• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제34권6호
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• pp.657-666
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• 2023

In this study, experiments and numerical analysis were conducted to investigate the exhaust gas flow in a common exhaust system of multiple solid oxide fuel cells. The system was fabricated based on KGS code and operated within a pressure range of 0.12 kPa, with flow rates ranging from 79.1 to 103.4 L/min. Numerical modeling was validated with a mean absolute error of 3.8% for pressure results. The study assessed the impact of changes in area ratio and emergency stops on pressure distribution, velocity vectors, and wall shear stress. The findings revealed no significant factors causing high differential pressure or backflow.

• 한국운동역학회지
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• 제23권2호
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• pp.117-123
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• 2013

The purpose of this study was to provide data to increase the success rate of penalty kicks through quantifying the shape of skilled kicks by performing a kinematic analysis on the change of movement during the kicking phase which the goalkeeper uses as a vital clue. Three high definition video cameras(GR-HD1KR, JVC, Japan) were used for the study and 18 reflective markers were attached to the body joints. Corners of the goal, difficult for goalkeepers to block, were set as aims and 1 m by 1.2 m targets were installed. Each subject had five sets of kicks at random, and the analysis was done on the movements that hit the target. Time, speed of the right lower limb's center of mass, joint angle, and angular velocity were chosen as factors and the results of the analysis showed statistical significance. The player taking a penalty kick should train to avoid leaning one's body towards the kicking direction and change the angle of the right foot right before the impact to decide the direction of the ball. The goalkeeper can increase the save success rate by studying the angle of the kicker's body and the right foot as well as the timing of the kick.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제22권2호
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• pp.67-72
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• 2010

본 연구에서는 조류발전용 헬리컬 수차를 발전소 냉각수 배수로에서의 수력 개발에 이용하기 위하여 수차구조물의 설치로 인한 수위 증가가 냉각수 순환 계통에 미치는 영향을 파악하였다. 배수로 암거 출구부에 가로 3.6 m $\times$ 세로 1.5 m의 헬리컬 수차 1 set(2기 일체형)를 설치하는 경우에 대하여 배수로의 수위변화 및 압력변화를 수치해석을 통해 분석한 결과, 평균해수위시에는 seal well 하류의 수위 변화 영향이 seal well의 weir에 의해 차단되어 상류로 전파되지 않았다. 그러나 고조시에는 weir의 월류 흐름형태가 잠김 월류가 되고 seal well 전 후단이 모두 만관흐름상태가 되어 하류의 압력변화가 상류로 전파되었다. 방류 개시 후 약 10분간 불안정한 압력변화가 발생하나 이후 안정되며, 약 0.2 m 내외의 수두 증가로 냉각수 순환펌프 소요 동력이 증가할 수 있으나 안전성에는 영향을 주지 않을 것으로 판단되었다. 따라서, 수력 개발 타당성 평가시 냉각수 순환펌프의 소요전력 증가를 고려할 필요가 있다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제33권3호
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• pp.171-178
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• 2020

본 연구에서는 다물체 페리다이나믹 해석 코드의 MPI-OpenMP 혼합 병렬화를 수행하였다. 페리다이나믹 해석 모델은 복잡한 동적파괴 거동 및 불연속 특성을 모사하는데 적합하지만, 비국부 영역을 통한 절점 간 상호작용을 계산하기 때문에 유한요소 모델에 비해 계산 시간이 많이 소요된다. 또한 다중적층구조물의 다물체 페리다이나믹 해석에서 추가된 비국부 접촉 모델과 가상 층간 결합 모델을 통한 여러 물체 간 상호작용으로 계산 부담이 증가한다. 더불어 고속 충돌 파괴와 같은 복잡한 동적 파괴 거동 해석을 위해 세밀한 절점 간격과 작은 시간 간격이 요구되기 때문에 코드 최적화와 병렬화를 통한 고성능 해석 코드 개발이 필수적이다. 해석 코드는 Intel Fortran MPI compiler와 OpenMP를 사용하여 개발되었으며, 한국과학기술정보원(KISTI)의 슈퍼컴퓨팅센터 누리온(Nurion)으로 실행되었다. 다물체 해석 코드를 최적화하기 위한 핵심 요소들을 분석하고, 모델 의존성 발생 서브루틴 분석 및 프로세스 통신 데이터 분별을 통해 MPI-OpenMP 혼합 병렬 처리 구조를 적용하였다. 다물체 충돌 파괴 현상 시뮬레이션을 통해 개발된 병렬 처리 코드의 성능을 확인하였다.

