• Journal of the Korea Concrete Institute
• /
• v.14 no.6
• /
• pp.883-891
• /
• 2002

The chloride penetration in concrete structures is influenced by many factors such as types of cement and admixture proportion. Therefore, the effects of these factors on chloride diffusion must be correctly considered. The conventional diffusion analysis also neglected the existence of reinforcing bar in concrete structures. The purpose of the present paper is therefore to investigate the effect of reinforcing bar on the chloride diffusion in concrete structures. For this purpose, a comprehensive finite element analyses have been conducted to obtain chloride penetration profile. The results indicate that the chlorides are accumulated in front of a reinforcing bar and that the accumulation is much larger for the case of large diameter bars. The higher accumulation of chloride at bar location causes much faster corrosion of reinforcing steel. It can be concluded from the present study that the effects of reinforcing bars must be considered in chloride diffusion analysis for more realistic prediction of durable life of concrete structures.

• Economic and Environmental Geology
• /
• v.53 no.1
• /
• pp.11-21
• /
• 2020

One-dimensional analytical solutions were used for forward and back diffusion of trichloroethylene (TCE) and tetrachloroethylene (PCE) in a single system with high- and low-permeability layers. Concentration profiles in a low-permeability layer, diffusive fluxes at the interface between the high- and low-permeability layers, and contaminant persistence in the high-permeability layer due to back diffusion were simulated with a comparison of semi-infinite and finite analytical solutions. In order to validate the analytical solutions used in this study, the results of one-dimensional analytical solutions developed by Yang et al. (2015) were compared with Nash-Sutcliffe model efficiency coefficient (NSE). When compared with Yang et al. (2015), the analytical solutions used in this study showed good agreements (NSE = 0.99). When compared with semi-infinite analytical solutions, TCE and PCE concentration profiles in the low-permeability layer, the diffusive fluxes, and the contaminant tailings of the high-permeability layer were underestimated. In order to determine the appropriate analytical solutions based on the effective diffusion coefficient, the thickness of the low-permeability layer, and the diffusion time in the TCE and PCE contaminated site, a term of dimensionless diffusion length (Z_d) was used. If the Z_d is less than 0.7, the semi-infinite solutions can be used to simulate accurate concentration profiles in low-permeability layers. If the Z_d is greater than 0.7, the reliability of simulations may be improved by using the finite solutions.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
• /
• 2016.02a
• /
• pp.111.1-111.1
• /
• 2016

진공 중 산화처리 방법으로 스테인레스강 표면에 형성한 크롬 산화막에 의한 수소 기체방출 저감 효과를 수치해석 방법으로 분석하였다. 스테인레스 강 진공 용기를 진공 중 산화처리하면 표면의 확산 방지막 효과에 의하여 수소 기체방출률을 낮출 수 있다고 알려져 있으나 그 구체적인 원리는 명확하지 않다. 표면 크롬 산화막의 수소 확산계수가 스테인레스 강 내부의 확산계수보다 작으므로 수소의 확산을 지연시켜 기체방출을 낮춘다는 설명이 가능하지만, 크롬 산화막의 두께 및 확산계수가 미치는 영향을 정량적으로 분석한 예는 없었다. 본 발표에서는 스테인레스강 진공용기의 크롬산화막과 모재 내부에 서로 다른 확산계수를 부여한 후 기체방출에 관여하는 확산 방정식을 수치해석으로 풂으로써, 표면의 확산 방지막에 의한 기체방출 저감 효과를 설명하고자 한다.

• Journal of the Microelectronics and Packaging Society
• /
• v.18 no.2
• /
• pp.11-15
• /
• 2011

Heat transfer equation is first reviewed and then governing equation of moisture diffusion. Analogy scheme is applied to analysis the moisture absorption problem of polymers. It make possible to numerically analyze the diffusion problem for single medium by using commercial finite element code if it is under the isothermal loading condition. It is extended to special multimaterial system by introducing pressure ratio function, whose moisture characteristics of materials are proportional to temperature only. The weight changes of silicon-nonconductive-polymer joint model due to moisture absorption is measured and been very close to the numerical results as for single media with boundary condition with zero concentration, but yields numerical errors as for multisystem media.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
• /
• v.34 no.6
• /
• pp.709-715
• /
• 2010

The coupled model with hydrogen transport and elasto-plasticity behavior was introduced. In this paper, the effective factor of the hydrogen diffusion equation has been described. To assess the effective factor, finite element (FE) analyses including hydrogen transport and mechanical loading for boundary layer specimens with low-strength steel properties are carried out. The results of the FE analyses are compared with those from previous studies conducted by Taha and Sofronis (2001).

