• 대한기계학회논문집B
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• 제36권3호
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• pp.309-314
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• 2012

풀화재에서 화염진동은 주위공기와의 밀도차에 의한 부력효과에 기인하여 주로 발생한다. 본 연구에서는 부력이 지배적인 풀화재의 불안전성에 대하여 산화제유속의 효과를 검토하기 위해 컵버너 실험을 수행하였다. 실험결과는 진동주파수가 산화제의 유속이 증가함에 따라 감소함을 보인다. 무차원 변수로 표현되는 주파수와 부력의 관계로 도시하였을 때 다양한 속도스케일을 사용할 수 있었지만, 연료와 산화제의 유속차로 정의되는 특성속도인 경우에 정지되어 있는 공기중에서의 풀화재 진동과 일치하는 관계식을 얻을 수 있었다. 이러한 사실은 부력이 지배적인 화염에서 불안전성의 원인은 전단면에서의 Kelvin-Helmholtz 불안전성이 주된 기구라는 것을 증명해준다. 산화제의 농도를 변화시켰을 경우에는 산화제의 불활성기체의 농도가 증가할수록 청염의 길이가 길어지고 컵버너 끝단으로부터 부상되는 것이 관찰된다. 또한 진동주파수는 희석율과는 특정한 관계를 보이지 않는데 이는 국부적 화염구조와 연관성을 가지기 때문으로 판단된다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제24권10호
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• pp.33-39
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• 2023

지하공간의 이용에 관심이 높아짐에 따라 지하구조물에 작용하는 수압에 대한 안전성 확보가 요구되고 있다. 국내에서는 이와 같은 지하수압을 제어하기 위한 방법으로 여러가지 부력방지공법을 사용하고 있으며, 그 중 최근 경제성과 시공성이 뛰어나고, 안정성이 좋은 연직배수공법을 도입하여 적용하고 있다. 그러나 현장에서 설계 시공되는 연직배수공법의 경우 수치해석에 의존하여 설계 시공되는 경우가 많아 실측적인 안정성 판단을 기대하기 힘들다. 이에 본 연구에서는 모형토조를 이용해 연직배수시스템을 설치하여 양압력을 측정하는 실험을 진행하였다. 실험에 의한 측정값과 수치해석값을 바탕으로 작용양압력을 비교·분석하여 현장적용이 가능한 기초자료로 사용하고자 한다.

• 환경영향평가
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• 제32권6호
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• pp.473-487
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• 2023

1970~1980년대 준공된 우리나라의 다목적댐 저수지에는 발전방류를 위한 고정식 취수구가 심층에 설치되어 있어 일부 댐 하류에서는 냉수 방류에 의한 농작물 냉해, 안개 일수 증가 등의 문제점이 제기된 바 있다. 본 연구에서는 고정식 취수구를 통해 심층 취수가 이루어지고 있는 합천호를 대상으로 취수 수심이 저수지의 수온 성층 구조와 방류 수온에 미치는 영향을 분석하였다. 3차원 수리수질모형인 AEM3D를 이용하여 합천호의 연직 수온 분포를 재현하고 계절별 수온성층 구조를 분석하였으며, 수문 조건에 따른 수온성층 변화를 비교 분석하기 위하여 풍수해와 갈수해를 대상으로 모델링 하였다. 또한 취수심 변경 시나리오를 적용함으로써 취수 수심이 수온성층 구조에 미치는 영향을 분석하였다. 모의 결과 심층 취수를 표층 취수로 변경할 경우 수온약층의 형성 위치가 풍수해 6.5 m, 갈수해 6.8 m 감소하여 더 얕은 수심에 형성될 것으로 분석되었다. 또한 수체 안정도 지수인 Schmidt Stability Index (SSI)와 Buoyancy frequency (N²)가 증가하여 수온성층 강도가 증가하는 것으로 나타났다. 표층 취수시 연평균 방류수온이 풍수해 3.5℃, 갈수해 5.0℃ 증가하여 하류하천의 영향은 감소하나, 호내의 저수온층 수체적과 수온성층 강도가 증가하므로 추후 수질관리를 위해 취수심을 댐 운영의 주요인자로 고려해야 할 것으로 판단된다.

