• 대한기계학회논문집
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• 제18권7호
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• pp.1818-1832
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• 1994

Transport process during solidification of an AI-CU alloy in a vertical annular mold of which inner wall is cooled is numerically simulated. A model which can take account of local density dependence on the solute concentration is established and incorperated in the analysis. Results show that thermally and solutally induced convections are developed in sequence, so that there is little interaction between them. Thermal convection effectively removes the initial superheat from the melt and vanishes as solidification proceeds from the cooling wall. On the other hand, solutal convection which is developed later over the meshy and the pure liquid regions leads to large-scale redistribution of the consituents. The degree of the initial superheating hardly affects overall solidification behavior except the early stage of the process, when the cooling rate is kept constant. Macrosegregation is reduced remarkably with increasing cooling rate, because not only the liquidus interface advances so quickly that time available for the solute transport is not enough, but also the interdendritic flow is strongly damped by rapid crystal growth within the mushy region.

• 한국전산유체공학회지
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• 제17권1호
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• pp.54-60
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• 2012

Transition prediction results are validated with experimental data obtained from a transonic wind tunnel for the KU109C airfoil. A Reynolds-Averaged Navier-Stokes code is simultaneously coupled with the transition transport model of Langtry and Menter and applied to the numerical prediction of aerodynamic performance of the KU109C airfoil. Drag coefficients from the experiment are better correlated to the numerical prediction results using a transition transport model rather than the fully turbulent simulation results. Maximum lift coefficient and drag divergence at the zero-lift condition with Mach number are investigated. Through the present validation procedure, the accuracy and usefulness of both the experiment and the numerical prediction are assessed.

• 한국정밀공학회지
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• 제26권11호
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• pp.138-145
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• 2009

A suspended membrane micro fluidic heat flux sensor that is able to measure the heat flow rate was designed and fabricated by a complementary-metal-oxide-semiconductor-compatible process. The combination of a thirty-junction gold and nickel thermoelectric sensor with an ultralow noise preamplifier, low pass filter, and lock-in amp has enabled the resolution of 50 nW power and provides the sensitivity of $11.4\;mV/{\mu}W$. The heater modulation method was used to eliminate low frequency noises from sensor output. It is measured with various heat flux fluid of DI-water to test as micro fluidic application. In order to estimate the heat generation of samples from the output measurement of a micro fluidic heat-flux sensor, a methodology for modeling and simulating electro-thermal behavior in the micro fluidic heat-flux sensor with integrated electronic circuit is presented and validated. The electro-thermal model was constructed by using system dynamics, particularly the bond graph. The electro-thermal system model in which the thermal and the electrical domain are coupled expresses the heat generation of samples converts thermal input to electrical output. The proposed electro-thermal system model shows good agreement with measured output voltage response in transient state and steady-state.

• 한국전산유체공학회지
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• 제19권2호
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• pp.72-78
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• 2014

A hybrid particle-mesh method as the combination between the Vortex-In-Cell (VIC) method and penalization method has been achieved in recent years. The VIC method, which is based on the vorticity-velocity formulation, offers particle-mesh algorithms to numerically simulate flows past a solid body. The penalization method is used to enforce boundary conditions at a body surface with a decoupling between body boundaries and computational grids. The main advantage of the hybrid particle-mesh method is an efficient implementation for solid boundaries of arbitrary complexity on Cartesian grids. However, a numerical simulation of flows in large domains is still not too easy. In this study, a multi-domain approach is thus proposed to further reduce computation cost and easily implement it. We validate the implementation by numerical simulations of an incompressible viscous flow around an impulsively started circular cylinder.

• 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
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• 한국지하수토양환경학회 2000년도 추계학술대회
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• pp.237-240
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• 2000

서울시 암반 지하수의 수리지구화학 및 오염 특성을 토지 이용 특성과 관련하여 시.공간적 측면에서 체계적으로 고찰하고자 3년간에 걸친 모니터링을 수행하고 있다. 본 논문에서는 1차년도 취득 자료에 대한 예비 고찰 결과를 소개한다. 서울시 암반 지하수의수질 유형은 Ca-HCO$_3$ 유형으로부터 Ca-Cl(-NO$_3$) 유형에 걸쳐 폭넓게 분포한다. 서울시 동부 지역 지하수의 경우, 중랑천을 중심으로 상류에서 하류 지역으로 가면서 용존고체함량(TDS)이 높아지는 경향이 있다. K, Ca, Mg 등 주요 양이온과 Ba, Fe, Sr 등 미량원소도 유사한 공간적 분포 특성을 보여준다. 이러한 수질 항목은 대체적으로 지하수 유동에 수반된 수/암 반응의 증가를 잘 반영하는 것으로 해석된다. 반면, NO$_3$, Cl 등 음이온의 변화는 다소 불규칙하여 지역적인 토지이용 특성과 관련한 오염 요인의 기여를 반영한다. 한편, 도시 특성에 따라 서울시 암반 지하수의 수질특성을 전반적으로 고찰한 결과, 외곽의 비오염 지역에 비하여 중심부의 교통혼잡 지역, 남서부의 공단 지역, 서부와 남부의 농업 지역에서 뚜렷한 수질 저하를 보여주었다. 이러한 경향은 특히 Na, Cl, NO$_3$, SO$_4$, Ni, Pb, Se 등의 수질 항목에서 뚜렷하게 나타난다.

