• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2002년도 학술대회지
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• pp.279-282
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• 2002

Recently, gas turbines for power generation adopt multistage DLN(Dry Low NOx) type combustion, where diffusion combustion is applied at low load and, with increase in load, the combustion mode is changed to lean premixed combustion to reduce NOx emissive concentration. However, during the mode changeover from diffusion to premixed flame, unfavorable phenomena, such as flashback, high amplitude combustion oscillations, or thermal damage of combustor parts could frequently occur. In the present study, to apply for the analysis of such unfavorable phenomena, three-dimensional CFD investigations are carried out to compare the detailed flow characteristics and temperature distribution inside the gas turbine combustor before and after combustion mode changeover. The fuel considered here is pure methane gas. A standard $k-{\varepsilon}$ turbulence model with wall function and a P-N type radiation heat transfer model, have been utilized. To analyze the complex geometric effects of combustor parts on combustion characteristics, fuel nozzles, a swirl vane f3r fuel-air mixing, and cooling air holes on the combustor liner wall, are included in this simulation.

• 대한기계학회논문집B
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• 제27권5호
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• pp.596-603
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• 2003

Present study has been conducted to see the relative effects of adding N: to fuel-side and air-side on flame structure, soot formation and NOx emissions. Experiments were carried out to ascertain to what degree chemical kinetics and/or molecular transport effects can explain the differences in soot formation and NOx emission by studying laminar diffusion flames. Direct photograph was taken to see the flame structure. CARS techniques was used to get the flame temperature profiles. And spatial distribution of soot could be obtained by PLII method. CHEMKIN code was also used to estimate the global residence time to predict NOx emissions at each condition. Results from these studies indicate that fuel-side dilution is more effective than air-side dilution in view of NOx emissions. However, air-side dilution shows greater effectiveness over fuel-side dilution in soot formation. And turbulent mixing and heat transfer problems were thought to be considered in practical applications.

• 대한기계학회논문집B
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• 제26권7호
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• pp.1047-1054
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• 2002

To improve the fuel consumption and exhaust emission for gasoline engines, GDI(Gasoline Direct Injection) system was spotlighted to solve above requirements. Thus, many researchers have been studied to investigate the spray characteristics and the mixture formation of GDI injector. In this study, we tried to study the spray characteristics of a gasoline direct injector by using entropy analysis and PlV methods. The entropy analysis is based on the concept of statistical entropy, and it identifies the degree of homogeneity in the fuel concentration. The PlV method was adopted to determine the fluid dynamics information at the spray. From the applied results on a direct injection gasoline spray, we could find that the direct diffusion phenomena was a dominant factor in the formation of a homogeneous mixture at downstream of GDI spray especially under vaporizing ambient conditions, and mixing phenomena was also progressed by momentum exchange with induced air. In addition, the correlation between entropy and vorticity strength enabled to find their relation.

• 대한기계학회논문집B
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• 제33권11호
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• pp.916-923
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• 2009

The effects of configuration of fuel and air tubes on the flame stabilization were experimentally investigated in half-closed combustors. Flame behaviors and stabilities of methane, propane, and DME flames were compared by changing tube diameters and the locations of the fuel and air tubes. It was found that flammability limits are significantly affected by the outlet boundary condition, which disturbs compositions of burned and unburned mixtures near the flame base. And it was found that there exist critical inner tube heights, over which flame stability is determined only by the fuel flow rate. Conclusively, flame stabilization is governed by the flame propagation velocity in an ordinary mixing flow and the non-uniform mixture concentration in the combustion space which is affected by flow recirculation and the combustor configuration. The compositions of $NO_x$ and CO were compared to know basic characteristics of methane, propane, and DME flames.

