• 한국추진공학회지
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• 제16권1호
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• pp.45-54
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• 2012

위 측면 표면 기울기가 변화하는 비대칭 사다리꼴 핀의 최적화가 2차원 해석적 방법을 사용하여 수행된다. 고정된 핀 바닥 높이에 대하여 최적 열손실, 핀 길이 그리고 유용도가 내부유체 대류특성계수, 핀 바닥 두께, 핀 바닥 높이, 핀 형상계수 그리고 주위 대류특성계수의 함수로 나타내어진다. 이러한 최적화 절차를 위해서 핀으로부터의 최대 열손실 값의 95%를 최적 열손실 값으로 정의하였다. 결과 중 하나는 최적 열 손실과 유용도는 핀 형상계수의 변화에 독립적으로 보이는 반면 최적 핀 길이는 핀 형상계수가 증가함에 따라 거의 선형적으로 감소함을 보여주고 있다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2006년도 제27회 추계학술대회논문집
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• pp.82-85
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• 2006

측면 기울기가 변하는 사다리꼴 핀이 일차원 해석적 방법에 의하여 최적으로 설계된다. 각기 다른 네 경우의 대류특성계수에 대하여 핀 끝 길이를 따른 열손실의 변화경향이 보여 진다. 최적의 열손실은 다소 임의적으로 최대열손실의 92%로 선택된다. 이러한 최적의 열손실이 발생할 때의 최적의 핀 길이 대 대류특성계수의 변화가 나타내진다. 최적의 유용성과 특정한 경우의 유용성이 핀 형상 계수의 함수로 보여 진다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2016년도 학술발표회
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• pp.465-465
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• 2016

관거시설은 관거, 맨홀(manhole), 우수토실, 물받이, 연결관, 침투시설, 저류시설, 펌프장 등을 포함하는 시설들로 구성되어 있다. 여기서 맨홀은 배수시설의 유지와 관리를 위하여 일정거리마다 설치되고 있으며, 관거의 기점, 방향, 경사 및 관경이 변하는 곳, 단차가 발생하는 곳, 관거가 합류하는 곳에는 반드시 설치한다(환경부, 2011). 그러나 하수도시설기준(환경부, 2011)에서 합류맨홀의 설치에 관한 사항은 T형 합류맨홀에 관한 개략적인 표만 제시되어 있을 뿐, 4방향 합류맨홀에 대한 구체적인 설치 기준이 제시되어 있지 않은 실정이다. 또한 에너지 손실의 저감 및 배수능력을 증대시키기 위하여 맨홀내 설치되는 인버트는 미국의 형태 및 기준을 그대로 적용하고 있으므로 관거시설의 시설의 합리적인 설계기준을 제시하기 위하여 인버트가 설치된 4방향 합류맨홀에서의 흐름특성 및 수두 손실을 분석할 필요가 있다. 본 연구에서는 인버트가 설치된 4방향 합류맨홀 손실계수 산정 및 흐름특성을 분석하기 위하여 문헌조사 및 현장조사를 실시하여 수리실험 장치를 제작하였다. 실험에 사용된 맨홀은 하수도시설기준(환경부, 2011)의 표준 1호 맨홀을 1/5로 축소하였고, 인버트는 설치되지 않은 조건(CASE A), 반원형 인버트(CASE B), U형 인버트(CASE C)를 각각 실험하였으며, 실험유량으로 총 유출량 (Qout)은 $2{\sim}5{\ell}/sec$, 총 유출량에 대한 측면 유입량($Q_{Lat}$)의 비($Q_{Lat}/Q_{out}$)는 0~1 조건으로 변화시키면서 흐름특성 및 손실계수를 산정하였다. 실험결과 측면유량비가 증가함에 따라 CASE B와 CASE C는 CASE A보다 맨홀 내 수심이 약 3~7%정도 증가되는 경향을 나타내고 있었으며, 측면유량비의 증가에 따른 손실계수 산정 결과, CASE B는 CASE A 보다 약 30%정도 손실계수가 증가하였으며, CASE C는 CASE A보다 약 35%정도 손실계수가 증가하는 것으로 나타났다. 이는 기존에 사용되고 있는 인버트의 형상이 4방향 합류맨홀에서의 손실 저감 및 배수능력을 증대시키기 보다는 오히려 맨홀 내 통수능력을 저하시켜 4방향 합류맨홀에서의 배수능력을 저감시키는 것으로 분석되었다. 그러므로 기 사용되는 인버트의 개선이 필요하며 관거시설의 배수능력을 증대하기 위하여 지속적인 연구를 통한 개선된 인버트의 형상 제시가 필요할 것으로 판단된다.

