• 제목/요약/키워드: 전산시뮬레이션

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주변지형을 고려한 장대교량 설계풍속 산정 (Estimating Design Wind Speeds for a Long Span Bridge in a Complex Terrain)

  • 이석용;김윤석;이승우;권호철;김석철;조경학
    • 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산구조공학회 2010년도 정기 학술대회
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    • pp.429-431
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    • 2010
  • 태풍 및 지형에 대한 컴퓨터 시뮬레이션과 기상관측자료에 대한 분석을 통해 장대교량의 가설위치에서 발생할 수 있는 풍환경을 분석하고 설계풍속을 산정하였다. 설계풍속의 산정은 내풍 설계를 위한 하중을 결정하는 과정으로 내풍설계의 기본이 되는 부분이다. 풍환경 분석 과정은 Monte Carlos(이하 MC) 태풍 시뮬레이션 분석, Gumbel 극치분석, CFD 지형효과 분석으로 구성된다. MC 태풍시뮬레이션 분석을 통해 태풍시기(6~10월)의 재현주기별 강풍발생빈도를 도출하였다. Gumbel 극치분석을 통해 인근의 기상관측자료로부터 전년도에 대한 재현주기별 강풍발생빈도를 도출하였다. CFD 지형효과 분석을 통해 분석대상지역의 주변지형으로 인한 풍속증감효과를 분석하였다. 각 결과를 종합하여 보수적인 재현주기별 설계풍속을 산정하였다.

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대공무기체계의 능력평가를 위한 시뮬레이션모델의 연구 (A Simulation Model for Performance Evaluation Air Defense-gun System)

  • 황흥석
    • 한국시뮬레이션학회:학술대회논문집
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    • 한국시뮬레이션학회 1999년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.32-36
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    • 1999
  • 본 연구에서는 대공 무기체계의 성능평가를 위한 시뮬레이션 모델의 개발로서 능력추정을 위한 수식의 전개와 전산프로그램을 개발하고 예제를 통하여 능력산출 예를 보였다. 본 연구에서 고려된 시뮬레이션 방법으로 Mon Carlo 시뮬레이션과 Karman Filtering을 사용하였다. 본 모델의 주요 단계로서 1) 가장 최단 경로에서의 표적과 탄두간의 상대 속도와 위치를 결정하고, 2) 표적의 탄두에 대한 취약면적을 산출하고 3) 마지막으로 표적살상 확률을 산정하는 과정의 단계에 따라 개발되었다.

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공조장치 위치 최적화를 위한 트랙터 캐빈 온도변화 시뮬레이션 모델 개발 (I) (Development of Cabin Temperature Alteration Simulation Model for Position Optimization of Air Conditioner (Part I))

  • 오주선;정우진;박성운;박영준
    • 한국농업기계학회:학술대회논문집
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    • 한국농업기계학회 2017년도 춘계공동학술대회
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    • pp.81-81
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    • 2017
  • 본 연구는 전산유체역학(CFD)을 이용하여 트랙터 캐빈 내부의 온도 변화 시뮬레이션 모델을 개발하고 이를 통해 공조장치의 위치를 최적화 하는 것을 목적으로 하였다. 자동차나 열차를 대상으로 시뮬레이션을 이용한 차량 내부의 유동 해석 연구 사례는 많으나, 트랙터를 대상으로 한 연구 사례는 적다. 이에 트랙터의 공조장치를 설계하고 그 성능을 검증할 때 시뮬레이션 모델을 활용한다면, 인력, 시간 등의 손실을 줄일 수 있을 것이다. 본 연구에서는 상용 CFD 프로그램을 활용하여 공조 장치의 위치에 따른 세 가지 트랙터 캐빈 모델을 제작한 뒤, 각각의 모델에 대해서 열 유동 해석을 수행하였다. 시뮬레이션 결과가 실제 트랙터의 시험 결과와 비슷한 경향을 보이고 있음을 확인할 수 있었으며 이를 통해 모델의 적합성을 확인하였다. 또한 세 가지의 캐빈 모델 중 탑승자에게 가장 쾌적한 환경을 제공할 수 있는 모델은 기존의 국내 트랙터와 같은 천정부에 공조 장치가 있는 것이 아니라, 핸들이 있는 전면부에 위치하는 것이 가장 적합하다는 것을 확인할 수 있었다

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해양 지중저장층내 초임계 $CO_2$ 유동에 대한 전산모사 (Numerical Simulation of Supercritical $CO_2$ Flow in a Geological Storage Reservoir of Ocean)

