• 한국음향학회지
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• 제42권6호
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• pp.519-528
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• 2023

본 논문에서는 식기 세척기 내 원심펌프를 대상으로 수치적/실험적 연구를 통해 최적 설계를 수행하였으며 유량 및 소음 성능을 개선하고자 하였다. 먼저 대상 원심펌프의 특성을 실험적으로 분석하기 위해 펌프 성능시험기를 통한 유량 실험과 반 무향실에서의 소음 실험을 진행하였다. 원심펌프 회전에 따른 내부 유동 및 유동 소음 성능을 수치적으로 모사하기 위해 전산유체역학 기반의 Reynolds Averaged Navier-Stokes(RANS) 방정식과 Ffowcs Williams and Hawkings 방정식을 지배 방정식으로 수치해석을 수행하였다. 실험 결과와의 비교를 통해 수치 기법의 유효성을 검증하였으며, 검증된 수치 기법을 활용하여 원심펌프 내 임펠러 형상에 대한 최적 설계를 수행하였다. 수치 기법의 활용을 통해 최적 설계된 임펠러의 개선된 유량 성능을 수치적으로 확인하였으며, 유동장 분석을 통해 임펠러 형상 각도 변화에 따른 유동 특성 변화 및 개선을 확인하였다. 또한, 시제품 제작 및 실험을 통해 개선 유량 성능을 검증하였으며, 팬 법칙에 의거하여 동일 유량에서 소음 수준이 감소함을 확인하였다.

• 대한토목학회논문집
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• 제9권2호
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• pp.83-90
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• 1989

본(本) 연구는 유역(流域)의 지형거동(地形擧的) 인자(因子)인 수로강(水路綱)크기 (Stream Magnitude)를 기초로 하여 하도저유(河道貯留)만을 고려한 저유상수(貯留常數)를 결정(決定)하여, 각(各) 소유역출구(小流域出口)에서의 유출(流出)을 예측(豫測)하기 위한 방법 (유출모형(流出模型))을 연구한 것으로서, 하도매개변수(河道媒介變數)의 규칙적(規則的)인 변화성(變化性)을 추론(推論)하기 위하여 Shreve의 수로망(水路網)크기 결정법(決定法)을 적용(適用)하였다. 이를 위하여 흐름 단면적(斷面積)과 출구(出口)로부터 하도(河道)를 따른 거리와의 관계(關係)를 비선형식(非線型式)으로 나타냄으로서 선형식(線型式)에 의한 결과와 비교(比較)하였다. 본(本) 연구에서 확립(確立)한 방법을 금강수계내(錦江水系內) 지류(支流)인 보청천유역(報靑川流域)에 적용(適用)하므로서 실측치(實測値)와의 비교(比較) 검토(檢討)를 통하여 미계측유역(未計測流域) 대한 적용성(適用性)을 입증(立證)하였으며, 특히 하천경사(河川傾斜)가 급(急)한 상류유역(上流流域)에서는 1차식(次式), 그리고 하천경사(河川傾斜)가 완만한 하류유역(下流流域)에서는 3차식(次式)이 보다 더 실측치(實測値)에 근사(近似)함을 알 수 있었다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2006년도 제27회 추계학술대회논문집
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• pp.281-284
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• 2006

PW206C 터보 축 엔진을 위해 신경회로망을 이용한 지능형 성능 진단 프로그램이 제안되었다. 이 엔진은 항공우주연구원에서 개발 중에 있는 틸트 로터 타입 스마트 무인기의 추진시스템으로 선정되었다. 스마트 무인기 추진시스템에서 계측되는 성능변수는 가스발생기 회전속도, 동력터빈 회전속도, 배기가스 온도, 토크 등 4개이다. 그러나 이러한 4개 계측변수로는 각 구성품의 손상 진단이 어려운 관계로 압축기 출구 압력 및 압축기 터빈 출구 온도를 포함한 6개의 계측변수를 진단에 이용하였다. 구성품 성능저하량을 판단하는 성능파라미터는 압축기, 압축기 터빈, 동력 터빈의 유량함수 및 효율이다. 신경망을 훈련하고 테스트하기 위한 데이터베이스는 가스터빈 성능모사 프로그램을 이용하여 구성하였다. 훈련된 신경망을 PW206C 터보 축 엔진의 진단에 적용한 결과 제안된 진단 알고리즘이 압축기 오염과 압축기 터빈의 침식과 같은 단일 손상을 탐지하는데 유용함을 확인하였다.