• 한국운동역학회지
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• 제12권2호
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• pp.17-32
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• 2002

본 연구는 클럽 샤프트의 대표적인 재질인 그라파이트(graphite)의 유연한(flexible) 클럽 샤프트(club shaft)의 특성에 따라 피험자가 운동학적(kinematics) 요인이 되는 관절의 각변위, 각속도, 각가속도, 클럽헤드의 속도와 가속도와 같은 변인들이 어떻게 적응하는지 비교 분석하여 보다 효율적인 드라이버 선택에 도움을 주며 샤프트 특성에 따른 신체관절의 움직임에 대한 자료를 제시하고자 하였다. 고속 카메라 2대의 속도는 500 fps로 하였고 각 regular,stiff, x-stiff, 자신의 클럽을 포함 각 4개의 클럽을 사용하여 각 클럽당 3번씩 촬영하였으며 목표방향에서 20m이상 벗어나는 경우의 촬영은 다시 촬영하였다. 본 연구에서는 디지타이징(digitizing)을 신체 9개 마커는 강체로 가정된 클럽과 신체분절 모델로 정의하였으며 2 대의 카메라(500fps)로부터 얻은 avi화일을 컴퓨터에 저장하고 자료로부터 Butterworth 6th order recursive digital filter를 사용하여 1차 자료를 smoothing 하고 DLT를 이용하여 3차원 좌표를 구성하도록 한다. 좌표값을 얻기 위하여 kwon3d v3.0을 이용하였다. 본 실험은 피험자 스스로 클럽의 특성에 따라 스윙의 속도를 달리 하기 때문에 스윙의 시간이 달라지며 어느 정도 클럽이 강성에 따라 스윙시간이 빨라지는 결과로 나타났다. 이것은 피험자가 샤프트가 강성(stiffness)에 따라 스윙 속도를 빨리 하게 되는 원인이 되는 것으로 생각된다. 어깨의 각변위는 클럽이 regular의 경우 임팩트에서 각속도를 계속 유지하고 있으며 stiff, x-stiff의 경우에는 어깨의 움직임이 임팩트에서 급격하게 감소되는 것을 알 수 있다. 이것은 팔의 동작과 클럽의 힘을 크게 하기 위한 동작으로 생각된다. 어깨 각속도는 클럽이 stiff할수록 각속도가 큰 감속하는 것으로 나타났다. 손목속도는 regular 클럽의 경우 손목의 감속이 늦게 되고 임팩트에서 손목의 감속이 적게 하는 것으로 나타났으며 stiff와 x-stiff의 클럽에서 임팩트 시에 순간적인 감가속으로 인해 클럽의 속도를 증가시키고 있다. 임팩트 시에 손목의 감가속은 클럽헤드의 임팩트 시 속도를 증가시키는 결과를 보였다. 클럽헤드는 regular 클럽이 임팩트전에는 속도 증가가 커지는 결과와 일치된 결과를 보이고 있다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제37권6호
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• pp.761-768
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• 2013

