• Ocean and Polar Research
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• v.46 no.1
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• pp.83-92
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• 2024

In this study, first, we adopted a twin configuration of a Darrieus hydrokinetic turbines that can bring about an improvement in efficiency through positive interaction and obtained the optimal shape through parametric analysis of the small-scale turbine model by computational fluid dynamic simulations. Next, the effect of performance improvement was examined for symmetrical and asymmetrical ducts. The results show that the asymmetrical duct that utilizes diffusion effects has a comparative advantage in terms of efficiency and drag over the symmetrical one. However, the advantage of the Darrieus turbine, which has flow-directional independency, is lost in the case of the presented configuration; thus, we introduced the idea of a passive yaw-controller that adapts to the variation of the flow-direction that does not require additional energy consumption. In conclusion, such efforts and adjustments to enhance the performance of the Darrieus turbine by utilizing the interaction and diffusion effects discussed in this study will be helpful in securing competitiveness against other types of hydrokinetic turbines.

• Proceedings of the Korean Society for Agricultural Machinery Conference
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• 2017.04a
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• pp.170-170
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• 2017

기후변화 따른 스마트팜 돈사 외부 환경의 변화에 대응하고, 사육 환경을 능동적으로 개선하기 위한 연구가 수행 중이다. 돈사 내 열전달 요소 간 상호 역학성 분석을 위해서 고려해야할 사항은 입기구, 보온 등, 열풍기, 단열제, 위치, 방향, 돈사의 연평균 온도, 습도, 연중 일사량, 가축의 열복사 등 상호 복잡하게 연관되어 있는 물리량이다. 돈사 전체 열손실, 자연발생 에너지량, 강제발생 에너지량, 난방용량 등을 고려한 순간 열부하 산정을 위한 여러 방법 중 우선적으로 CFD(Computational Fluid Dynamics)를 이용하였다. 순간 열부하 산정을 위한 해석 도구 선정에 있어서 다양한 유체 및 기체 전산 유체역학 Solver(Fluent, Open-FOAM, Blender)를 고려하였다. 공간 Mech를 수행하기 위한 도구로는 공개 소프트웨어 인 FreeFem++ 3.51-4 (http://www.freefem.org)를 이용하였다. 이 과정에서 일부 기체 (암모니아)의 농도를 난수로 변화시키는 기법을 적용하여 가상적으로 돈사의 환경을 Pseudo 시뮬레이션 하였다. 결과적으로 Fluent에 비하여 OpenFOAM을 이용하여 얻은 열유동의 방향(속도)과 크기 백터가 상대적으로 크게 나타났다. Fluent가 시계열 상에서 혼합 기체 물리량 변화를 무시할 수 있는 안정되고 균일한 환경에 적합하기 때문인 것으로 판단되었다. Blender의 경우 Lattice Boltzmann methods 과 Smoothed-particle hydrodynamics 방법을 이용한 유체/입자 동력학 모델링을 제공함에 있어 시각적 효과를 강조하는 기능에 중점을 두었다. Fluent와 Blender에서 제공하는 해석 연산 모듈의 정확성 검증을 위해선 공간 분해능을 높인 정밀 계측 시스템을 이용하여 검증할 필요가 있다. Open-FOAM를 이용한 열부하 분석 수행이 상대적으로 높은 절대값을 보이는 특성은 열부하 제어 시스템의 Overshoot를 유발할 가능성이 있으므로 이에 대한 해석 모델의 보정이 추가적으로 필요할 것이다. CFD의 한계인 시간 복잡도를 낮추고 상대적으로 높은 시계열 분해능을 확보할 경우 돈사 내 환기시스템에 맞는 소요 환기량 실시간 산정이 가능해지고 외부기상 및 돈사내부 복사열을 활용함과 동시에 돈군 순환에 상응하는 실시간 열부하 관리 시스템 도출이 가능할 것이다.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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• v.39 no.11
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• pp.871-884
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• 2015

Fluid transport is a key issue in the development of microfluidic systems. Recently, Myong (2014) has proposed a new concept for droplet transport without external power sources, and numerically validated the results for a hypothetical 2D shape, initially having a hemicylindrical droplet shape. Myong and Kwon (2015) have also examined the transport mechanism for an actual water droplet, initially having a 3D hemispherical shape, on a horizontal hydrophilic/hydrophobic surface, based on the numerical results of the time evolution of the droplet shape, as well as the total kinetic, gravitational, pressure and surface free energies inside the droplet. In this study, a 3D numerical analysis of an initially spherical droplet is carried out to establish a new concept for droplet transport. Further, the transport mechanism of an actual water droplet is examined in detail from the viewpoint of the capillarity force imbalance through the numerical results of droplet shape and various energies inside the droplet.

• Journal of the Korean Society of Marine Environment & Safety
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• v.25 no.5
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• pp.627-633
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• 2019

This study aimed to predict the resistance and propulsion performance of a ship using computational fluid dynamics (CFD) and a database as well as establish an assessment method for the energy efficiency design index (EEDI) using the results. First, the total resistance of the studied ship is obtained using CFD. A flow analysis is conducted with the free surface and trim and sinkage using a commercial CFD code (STAR-CCM+). The effective power of the ship is assessed based on the CFD results. The quasi-propulsive efficiency is calculated from an empirical prediction equation using experimental data and similar material. Finally, a general calculation program for the EEDI is established based on the hydrodynamic results, ship information for principal particulars, conversion factor of $CO_2$ for fuels, and fuel consumption.