• 대한조선학회논문집
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• 제32권2호
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• pp.32-42
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• 1995

프로펠러 뒷날과 같이 두께가 아주 얇아지는 경우, 또는 선미에서와 같이 물체 표면의 곡률이 급격하게 변하는 경우 등에서는 기존의 평균평면 패널로 물체의 표면을 대치하며 경계적분 문제를 다루면, leakage 문제를 야기하거나 유동장점이 패널에서 아주 가까이 있을 경우에는 유기속도 포텐셜이 부정확해 지는 등의 문제가 있다. 쌍곡면 패널은 그 위에 분포된 다이폴에 의해 유기되는 포텐셜을 근사화하지 않고 정확하게 계산할 수 있도록 한다. 본 연구는 방곡면에 분포된 균일 밀도의 다이폴에 의해 유기되는 포텐셜을 표현하는 적분식을 수치적으로 계산하기에 유용한 2가지 서로 다른 방법, 즉, Gauss-Bonnet 정리를 이용하여 증명하는 방법과 면적분을 선적분으로 치환하는 방법, 을 유도하고 그 정확성을 소개한다.

• 대한조선학회논문집
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• 제29권1호
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• pp.81-92
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• 1992

본 논문은 비정상 공동 프로펠러의 영향하에 있는 선체표면의 경계치 문제를 해석하고, 이로부터 선체표면에 유기되는 변동압력을 추정할 수 있는 프로그램의 개발과정을 다루고 있다. 본 논문에서는 개발된 프로그램을 캐비티를 표현하는 쏘오스의 영향하에 있는 구 주위의 유동해석에 적용하여 Butler의 해석해와 비교한 것을 싣고 있으며, 특히 자유수면 조건을 고주파수 근사방식 또는 강체벽 근사방식으로 근사화하였을때 변동압력에 미치는 영향을 조사하였다. 또한 실제 RO-RO선을 대상으로 예제 계산을 수행하여, 선박설계과정에서 선체표면 기진력의 해석에 사용될 수 있음을 보였다.

• 대한조선학회논문집
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• 제30권1호
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• pp.73-86
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• 1993

균일 유동장 중에서 작동 중인 선박 프로펠러의 정상 성능 추정을 위하여 포텐셜을 기저로한 패널법을 기술하고 있다. 본 방법은 법선 다이폴과 쏘오스를 프로펠러 날개, 허브, 후류면에 분포함으로써 다이폴의 세기를 미지수로 하는 적분방정식을 얻고, 이산화과정을 거쳐 수치적으로 계산된다. 비평면 사각형 패널위에 있는 법선 다이폴에 의해 유기되는 포텐셜을 구하기 위하여 쌍곡면 요소를 채택하고 있다. Kutta 조건은 반복계산에 의해 날개 뒷날에서의 압력 점프를 없앰으로써 만족시킨다. 수렴성을 보이기 위하여 상세한 수치시험을 수행하였으며, 동시에 후류면 모형화가 성능에 미치는 영향도 조사하였다. 프로펠러의 단독 모형시험 결과와 수치추정 결과가 잘 일치하는 것을 보였다.

• 한국패류학회지
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• 제25권2호
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• pp.97-103
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• 2009

본 연구에서 바지락 부유 유생은 저질입경이 클수록 착저율(${\Omega}_b$)이 높았으며, 생물적으로도 저질을 선택하고 있다는 것을 확인할 수 있었다. 또 침투류의 발생에 의한 유동장에 있어서는 유속이 10 cm/s, 저질 중앙입경 1.211 mm, 침투 유속 0.3 cm/s일 경우, 3.1-5.1 배의 부유 유생 착저 효과 $\alpha$ (=${\Omega}_b/{\Omega}_{b0}$)가 증가되는 것을 확인하였다. 부유 유생에 있어서 저질입경의 선택성은 생물적인 요인에 의존하고, 유동장에 있어서 착저 촉진 효과는 물리적인 안정 조건에 지배되어 있었다. 그리고 이번 새롭게 도입한 안정 지표(${\lambda}p$)에 의해 통일적으로 평가할 수 있는 것을 확인하였다. 유생의 안정 지표(${\lambda}p$)에 의하면, 유속이 작용했을 경우의 부유 유생은 저질입경에 영향을 받지 않고 거의 일정 값을 가지며, 초기 이동한계유속 및 전면 이동 한계유속에 대응하는 ${\lambda}p$값은 각각 0.14, 1.06 이였고, 새롭게 제안한 안정 지표(${\lambda}p$)의 타당성이 검증되었다. 따라서 본 연구 결과에 의해 어떤 해역의 바지락 부유 유생의 부유 밀도, 저질 입경, 유동 조건이 명확할 때, 바지락 부유 유생의 착저율을 추측할 수 있는 결과를 얻을 수 있었다.

• 한국음향학회지
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• 제40권4호
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• pp.320-329
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• 2021

본 논문에서는 선박 수중방사소음 저감을 위한 에어마스커의 기포크기 추정 모델을 제시하였다. 제시된 모델은 Rayleigh의 제트 불안정 모델과 연속 조건을 이용하여 유도된 기존 모델에 공기의 제트유속을 도입함으로써 저속유동 조건에서 발산하는 단점을 보완 하였다. 공기의 제트유속은 유동이 없는 경우 기포의 크기를 이용하여 추정하였다. 유동이 없는 매질에서 기포의 크기는 분사된 공기의 레이놀즈수를 기반으로 층류구간, 천이구간, 그리고 난류구간으로 나누어 경험적 방법으로 추정 하였다. 제시된 기포크기 추정 모델은 Computational Fluid Dynamics(CFD) 해석결과 그리고 기존 문헌의 실험결과와 비교하여 잘 일치함을 확인하였다. 끝으로, 음향 역산법을 활용하여 대형터널에서 수행된 에어마스커 공기분사 실험의 계측된 삽입손실로부터 기포의 분포를 추정하였다. 역산된 기포분포와 기포크기 추정 모델의 추정 결과를 비교하였다.