새로운 탄두 기술은 탄도 미사일 적재로부터 높은 파괴성능을 얻기 위해 설계 및 개발 되어왔다. 주로 발사체 또는 관통자를 포함하는 중앙 탄두 코어의 설계와 관련된 많은 연구가 있다. 분명히, 소형 폭탄 또는 자탄 적재 유형 구성은 많은 충격을 요구하기 때문에 하나의 발사체로부터 살상에 매우 취약하다. 이러한 요구사항을 바탕으로 최적의 직격요격체 구성은 모든 자탄을 직격할 수 있는 최소 질량과 상대 속도를 가져야 한다. 관통자 형상과 크기의 설계는 직접적으로 탄두의 공간과 중량에 관련되어 있다. 관통자의 형상, 크기, L/D, 재료 그리고 폭발팩의 구간 내부에 삽입되는 방식은 성공적인 관통자 설계 완성에 중요하다. AUTODYN-3D code 가 관통자의 관통특성을 연구하기 위해 사용되었다. 수치해석의 목적은 초기속도, 관통자의 L/D 및 형상과 같은 다양한 초기 조건 아래 초고속 충격에 의해 생성되는 관통자의 관통특성을 확인하는 것이다.

• 환경영향평가
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• 제26권6호
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• pp.470-478
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• 2017

본 연구는 SPSS(18 version)를 사용하여 남한강 보를 완공한 후에 해당되는 2012년부터 2015년까지의 기상, 수질 자료로 군집분석한 결과에 의해 평수기그룹과 가뭄기그룹으로 분류하고, 각 기간 그룹별로 강천보, 여주보 및 이포보로 공간적 그룹으로 분류하였다. 이와 같은 6개의 그룹에 대해서 조류 주의보 이상의 Chl-a 농도에 해당된 월별 자료로 다중회귀분석을 실시하였다. 시 공간적으로 분류된 6개 그룹을 Chl-a 농도와 3개의 기상요인, 11개의 수질 요인 및 유량 요인과의 상관분석을 수행하여, 상관분석결과를 회귀분석의 독립변수로 적용하고. 각 6개의 그룹 별로 Chl-a 농도 예측식을 도출하고자하였다. 위 연구방법으로 수행한 연구 결과는 아래와 같다. 군집분석을 실시한 결과 연 총강수량이 평년수준이었던 평수기그룹(2012~2013년)과 연 총강수량이 1,000mm/hr 미만으로 극심한 가뭄특성을 보였던 가뭄기그룹(2014~2015년)으로 시간적으로 분류되었다. 평수기그룹과 가뭄기그룹 별로 각 3개의 보 지점에서 조류 주의보 이상의 Chl-a 농도에 해당된 월은 평수기그룹은 3~8월이었고, 가뭄기그룹은 3월, 6~10월이었다. 각 6개의 그룹 별로 Chl-a 농도와 기상, 수질 및 유량 등의 요인과의 상관분석을 수행한 결과, 3개의 보 모두에서 평수기그룹보다 가뭄기그룹의 수온 및 유량이 Chl-a 농도와의 상관성이 증가하였다. 이는 극심한 가뭄에 의한 하천 내 유속 감소와 체류시간 증가로 인한 영향으로 판단된다. 6개의 그룹에 대한 상관분석을 수행한 결과에 따라 Chl-a 농도와의 상관성이 큰 기상, 수질 및 유량 요인들을 Chl-a 농도 예측식의 독립변수로 적용하여 다중회귀분석을 수행한 결과에 의하면, 남한강의 하류에 위치하고, 팔당댐과 직접적으로 연결되어 있는 이포보에 대한 Chl-a 농도 예측식의 $Ad.R^2$ 값은 평수기그룹에서 0.920, 가뭄기그룹 0.818로 우수한 선형성을 나타내었다.