• 한국항공우주학회지
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• 제36권1호
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• pp.14-21
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• 2008

밸브 디스크 직경이 25.4 mm 인 소형 버터플라이밸브의 유동특성이 다양한 밸브 닫힘각에 대해 실험적으로 연구되었다. 밸브 디스크각이 작은 경우 유량조절특성을 향상시키기 위해 주어지는 밸브 닫힘각을 0$^{\circ}$, 5$^{\circ}$, 10$^{\circ}$, 20$^{\circ}$, 30$^{\circ}$로 변화시켜 밸브 디스크각에 따른 손실계수를 측정하였다. 또한 밸브선단 형상이 손실계수 변화에 미치는 영향을 조사하였다. 밸브 닫힘각이 증가함에 따라 최대손실계수는 감소하며, 밸브 닫힘각 0$^{\circ}$~5$^{\circ}$에서 가장 큰 감소를 나타냄을 알 수 있었다. 밸브 디스크 형상에 따른 손실계수는 밸브 닫힘각이 0$^{\circ}$인 경우 날카로운 모서리를 갖는 디스크가 더 큰 손실계수를 나타낸 반면, 닫힘각 10$^{\circ}$의 경우 날카로운 모서리를 갖는 디스크의 경우가 더 낮은 손실계수를 나타냄을 알 수 있었다.

• 한국추진공학회지
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• 제11권5호
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• pp.14-22
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• 2007

측면 표면 기울기가 변화하는 역 사다리꼴 핀이 2차원 해석적 방법을 사용하여 최적화된다. 핀 바닥 경계조건을 위해서, 내부유체로부터 내벽까지의 대류와 내벽부터 핀 바닥까지의 전도가 고려된다. 핀 끝 면으로부터의 열손실은 무시되지 않는다. 실제적인 핀 길이에서의 최대 열손실, 그 최대 열손실이 발생할 때의 최적의 효율, 핀 길이 그리고 핀 바닥 높이가 핀 내 외부의 대류특성계수의 함수로 나타내어진다. 결과 중 하나는 핀 바닥 높이에 대한 핀 끝 높이의 비가 커질수록 최적의 핀 형상은 두껍고 짧아지는 형상이 됨을 보여준다.

• Composites Research
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• 제12권2호
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• pp.26-35
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• 1999

모달변형에너지법과 조화진동해석법을 이용하여 겹침이음부와 부분층댐버를 갖는 보에 대해 유한요소모델을 설정하고 진동감쇠특성을 연구하였다. 모달변형에너지법과 조화진동해석법으로 구한 계의 공진주파수와 손실계수는 거의 같은 값ㅇ르 보였으며, 형상의 변화에 따른 손실계수 변동경향은 이론해석에 의한 결과와 유사하였다. 부분층댐퍼의 위치, 점탄성층과 보강탄성층의 두께 및 탄성계수의 변화가 계의 손실계수에 미치는 영향을 파악하였으며, 점탄성층의 손실계수변화에 따른 영향도 검토하였다. 이들 결과로부터 계의 감쇠효과를 극대화하기 위한 구조물의 형상 및 물성조건을 제시하였다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제48권2호
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• pp.127-136
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• 2015

