며, 광화문 거리의 연이은 침수는 현재 서울시의 하수관거의 용량과 빗물펌프장 및 저류조 시설로 구성된 기존 수방대책의 한계점을 보이고 있다. 이에 서울시는 광화문 일대의 배수능력을 향상시키기 위하여 효자배수분구 빗물배수터널을 계획하고 있다. 일본, 미국 및 유럽 등지에서는 대심도 지하수로 시설에 대한 수리실험 및 수치 연구를 바탕으로 다양한 지하방수로가 건설되어 국지성 집중 강우에 대해 적절히 대응하고 있으나, 국내의 경우에는 대심도 지하방수로 시설에 대한 연구가 미비하여 지하방수로 설계 지침 및 기술적 자료가 부족한 실정이다. 그러므로 대심도 빗물배수터널 시설에서의 흐름특성 분석에 관한 수리실험 및 수치해석 등의 구체적인 연구가 필요하다고 판단된다. 본 연구에서는 수리모형 실험의 물질적 및 시간적 한계를 극복하기 위하여 일반적으로 3차원 유체거동의 특성분석에 많이 사용되는 Fluent 6.3 모형을 이용하여 대심도 빗물배수터널 시설의 접선식 유입구에 대한 흐름특성을 수치모의 하였다. 접선식 유입구 및 수직갱(drop shaft)에 대한 기하 모형의 격자망은 수치해석의 안정성 확보를 위하여 그림 1과 같이 6면체 격자로 구성하였다. 맨홀 내의 다상유동을 고려하기 위하여 VOF(Volume of Fluid) Scheme을 적용하였으며, 수치해석 방법으로는 비정상류, 1st order implicit method를 사용하였다. Fluent에서의 난류 흐름을 계산하는 방법에는 난류 운동에너지와 난류 에너지 소산율 $\epsilon$의 전달 방정식을 도입한 k-$\epsilon$ 난류 모형을 채택하였다.

• Journal of the Society of Naval Architects of Korea
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• v.32 no.3
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• pp.62-71
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• 1995

In the numerical analysis of incompressible unsteady Navier-stokes equation, large time is required for solving the pressure Poisson equation of the elliptic type at each time step. In this paper, a numerical analysis by the direct method is carried out to solve the pressure Poisson equation and the computing time is analyzed as mesh size increases. The pressure Poisson equation can be transformed to the boundary value problem by the Green theorem. The computing time for the convolution type of the domain integral can be reduced by using F.F.T. and the computing time in the direct method depends entirely on obtaining the solution of the boundary value problem. The numerical analysis on the known solutions is carried out and compared for the verification of the direct method. And the numerical analysis on the body boundary and domain decomposition problem are carried out with the computing time less than O($n^{3}$) in the (n.n) mesh.