• 대한기계학회논문집B
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• 제22권11호
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• pp.1530-1537
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• 1998

Mixture formation is one of the significant factors to improve combustion performance of an spark ignition engine. This is affected by spray and atomization characteristics of injector. In the case of EGI system, air-fuel mixing period is so short that a lot of fuel-film and liquid-fuel flow into cylinder. Since this fuel-film is not burnt perfectly in cylinder, it is exhausted in the form of HC emission. In this paper, three measurement techniques were utilized to measure spray characteristics and the amount of fuel-film in the cylinder. At first, PMAS was used to measure the spray characteristics such as size distributions, SMD, and spray angle. Secondly the amount and distribution of fuel-film which flow into through intake valve could be measured quantitatively using the fuel-film measuring device. And lastly, by optical fiber type spark plug used to detect the diffusion flame, the amount of unburned HC was measured. As the result of these experiments, the information of optimal spray characteristics and injection condition to minimize fuel-film could be built up.

• Journal of the korean society of oceanography
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• 제38권2호
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• pp.80-86
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• 2003

The horizontal distributions of $^{224}Ra$ (half life=3.4 days) and $^{223}Ra$ (half life=11.3 days) were measured in surface seawaters of the Nakdong River estuary and the South Sea of Korea in April and October 2002. In order to determine these short-lived Ra isotopes, we used a delayed coincidence counter which is much more rapid and accurate than traditional methods. In an estuarine mixing zone (salinity, ~l6 ppt), the activities of $^{224}Ra\;and\;^{223}Ra$ were much greater than what would be expected from a mixture of freshwater and seawater in the Nakdong River estuary. This excess Ra may be a result of Ra desorption from fresh sediments originating from the river upstream. However, in the more open areas of the Nakdong River estuary (salinity>30 ppt) and the South Sea of Korea, $^{224}Ra\;and\;^{^{223}Ra$ activities decreased exponentially as a function of distance offshore. Using the decrease of $^{223}Ra$ with distance offshore in the South Sea of Korea, we estimated the apparent horizontal eddy diffusivities. The apparent eddy diffusion coefficients in South Sea of Korea are calculated to be approximately $3500-8000\;\textrm{m}^2/sec$.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제24권2호
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• pp.50-59
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• 2020

고 흡수성 폴리머(SAP)는 콘크리트 내부에서 물을 흡수하여 팽창하며 물을 방출하면서 수축한다. 이 과정을 통해 콘크리트는 내부 양생 효과를 얻을 수 있지만 팽창한 SAP가 차지하고 있던 공간은 공극으로 존재하게 된다. 따라서 본 연구에서는 SAP를 혼입한 콘크리트의 기초 물성 및 염화물 침투 저항성을 평가하여 SAP의 내부 양생과 공극에 의한 영향을 평가하였다. 또한 SAP에 의한 내부 양생 효과를 평가하기 위해 양생 조건을 수중 양생과 봉함 양생으로 구분하여 실시하였다. 실험 결과, 수중 양생의 압축강도는 혼입율에 따라 큰 차이가 없었으며, 봉함 양생의 경우에는 SAP의 혼입율이 증가함에 따라 압축 강도가 증가하는 경향을 나타냈다. 봉함 양생의 경우 내부 양생 효과가 압축 강도 증가에 영향을 준 것으로 판단된다. 염화물 확산계수 측정 결과, SAP의 혼입율 증가에 따라 확산계수가 감소하는 경향을 나타냈으며, 특히 봉함 양생은 내부 양생 효과로 인해 수화 반응이 촉진되어 염화물 침투 저항성이 더욱 개선된 것으로 판단된다. 양생 조건이 다른 경우 표면 전기저항을 이용해 염화물 침투 저항성을 평가하는 것은 부적절한 것으로 판단된다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제22권3호
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• pp.335-343
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• 2010

