• 한국수자원학회논문집
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• 제53권8호
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• pp.617-626
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• 2020

본 연구에서는 TELEMAC-2D를 이용하여 개수로 분류부에서 분류각과 분류유량비 변화에 따른 유속분포, 흐름분리구역의 크기, 분류각과 유량비 변화의 상관관계를 파악하였다. 상·하류단 경계조건의 변화 없이 분류각만 90°에서 45°로 감소하면 주흐름에서 분리되어 분류수로로 유입되는 흐름의 곡률반경이 증가하고 급격한 흐름방향의 전환에 의한 에너지손실은 감소하며, 주수로와 분류수로 하류방향으로 흐르는 흐름의 관성력과 하류단 경계조건에 의한 압력경사의 영향으로 분류수로에 유입되는 분류유량비가 0.523에서 0.785로 약 1.5배 증가하였다. 분류부 상류 유입흐름의 프루우드 수가 F₁ = 0.45~0.74인 흐름에서 분류각을 90°에서 45°로 15° 간격으로 감소할 때마다 분류유량비는 각각 6~10%, 17~30%, 32~54%로 비선형적으로 증가하며, F₁가 최대 0.74인 흐름에서 분류유량비 증가율이 31.1%로 최소값을 나타내고 F₁ = 0.58 일 때 분류유량비가 0.7 이하이면서 최대 분류유량비 증가율 53.5%을 나타내며, F₁이 0.58보다 감소할수록 분류유량비가 0.7을 초과하면서 그 증가율도 함께 감소하게 된다. F₁ > 0.4인 흐름은 F₁ < 0.4의 흐름보다 무차원 흐름분리구역의 폭(S_W/B) 변화율은 약 2.56배 높으며 무차원 흐름분리구역 길이(S_L/B) 변화율은 약 5.5배 높게 나타난다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제20권6호
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• pp.390-395
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• 2019

수중운동치료는 물의 저항을 이용하여 충분한 운동 효과를 낼 수 있어서 관절염이나 재활치료를 받아야하는 환자들에게 긍정적인 효과를 가진다. 하지만 효과에 대한 국내 연구는 미비한 실정이고, 그 효과에 대한 근본적인 원인규명은 아직까지 확실하지 않다. 따라서 본 연구에서는 수중운동 효과의 근본적인 원인을 파악하기 위해 실제 환경과 비슷한 조건으로 Unsteady fluid flow simulation을 진행했다. 해석 모델은 실제 손을 모델링하였고, 손가락 마디에 가해지는 압력변동을 the methods of computational fluid로 분석했다. 손의 수중운동 시, 피부 표면속도와 유동 저항에 의하여 손가락 사이에 다양한 크기의 와류가 발생한다. 와류에 의해 약 -500Pa부터 +500Pa 정도의 압력이 가해지고, 방향을 전환하는 부분에서는 최소 -2000Pa에서 최대 +2000Pa까지의 양압과 음압이 지속적으로 반복됐다. 또한 손가락 마디마다 20Hz ~ 70Hz의 진동수를 가진 압력 변동이 지속적으로 가해졌다. 이러한 지속적인 압력 변동은 손가락 마디에 직접적인 마사지 효과를 제공하고, 관련 부위의 혈액순환에 긍정적인 영향을 미친다고 판단된다.

• 에너지공학
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• 제25권1호
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• pp.86-91
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• 2016

본 논문에서는 건축 관련 기술자들이 쉽게 사용할 수 있는 도파관 배열의 길이를 계산하는 가이드라인을 제시하였으며, 대상은 원형, 사각형 및 육각형 도파관을 단위 유닛으로 하는 배열이다. 본 가이드라인은 원형 도파관의 지름, 사각형 도파관의 가장 긴 한 변의 길이 및 육각형 도파관의 장축의 길이를 기준으로 간단하게 각 도파관 배열의 길이를 결정할 수 있는 그래프와 Table을 제시하는 것을 목표로 하였다. 연구결과, 지름 및 가장 긴 한변의 길이, 장축의 길이를 30 mm로 기준으로 하면, 차폐성능이 80 dB의 효과를 목표로 하면 육각형 도파관 배열의 길이가 사각형 도파관보다 5 mm 정도 짧아지게 된다. 또한 100 dB 차폐 성능을 목표로 할 경우 30 mm정도 짧은 것으로 나타났다. 원형 도파관을 비교하면 80 dB와 100 dB 모두 육각형 형태의 도파관을 사용하는 것이 도파관 배열의 길이를 13 mm 정도 단축시킬 수 있다. 따라서 동일한 차폐성능을 가지는 경우 압력손실을 고려하면 육각형 도파관을 사용하는 것이 가장 효율적 일것으로 판단된다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제15권4호
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• pp.773-779
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• 2011

