• 한국전산유체공학회지
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• 제22권1호
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• pp.59-66
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• 2017

The guideline of selecting the number of snapshot dataset, $N_s$ in proper orthogonal decomposition(POD) was presented via the analysis of Eigen values based on the singular value decomposition(SVD). In POD, snapshot datasets from the solutions of Euler or Navier-Stokes equations are utilized to SVD and a reduced order model(ROM) is constructed as the combination of Eigen vectors. The ROM is subsequently applied to reconstruct the flowfield data with new set of flow conditions, thereby enhancing the computational efficiency. The overall computational efficiency and accuracy of POD is dependent on the number of snapshot dataset; however, there is no reliable guideline of determining $N_s$. In order to resolve this problem, the order of maximum to minimum Eigen value ratio, O(R) from SVD was analyzed and presented for the decision of $N_s$; in case of steady flow, $N_s$ should be determined to make O(R) be $10^9$. For unsteady flow, $N_s$ should be increased to make O(R) be $10^{11\sim12}$. This strategy of selecting the snapshot dataset was applied to two dimensional NACA0012 airfoil and vortex flow problems including steady and unsteady cases and the numerical accuracies according to $N_s$ and O(R) were discussed.

• 한국항공우주학회지
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• 제48권11호
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• pp.911-925
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• 2020

항공기 결빙 보호장치는 항공기의 Window Shield 및 Engine Inlet, Wing 등에 적용되어 운용 중 발생할 수 있는 항공기와 센서의 표면 결빙으로 부터 항공기를 보호한다. 표면에 증식된 결빙은 항공기의 조종 안정성을 저하시키고 대기자료 프로브의 오작동을 일으킴으로써 심각한 사고의 원인이 되기도 하는데, 이를 방지하기 위하여 다양한 방식의 결빙 보호장치가 개발되었다. Electrothermal 방식은 비교적 간단한 구조이고 에너지 효율을 높이는 데 유리하여 가장 많이 사용되는 항공기 결빙 보호장치로 자리매김하고 있다. 본 리뷰 논문에서는 대표적인 결빙 보호장치인 Hot-air 및 Electro-thermal 방식을 집중적으로 분석하였고, 기술 현황과 적용 사례를 바탕으로 결빙 보호장치의 전망에 대해 고찰하였다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제36권8호
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• pp.821-828
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• 2012

CPU의 발열량 증가는 서버를 통과하는 배출공기와 유입공기와의 상당한 온도차를 발생시키고 이로 인해 배출공기의 재순환 현상과 유입공기의 바이패스 현상이 발생한다. 이는 데이터센터 냉각시스템의 효율저하를 발생시킨다. 따라서 CRAC의 제어를 통해 유입공기와 배출공기를 분리하는 것이 데이터센터 냉각시스템의 중요한 목표이다. 본 연구에서는 CFD 해석 코드인 ICEPAK을 이용하여 데이터센터에 대한 수치해석을 진행하였다. 실내부로 유입되는 공기유량의 변화에 따른 CPU의 온도와 실 전체의 온도분포를 분석하였다. 이를 통해 CPU의 발열량에 따른 최적 유입유량을 선정하였다. CPU 발열량이 100, 120, 140 W인 경우 유입유량이 $0.15m^3/s$인 지점에서 발열제거와 온도분배가 가장 잘 이루어졌다. RTI 성능지표를 이용하여 해석결과를 검증하였고 RTI 값이 81인 경우 가장 안정적인 결과를 보였다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제55권4호
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• pp.548-555
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• 2017

본 연구는 560 MWe급 접선연소식 미분탄 보일러에서 공기단계연소에 의한 연소 및 NOx 배출 특성과 슬래깅성에 대하여 분석한 것이다. 이를 위해 고급 석탄 연소 모델이 적용된 전산유체역학(CFD) 시뮬레이션을 이용하여 전체 연소공기의 당량비(SR)는 1.2로 고정하고, 버너 영역의 SR을 0.94에서 0.995까지 변화시켰다. 공기 배분의 변화에 따라 버너 영역 및 열교환기의 온도 및 전열량 분포가 변하지만 보일러의 전체 효율은 거의 동일하게 나타났다. 버너 영역의 SR이 0.94로 낮아지면 Fuel NO의 생성이 억제되어 절탄기 출구 NOx 배출량은 20% 감소하나, 미연분과 슬래깅성에는 큰 영향이 나타나지 않았다. 따라서, 이 보일러에서 NOx 배출 저감을 위해 공기배분을 조절하여 버너 영역의 SR를 낮추고 상부연소공기(OFA)의 값을 높여 운전하는 것이 타당함을 확인하였다.

• 한국해안해양공학회지
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• 제19권2호
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• pp.162-169
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• 2007

본 연구는 갑문 개방시 유출부의 흐름 현상을 수리모형실헐 결과와 3차원 수치모형실험을 비교 분석하는데 역점을 두고 있다. 대상 갑문은 군장(군산-장항)국가산업단지내의 솔리천에서 유입되는 홍수량 $218m^3/s$을 배제하기 위해서 설계된 배수갑문이다. 수치실험에 사용된 모형은 상용 전산유체역학 프로그램인 ANSYS CFX-10의 ${\kappa}-{\epsilon}$ 난류모형이다. CFX-10의 장점은 난류 흐름에 대해 현상을 양호하게 시뮬레이션 할 수 있으며 특히 물과 공기 접촉면(two phase interface)인 경계층에서 흐름 분리현상을 비교적 뚜렷하게 해석할 수 있다. 수치실험에서 해석된 유속 및 수면의 흐름 형태는 수리모형실험과 유사하게 나타났다.

