• 터널과지하공간
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• 제6권4호
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• pp.335-341
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• 1996

This fundamental study analyzes the relationship between rock thermal properties and psychrometric properties in underground space and has a ultimate goal to develope technologies for predicting major environmental variables. The study is divided into 2 subjects (1) developement of a basic model for predicting temperature and humidity, (2) analysis of the validity of the model through application to a local underground storage space for military supplies. The basic model is built for the network of tunnel-shaped underground spaces. The model takes into account rock thermal properties and changes in moisture content in the air due to condensation/evaporation on the rock surface. Using lumped-parameter analytical method, heat flux from or to the surrounding rock is calculated and then the psychrometric properties(air quantity, pressure, temperature, humidity) are estimated through network simulation. The model can be utilized regardless of the tunnel type. The study site is a local storage space built in rock, mainly granite gneiss and quartz-porphyry. It is a U-shaped tunnel, 593.5m long and 6x6.5m wide. Relative humidity inside has to be strictly controlled under 55% to avoid erosion of a certain types of supplies stored in 6 chambers with the capacity of 300~1.000 ton. The thermal conductivity varies between 2.734 and 2.779W/m$^{\circ}C$ and the thermal diffusivity is in the range of 1.119 and $1.152{\times}10^{-6}\;m^2/s$ the specific heat between 910 and $920\;J/kg^{\circ}C$. Relative errors of the predicted values of dry/wet temperature and relative humidity are 0.8~3.0%, 0~7.5% and 0~7.0%, respectively. Apparent errors associated with the rock surface temperature seems to be partly due to the intrinsic limitations in the infrared thermometer used in this study.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제20권6호
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• pp.1147-1159
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• 2018

본 연구는 팽창구조체를 이용한 급속차폐 자동화 시스템 검증에 중점을 두었다. 팽창구조체는 해저터널의 침수사고 발생시 막대한 인적 및 물적 피해가 발생하는데 이를 대비한 자동 급속차폐시스템이다. 특히 해저터널의 시공 및 운영에 있어 필수적이라고 할 수 있다. 본 연구는 이러한 문제에 대하여 고안된 팽창구조체를 이용한 급속차폐 자동화 시스템을 실험적으로 검증하였다. 이러한 검증을 하기 위해 모형터널을 40:1 축소율을 적용한 실내모형을 제작하여 0.1 bar, 0.15 bar의 공기압을 주입하여 10 sec, 20 sec로 팽창속도에 따라 나누어 4 case로 실험을 진행하여 누수량, 수압 등을 분석하였다. 연구 결과에 의하면 팽창구조체의 팽창 시 0.1 bar 보다 0.15 bar일 때 차폐효율이 좋았으며 팽창구조체의 공기압 주입 시간에 따른 차폐효율 및 유입수 제어효율의 차이도 나타났다. 본 연구 진행 결과 팽창구조체가 완벽하게 팽창한다는 가정조건에서는 팽창구조체의 내부공기압이 높고 팽창속도가 빠를수록 더욱 효과적으로 나타났다. 본 연구 결과로 향후 추가적인 팽창구조체의 보관방법, 형상과 팽창유도체 및 차폐시 팽창구조체의 이동억제와 유입수 제어에 도움이 되는 쐐기형 구조물에 대한 추가적인 연구가 필요하다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제18권2호
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• pp.175-181
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• 2016

본 연구는 액체질소와 같이 급속 동결이 가능하면서 질식의 위험을 배제할 수 있는 냉매로서 액화공기를 선정하였고 이의 적용성을 평가하였다. 액화공기의 안정성을 평가하기 위해 액체질소와 액체산소가 혼합된 액화공기의 산소 농도가 산업안전보건법에 제시된 산소 농도 기준에 부합되는지를 실험적으로 검증하였으며, 액체질소 및 액체산소의 혼합 비율, 액화공기 저장용기의 압력변화 및 유량변화에 따른 액화공기 산소 농도변화를 살펴보았다. 그 결과, 액체질소 및 액체산소를 8:2로 혼합하였을 경우 산업안전보건법에 제시된 산소 농도 기준에 부합되는 것을 확인하였다. 액화공기 저장용기의 압력변화 및 유량변화는 액화공기의 산소 농도에 큰 영향을 미치지 않는 것으로 나타났다.

• 한국건축시공학회지
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• 제4권1호
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• pp.97-103
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• 2004

In case of a fire in road or railway tunnel it is always necessary to keep the escape condition as good as possible. Most of the victims of major fires in tunnels are because they couldn't leave the tunnel in time and were trapped by smoke, or rescue teams couldn't reach the place of the accident due to low visibility and high temperature. In spring 2003 a comprehensive field experiment was undertaken in a large scaled tunnel in Youngin City to test the effectiveness of a new water spray curtain system, designed to the air qualify inside of a tunnel in case of fire during passenger's escape to safe routes, In order to control the smoke propagation, fixed water sprayed nozzles were used to make water curtain system, which can be installed or hanging water piping line below ceiling. The experiment was accompanied by an extensive measurement campaign in order to measure temperature dropping effect and flow conditions as well as CO concentration for various water sprayed curtains produced by sprinkler heads or water spray nozzle. Eventually comparison analysis were undertaken to investigate the performance of water curtains under fixed water pressure. Therefore most effective water curtain system was presented on the basis of water droplet size in long tunnel.