• KEPCO Journal on Electric Power and Energy
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• 제2권3호
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• pp.461-467
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• 2016

부유 이송식 해상풍력 기초를 목표 지점에 설치하기 위해서는 내부의 중공부에 해수를 주입하여 착저 시키게 되는데, 그 과정에서 중량 및 무게 중심과 부력중심이 변하게 되어 부유식 기초가 불안정해 질 수 있다. 부유 이송식 기초의 동적안정성 해석은 기초 외부의 수력학적 하중과 6-자유도 운동을 하게 되는 기초에 작용하는 파도와 조류 하중 및 설치 과정에서 기초 내부의 중공부로 투입되는 해수의 무게중심 이동까지 동시에 고려해야 하는 복잡한 문제이다. 따라서 본 연구에서는 3차원 비정상 CFD 기법과 다물체 동역학 기법을 연성 (coupling)한 정밀 해석기법을 적용하여 부유 이송식 기초 내부 물의 슬로싱 운동까지 고려한 동적안정성 해석을 수행하고 특성을 분석하였다.

• 한국항해학회지
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• 제13권3호
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• pp.21-36
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• 1989

The submarine played an active part in military operation during the last of nineteenth century. Today, as an aid to science and technology and technology m the submarine is being utilized in the fields of deep sea investigation and sight-seeing as well as military activities. When the stability and the maneuverability of a submarine is studied, the problems arise on the vertical plane as well as the horizontal plane. However, the horizontal plane has been dealt with in the study of surface vessels. The author attempts to look into the hydrodynamic directional stability at high speeds (above 10knots) on the vertical plane, and to clarify the submarine's depth-rate as related to the factors that affect it : the distance from the center of buoyancy to the center of gravity, the speed of the submarine, and the position and the area ratio of hydroplane. In this study, the author considered the two groups of dimensionless derivatives of submarine. It is confirmed that the depth-rate of a submarine is decreased when the length, of BG is increased under the continuous submerging status. But the depth-rate is increased when the area ratio of hydroplane is enlarged. It is also confirmed that a submarine has only one critical speed in accordance with the shape of its hull, but unconcerned with its speeds.

• 한국해양공학회:학술대회논문집
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• 한국해양공학회 2002년도 추계학술대회 논문집
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• pp.83-87
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• 2002

종강도 위주의 일반 상선의 LMC 의 경우는 단지 선박을 l 차원 Beam Model 로 단순화하여 선미로부터 선수까지의 Weight Distribution 과 Buoyancy Distribution 을 계산하여 두 값의 차이를 Shear Force 로 계산하고 Shear Force 적분값을 Bending Moment 로 계산한다. 횡강도가 중요시되는 Barge 선의 경우 Global Transverse Strength 같은 경우에는 위의 식을 적용할 수 있으나 복수의 바지선을 Hinge Type 이 아닌 Fixed Type 으로 고정시켜 사용할 경우 각각의 Connector 에 작용하는 Strength 값이 횡강도의 큰 비중을 차지한다. 일반적인 Load Master Computer 의 경우 이와 같은 계산이 불가능하며 NAPA 와 같은 전용 계산 프로그램의 경우 하나의 Condition 을 계산하는데 소요되는 시간이 많아 실질적인 Monitoring 은 불가능하다. 이에 특수목적의 Load Master Computer(ShipManager-88) 를 제작하게 되었고 이 Program 을 이용하여 Loadout 과 Floatoff 의 Simulation 을 수행하고 Monitoring 하였다. ShipManager-88 은 Barge 선의 종강도 횡강도, Stability, Trim & Draft 등을 계산하며 Sequence 기능으로 실제 LOADOUT 과 FLOATOFF 시의 모의시뮬레이션을 수행해 볼 수 있으며 Online Interlace 제공으로 Tank 에 설치된 센서에서 Level 값을 받아 실시간으로 현재 선박의 상태를 정확하게 계산할 수 있다. 실제 LOADOUT and FLOATOFF 를 수행하면서 Check 한 부분은 종강도, 횡강모 Stability, Deform, Connector Strength, Level 등을 Check 하였고 종방향의 LOADOUT 이 불가능한 Project 를 위해 Transverse LOADOUT 을 이용할 계획이다.