• 대한환경공학회지
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• 제39권6호
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• pp.371-376
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• 2017

선회류 약화기(vortex finder)의 구조와 치수를 변형한 7종류의 cyclone을 제작해 PM-10 집진효율 자료를 도출하였고 CFD 분석을 통한 사이클론 입구 속도를 계산하였다. 입구속도는 normal, P, A type 사이클론의 경우 15.48 m/sec, 16.03 m/sec 그리고 15.90 m/sec로 계산되었고 PM-10 집진효율 실험결과는 P tpye과 A type의 사이클론의 경우 normal 사이클론에 비해 4%와 7%의 집진효율이 증가하였다. 또한 평행부의 길이가 증가함에 따라 PM-10의 집진효율은 증가하다 감소하여 집진효율을 최대화 할 수 있는 길이가 존재함을 보여주었다.

• Journal of Biosystems Engineering
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• 제30권3호
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• pp.185-191
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• 2005

Importance of alternative energy has been increasing due to environmental issues and lack of fossil fuels. In addition, heating cost that occupies from 30 to $40\%$ of the total production cost in the protected cultivation sector in Korea needs to be reduced for profitability and global competition. But, study on geothermal energy to solve these problems has not been activated for Korean protected cultivation. This study was conducted to develop an optimized geothermal exchange system through fundamental test of heat transfer characteristics in soil such as thermal diffusivity, changes in soil temperature during heating and cooling operations, and restorations of soil temperature after the heater was fumed off, These issues were investigated using computer simulation for different depths. The simulated characteristics were evaluated through controlled tests. Simulated characteristics of heat transfer in the soil at different depths showed a reasonable agreement with the results of the controlled tests. All of computer simulation and controlled tests, soil temperatures changed at 10cm and 20cm distance from pipe. but don't change at more than 30cm distance. It means that distances of heat transfer of the soil ranged from 20 to 30cm a day. Based on these results, the optimum spacing between adjacent heat exchange pipes and the pitch were selected as 50 and 40cm, respectively.

• 농촌계획
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• 제19권4호
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• pp.137-147
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• 2013

Most of livestock houses are concentrated in certain area with mass rearing system resulting in rapid spread of infectious diseases such as HPAI (highly pathogenic avian influenza). The livestock-related vehicles which frequently travel between farms could be a major factor for disease spread by means of transmission of airborne aerosol including pathogens. This study was focused on the quantitative measurement of aerosol concentration by field experiment while vehicles were passing through the road. The TSP (total suspended particle) and PM10 (particle matter) were measured using air sampler with teflon filter installed downward the road with consideration of weather forecast and the direction of road. And aerosol spectrometer and video recorders were also used to measure the real-time distribution of aerosol concentration by its size. The results showed that PM2.5 was not considerable for transmission of airborne aerosol from the livestock-related vehicle. The mass generated from the road during the vehicle movement was measured and calculated to 241.4 ${\mu}g/m^3$ by means of the difference between TSP and PM2.5. The dispersion distance was predicted by 79.6 m from the trend curve.

• 한국농공학회논문집
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• 제50권1호
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• pp.39-47
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• 2008

Most of the broiler houses in Korea have experienced problems on controlling the environmental conditions such as suitability, stability and uniformity of rearing condition inside the broiler house. It is very critical which if not properly controlled, would cause serious stress on the chickens. It is therefore urgent to develop optimum designs of naturally ventilated broiler house which is appropriate to the four seasons of Korea. Field experiment for this matter is very difficult to conduct due to the unpredictable and uncontrollable weather condition. In this study, the heating load of a naturally ventilated broiler house was calculated using TRANSYS 15 BES program while internal climate and thermal condition were computed using Fluent 6.2. The computed resulted of the conventional ventilation system (A) and upgraded ventilation system (B) (Seo et al, 2007) were compared with each other for cold season. The results of the Building Energy Simulation(BES) indicated that the system B, the upgraded ventilation system made 8% lower total heating load and 47% lower at only the broiler zone compared to the conventional broiler house. Considering the entire broiler house, the existence of middle ceiling made the heating energy 11% lower required than without middle ceiling. Accordingly, the system B with middle ceiling was found to save heating energy by 20% in average. This study showed that the BES program can be a very powerful to effectively compute the energy loads of agricultural building while the energy load is very close related to ventilation efficiency.

• 대한조선학회논문집
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• 제29권4호
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• pp.7-17
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• 1992

전산유체역학의 발달과 함께 그 계산결과를 가시화하기 위한 기술이 필요해졌으며, 여러 분야의 비슷한 요구를 충족시키기 위해 이용되고 있는 자연과학의 가시화 기술이 유동의 가시화를 위해 연구되었다. 이를 위해 근래에 다양한 분야에서 연구개발되고 있는 가시화 기술들을 조사하여 분석 및 비교하였고, 이것을 토대로 유동의 가시화에 적합한 기술을 선정하였다. 또한, 곡면조각을 부분적으로 생성해 내는(Surface Tiling) 방법으로 분류될 수 있는 등가면의 생성 알고리즘이 고안되었다. 실제의 가시화 시스템을 구현하기 위하여 국제표준인 PEX로 그래픽 개발환경을 선택하여 가시화 시스템이 개발되었으며, 개발된 가시화 시스템의 검증을 위해 잘 알려진 몇가지 유동에 대하여 가시화를 시도하였다.