콘크리트 내부의 철근부식은 구조물의 안전성에 큰 영향을 주므로, 목표 내구수명동안 구 조물의 성능을 확보하려는 연구가 활발하게 진행되고 있다. 이 연구는 대도시나 지하구조물에서 중요하게 평가되는 탄산화에 대하여, 유전자 알고리즘을 적용한 콘크리트 배합기법에 대한 연구이다. 이를 위해, 배합인자에 따른 이산화탄소 확산계수를 문헌조사를 통하여 분석하였으며, 습도를 고려한 최적 함수식을 회귀분석을 통하여 도출하였다. 최적 함수식은 12개의 실험자료에 대하여, 물-시멘트비, 단위 시멘트량, 잔골재율, 단위 굵은골재량, 그리고 상대습도를 포함하도록 고려하였으며, 유전자 알고리즘을 통하여, 주어진 이산화탄소 확산계수에 대한 콘크리트 배합을 도출하였다. 3개의 배합에 대하여 검증한 결과, 10% 미만의 상대오차를 보이며 주어진 배합을 잘 추정하였다. 최종적으로 서로 다른 환경과 설계 제원을 가지는 콘크리트 구조물을 가정하여, 목표 확산계수와 단위 시멘트량을 계산하였으며, 이를 이용하여 배합을 추정하였다. 제안된 기법은 주어진 확산계수와 배합을 잘 추정하였으며, 다양한 배합인자 및 혼화재료가 고려된 실험 자료를 이용한다면 더욱 합리적인 배합 기법으로 발전할 것이다.

• 대한토목학회논문집
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• 제13권1호
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• pp.179-192
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• 1993

유한차분법으로 3차원 점성토 수송 모델 COSETM-3을 개발하여 개수로의 중층에서 시간에 따른 부유니의 상대농도에 관한 실험결과(實驗結果)와 비교하였으며, 그 결과 잘 일치하였다. 모델의 현지(現地) 적용성(適用性)과 수영만(水營灣)의 SS(Suspended Solids) 확산을 조사하기 위해 대조기(大潮期) 수평시(平水時)와 홍수시(洪水時)에 모델을 수영만에 적용하여 수영강(水營江)에서 유출되는 SS의 거동(擧動)을 해석하였으며, 그 결과 현지의 SS 거동을 정성적으로 잘 예측하였다. 침강속도가 SS의 농도분포에 미치는 영향에 대해서도 검토하였다. 침강(沈降)을 고려하지 않은 경우 SS 농도는 표층이 저층보다 높게 나타났으나, 침강(沈降)을 고려했을 경우에는 저층이 표층보다 높게 나타났다. 그리고, 표층에서는 활발한 해수교환으로 인해 SS의 변동폭이 크게 나타났으나, 저층에서는 해수교환(海水交換)이 약하기 때문에 SS의 변동폭이 상대적으로 작게 나타났다. 홍수시(洪水時) SS 확산패턴은 평수시(平水時)와 유사하게 나타났으나, SS 농도는 평수시(平水時)보다 훨씬 높게 나타났다. 첨두유량이 발생할 때까지 SS 농도는 점차 증가하였으나, 첨두유량이 발생한 이 후부터 SS 농도는 유출량(流出量)의 감소로 인해 점차 감소하였다.

• 한국해양학회지
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• 제28권2호
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• pp.101-106
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• 1993

하계에 나타나는 황해저층내수에 간단한 3차원의 육면체 모델을 적용하여, 조석의 혼합작용과 쿠로시오수괴가 황해저층냉수의 형성에 주는 영향을 연구하였다. 본연구에 서는 수치모델의 기술적인 문제 때문에 조석의 혼합작용을 연직혼합계수로 매계변수화 하였다. 또한 연안을 따라 나타나는 수온전선은 조석의 혼합작용에 의해서 형성되도록 하였으며, 황해저층냉수의 남부에 나타나는 수온전선의 형성에는 고온의 쿠로시오수괴 를 고려하였다. 수치실험의 결과, 모델의 상층과 하층에서 수온분포의 영향이 반대로 나타났다. 상층에서는 모델의 중앙부에서, 하층에서는 연안해역에서 각각 상대적으로 고온의 수온분포가 나타났다. 해수의 순환형태 역시 상층과 하층 사이에 반대로서, 상 층에는 시계방향이, 하층에는 반시계방향의 순환이 나타났다.