• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2015.05a
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• pp.45-45
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• 2015

고전전인 천수방정식을 적용한 도시침수 해석모형에서 건물의 영향을 고려한 정확한 해석을 수행하기 위해서는 고해상도 격자가 요구되며 이는 계산시간의 증가가 야기된다. 고전 천수방정식을 적용한 도시침수해석 모형의 이러한 문제점을 극복하기 위해서 본 연구에서는 도시지역에 존재하는 건물 체적에 레이놀즈 이송이론을 적용한 수정 천수방정식을 제안하고, 제안 천수방정식을 이용한 효율적인 2차원 도시침수해석 모형을 개발하였다. 도시지역의 침수 모델링을 위해 고전 천수방정식은 건물을 고려하기 위해 고해상도 격자를 사용하는 것과 달리 수정 천수방정식은 건물의 영향을 매개변수화함으로서 저해상도 격자의 사용에도 고전 천수방정식과 유사한 정확도를 얻을수 있다. 건물의 영향을 매개변수화하기 위해서는 건물로 인한 저류와 흐름방향의 변화를 지배방정식이 고려할 수 있도록 수정하였다. 즉. 수정 천수 방정식은 고전 천수방정식을 기본으로 하여 건물의 저류영향을 고려하기 위해 각 계산격자에 적용되는 체적 매개변수와 건물의 흐름방향을 고려하기 위해 흐름방향과 직각방향에 위치한 선분(격자를 구성하고 있는 경계선)에 적용되는 면적 매개변수가 추가된다. 수정 천수방정식을 검증하기 위해 개발모형을 건물이 균일하게 위치한 실험하도와 비균일하게 위치한 실험하도에 적용하고 그 결과를 고전 천수방정식을 사용한 계산결과 및 계산시간과 비교함으로서 개발모형의 정확성과 효율성을 검증하였다.

• Journal of the Earthquake Engineering Society of Korea
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• v.7 no.3
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• pp.39-45
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• 2003

Modified Lanczos vector superposition method is proposed for efficient dynamic analysis of structures, The proposed method is based on the modified Lanczos algorithm that generates stiffness-orthonormal Lanczos vectors. The proposed Lanczos vector superposition method has the same accuracy and efficiency as the conventional Lonczos vector superposition method in the analysis of structures under single input loads. On the other hand, the proposed method is more efficient than the conventional method in the analysis of structures under multi-input loads. The effectiveness of the proposed method is verified by analyzing two numerical examples.

• Journal of the Earthquake Engineering Society of Korea
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• v.1 no.1
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• pp.79-88
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• 1997

Very stiff floor system in a residential-commercial building causes some problems in the numerical analysis procedure due to significant difference in stiffness with adjacent elements. Static analysis of structure with a stiff transfer-floor can be performed approximately in two steps for upper and lower parts for the structure. However, it is impossible to perform dynamic analysis in two steps with separate models. An efficient method for dynamic analysis of a structure with a right floor system is proposd in this study. The matrix condensation technique is employed to reduce the degree of freedom for upper and lower parts of the structure and a beam elements with rigid bodies at both ends are introduce to model the rigid floor system. Efficiency and accuracy of the proposed method are verified through analysis of several example structures.

• Computational Structural Engineering
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• v.9 no.4
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• pp.219-228
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• 1996

A method used for measuring the stiffness of hinging reinforced concrete frame structures is developed. The so called Stiffness Measure Method is used to evaluate the tangent stiffness of hinge regions while the structure is responding in nonlinear ranges. Eigenvector methods for nonlinear response have not been especially popular because of the need for regenerating eigenvectors as the time history proceeds. In the present work the eigenvectors sets and corresponding nonlinear state variables, i. e., the tangent stiffnesses of the hinge regions, are stored. There is an expectation that previously generated eigenvectors can be reused as the analysis proceeds. The stiffness measure is used to compare the current tangent stiffnesses of hinge regions with those of previously stored eigenvectors sets. Since eigenvector calculations are diminished the method is effective in reducing computational effort for reinforced concrete frame structures subjected to strong ground motions.

• Computational Structural Engineering
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• v.2 no.3
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• pp.105-114
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• 1989

A piping system is a structure composed of pipes with various thickness, diameter and length. Accurate analysis of a piping system requires a complicated three dimensional finite element model and a computer system with large memory size, while a simplified model may result in system response prediction with deteriorated accuracy. An efficient analysis model for piping systems is proposed in the present study. The proposed model is developed by introducing pipe joint elements which accounts for the behavior of a pipe joint. Pipes are represented by beam elements and the effect of local deformation of pipe joints is replaced by joint element deformations. The proposed model which is as simple and efficient as a beam model can be used to obtain piping system response with accuracy close to that of a finite element model.

• Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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• v.14 no.2
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• pp.193-202
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• 2001

현재 국내에서는 아파트 건물을 짓는데 벽과 바닥판으로만 이루어진 벽식 구조형식을 많이 사용하고 있다. 이러한 고층 아파트건물을 해석하기 위해서 ETABS나 MIDAS/BDS 같은 상용프로그램이 주로 사용되고 있다. ETABS는 해석상의 편의를 위하여 바다판을 강막으로 가정하여 모형화 하고 바닥판의 휨강성은 고려하지 않고 있다. 이러한 가정은 프레임 구조물을 해석할 때에는 합리적이라고 할 수 있다. 그러나 벽식 구조물은 바닥판의 휨강성이 전체 구조물의 횡방향 강성에 큰 영향을 미치므로 바닥판의 휨강성을 고려하지 않으면 전체 구조물의 강성을 과소평가하게 된다. 따라서 바닥판을 판요소로 세분하여 모형화 하는 것이 필요하다. 그러나 이때 많은 양의 해석 시간과 컴퓨터 메모리가 필요하게 된다. 따라서 본 연구에서는 부분구조법과 행렬응축기법을 사용하여 해석 시간과 컴퓨터 메모리의 사용을 줄이면서도 바닥판의 휨강성을 효율적으로 해석할 수 있는 해석 기법을 제안하였고 예제를 통하여 검증하였다.

• Journal of the Korea Society of Computer and Information
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• v.18 no.1
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• pp.149-156
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• 2013

In this paper, Commercial program, STAR-CCM+, was used for computer simulation. And also Multi Inner Stage(MIS) cyclone which especially designed for the real experiments of particle removal efficiency. Under negative pressure condition of outlet, computer simulation was performed to predict the removal efficiency for $5{\mu}m$ and $10{\mu}m$ particles by using a turbulence model and lagrangian method. The simulation results are 55.7% and 64.1% for $5{\mu}m$ and $10{\mu}m$ particles, respectively. To compare the simulation results with the actual test of MIS cyclone, we generated the $SiO_2$ particles by heat reactor. Although removal efficiency of actual tests is 63~76% at different flow rate, the size of $SiO_2$ particles which confirmed by SEM(scanning electron microscope) and WAPS(wide range aerosol particle spectrometer) is too small(15~30nm) to compare each results. And so the alternative experiments were performed by using commercial alumina particles ($5{\mu}m$, $10{\mu}m$ and $20{\mu}m$). It was shown that the actual removal efficiency, 76~95%, from MIS cyclone is higher than simulated one.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2011.05a
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• pp.112.2-112.2
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• 2011

PVT(Photovoltaic Thermal) 모듈은 태양광과 태양열 에너지를 동시 이용이 가능한 모듈로서 태양광전지(PV, Photovoltaic)모듈에 열교환기를 접합한 형태로 전기에너지뿐만 아니라 열에너지를 동시에 생산할 수 있는 시스템이다. 기존 PV 모듈은 일사량이 많으면 전력 생산량이 증가하는 동시에 PV모듈의 온도가 상승함에 따라 발전 효율이 감소하는 문제점이 있으며 일반적으로 $25^{\circ}C$이상 조건에서 모듈 온도가 $10^{\circ}C$ 증가할수록 발전효율의 약 4~5% 정도 감소하는 것으로 보고되고 있다. PVT 모듈은 기존 태양광모듈에 열교환기를 접합하여 냉각함으로써 PV모듈의 온도를 낮추어 발전효율을 증가시키는 동시에 부가적으로 발생하는 온수를 직접이용하거나 다양한 계통의 보조 열원으로 이용할 수 있는 장점이 있다. 본 연구에서는 수치해석기법(CFD)을 활용하여 PV모듈 냉각 및 온수 발생을 위한 열교환기를 설계하였으며 다양한 형상의 열교환기에 대해 유동해석을 수행하여 최적의 열흡수효율을 갖는 열교환기의 형상을 설계하였다. 또한 최적 설계된 PVT 모듈을 제작하여 실제 태양과 유사한 광원을 갖는 인공태양조건에서의 실내 실험을 통해 PVT 모듈의 성능을 검증하였으며 또한 실제 노상에 설치하여 ASHRAE 93-77의 실험기준과 ECN의 PVT 집열기 성능측정 가이드라인에 따라 옥외 시험평가를 하여 PVT 모듈의 성능 검증을 하였다. 최적 설계된 PVT모듈에 대한 성능평가 결과 기존 PV 모듈보다 발전효율이 약 15%(기존 발전효율 대비) 향상된 결과를 확인하였다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• v.41 no.4
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• pp.310-315
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• 2017

Recently constructed ships are equipped with high efficiency propeller for low fuel consumption and comfortable operation. Based on the torsional vibration analysis of the shaft system of the high efficiency propeller, using the propeller damping method considering the characteristics of previous propeller designs, a considerable amount of analysis errors are found to be generated. These errors are expected to increase as the development of high efficiency vibration propellers continues. In this paper, errors in torsional vibration analysis, in accordance with various propeller damping methods, are reviewed. In addition, a propeller damping method suitable for use at present is suggested by reviewing the comparison results of analysis and measurement values according to the propeller damping methods for vessels adopting the high efficiency direct-coupled propeller with 10MW class.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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• v.41 no.2
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• pp.87-95
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• 2017

The concept of entransy has been proposed recently as a potential heat transfer mechanism and could be useful in analyzing and optimizing the heat-work conversion systems. This work presents an entransy analysis for the irreversible Carnot cycle by systematic balance formulations of the entransy loss, work entransy, and entransy dissipations, which are consistent with exergy balances. Additionally, several forms of system efficiency are introduced based on entransy for the appreciation of the optimal system performance. The effects of the source temperature and irreversible efficiencies on the optimal conditions for system efficiencies are systematically investigated for both dumping and non-dumping cases of used source fluid. The results show different trends in entransy efficiencies when compared to the conventional efficiencies of energy and exergy, and represent another method to assess the effective use of heat source in power generation systems.