• 한국해양공학회:학술대회논문집
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• 한국해양공학회 2004년도 학술대회지
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• pp.62-67
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• 2004

Many ships in voyage experience weight and buoyancy distribution change by various reasons such as change of sea water density and waves, weather condition, and consumption of fuel, provisions, etc . The weight and buoyancy distribution change can bring the ships out of allowable trim, heeling angle. In these case, the ships should adjust trim and heeling angle by shifting of liquid cargo or ballasting, deballasting of ballast tanks for recovery of initial state or for a stable voyage. But, if the adjustment is performed incorrectly, ship's safety such as longitudinal strength, intact stability, propeller immersion, wide visibility, minimum forward draft cannot be secured correctly. So it is required that the adjustment of trim and heeling angle should be planned not by human operators but by optimization computer algorithm. To make an optimized plan to adjust trim and heeling angle guaranteeing the ship's safety and quickness of process, Uk! combined mechanical analysis and optimization algorithm. The candidate algorithms for the study were heuristic algorithm, meta-heuristic algorithm and uninformed searching algorithm. These are widely used in various kinds of optimization problems. Among them, heuristic algorithm $A^\ast$ was chosen for its optimality. The $A^\ast$ algorithm is then applied for the study. Three core elements of $A^\ast$ Algorithm consists of node, operator, evaluation function were modified and redefined. And we analyzed the $A^\ast$ algorithm by considering cooperation with loading instrument installed in most ships. Finally, the algorithm has been applied to tanker ship's various conditions such as Normal Ballast Condition, Homo Design Condition, Alternate Loading Condition, Also the test results are compared and discussed to confirm the efficiency and the usefulness of the methodology developed the system.

• 한국해양공학회지
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• 제32권6호
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• pp.466-473
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• 2018

This paper presents an estimation method for the static configuration of a steel lazy wave riser (SLWR) using the dynamic relaxation method applied to estimate the configuration of structures with strong geometric non-linearity. The lumped mass model is introduced to reflect the flexible structural characteristics of the riser. In the lumped mass model, the tensions, shear forces, buoyancy, self-weights, and seabed reaction forces at nodal points are considered in order to find the static configuration of the SLWR. The dynamic relaxation method using a viscous damping formulation is applied to the static configuration analysis. Fictitious masses are defined at nodal points using the sum of the largest direct stiffness values of nodal points to ensure the numerical stability. Various case studies were performed according to the bending stiffness and size of the buoyancy module using the dynamic relaxation method. OrcaFlex was employed to validate the accuracy of the developed numerical method.

• International Journal of Precision Engineering and Manufacturing
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• 제4권2호
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• pp.13-22
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• 2003

To coordinate the robot manipulator along the desired trajectory, the exact model of the dynamics is required. The added mass and added moment of inertia, buoyancy, drag force, and friction mainly affect the dynamics of the undersea robot manipulator, and they are quite complex and unknown. In this reason. the exact model of the undersea robot manipulator is difficult to obtain. In this paper, instead of having efforts to get the exact model of the robot dynamics, a control-based approach was performed. We modeled the dynamics of the undersea robot manipulator whose parameters are unknown, and then applied a proposed direct adaptive and robust control, which is different from previous studies. The unknown added mass, and added moment of inertia, drag force and friction are estimated by the direct adaptive control scheme, and the drag force which is dominant disturbance is compensated by the robust control. Also, stability of the proposed control scheme is analyzed.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제44권1호
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• pp.33-42
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• 2012

In the present study, CFD is employed to investigate phenomena occurring during a process of thermal stratification in U-bent pipes at transitional Reynolds number. URANS evaluation had been chosen for its low computational costs during transient analysis and for the evaluation of modeling performance in these conditions. Application of CFD at transitional Reynolds number and buoyancy driven flows indeed contains deeper uncertainties in relation to the range of applicability for hydrodynamic and thermal models. The methodology applied in the work points out, through validations with the basic problems constituting the complex stratified phenomenon, the applicability of the current turbulence modeling. Accurate predictions have been found in relation to transitional Reynolds number in bent pipes and region of stability induced by the gravitational field. On the other hand the defects introduced in the unstable region of the U bent pipe, are discussed in relation to the adopted modeling.