• Proceedings of the Korean Institute of Navigation and Port Research Conference
• /
• 2018.05a
• /
• pp.191-192
• /
• 2018

해안을 따라 인구밀도가 증가하고 임해지역공단 등 산업시설이 밀집하여 처리되지 않은 하 폐수가 증가하고 있다. 특히, 최근엔 필리핀 보라카이와 같이 관광 위락시설에 의한 하수가 대량으로 발생하고 있다. 또한, 세계적으로 거의 모든 국가의 주요 해안도시는 이러한 도시하수를 바다로 방류하고 있다. 현재로선 이러한 하 폐수의 처리는 바다의 자정능력(self-purification capacity) 한계를 고려한 하수의 해양으로의 방류가 최선의 방법으로 판단된다. 현재 국내에서는 지역에 따른 배출허용기준에 따라 하수의 처리수 방류가 규제되고 있지만, 확산영역에 대한 법적 기준치는 제시되지 않고 있으며, 인근에 위치한 권리자들과의 이해관계 해결에만 몰두하고 있는 실정이다. 또한 확산영향예측이 원역 해석모형(Far Field analysis model)에 의해 수행되기 때문에 근역(Near Field)에서의 영향을 간과하고 있다고 판단된다. 따라서 금회 연구에서는 기존 연구결과를 기준하여 특정해역에 대한 원역과 근역 해석에 따른 확산영향 예측을 수행하고 그 결과를 비교하여 앞으로의 해석방법을 제시하고자 한다.

• Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
• /
• v.26 no.6
• /
• pp.409-413
• /
• 2013

In this paper, we device stress-diffusion full coupling multiscale analysis method for battery electrode simulation. In proposed method, the diffusive and mechanical properties of electrode material depend on Li concentration are estimated using density function theory(DFT) simulation. Then, stress-diffusion full coupling continuum formulation based on finite element method(FEM) is constructed with the diffusive and mechanical properties calculated from DFT simulation. Finally, silicon nanowire anode charge and discharge simulations are performed using the proposed method. Through numerical examples, the stress-diffusion full coupling method shows more resonable results than previous one way continuum analysis.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
• /
• 2020.06a
• /
• pp.207-207
• /
• 2020

하천으로 유입된 오염물질의 거동을 정확하게 예측하는 것은 하천 시스템의 수질 유지관리에 매우 중요하다. 본 연구에서는 1차 감쇠율(decay rate)을 가진 비보존성 오염물의 비정상 이송해석 방정식의 해를 위해 유한체적기법이 개발되어졌다. 하천 흐름 해석을 위해 자연형 단면에서의 마름-젖음 해석이 가능한 기법이 도입되었다. 이 기법은 2차-정도의 정확성와 Courant 수가 1 까지 안정함을 보장한다. 도입된 기법은 Godnov 형의 유한체적기법을 이용하여 St. Venant 방정식들을 해석하였고 질량 및 운동량 플럭스는 Roe 형의 Riemann Solver 를 사용하여 연산하였다. 오염물의 이송 해석은 추가적인 이송-확산 방정식을 도입을 통해 기존의 St. Venant 방정식과 함께 풀려질 수 있다. 추가된 방정식과 St. Venant 식은 3×3 eigenstructure를 구성하였고 이는 2차원 흐름해석 기법과 유사하게 해석될 수 있었다. 본 연구 모형의 검증을 위해 오염물의 계속적 주입을 가정한 가상 및 실제 하천에 적용되었다. 연구된 기법은 모든 적용에서 합리적 정확도를 가지고 오염물질의 연속적인 특성을 잘 모의하고 있었다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
• /
• 2016.02a
• /
• pp.119.2-119.2
• /
• 2016

가열탈기체 처리하면 표면의 물 분자를 빠르게 탈리시켜 단시간에 배기하는 동시에 진공용기 재료 내부의 수소 확산속도를 가속하므로 처리 후 수소 기체방출도 현저하게 낮출 수 있다. 가열탈기체 후의 진공계에서는 물 분자는 일부만 남고 진공용기 재료 내부에서 확산 되어 나온 수소가 잔류가스의 대부분이 된다. 이러한 가열탈기체 처리의 효과에 대해서는 익히 알려져 있으나 정량적으로 예측하기는 쉽지 않았다. 본 연구에서는 가열탈기체 조건이 수소 확산에 미치는 영향에 초점을 맞추어, 진공용기의 재료 및 두께에 따라 목표 진공도에 도달하기 위한 가열탈기체 처리 온도와 시간의 최적 조합을 수치 해석적으로 계산하고 비교하였다.

• Proceedings of the Korean Nuclear Society Conference
• /
• 1996.05d
• /
• pp.71-74
• /
• 1996

원자력시설의 비상사태시 대기중으로 방출된 방사성 물질로부터 주변 주민 및 환경이 받는 영향을 신속·정확하게 평가하고 그 피해를 최소화하기 위해 실시간 방사선 피폭해석 시스템을 개발하였다. 수립된 대기 확산모델의 검증 및 정확도 향상을 위하여 야외 확산실험이 수행되었다. 대기 확산모델의 계산결과와 실험을 통하여 관측된 추적자 가스의 농도 분포를 상호 비교한 바 어느 정도 일치하고 있었다. 그러나 일부 경우에서는 관측된 농도값과 계산된 농도값이 차이를 보이고 있는데, 이는 실험 대상 지역에서 충분한 기상 관측을 수행하지 못하여 시간에 따른 풍속의 변화를 확산모델에 자세히 반영하지 못하였기 때문이었다.