• 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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• 2010.05a
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• pp.446-447
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• 2010

최근 개발된 니켈 초합금 금속폼은 기존의 매연저감장치 신소재로 여겨지고 있다. 금속폼은 세가지 두드러진 특징을 갖고 있다. 첫째, 금속폼은 큰 기공의 다공성 매질로써 매연을 포집하여 축적할 수 있는 용량이 기존 필터에 비해 상대적으로 크며 그로인하여 재생 시 연소 안전성이 두드러진다. 둘째, 복잡하고 굴곡있는 기공 구조와 큰 비표면적은 물질전달 특성을 향상시켜 촉매 적용 시 촉매의 전환성능을 향상시키고 그로 인하여 귀금속 촉매량을 줄일 수 있는 장점이 있다. 셋째, 금속폼은 다양한 기공크기를 가지며, 다양한 조합의 금속폼을 개발할 수 있어 요구 성능에 따른 최적의 필터 설계를 가능케 한다. 이번연구에서는, 금속폼의 필터 성능을 다양한 실험을 통하여 측정 평가하며, 이런 이해를 기반으로 필터로 제작하여 엔진실험벤치에서 그 성능을 검증하였다. 필터의 성능은 수트 포집효율과 그에 따른 필터의 압력강하와 촉매 활성 능력으로 평가되었다. 이러한 실험과 병행하여 금속폼에서의 수트 포집과정을 모델링하고 이를 상용 프로그램인 CFD-ACE+에 추가하여 설계전용 프로그램을 개발하였으며, 엔진실험결과와 비교 검증하였다. 본 논문에서는 금속폼의 높은 매연축적용량과 향상된 물질전달 특성이 어떻게 필터의 귀금속 촉매와 체적을 줄일 수 있는지 제시하고 있다.

• Proceedings of the Korean Society of Computer Information Conference
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• 2023.01a
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• pp.341-342
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• 2023

배터리 기술 고도화 및 기술표준 강화에 따라 완성차 제조사와 배터리 업계간 활발한 협업이이어질 전망이다. 또한 기존 배터리 제조사들이 활발한 증설 및 밸류 체인 확장을 통한 기술가격 경쟁력 격차 유지에 적극적으로 나서고 있어, 향후 시장 주도권 경쟁이 가속화될 것으로 전망된다. 배터리의 온도 상승은 배터리 효율을 낮추는 원인이며, 배터리 온도 제어가 전기자동차 차량의 전체 성능 향상에 중요한 부분이라고 할 수 있다. 본 연구는 실제 Battery Pack 실험 전 열유동해석을 통해 배터리온도 상승추이 및 냉각효율 검증을 진행하는 과정에서 발생하는 과도한 시간 소요를 줄이기 위해 Machine Learning 을 활용하여 검증 효율 및 설계 효율을 높이는데 그 목적이 있으며, CFD를 활용한 배터리 효율 최적화 설계를 하는 기존 모델 대비 30%~50%정도의 성능향상을 예측할 수 있다.

• Korean Journal of Remote Sensing
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• v.38 no.5_3
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• pp.851-861
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• 2022

In this study, we analyzed the effects of trees planted in urban areas on PM_2.5 reduction using a computational fluid dynamics (CFD) model. For realistic numerical simulations, the meteorological components(e.g., wind velocity components and air temperatures) predicted by the local data assimilation and prediction system (LDAPS), an operational model of the Korea Meteorological Administration, were used as the initial and boundary conditions of the CFD model. The CFD model was validated against, the PM_2.5 concentrations measured by the sensor networks. To investigate the effects of trees on the PM_2.5 reduction, we conducted the numerical simulations for three configurations of the buildings and trees: i) no tree (NT), ii) trees with only drag effect (TD), and iii) trees with the drag and dry-deposition effects (DD). The results showed that the trees in the target area significantly reduced the PM_2.5 concentrations via the dry-deposition process. The PM_2.5 concentration averaged over the domain in DD was reduced by 5.7 ㎍ m^-3 compared to that in TD.

• Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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• 2014.10a
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• pp.800-811
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• 2014

Recent developments in the prediction of the contribution of windnoise to the interior SPL have opened a realm of new possibilities in terms of i) how the convective and acoustic sources terms can be identified, ii) how the interaction between the source terms and the side glass can be described and finally iii) how the transfer path from the sources to the interior of the vehicle can be modelled. This work discusses in details these three aspects of wind noise simulation and recommends appropriate methods to deliver required results at the right time based on i) simulation and experimental data availability, ii) design stage at which a decision must be made and iii) time available to deliver these results. Several simulation methods are used to represent the physical phenomena involved such as CFD, FEM, BEM, FE/SEA Coupled and SEA. Furthermore, a 1D and 2D wavenumber transformation is used to extract key parameters such as the convective and the acoustic component of the turbulent flow from CFD and/or experimental data whenever available. This work focuses on the validation of the wind noise source characterization method and the vibro-acoustic models on which the wind noise sources are applied.

• Proceedings of the Korean Society for Agricultural Machinery Conference
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• 2017.04a
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• pp.170-170
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• 2017

기후변화 따른 스마트팜 돈사 외부 환경의 변화에 대응하고, 사육 환경을 능동적으로 개선하기 위한 연구가 수행 중이다. 돈사 내 열전달 요소 간 상호 역학성 분석을 위해서 고려해야할 사항은 입기구, 보온 등, 열풍기, 단열제, 위치, 방향, 돈사의 연평균 온도, 습도, 연중 일사량, 가축의 열복사 등 상호 복잡하게 연관되어 있는 물리량이다. 돈사 전체 열손실, 자연발생 에너지량, 강제발생 에너지량, 난방용량 등을 고려한 순간 열부하 산정을 위한 여러 방법 중 우선적으로 CFD(Computational Fluid Dynamics)를 이용하였다. 순간 열부하 산정을 위한 해석 도구 선정에 있어서 다양한 유체 및 기체 전산 유체역학 Solver(Fluent, Open-FOAM, Blender)를 고려하였다. 공간 Mech를 수행하기 위한 도구로는 공개 소프트웨어 인 FreeFem++ 3.51-4 (http://www.freefem.org)를 이용하였다. 이 과정에서 일부 기체 (암모니아)의 농도를 난수로 변화시키는 기법을 적용하여 가상적으로 돈사의 환경을 Pseudo 시뮬레이션 하였다. 결과적으로 Fluent에 비하여 OpenFOAM을 이용하여 얻은 열유동의 방향(속도)과 크기 백터가 상대적으로 크게 나타났다. Fluent가 시계열 상에서 혼합 기체 물리량 변화를 무시할 수 있는 안정되고 균일한 환경에 적합하기 때문인 것으로 판단되었다. Blender의 경우 Lattice Boltzmann methods 과 Smoothed-particle hydrodynamics 방법을 이용한 유체/입자 동력학 모델링을 제공함에 있어 시각적 효과를 강조하는 기능에 중점을 두었다. Fluent와 Blender에서 제공하는 해석 연산 모듈의 정확성 검증을 위해선 공간 분해능을 높인 정밀 계측 시스템을 이용하여 검증할 필요가 있다. Open-FOAM를 이용한 열부하 분석 수행이 상대적으로 높은 절대값을 보이는 특성은 열부하 제어 시스템의 Overshoot를 유발할 가능성이 있으므로 이에 대한 해석 모델의 보정이 추가적으로 필요할 것이다. CFD의 한계인 시간 복잡도를 낮추고 상대적으로 높은 시계열 분해능을 확보할 경우 돈사 내 환기시스템에 맞는 소요 환기량 실시간 산정이 가능해지고 외부기상 및 돈사내부 복사열을 활용함과 동시에 돈군 순환에 상응하는 실시간 열부하 관리 시스템 도출이 가능할 것이다.

• Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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• v.42 no.11
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• pp.903-910
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• 2014

Electric fans, which consist of axial blades, are operated by the induction motor. In this paper, the objective of this study is the performance improvement of the base model fan using the design optimization. In order to aerodynamic analysis, computational simulations are performed using commercial tool ANSYS-CFX ver. 14.5. And k-${\omega}$ SST turbulence model is used for the CFD analysis. The design variables are set up as sweep and lean angles. Volumetric flow rate and torque of the fan blades are fixed to objective function. The optimized model is shown the increment of the volumetric flow rate and the reduction of the torque compared with the base model. The experimental procedure is followed KS C 9301. CFD results and experimental results are fairly well matched.

• Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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• v.44 no.8
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• pp.641-648
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• 2016

In this study, the effect of injection nozzle shape on the supersonic film cooling performance is analyzed using CFD. The design parameters are inside and outside angles of upper plate of nozzle and nozzle tip thickness. It is observed that the mass flow rate of film cooling decreases with increase of inside angle, while the effect of the change of mass flow rate on the film cooling effectiveness is relatively small. In addition, cooling performance is generally reduced, except ahead of the local region where shock wave interaction with film cooling occurs, in accordance with the growth of the outside angle and tip thickness. In this paper, the CFD simulation is performed using a commercial software, ANSYS Fluent V15.0, and the CFD model is validated by comparing it with the experimental data shown in preceding research.

• Journal of Bio-Environment Control
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• v.29 no.3
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• pp.285-292
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• 2020

Because the inner environment of greenhouse has a direct impact on crop production, many studies have been performed to develop technologies for controlling the environment in the greenhouse. However, it is difficult to apply the technology developed to all greenhouses because those studies were conducted through empirical experiments in specific greenhouses. It takes a lot of time and cost to develop the models that can be applicable to all greenhouse in real situation. Therefore studies are underway to solve this problem using computer-based simulation techniques. In this study, a model was developed to predict the inner environment of glass greenhouse using CFD simulation method. The developed model was validated using primary and secondary heating experiment and daytime greenhouse inner temperature data. As a result of comparing the measured and predicted value, the mean temperature and uniformity were 2.62℃ and 2.92%p higher in the predicted value, respectively. R² was 0.9628, confirming that the measured and the predicted values showed similar tendency. In the future, the model needs to improve by applying the shape of the greenhouse and the position of the inner heat exchanger for efficient thermal energy management of the greenhouse.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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• v.39 no.3
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• pp.261-269
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• 2015

In this study, numerical analysis of curved channel steam-methanol reformer was conducted using the computational fluid dynamics (CFD) commercial code STAR-CCM. A pre-numerical analysis of reference model with a cylindrical channel reactor was performed to validate the combustion model of the CFD commercial code. The result of advance validation was in agreement with reference model over 95%. After completing the validation, a curved channel reactor was designed to determine the effects of shape and length of flow path on methanol conversion efficiency and generation of hydrogen. Numerical analysis of the curved-channel reformer was conducted under various flow rate ($10/15/20{\mu}l/min$). As a result, the characteristics of flow and mass transfer were confirmed in the cylindrical channel and curved channel reactor, and useful information about methanol conversion efficiency and hydrogen generation was obtained for various flow rate.

• Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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• 2014.10a
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• pp.563-564
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• 2014

Recent developments in the prediction of the contribution of windnoise to the interior SPL have opened a realm of new possibilities in terms of i) how the convective and acoustic sources terms can be identified, ii) how the interaction between the source terms and the side glass can be described and finally iii) how the transfer path from the sources to the interior of the vehicle can be modelled. This work discusses several simulation methods that can be used to represent the physical phenomena involved such as CFD, FEM, BEM, FE/SEA Coupled and SEA. This work focuses on the validation of the wind noise source characterization method and the vibro-acoustic models on which the wind noise sources are applied in the framework of a benchmark proposed by Hyundai Motors Corporation.