• 한국수자원학회논문집
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• 제52권5호
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• pp.313-323
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• 2019

대심도 터널은 기 개발된 도시의 부족한 배수관망 능력을 보강하기 위하여 지하에 설치하는 대규모 도시홍수 배제 시설물로 역 사이펀 관로 형태를 하고 있는 시설물이다. 대심도 터널과 같은 구조에서는 하류에서 발생한 불규칙 단파에 의하여 터널의 수리적 안정성에 문제가 발생한다. 본 연구에서는 국내 최초로 건설 중인 '신월 빗물저류배수시설'의 수리적 안정성에 불규칙 단파가 미치는 영향을 알아보기 위하여 다양한 홍수유입 시나리오에 대하여 수리모형실험을 실시하였다. 본 연구에서 수행한 수리모형실험 결과 하류에서 발생한 불규칙 단파가 상류로 이동하면서 관 내 포집되어 압축상태인 공기덩어리를 밀어내는데, 이 공기덩어리가 상류 수직유입구를 통하여 급배기 되는 과정에 수직유입구를 질식시키고 홍수유입을 차단하여 월류가 발생하는 것으로 판단된다. 또한 불규칙 단파의 이동속도를 분석한 결과 불규칙 단파가 이동하면서 에너지를 전달하고 이때 관 내 압력 상승 및 불규칙 단파의 속도 증가분이 발생하는 것으로 판단된다. 대심도 터널의 수리적 안정성에 중요한 역할을 하는 불규칙 단파의 크기 및 속도 예측을 위한 추가 연구가 필요할 것으로 판단된다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2003년도 제20회 춘계학술대회 논문집
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• pp.87-90
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• 2003

압축성 유동장의 주된 특징은 유동장의 형성과정에 의존한다는 것은 잘 알려져 있다. 본 연구의 목적은 비평형 응축을 수반하는 초음속 제트유동장의 발달에 미치는 제트의 시간이력을 조사하는 것이다. 특히 초음속 습공기 제트에서 마하디스크 직경과 위치의 거동이 노즐압력비와 초기 상대습도의 항으로 소개된다. 대기흡입식 풍동설비에 장착된 노즐의 출구에서 부족팽창된 습공기 제트를 얻기 위해 노즐의 압력비와 초기상대습도를 변화시켰다. 마하디스크의 직경은 동일한 압력비에서 상대습도가 증가함에 따라 증가하지만, 그 위치는 상류로 이동하는 것으로 나타났다. 또한 노즐의 작동압력비가 증가하는 경우의 마하디스크 직경과 발생위치가 감소하는 경우보다 더 크다.

• 한국연소학회:학술대회논문집
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• 한국연소학회 제26회 KOSCO SYMPOSIUM 논문집
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• pp.35-39
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• 2003

A numerical study is carried out to investigate combustion phenomena in a model SCRamjet engine, which has been experimentally studied at the Australian National University using a T3 free-piston shock tunnel. The Mach number is 3.8, the static pressure 110kPa and the static temperature 1100K in the main air flow. The fuel is hydrogen, which is injected in the cavity. Equivalence ratio is set to either 0.25 or 0.5 to access its effect on the fuel-air mixing combustion phenomena. The results show that the cavity generates several recirculation zones, which increase the fuel-air mixing. Self ignition occurs near the point of fuel injection. The flame is anchored by the cavity and generates the precombustion shock on the step. For a high equivalence ratio, the recirculation zones are bigger and the flame is present throughout the combustor.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제13권1호
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• pp.1-8
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• 2005

The spray prepared for direct fuel injection into cylinder is of great importance in a DISI(Direct Injection Spark Ignition) engine. The interaction between air flow and fuel spray was investigated in a steady flow system embodied in a wind tunnel to simulate the variety of in-cylinder flow conditions in the DISI engine. The Mie-scattering images presented the macroscopic view of the liquid spray fields interacting with cross-flow Particle sizes of fuel droplets were measured with phase Doppler anemometer(PDA) system. A faster cross-flow field made SMD larger and $D_10$ smaller. The atomization and evaporation processes with a DISI injector were observed and consequently utilized to construct the database on the spray and fuel-air mixing mechanism as a function of the flow characteristics.

• 한국연소학회지
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• 제11권4호
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• pp.1-8
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• 2006

The model cavity scramjet engine experiments are carried out using T3 free-piston shock tunnel. Upstream hydrogen fuel is injected before the cavity with different injection pressure. OH planar laser-induced fluorescence is used to investigate the combustion zone and piezoelectric pressure transducers are used to define the pressure rise due to the combustion. Main combustion region is a mixing layer which is between air and fuel. Also high OH fluorescence signal is appeared in the shear layer above the cavity in high equivalence ratio. From the OH signal in the cavity, this fuel injection system can be a role as a flame-holder.

• 한국연소학회:학술대회논문집
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• 한국연소학회 2006년도 제32회 KOSCO SYMPOSIUM 논문집
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• pp.197-204
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• 2006

The model cavity scramjet engine experiments are carried out using T3 free-piston shock tunnel. Upstream hydrogen fuel is injected before the cavity with different injection pressure. OH planar laser-induced fluorescence is used to investigate the combustion zone and piezoelectric pressure transducers are used to define the pressure rise due to the combustion. Main combustion region is a mixing layer which is between air and fuel. Also high OH fluorescence signal is appeared in the shear layer above the cavity in high equivalence ratio. From the OH signal in the cavity, this fuel injection system can be a role as a flame- holder.