• 한국ITS학회 논문지
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• 제17권2호
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• pp.18-31
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• 2018

실내 재난은 심각한 인명피해를 초래할 수 있기 때문에 재실자의 신속한 피난을 위해 사전에 다양한 분석을 하는 것이 매우 중요하다. 따라서 실내에서 발생할 수 있는 예측 가능한 모든 시나리오에 대한 분석이 필요하다. 본 연구에서는 활동기반 교통모형 MATSim을 이용하여 실내 재난 대피 상황을 분석하는 방법을 제시한다. 연구의 분석 대상지는 대학 건물이며 약 5,000명의 재실자를 시뮬레이션 하였다. 분석 시나리오는 기본 대피 조건, 외부출구 폐쇄 상황, 비상계단 폐쇄 상황으로 설정하였으며 각 시나리오 분석 결과 기본 시나리오에서 평균 피난시간이 약 5분 40초로 분석되었으며 외부 출구가 폐쇄되는 경우 약 15%, 비상구가 폐쇄되는 경우 약 23%로 피난시간이 증가하는 것을 알 수 있었다. 본 연구의 결과로 신속한 피난을 위해서 비상계단의 불법적치물에 대한 관리가 중요하며 고층부의 인원은 옥상으로 피난하는 등 건물의 효과적인 방재 전략을 수립하는데 기여할 수 있을 것으로 판단된다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제37권9호
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• pp.829-836
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• 2013

석탄을 개질한 합성천연가스의 조성에 변화가 있을 경우 화염의 연소특성에 대하여 연구하였다. 본 연구의 목적은 동축 공기 합성천연가스 확산화염을 구현하여 연료조성에 따른 화염안정성과 화염구조, 분광특성, 온도분포를 실험적인 방법으로 연구하는 것이다. 각 화염의 분광특성을 관찰하기 위하여 분광기를 사용하였으며 연소장 내 온도측정을 위하여 K 형 열전대를 사용하였다. 연료 분사기 출구속도는 $u_F$ =5~40 m/s 사이에서 조절하였고 공기 분사기 출구속도는 $u_A$ =0~0.43 m/s 사이에서 조절하였다. 연소 동특성에 대한 실험을 통해 합성천연가스에 수소 성분이 증가하면 화염안정화 영역이 증가하고 부상화염 높이가 낮아져 화염길이가 짧아지는 것을 알 수 있었다.

• 한국전산유체공학회지
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• 제18권4호
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• pp.74-81
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• 2013

A numerical design analysis is conducted to search for an optimal shape of outlet in a rotating-disk CVD reactor. The goal is to suppress flow recirculation that has been found in a reactor having a sudden expansion of flow passage outside of the rotating disk. In order to streamline gas flow, the sidewall at which the flow in the Ekman layer is impinged, is tilted. The axisymmetric laminar flow and heat transfer in the reactor are simulated using the incompressible ideal gas model. For the conventional vertical sidewall, the flow recirculation forming in the corner region could be expanded into the interior to distort the upstream flow. The numerical results show that this unfavorable phenomenon inducing back flow could be dramatically suppressed by tilting the sidewall at a certain range of angle. The assessment of deviation in deposition rate based on the characteristic isotherm illustrates that the sidewall tilting may expand the domain of stable plug-like flow regime toward higher pressure. A physical interpretation is attempted to explain the mechanism to suppress flow recirculation.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2011년도 학술발표회
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• pp.271-271
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• 2011