일반적으로 XP-SWMM은 맨홀을 하나의 절점으로 간주하여 절점의 형상과 크기에 따른 국부손실의 영향을 고려하지 못하기 때문에 침수면적을 과소 산정한다. 그러므로 과부하 맨홀 내에서의 손실계수를 고려한 해석 방안 및 손실계수의 적용에 따른 침수해석에 관한 연구가 필요하다. 본 연구에서는 유량변화 및 맨홀 형상 변화에 따른 수리실험을 실시하여, 과부하 맨홀(원형, 사각형)에서의 손실계수를 각각 0.61과 0.68로 산정하였다. 또한 XP-SWMM을 이용하여 군자배수분구를 대상으로 산정된 손실계수의 적용 유무에 따른 침수면적의 변화특성을 분석하였다. 분석 결과 손실계수를 적용하면 침수면적이 3.5ha 증가하는 것으로 나타났다. 이는 손실계수 적용에 따라서 맨홀에서의 월류량이 증가하기 때문이다. 대상유역에 손실계수를 적용하였을 경우 실제 침수면적과의 일치율은 약 58%로 나타났으며, 손실계수를 고려하지 않았을 경우의 일치율은 약 40%로 나타났다. 그러므로 과부하 맨홀에서의 손실계수를 고려한 2차원 침수해석의 결과는 도시지역의 침수 위험지역을 정확하게 파악하기 위한 기초적인 자료로 활용이 가능할 것으로 판단된다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2017년도 학술발표회
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• pp.220-220
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• 2017

일반적으로 XP-SWMM 모형을 이용한 침수모의를 실시할 경우 과부하 맨홀에 손실계수의 적용 시와 미적용 시에 침수 범위의 차이가 상이함에도 불구하고 보다 실제적인 침수면적의 모의를 위하여 에너지 손실 적용에 대한 도시침수해석의 구체적인 연구가 미흡한 실정이다. 또한 과부하관거에서의 배수능력을 증대하기 위하여 설치되는 맨홀 내 인버트의 침수저감 효과에 대한 분석이 필요한 실정이다. 이원 등(2015)은 군자배수구역을 대상으로 손실계수의 적용 방안 및 손실계수 적용에 따른 침수면적의 변화를 분석하였으나, 맨홀의 형상 및 인버트의 설치유무에 대한 사항을 고려하지 않았다. 그러므로 기 산정된 과부하 맨홀에서의 손실계수를 적용 및 인버트 설치에 따른 침수범위 변화의 분석이 필요할 것으로 판단된다. 본 연구에서는 손실계수 및 인버트 설치 여부에 따른 침수범위의 변화를 분석하기 위하여 도림천의 도림1배수분구를 대상으로 XP-SWMM을 활용하여 침수해석을 실시하였다. 김정수(2010)가 수리모형실험을 통하여 인버트를 설치하지 않은 기본형 맨홀에서 산정된 손실계수 0.61과 반원형, U자형 인버트를 각각 설치했을 시에 0.37, 0.30으로 산정된 손실계수를 XP-SWMM모형의 각 과부하 맨홀에 적용하였다. 침수모의 결과 과부하 맨홀에 손실계수를 적용하지 않은 경우의 침수면적은 21.14 ha로 모의되어 실제 침수면적과 약 60 % 정도의 일치율을 보였으나, 인버트를 설치하지 않은 기본형 맨홀의 손실계수를 적용한 경우의 침수면적은 37.12 ha로 모의되어 실제 침수면적인 35.65 ha와 거의 유사하게 나타났다. 또한 반원형 인버트를 고려한 경우의 침수면적은 28.04 ha, U자형 인버트 설치를 고려한 경우의 침수면적은 25.90 ha로 모의되었다. 인버트를 미적용한 경우의 침수면적과 비교하면 침수면적이 각각 24 %, 30 % 감소하였다. 따라서 도시 침수피해를 저감하기 위해 과부하 맨홀에 인버트를 설치한다면 맨홀내의 에너지 손실이 저감되고 배수능력이 향상되어 침수피해 면적과 침수심을 감소시킬 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 1995년도 춘계학술대회논문집; 전남대학교, 19 May 1995
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• pp.292-297
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• 1995