• Journal of the KSME
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• v.31 no.6
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• pp.540-550
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• 1991

chaos이론은 현재 사회과학과 자연과학의 많은 분야에 있어서 연구 수단 또는 연구 대상으로서의 폭발적인 인기를 누리고 있다. 열 . 유체역학, 동력학, 구조역학, 화학(화학 분야에 있어서의 chaos개념은 Prigogine(1978년Nobel상 수상자)과 Stengers의 저서에 잘 기술되어 있음), 플라즈마 물리학, 전자공학, 전기공학 등 우리들에게 친숙한 학문은 말할 것 없고, 의학, 생태학, 생물학, 인구학, 경제학, 회계학 등에서도 종래의 것과는 완전히 다른 시각에서 현상을 분석하고 예측하 려는 노력을 하고 있다. 그리고 최근에는 computer graphics 에서도 간단한 수식 모델로 fractal set를 형성시켜, 각종 나무, 꽃, 파도, 구름등 자연의 산물들을 성공적으로 묘사하고 있다. Gleick는 chaos이론에 의한 각 분야에 있어서의 새로운 현상을 Newton-Einstein 이후의 또 다른 과학 혁명이라 부르고 있다. 그리고, 지금까지의 서양 학문이 줄곧 세부화의 길을 달려 왔으나 chaos에 의해 그 과정이 역으로 될 것이라는 인식이 일고 있다. 이는 chaos의 질서의 법칙이 보편타당성(universality)의 일면을 갖고 있다는데 기인되며, 종합화를 지향하는 동양의 제반 학 문과 그 성격상 일맥상통한 점이 있어, chaos학이 동양인의 기호 학문이 되리라 믿는다.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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• v.18 no.3
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• pp.573-583
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• 1994

In this study, the shock characteristics for high velocity impact phenomena during the initial shock state by the long rod penetrator are calculated. From these results we re-analyze the one-dimensional hydrodynamic penetration theory by introducing the effective area ratio calculated from the mushroomed strain which is dependent on impact velocity. Calculated penetration depth and mushroomed strain show good agreement with high velocity impact experimental data. In addition we visualize the shock wave propagation in a transparent acryle block.

• Proceedings of the Korean Society of Tribologists and Lubrication Engineers Conference
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• 1993.04a
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• pp.1-19
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• 1993

기계적 mechanism에 의해 동력의 전달 또는 방향을 전환할때 상대적으로 움직이는 두 면에서 필연적으로 발생하는 마찰, 마모를 감소시켜 원활한 작동을 유지시켜 주는 물질을 윤활유라 한다. 이러한 윤활유의 기능은 두 마찰면 사이에 유체막을 형성하여 마찰 및 마모를 감소시키는 마찰, 마모 작용과 같은 1차 기능과 두 마찰면 사이에서 발생하는 열을 냉각시키는 냉각작용, 금속표면의 청정성을 유지시키는 방청작용, 두 마찰면을 밀봉시켜주는 밀봉작용과 같은 2차 기능으로 대별할 수 있다. 윤활유의 구성은 크게 윤활기유와 기유의 물성을 보완 또는 기유에 없는 물성을 나타내는 첨가제들로 구성되어 있는데 기유로는 주로 Paraffine계, Naphthenic계, Aromatic계로 탄소수 20~50의 탄화수소 혼합물로 이루어진 광유계 깅유와 물성과 용도에 따라 인위적으로 합성된 여러가지 합성기유가 사용된다.

• Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
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• 1995.10a
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• pp.542-545
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• 1995

This paper provides an investigation of torque converter system using ERF (Electro-Rheological Fluid). The torque converter system using ERP is a new concepting device because we can change an apparent viscosity of ERF by adapting an electric field. The device was designed by using the equations which were proposed by Carlson et al. The devices based on ERF generally assume one two possible forms. One is the parallel plate type in which the device elements are facing circular disks separated by a flat layer of ERF, The other is coaxial cylinder or Couette types in which the ERF file the annular apace between a pair of coaxial cylindrical electrode. The discussion on this study is specifically for coaxial cylinder gemetry and experiment results show that the measured torque was rapidly increased with the increase of the eletric field.

• Tribology and Lubricants
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• v.21 no.6
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• pp.272-277
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• 2005

Continuously variable transmission (CVT) of toroidal type has a elliptical shape of contact zone under the elastohydrodynamic lubrication (EHL) condition, where the power is transmitted only by shearing the lubricant. Due to the small contact area of elliptical shape, the traction of the shear behaviors of lubricant over the contact zone is under extremely high contact pressure over 1.0GPa. During the power transmission by shearing the fluid, many kinds of mechanical movements occur such as squeezing, sliding, rolling and spin. Among the movements, the spin effect that is the most undesirable contact behavior in transmitting the power frequently makes significant abnormal wear damage. In this work, the analysis of elliptical contact of EHL with spin effect is performed, which will give very useful information to understand the traction behaviors in toroidal type of CVT system.

• Nuclear Engineering and Technology
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• v.6 no.3
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• pp.171-182
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• 1974

Sound dispersion in simple fluids is analyzed applying a generalized hydrodynamic ethod for time correlation functions. The effects of shear relaxation on the sound dispersion are examined for liquid argon and a dilute hard-sphere gas. In the case of liquid argon, the dispersion predicted by the theory over quite a wide range of wavenumbers exhibits the combined effects of shear relaxation and structural correlations. The results for a dilute gas indicate that that the inclusion of shear relaxation gives a qualitative improvement of Wavier-Stokes theory.