  • 최항석
    • 대한환경공학회지
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    • 제33권4호
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    • pp.251-257
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    • 2011
  • 이산화탄소의 해양 지중저장에 대한 전산모사를 위해 실제 이산화탄소가 저장되는 해양 지중 저장층에 대한 3차원 전산모형을 개발하였다. 특히, 실제 저장층의 3차원 구조를 모사하기 위하여 공극의 크기를 불규칙(random)적으로 부여하는 수치적 방법을 고안하여 3차원 전산모형을 구성하였고, 이를 균일한 공극 구조의 경우와 비교하였다. 이렇게 구성된 3차원 공극모형 내의 초임계 이산화탄소 유동을 시뮬레이션하기 위하여 전산유체역학을 사용하였다. 이러한 초임계 이산화탄소의 시뮬레이션에는 실제 저장층의 환경 즉 온도 및 압력을 동일하게 모델링하여 적용하였다. 공극 구조가 $CO_2$의 유동에 미치는 영향을 살펴보기 위해, 세 가지 형태의 3차원 전산모형의 공극 구조 내부를 흐르는 초임계 이산화탄소 유동에 대한 수치해석을 수행하였으며, 특히 3차원 전산모형의 내부유동에 대한 압력강하 및 투수율을 계산하여 본 모형이 해양 지중저장의 전산모사에 적합한지를 판단하고, 이산화탄소 유량 증가에 따른 초임계 이산화탄소 유동의 특성을 살펴보았다.

최적 물류운송수단 선정을 위한 시뮬레이션모델의 연구 (A Simulation Model for Transportation Mode Selection in Two-Echelon Logistic System)

  • 황흥석
    • 한국시뮬레이션학회:학술대회논문집
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    • 한국시뮬레이션학회 1998년도 추계학술대회 및 정기총회
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    • pp.46-50
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    • 1998
  • 본 연구는 최근에 국내기업의 물류비용절감을 위한 노력의 일환으로 추진되고 있는 적정 물류장비의 선정을 위한 시뮬레이션 모델의 개발이다. 본 연구에서는 제조공장에서 소비자들에게 공급되는 2단계 물류시스템에서 물류재고와 운송수단을 고려하여 최소 물류비용의 운송대안선정을 위한 의사결정을 할 수 있도록 개발하였다. 이를 위하여 2가지의 시뮬레이션모델의 전산프로그램을 개발하고 응용사례를 통하여 출력을 예시하였다.

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시각화-시뮬레이션방법을 이용한 단거리미사일시스템의 성능산정모델 (Short-Range Missile system Performance Evaluation model Using GUI-Type Simulation)

  • 황흥석
    • 한국시뮬레이션학회:학술대회논문집
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    • 한국시뮬레이션학회 2000년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.148-152
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    • 2000
  • 본 연구는 사용자 인터페이스를 고려한 시뮬레이션 방법을 이용한 단거리 미사일시스템의 성능 평가모델의 연구이다. 주요 접근 방법으로 먼저 시스템성능산정을 위한 시뮬레이션 방법을 제시하였으며 이는 관련 Data를 수집하고 이로부터 미사일의 폭발지점을 산정하고 표적의 피해산출을 위한 방법과 종합표적살상확률을 산정하는 방법 등을 포함하였다. 다음 단계로 사용자를 위한 그래픽 사용자 인터페이스(Graphic User Interface)를 고려한 입출력과정을 시각화환경으로 구현하였다. 본 연구를 위하여 전산프로그램을 개발하고 가상 Data를 이용한 예를 들고 결과를 보였다.

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폭발, 고속충돌과 같은 초비정상 구조물 대변형 전산해석 코드개발 (Development of Hydrocode for Large Deformations)

  • 이민형;정완진
    • 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산구조공학회 2009년도 정기 학술대회
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    • pp.264-270
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    • 2009
  • 선진국 국립연구소에서만 개발하여 적용중인 hydrocode 또는 wavecode를 최근에 국내에서 C++언어로 ExLO를 개발하였다. 3차원 FEM을 적용한 본 코드의 가장 두드러진 특징은 Lagrangian/ALE/Eulerian solver 들을 모두 한 프레임에 내포하고 있어 적용범위에 따라 즉 변형양상에 따라 선택적인 해석 solver의 적용이 가능하다는 것이다. 즉 문제에 따른 (변형의 양상에 따른) 최적의 시뮬레이션 해석 solver 적용할 수 있다. 본 논문에서는 ExLO를 이용하여 고속 물체의 충돌, 파편의 구조물 관통해석 및 대기 중 Air-blast 충격파 전파해석, 물속에서의 수중폭발 충격파 생성 및 전파해석 등의 예제를 소개하고 그 신뢰성을 확인해 보고자 한다. 대체로 군사적인 적용이 많으나 차츰 민간분야의 다양한 방재현상 시뮬레이션에 적용이 가능할 것이다.