자유전단류(Shear free flow) 가정을 이용한 수상함 항적모델을 잠수함에 적용 결과 잠수함 난류항적 지름은 $x^n,\;({\frac{1}{5}}{\leq}n\;<{\frac{1}{2}})$ 에 비례하였으며, 난류항적의 최소 확산을 가정할 때(${\sigma}=50.25$, 즉 ${\infty}\;x^{1/5}$인 경우), 길이65m, 폭 6.5m 속력 6kts 인 잠수함의 난류항적 반지름은 잠수함 함미로부터 1.2Km 후방에서 약 20m, 10Km 후방에서는 약 30m에 달하였고, 해수면에서 관측 가능한 잠수함 난류항적은 잔잔한 해상상태에서 잠수함 후방 약 15Km에 이르는 것으로 나타났으나 쇄파가 발생하는 악천후에서는 해수면에서 난류항적을 관측하기는 매우 제한되었다. 이는 적어도 서해와 같이 얕은 잠수함 작전환경에서는 잠수함 난류항적이 해수면에서 나타나는 것을 의미하며 SAR와 같은 탐지체계를 이용 시 탐색 가능함을 의미한다.

• 해양환경안전학회지
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• 제9권2호
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• pp.53-57
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• 2003

한반도 서남부해역은 하계 양자강의 유출에 의해 저염분 현상이 발생한다. 중국 대통(Datong)에서 지난 65년(1922­1986)간 장기관측한 자료에 의하면 매년 양자강 유출량은 일정하지 않으며, 최대 유출량은 최소유출량의 2배 이상이 됨을 보여주고 있다. 따라서 양자강의 유출량을 달리하여 저염확산을 수치모델로 연구하고자 하였다. 수치모델은 POM(Princeton Ocean Model)을 사용하였다. POM은 연직적으로 $\sigma$­좌표계를 사용하는 3차원 해양순환모델이다. 모델 수행 후 연구해역내 대륙사면에서 유속이 강하게 나타났다. 또한 제주도 서쪽을 통해 북상하여 황해중앙부로 들어가는 흐름이 있으며, 대륙연안을 따라 남하하는 흐름이 있음을 알 수 있다. 양자강 유출량을 부여한 후 수행한 모델의 결과를 보면 양자강 유출량이 많을수록 저염분역이 제주도에 가깝게 나타남을 알 수 있다.

• Wind and Structures
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• 제23권2호
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• pp.127-142
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• 2016

Aerodynamic effects, such as drag force and flow-induced vibration (FIV), on civil engineering structures can be minimized by optimally modifying the structure shape. This work investigates the turbulent wake of a square prism with its faces modified into a sinusoidal wave along the spanwise direction using three-dimensional large eddy simulation (LES) and particle image velocimetry (PIV) techniques at Reynolds number $Re_{Dm}$ = 16,500-22,000, based on the nominal width ($D_m$) of the prism and free-stream velocity ($U_{\infty}$). Two arrangements are considered: (i) the top and bottom faces of the prism are shaped into the sinusoidal waves (termed as WSP-A), and (ii) the front and rear faces are modified into the sinusoidal waves (WSP-B). The sinusoidal waves have a wavelength of $6D_m$ and an amplitude of $0.15D_m$. It has been found that the wavy faces lead to more three-dimensional free shear layers in the near wake than the flat faces (smooth square prism). As a result, the roll-up of shear layers is postponed. Furthermore, the near-wake vortical structures exhibit dominant periodic variations along the spanwise direction; the minimum (i.e., saddle) and maximum (i.e., node) cross-sections of the modified prisms have narrow and wide wakes, respectively. The wake recirculation bubble of the modified prism is wider and longer, compared with its smooth counterpart, thus resulting in a significant drag reduction and fluctuating lift suppression (up to 8.7% and 78.2%, respectively, for the case of WSP-A). Multiple dominant frequencies of vortex shedding, which are distinct from that of the smooth prism, are detected in the near wake of the wavy prisms. The present study may shed light on the understanding of the underlying physical mechanisms of FIV control, in terms of passive modification of the bluff-body shape.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제16권5호
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• pp.49-59
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• 2008

The effects of design parameters on the pellet transport rate in the ejector system which is widely used in the production processes of automotive parts were investigated experimentally. The primary nozzle geometry, the area ratio (R) of nozzle exit cross-sectional area to mixing chamber cross-sectional area and the distance (S) from primary nozzle exit to mixing chamber entrance were considered as the design parameters. The area ratios of the primary nozzle were varied from R=0.10 to R=0.25, 0.30, 0.40 and 0.55. The primary nozzle was positioned at the non-dimensional distance (S/D) of 1.30, 1.87, 2.44, 3.00 and 3.75, normalized using the mixing chamber diameter (D). The design parameters were determined to run with high efficiency by measuring the pellets transport rate. The geometry and the area ratio (R) of the primary nozzle had an effect on the pellet transport rate of the ejector system, and the area ratio of R=0.3 was carefully selected after taking the minimum fluidization velocity and transport rate of applied pellets into account. The higher pellet transport rate with the variation of the distance (S/D) was observed at S/D of 2.44.