• 한국결정성장학회:학술대회논문집
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• 한국결정성장학회 1996년도 제11차 KACG 학술발표회 Crystalline Particle Symposium (CPS)
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• pp.285-309
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• 1996

Non oxide ceramics such as nitrides of transition metals have shown significant potential for future economic impact, in diverse applications in ceramic, aerospace and electronic industries, as refractory products, abrasives and cutting tools, aircraft components, and semi-conductor substrates amid others. Combustion synthesis has become an attractive alternative to the conventional furnace technology to produce these materials cheaply, faster and at a higher level of purity. However he process os highly exothermic and manifests complex dynamics due to its strongly non-linear nature. In order to develop an understanding of this process and to study the effect of operational parameters on the final outcome, numerical modeling is necessary, which would generated essential knowledge to help scale-up the process. the model is based on a system of parabolic-hyperbolic partial differential equations representing the heat, mass and momentum conservation relations. The model also takes into account structural change due to sintering and volumetric expansion, and their effect on the transport properties of the system. The solutions of these equations exhibit steep moving spatial gradients in the form of reaction fronts, propagating in space with variable velocity, which gives rise to varying time scales. To cope with the possibility of extremely abrupt changes in the values of the solution over very short distances, adaptive mesh techniques can be applied to resolve the high activity regions by ordering grid points in appropriate places. To avoid a control volume formulation of the solution of partial differential equations, a simple orthogonal, adaptive-mesh technique is employed. This involves separate adaptation in the x and y directions. Through simple analysis and numerical examples, the adaptive mesh is shown to give significant increase in accuracy in the computations.

• 청정기술
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• 제29권1호
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• pp.39-45
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• 2023

To investigate the effects of Mg addition at different aging times and temperatures, Cu/MgO/Al₂O₃ catalysts were synthesized for the low-temperature water gas shift (LT-WGS) reaction. The co-precipitation method was employed to prepare the catalysts with a fixed Cu amount of 30 mol% and varied amounts of Mg/Al. Synthesized catalysts were characterized using XRD, BET, and H₂-TPR analysis. Among the prepared catalysts, the highest CO conversion was achieved by the Cu/MgO/Al₂O₃ catalyst (30/40/30 mol%) with a 60 ℃ aging temperature and a 24 h aging time under a CO₂-rich feed gas. Due to it having the lowest reduction temperature and a good dispersion of CuO, the catalyst exhibited around 65% CO conversion with a gas hourly space velocity (GHSV) of 14,089 h-1 at 300 ℃. However, it has been noted that aging temperatures greater or less than 60 ℃ and aging times longer than 24 h had an adverse impact, resulting in a lower surface area and a higher reduction temperature bulk-CuO phase, leading to lower catalytic activity. The main findings of this study confirmed that one of the main factors determining catalytic activity is the ease of reducibility in the absence of bulk-like CuO species. Finally, the long-term test revealed that the catalytic activity and stability remained constant under a high concentration of CO₂ in the feed gas for 19 h with an average CO conversion of 61.83%.

• 대한기계학회논문집A
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• 제36권12호
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• pp.1577-1583
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• 2012

횡방향 관통 효율 강화 탄체(PELE)는 기폭장치가 없는 새로운 개념의 발사체이다. PELE 는 배면이 닫혀있는 고밀도 피복과 저밀도 충전재로 구성되어있다. PELE 의 폭발 특성을 연구하기 위해 AUTODYN-3D code 를 이용하여 발사체와 표적체의 모델을 구축하였다. PELE 의 의해 알루미늄-2024 합금 표적체를 천공하는 과정을 시뮬레이션으로 구현하였으며 또한 다양한 내부 충전재에 의해 분산되는 표적체의 파편 특성도 연구하였다. PELE 파편의 유한요소해석은 AUTODYN-3D code 의 추계학적 파괴기준을 사용하여 구현되었다. 내부 충전재의 팽창으로 인해 파편은 속도를 얻으며 횡방향으로 분산된다. 따라서 손상영역의 범위가 증강한다. 관통 및 횡방향 분산 과정에서 생성되는 파편은 내부 충전재의 충격 압력에 따라 그 양과 형태가 다른 것으로 나타났다.