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환기방식에 따른 지하주차장 공기오염도의 수치연구 (NUMERICAL STUDY OF AIR POLLUTION RATE DEPENDING ON TYPES OF VENTILATION SYSTEM IN UNDERGROUND PARKING LOT)

  • 임수정;장춘만;이광훈
    • 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산유체공학회 2009년 춘계학술대회논문집
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    • pp.208-214
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    • 2009
  • 지하 복수층 주차장은 도시의 밀집화 및 자동차의 급격한 증가로 인한 토지부족 및 주차난을 해소할 수 있는 좋은 방법이다. 하지만 인체유해 배출가스의 집중으로 환기의 중요성이 대두되는 추세에도 불구하고 실제로는 시공이 완료 된 후에나 오염도 측정이 가능하다. 이러한 이유로 CFD 시뮬레이션으로 시공이전의 지하 복수층 주차장의 공기오염도를 예측했다. CFD 시뮬레이션은 예산과 시간을 절감한 공기오염도 예측이 가능하다. 실제의 당산근린공원의 지하주차장을 대상으로 오염도를 예측했다. 급기에만 강제유동을 일으키는 2종과 배기에만 강제유동을 일으키는 3종 기계환기법, 그리고 급배기에 강제유동을 일으키는 1종기계환기법을 각각 적용하여 공기오염도를 계산했다. 지하1층과 지하2층의 입구 및 출구유속을 10, 15m/s로 하여 실내평균연령과 실내평균환기효율을 살펴보았다. 계산결과는 급기와 배기에 강제유동을 동시에 일으키는 1종 기계환기법의 값과 비교하였다.

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선박용 디젤엔진 SCR 시스템의 효율향상을 위한 점성유동해석

  • 송하철;심천식;박윤용
    • 한국항해항만학회:학술대회논문집
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    • 한국항해항만학회 2016년도 춘계학술대회
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    • pp.88-89
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    • 2016
  • 선택적 환원 촉매(SCR : Selective Catalytic Reduction) 시스템은 대기오염을 예방하기 위한 배기가스 처리장치 중 하나이다. 본 연구에서는 전산유체역학(CFD : Computational Fluid Dynamics)를 사용하여 SCR 시스템 의 효율향상을 위하여 ANSYS-CFX package를 이용하여 점성 유동 해석을 수행하였다. SCR 시스템의 점성 유동 흐름의 전산 유체 역학을 이용하여 시뮬레이션하기 위하여 Navier-Stokes 방정식을 지배방정식으로 사용하였다. CATIA V5를 사용하여 SCR 시스템의 형상을 3D 모델링을 하였고, 암모니아와 배기가스의 혼합 비율을 확인하기 위해 요소수 분사 노즐의 위치를 변경하였다. 요소수 분사 노즐은 배기관의 입구로부터 1/3, 1/2, 2/3에 위치한다. 또한, 분사 노즐의 위치가 배기관 입구의 1/3에 위치할 때 노즐의 분사구수에 따른 효율을 확인하기 위하여 분사구수를 4Hole, 6Hole, 8Hole일 경우를 확인하여 비교하였다. 시뮬레이션의 결과로는 배기관 입구에 가까울수록, 분사구수가 많을수록 효율이 좋아짐을 확인하였다.

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전산유체역학시뮬레이션을 이용한 도시가스 설비의 폭발위험성 예측 (Prediction of Explosion Risk for Natural Gas Facilities using Computational Fluid Dynamics (CFD))

  • 한상일;이동욱;황규석
    • 한국응용과학기술학회지
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    • 제35권3호
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    • pp.606-611
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    • 2018
  • 산업현장과 열병합발전 등 다양한 장소에 사용되는 도시가스는 산업안전보건법 정의에 따라 인화성 가스에 해당되며 한국산업표준 KS C IEC에 의해 가스 폭발위험장소가 설정되어 안전하게 관리가 되어야 한다. 본 연구에서는 일반 화학공장에 적용되는 KS C IEC 표준을 저압 도시가스 사용설비 폭발위험성 예측에 합리적으로 적용하기 위해누출공 크기, 환기 등급, 환기 유효성 등의 주요 변수를 도입하였다.CFD 시뮬레이션 적용의 타당성을 평가하기 위해 전산유체역학 (CFD) 시뮬레이션, 가스누출실험, KS C IEC 표준 계산 통해 얻어진 폭발하한계가상 체적을 이용하여 네 가지 다른 조건에서 폭발 위험성을 평가하였다.