• 한국자동차공학회논문집
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• 제16권1호
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• pp.86-92
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• 2008

Recently, the use of tubes in the manufacturing of the automobile parts has increased and therefore many automotive manufactures have tried to use hydro-forming technology. The hydro-forming technology may cause many advantages to automotive applications in terms of better structural integrity of the parts, lower cost from fewer part count, material saving, weight reduction, lower spring-back, improved strength and durability and design flexibility. In this study, the whole process of front engine cradle (or front sub-frame) parts development by tube hydro-forming using steel material having tensile strength of 440MPa grade is presented. At the part design stage, it requires feasibility study and process design aided by CAE (Computer Aided Design) to confirm hydro-formability in details. Effects of parameters such as internal pressure, axial feeding and geometry shape on automotive sub-frame by hydro-forming process were carefully investigated. Overall possibility of hydro-formable sub-frame parts could be examined by cross sectional analyses. Moreover, it is essential to ensure the formability of tube material on every forming step such as pre-bending, preforming and hydro-forming. At the die design stage, all the components of prototyping tools are designed and interference with press is examined from the point of geometry and thinning.

• 터널과지하공간
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• 제28권5호
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• pp.400-425
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• 2018

본 논문에서는 국제공동연구인 DECOVALEX-2019 프로젝트 Task B의 연구결과와 현황을 소개하였다. Task B의 주제는 'Fault slip modelling'으로 유체의 주입으로 인해 발생하는 단층의 재활성(미끄러짐, 전단파괴)과 수리역학적 거동을 예측할 수 있는 해석기법을 개발하는 데에 그 목적이 있다. 1단계 연구는 참가팀들이 연구주제에 대해 숙지하고, 벤치마크 모델을 대상으로 단층의 투수특성과 역학적 거동의 상호작용을 모사할 수 있는 해석코드를 개발할 수 있도록 하는 준비 단계의 연구이다. 본 연구에서는 TOUGH-FLAC 연동해석 기법을 사용하여 물 주입으로 인한 단층의 수리역학적 연계거동을 모사하였다. TOUGH2 해석에서는 단층을 Darcy의 법칙과 삼승법칙을 따르는 연속체 요소로 모델링하였으며, FLAC3D 해석에서는 미끄러짐과 개폐가 허용되는 불연속 인터페이스 요소를 통해 모사하였다. 두 가지 수리간극모델에 대하여 수리역학적 커플링 관계식을 수치화하였으며, 연속체 요소(수리모델)와 인터페이스 요소(역학모델)의 거동을 연계할 수 있는 해석기법을 제시하였다. 또한, 단층의 역학적 변형(간극의 변화)으로 인한 수리물성 변화와 기하학적 변화(해석 메쉬의 변형)를 수리해석에 반영할 수 있는 해석기법을 개발하였다. 다양한 압력의 물을 단계적으로 주입하고 이로 인해 유도되는 단층의 탄성거동 및 전단파괴(미끄러짐)에 대해 살펴보았으며, 수리간극의 변화 양상과 원인, 압력 분포와 주입율의 관계 등을 면밀히 검토하였다. 해석 결과, 본 연구에서 개발한 해석기법이 물 주입으로 인한 단층의 미끄러짐 거동을 합리적인 수준에서 재현할 수 있는 것으로 판단할 수 있었다. 본 연구의 해석모델은 Task B에 참여하는 국외 연구팀들과의 의견 교류와 워크숍을 통해 지속적으로 개선하는 한편, 향후 연구의 현장시험에 적용하여 타당성을 검증할 예정이다.

• 터널과지하공간
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• 제28권6호
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• pp.670-691
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• 2018

본 논문에서는 국제공동연구 DECOVALEX-2019 프로젝트의 일환으로 수행된 Task B Benchmark Model Test(BMT)의 연구 결과를 소개하였다. Task B는 'Fault slip modelling'을 연구주제로 하며, 유체의 주입으로 인해 발생하는 단층의 재활성과 수리역학적 연계거동을 예측할 수 있는 해석기법을 개발하는 데에 목적이 있다. BMT 시나리오 해석은 각 참가팀들의 수치모델이 단층의 수리역학적 연동거동을 적절히 모사할 수 있는지 교차검증함으로써 각 해석코드의 완성도를 높이기 위하여 수행되었으며, 주입압 적용 조건, 단층 물성, 수리역학적 연동해석 조건 등에 따라 7개의 해석 모델로 이루어져 있다. 본 연구에서는 TOUGH-FLAC 연동해석 기법을 이용하여, 역학적 변형으로 야기되는 단층의 수리적 물성 변화와 간극의 기하학적 변화를 동시에 반영할 수 있는 수리역학적 커플링 모듈을 개발하였다. BMT 시나리오 해석을 위하여 Task B 1단계(Step 1) 연구에서 개발된 수치모델을 일부 수정하였고, 단층의 변형에 따른 압축률과 투수계수, 단층의 해석 메쉬의 변화가 해석에 반영될 수 있도록 하였다. 단층의 투수량계수와 저류계수가 단층 내 압력 분포, 주입수량, 변위, 응력 등 수리역학적 거동에 미치는 영향을 검토하였으며, 수정된 수치모델을 기수행된 1단계 연구에 적용하여 해석결과를 업데이트하였다. 해석 결과, 본 연구에서 개발한 해석기법이 물 주입으로 인한 단층의 거동을 합리적인 수준에서 재현할 수 있는 것으로 판단할 수 있었다. 본 연구의 해석모델은 Task B에 참여하는 국외 연구팀들과의 의견 교류와 워크숍을 통해 지속적으로 개선하는 한편, 향후 연구의 현장시험에 적용하여 타당성을 검증할 예정이다.