본 연구에서는 점탄성 제진층이 탄성기판의 한 면에 피복된 2층 제진강파느이 모달 손실계수의 관점으로부터 부분도포에 의한 최적설계의 가능성을 검토하였다. 즉, 일정한 두께로 전면 도포되어 있는 2층의 제진층을 작은 크기의 조각(piece)으로 분할한 경우, 각각의 조각이 손실계수에 미치는 영향을 손실계수의 증감율로써 평가하고, 최소 영향부위의 조각을 최대 영향부위에 이동하여, 동일 질랴의 제진재로 최대의 제진효과를 얻을 수 있는 제진재의 최적 설계법을 제안한다. 수치계산은 주변고정 평판의 (1,1)(1,2)(1,3) 모드 성분에 대해 수행하여 최적설계에 의한 손실계수의 증가와 그때 제진재의 배열형상을 조사하였다. 본 수법에 의해 얻어진 결과는 실험결과와 비교 검토하여 본 최적화 수법의 타당성을 확인하였다. 또한, 제진재의 전면도포의 경우는 Ross-Ungar-Kerwin모델에서도 계산을 수행하여 본 수법의 결과와 비교하였다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2011년도 학술발표회
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• pp.165-165
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• 2011

현재 계획 또는 설계 단계에서 수행되고 있는 관거 시설의 수리계산에는 연결관 내에서의 마찰손실만을 감안하여 수행하고 있으며, 맨홀에서의 에너지 손실은 고려되지 않는 실정이다. 그러나 연결관 내부와 맨홀의 내부는 여러 가지 수리학적 조건이 다르므로 에너지 손실이 발생하게 된다(최원석과 송호면, 2002). 더욱이 직선으로 연결된 중간맨홀보다 유입관과 유출관이 $90^{\circ}$의 각도로 접합된 합류맨홀은 연결 구조상 유수교란에 의한 에너지 손실이 커질 것으로 예상됨에도 불구하고 현재 실무에서 우수 배수시설의 설계 시 직선 연결맨홀과 $90^{\circ}$ 접합맨홀의 손실을 구별하지 않고 사용하고 있는 실정이다. 그러므로 $90^{\circ}$ 접합맨홀에서 우수관거 시스템의 우수 배제 능력을 증가시켜 도심지의 침수를 방지하기 위한 관거시설의 적정 설계 기준이 필요하며, 합리적인 설계 기준을 제시하기 위하여 $90^{\circ}$ 접합맨홀 내에서의 수두 손실을 분석할 필요가 있다. 본 연구에서는 수리모형 실험의 물질적 및 시간적 한계를 극복하기 위하여 일반적으로 3차원 유체거동의 특성분석에 많이 사용되는 Fluent 6.3 모형을 이용하여 과부하 $90^{\circ}$ 접합맨홀에서의 흐름특성을 수치모의 하였으며, 맨홀 내 손실수두의 변화를 계산하여 손실계수를 산정하였다. 맨홀 및 접합 관거의 기하 모형의 격자망은 수치해석의 안정성 확보를 위하여 그림 1과 같이 6면체 격자로 구성하였다. 또한 $90^{\circ}$ 접합맨홀에서 급격한 와류에 의해 발생하는 에너지 손실을 저감하기 위하여 $90^{\circ}$ 접합맨홀의 내부 형상 및 접합 조건을 변화시켜 손실계수를 산정하였다. 수치모형의 적용 결과 맨홀 내에서의 유속변화, 수심변화 및 압력변화에 대해서는 수리모형 실험 결과와 유사한 경향을 나타내고 있으며, 수치모형에 의하여 산정된 $90^{\circ}$ 접합맨홀에서 에서의 손실계수 값과 수리모형에 의하여 산정된 손실계수 값이 거의 유사하게 나타났다.