최근의 유출해석은 지리정보체계(GIS, Geographic Information System) 및 지형자료(DEM, Digital Elevation Model 등) 구축의 발달로 대부분 격자 기반의 분포형 강우-유출 모형을 통해 이루어지고 있으며, Rodriguez-Iturbe and Valdes (1979)에 의해 소개된 통계물리학적 접근방법인 지형학적 순간단위도(GIUH)모형 역시 DEM을 기반으로 한 연구가 꾸준히 진행되어 온 실정이다(Maidment, 1993; D'odorico and Rigon, 2003; Di Lazzaro, 2010). 이러한 격자 기반 모형들은 대부분 8방향 최급경사에 기초한 흐름방향도를 기반으로 물의 유동을 표현한다. 8방향법에 의해 결정된 흐름방향도를 이용할 경우 각 격자 중심에서 유역출구 까지의 배수로경로길이를 비교적 쉽고, 빠르게 계산할 수 있다는 장점을 가지나, 공간해상도(격자 규모)에 따라 상이한 결과를 나타내는 것을 예상할 수 있다. 따라서 본 연구에서는 DEM의 공간해상도에 따른 배수경로길이의 통계적 변화양상을 살펴보고, 이로부터 실제 수문사상의 통계적 특성과 Di Lazzaro(2010)의 특성유속산정 공식을 이용해 지표면과 하천의 특성유속을 산정하였다. 산정된 특성유속들을 D'odorico and Rigon(2003)이 제시한 값과 비교함으로써 격자 기반의 GIUH 모형의 적용에 있어서 적정 공간해상도를 찾고자 하였다. 대상유역으로는 국제수문개발계획(IHP, International Hydrological Project)의 금강수계 보청천 유역 중 이평수위국을 출구로하는 소유역을 선정하였으며, DEM의 공간해상도는 수치지형도의 축척을 고려하여 1: 5,000의 경우 5, 10, 15, 20m를, 1: 25,000의 경우 20, 30, 50, 100, 150, 200m로 결정하였다. 분석 결과 격자 형태 GIUH의 특성유속을 산정을 위한 적정 공간해상도는 1:5,000의 경우 5m를, 1:25,000의 경우에는 20～50m의 범위를 적용하는 것이 타당할 것으로 판단된다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제29권1호
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• pp.46-54
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• 2005

Film cooling characteristics has been examined numerically for the height variation of a stepped slot exit. In this study, the upstream wall height of the stepped slot exit varies from -2d (d = slot width) to 3d, blowing ratio ranges from 0.5 to 3, and injection angles are $15^{\circ},\;30^{\circ},\;and\;45^{\circ}$. The results showed that film cooling performance was mainly subjected to the magnitude of recirculation region near the downstream-side slot exit as well as the magnitude and the distribution region of turbulent kinetic energy due to the local velocity and momentum differences between the coolant and the main flow near the slot exit. The up-1d type slot at higher blowing ratios over 2 and the flat type slot at lower blowing ratios below 1 have the best film cooling performances, in case of the injection angles of $30^{\circ},\;and\;45^{\circ}$, respectively. Compared with the other injection angles, in case of the injection angles of $15^{\circ}$, the best film cooling performances was shown in even a higher upstream wall (up-3d) at higher blowing ratio like 3 by the gradual reduction of the coolant velocity which minimizes the local velocity differences between the coolant and the main flow near the slot exit.

• 한국추진공학회지
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• 제17권5호
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• pp.1-9
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• 2013

노즐 목 및 출구 면적이 동시에 조절되는 축소-확대 형상의 가변노즐을 수치해석적으로 연구하였다. 최적 팽창 및 후기 연소기 구동시의 최적 노즐 형상 구현을 위해 가변 노즐이 요구된다. 후기연소기 작동유무와 노즐 플랩 위치에 따른 각 조건에 대한 정상상태 계산 및 이동격자 기법을 적용한 과도해석을 수행하였다. 노즐 가변에 의해 내부 유동장의 변화가 유발되었고, 추력이 주기적으로 변화하였다. 탈설계점에서 과대팽창으로 인해 노즐 출구 끝단에서 유동 박리 현상이 발생하였으며, 과소팽창에 의해 충격파가 발생하였다. 이러한 현상은 가변 노즐의 제어를 통해 해결할 수 있다.

• 한국추진공학회지
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• 제14권2호
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• pp.19-28
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• 2010

연소불안정 현상은 연소기 내에서 발생되는 열해리와 음압간의 상호 커플링에 의해 발생된다. 이 때, 음압은 인젝터에서 분무되는 추진제 유량에 섭동을 발생시키고, 섭동된 유량은 다시 연소에 영향을 주 게 된다. 따라서, 연소에 큰 영향을 미치는 인젝터를 이용하여 연소불안정 현상을 제어하기 위한 인젝터 동특성 연구가 1970년대부터 러시아에서 시작되었다. 인젝터의 동특성 연구를 위해 인위적인 압력 섭동을 주기 위한 장치를 제작하였고, 인젝터 출구에서 발생되는 유량 섭동을 측정하기 위한 기법을 개발하였다. 압력섭동 발생장치와 유량섭동 측정방법을 이용하여 압력섭동에 의해 단일 스월 인젝터 출구에서 발생되는 유량 및 압력, 액막두께, 축방향 속도 등의 섭동 값을 실시간으로 획득하였고, 이를 통해 각 변수들의 위상-진폭 특성을 파악하였다.