• International Journal of Fluid Machinery and Systems
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• 제7권4호
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• pp.151-159
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• 2014

Low head hydropower is one of realistic renewable energies. The Darrieus-type hydro turbine with an inlet nozzle is available for such low head conditions because of its simple structure with easy maintenance. Experimental and numerical studies are carried out in order to examine the effects of gap distances between the runner pitch circle and two edges of inlet nozzle on turbine performances. By selecting narrower gaps of left and right edges, the performance could be improved. From the results of two dimensional numerical simulations, the relation between the performance and flow behaviors around the Darrieus blade are discussed to obtain the guideline of appropriate inlet nozzle design.

• 한국지구물리탐사학회:학술대회논문집
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• 한국지구물리탐사학회 2003년도 Proceedings of the international symposium on the fusion technology
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• pp.115-121
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• 2003

Discrete joint network approach has widely been used to investigate the hydraulic behavior of jointed rock masses. In general, joints will undergo deformation due to stress redistribution induced by construction of underground openings, hence joint aperture is often assumed to have a probability distribution rather than to be a constant value. In real situations, however, it is more reasonable to take into account the effect of stress change on aperture values by calculating joint deformation. In this report, a mechanical process has been developed to determine the joint opening or closure based on a statistically generated joint network model. By performing numerical analyses, some significant results on the hydro-mechanical behavior of jointed rock masses have been summarized.

• 한국에너지공학회:학술대회논문집
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• 한국에너지공학회 1999년도 추계 학술발표회 논문집
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• pp.231-236
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• 1999

This paper is to propose a concept and performance of the gravity engine which could extract energy from sea or river as a clean and renewable and sustainable power, the tidal or hydro-power. The vertical motion of the buoyancy cylinder of the present gravity engine is converted to the mechanical work directly without any hydraulic loss. The increased gravity potential during high tide is harnessed proportional to the length of the buoyancy cylinder times tidal height which is greater than the conventional tidal power using water mill. This energy amplification results from the net energy gain between the resource energy and the imposed energy to extract water out of the buoyancy cylinder. Its efficiency is higher than the conventional water mill due to its direct mechanical conversion.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2006년도 춘계학술대회
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• pp.499-502
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• 2006

This paper presents computed results of FEM analysis on the tribological contact behaviors of a primary sealing components of mechanical face seals for a small hydro-power turbine. The FEM computed results present that the contact area between seal rings and seal seats is very important for a good tribological performance such as low friction heating, low wear, high contact normal stress in a primary seal ing components. Based on the FEM computation, model III in which has a small sealing contact area shows low dilatation of primary sealing components, and high contact stress between a seal ring and a 1)seal seat.

• 열처리공학회지
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• 제18권4호
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• pp.223-228
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• 2005

Tube hydroforming provides a number of advantages over conventional stamping process, including fewer secondary operation, weight reduction, assembly simplification, adaptability to forming of complex structural components and improved structural strength and stiffness. It can produce wide range of products such as subframe, engine cradle, and exhaust manifold. In this study, the effect of the heat treatment conditions such as post seam annealing (PSA) and bright annealing (BA) on the ovality and hydro-formability of steel tubes has been investigated. Hydroformabilities have been estimated by the bulging heights obtained at various processing parameters such as internal pressure, axial feeding and heat treatment conditions. The ovality and forming height are strongly influenced by material properties after heat treatments.

• Geomechanics and Engineering
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• 제29권1호
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• pp.1-11
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• 2022

A semi-analytical solution to responses of overconsolidated (OC) unsaturated soils surrounding an expanding spherical cavity under constant suction condition is presented. To capture the elastoplastic hydro-mechanical property of OC unsaturated soils, the unified hardening (UH) model for OC unsaturated soil is adopted in corporation with a soil-water characteristic curve (SWCC) and two suction yield surfaces. Taking the specific volume, radial stress, tangential stress and degree of saturation as the four basic unknowns, the problem investigated is formulated by solving a set of first-order ordinary differential equations with the help of an auxiliary variable and an iterative algorithm. The present solution is validated by comparing with available solution based on the modified Cam Clay (MCC) model. Parametric studies reveal that the hydraulic and mechanical responses of spherical cavity expanding in unsaturated soils are not only coupled, but also affected by suction and overconsolidation ratio (OCR) significantly. More importantly, whether hydraulic yield will occur or not depends only on the initial relationship between suction yield stress and suction. The presented solution can be used for calibration of some insitu tests in OC unsaturated soil.

• 대한기계학회논문집B
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• 제36권10호
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• pp.1043-1047
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• 2012

유럽지역으로의 원전 수출을 위해서는 유럽의 원전 인허가요건을 충족시켜야 하며, 이에 따르면 원전의 중대사고 대처설비로 통상 Core Catcher로 불리는 노외 노심 용융물 냉각설비를 갖출 것을 권장하고 있다. 이에 따라 본 논문에서는 노심 용융물 직접냉각방식과 간접냉각방식에 대해 각각의 개념 안의 장/단점을 비교, 검토하였으며, 그 결과 직접냉각방식은 냉각효율 측면에서, 간접냉각방식은 중대사고 사고관리 측면에서 각각 우위를 보였다.