• Tribology and Lubricants
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• 제38권5호
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• pp.191-198
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• 2022

With the world's fast expanding energy usage comes a slew of new issues. Because one-third of energy is lost in overcoming friction, tremendous effort is being directed into minimizing friction. Surface texturing is the latest surface treatment technology that uses grooves and dimples on the friction surface of the machine to significantly reduce friction and improve wear resistance. Despite the fact that many studies on this issue have been conducted, most of them focused on parallel surfaces, with relatively few cases of converging films, as in most sliding bearings. This study investigated the lubrication performance of surface-textured inclined slider bearings. We analyzed the continuity and Navier-Stokes equations using a commercial computational fluid dynamics code, FLUENT. The results show the pressure and velocity distributions and the lubrication performance according to the number and orientation of rectangular dimples. Partial texturing somewhat improves the lubrication performance of inclined slider bearings. The number of dimples with the maximum load-carrying capacity (LCC) and minimum friction is determined. When the major axis of the dimple is arranged in the sliding direction, the LCC and friction reduction are maximized. However, full texturing significantly reduces the LCC of the slider bearing and increases the flow rate. The results have the potential to improve the lubrication performance of various sliding bearings, but further research is required.

• 대한토목학회논문집
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• 제33권5호
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• pp.1777-1783
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• 2013

유량측정방법 중에서 파샬플륨을 이용하는 방법은 유속이 매우 느리거나 토사유입이 많은 지점에서 상대적으로 유리하다. 국제표준화기구(ISO : International Organization for Standardization)에 파샬플륨의 규모별 규격화된 경험식이 제시되어 있지만, 규격을 따르지 않는 파샬플륨에 대한 수리실험이나 수치모의를 통한 연구는 다소 부족한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 ISO 규격 파샬플륨에 대하여 경험식과 수치모의를 비교하여 파샬플륨에 대한 수치모의의 적정성을 검토하였고 현장 여건 등의 이유로 ISO 규격을 따르지 않는 파샬플륨은 유량산정공식을 얻기 위해서 수리실험을 수행해야만 했다. 이러한 임의형상의 파샬플륨에 대하여 동일 조건의 수리실험 및 수치모의 결과를 비교 검토하였다. 그 결과 수치모의가 파샬플륨의 수심과 유량을 적절하게 모의하고 있음을 확인하였다. 이 결과를 이용하여 임의형상에 대한 무차원 유량산정공식을 도출하였으며, 식을 통해 산정된 값과 실험값을 비교하였다. 그 결과 오차는 최대 2.3%로 나타났다. 파샬플륨의 규모결정시 실제 지형과 유입부 형상 등을 고려한 수치모의를 수행한다면 수치모의에 기초한 유량산정공식을 쉽게 도출 할 수 있을 것이다. 또한, 복잡한 수행과정으로 인해 오차가 발생하기 쉬운 수리모형실험을 경제적으로 보완할 수 있을 것으로 판단된다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제49권5호
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• pp.605-610
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• 2011

내경이 0.105 m이고 높이가 2.5 m인 삼상(기체-액체-고체) 유동층에서 상대적으로 큰 기포와 작은 기포의 체류량 특성을 고찰하였다. 기체유속(0.01~0.07 m/s), 액체유속(0.01~0.07 m/s) 그리고 입자크기($0.5{\sim}3.0{\times}10^{-3}m$)가 상대적으로 큰 기포와 작은 기포의 체류량에 미치는 영향을 검토하였다. 삼상 유동층에서 이들 두 종류 기포들의 체류량은 동력학적 기체 유출 방법(Dynamic gas disengagement method)에 의해 측정된 각각 기포들에 의한 압력강하 정보로부터 정압강하법(static pressure drop method)에 의해 산출되었다. 기체조절기에 의해 조절되는 건조되고 여과된 공기와 물 그리고 밀도가 2,500 $kg/m^3$인 유리구슬을 각각 기체, 액체 및 고체유동입자로 사용하였다. 삼상유동층에서 이들 두 종류의 기포, 즉 상대적으로 큰 기포와 작은 기포들은 유동층 탑에 유입되는 기체와 액체의 흐름을 정지시킨 후 경과시간에 따른 탑 내부의 압력강하를 측정함으로써 효과적으로 조사하고 분리할 수 있었다. 이들 두 종류의 기포들은 경과시간에 따라 증가하는 압력강하의 기울기가 서로 매우 다르게 나타났다. 실험결과 상대적으로 큰 기포들의 체류량은 기체의 유속이 증가함에 따라 증가하였으나 액체의 유속이 증가함에 따라서는 감소하였다. 그러나, 이들 큰 기포의 체류량은 유동입자의 크기가 변화함에 따라 국부적인 최소값을 나타내었다. 상대적으로 작은 기포들의 체류량은 기체유속 또는 고체입자의 크기가 증가함에 따라 증가하였으나 액체의 유속이 증가함에 따라서는 약간 감소하였다. 이들 두 종류 기포들의 체류량들은 각각 본 연구의 실험 범위 내에서 조작변수들의 상관식으로 나타낼 수 있었다.