• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2023년도 학술발표회
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• pp.222-222
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• 2023

오픈 소스 유체역학 소프트웨어인 OpenFOAM은 다양한 유체 흐름에 적용 가능한 프로그램들로 구성되어 있다. 이 중 interFoam은 밀도가 다른 두 유체(i.e., 물, 공기) 간의 경계를 추적하는 기법을 기반으로 한 프로그램으로, 파랑의 거동 모의에 주로 쓰이고 있다. 파생형 프로그램으로는 동격자(dynamic mesh) 및 중첩 격자 기법(overset grid method)을 interFoam에 추가한 overInterDyMFoam이 있다. 두 기법을 사용하면 각각 여러 영역에서 유체흐름과 다중 물체 간의 상호작용을 효율적으로 모의할 수 있다. 본 연구에서는 overInterDyMFoam을 사용하여 두 개 수문의 개방 움직임을 구현하고 생성된 파랑이 포말대(swash zone)에 접근하였을 때의 흐름 특성을 조사하였다. 수치모형실험 결과 수문 개방 속도가 댐 붕괴 파랑 흐름 전파속도에 영향을 미치는 사실을 발견하였다. 또한, 처오름과 처내림의 상호작용에 의한 난류 운동 특성을 조사하기 위해 수문 개방시간 간격을 0초~3초로 설정하였다. 수치모형실험 결과는 수리모형실험의 수면 변동 시계열과 속도 시계열 결과와 비교하여 모형의 정확성이 검증되었다.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제31권5호
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• pp.320-333
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• 2019

양빈이 수행된 해빈의 침식률 산정을 위한 물리기반 해빈 지형모형이 제시되었다. 동수역학 모형은 OpenFOAM에 기반 한 tool box인 IHFOAM으로 구성되며, Morphology 모형은 부유사를 대상으로 한 이송확산방정식, 소류사 이송을 포함한 표사 수지 개념으로부터 유도된 Exner 식으로 구성하였다. 표사 이송여부, 부유사 농도저면 경계치, 소류사 이송률 산출과정에는 Shields Diagram, 삼차원 수치 모의된 유동계 정보로부터 직접 산출된 저면 전단응력이 활용된다. 본 논문에서 제시된 지형 모형을 검증하기 위해, 경사가 1/6인 단조 해안에서의 천수과정, 쇄파과정, 이에 따른 저면 변화를 수치 모의하였다. 모의결과 비선형 천수과정에서 예상되는 왜곡되고 왜도된 저면전단응력이 비교적 정확히 모의되었다. 또한 전빈에서 진행되는 쇄파로 인해 부유되고 침식된 표사가 up-rush에 의해 후빈으로 이동되어 형성되는 swash bar와 up-rush 정점에서 방향을 바꾸어 먼 바다 방향으로 진행되는 back-wash에 의해 쓸려간 표사가 수심증가에 따라 back-wash 흐름 강도가 약해지면서 퇴적하여 형성되는 breaker bar가 성공적으로 모의되는 것을 확인할 수 있었다.

• 한국제4기학회지
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• 제12권1호
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• pp.1-8
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• 1998

동해안의 강원도 양양읍 남대천 하구에 발달한 spit beach의 지형적변화(1979∼ 1996) 는 outlet의 위치변화와 해안선 모습의 변화로 규명되었는바 일차적인 변화는 해안에 평행한 spit의 성장이며 이차적인 변화는 spit폭의 변화(overwash across sedimentation)라 고 밝혀졌다. 해빈환경의 소환경(subenvironment)으로서 swash zone과 berm crest는 각각 의 특징적 퇴적상(조직매개변수)으로 구분되는바 이에 관한 분석결과가 기술되었다.

• Tribology and Lubricants
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• 제28권1호
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• pp.12-18
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• 2012

This application study of a swash-plate type axial piston pump was concerned about the lubrication characteristics between cylinder barrel and valve plate which are the main rotating body and its opposite sliding part respectively. A computer simulation was implemented to assess bearing and sealing functions of the fluid film between cylinder barrel and valve plate. A numerical algorithm was developed to facilitate simultaneous calculations of dynamic cylinder pressure, 3 degree-of-freedom barrel motions considering inertia effect, and fluid film pressure assuming full fluid film lubrication regime. Central clearance, tilt angle, and azimuth angle of the rotating body were calculated for each time step. Surface waviness was found to be an influential factor due to the small fluid film thickness which can appear in flat land bearings. Five surface lays which can form on the lubrication surface in accordance with machining process were defined and analyzed using the simulation tool. Oil leakage flow and frictional torque in the fluid film between cylinder barrel and valve plate were also calculated to discuss in the viewpoint of energy loss. The simulation results showed that in actual sliding conditions proper surface non-flatness can make a positive effect on the energy efficiency and reliability of the thrust bearing.

• 한국윤활학회:학술대회논문집
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• 한국윤활학회 2004년도 학술대회지
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• pp.255-260
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• 2004

Recently, the technologies related to the swash plate type oil hydraulic piston pump are requiring extreme technologies to overcome the limit of high efficiency in cope with high speed and pressure, and are devoted to compact the unit, to gain low noise level, and to adopt electronic technologies, and the question regarding to maximize the mechanical efficiency, that is, to minimize the torque loss by minimizing the leakage loss in the relative sliding region but these are in trade-off relation that tribological responding is very difficult. Cylinder block-valve pate in high speed relative sliding motion has the characteristics that should be extremely controlled for the optimization of these leakage loss and mechanical efficiency, and pressure resistance designing of them is important for high pressure performance. But, studies on the stress analysis of these parts have not been performed briskly, so in this paper the stress distribution and the region where the highest displacement appears are described through the static stress analysis using CATIA V5. Through the future studies on these theme, it has the purpose of finding the suitable materials for the other parts as well as cylinder block and valve plate, in cope with high pressure operation through the stress analysis with the most similar conditions for the practical operation.

• 한국안전학회지
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• 제31권2호
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• pp.70-75
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• 2016

Recently, coastal erosion has been widely in progress and the erosion level becomes also serious in the world wide, espeically in East Sea in Korea. Since it would threaten the life, economics and security risk, it is necessary to much comprehend the reason why coastal erosion has occurred according to the geographical characteristics. Meanwhile, analysis about hydrodynamics of the solitary wave such as tunami in swash zone is needed for the best management practice of coastal erosion. Solitary wave is nonlinear wave and can be reproduced in the laboratoy scale by openning suddenly a sluice gate with water head difference, of which methodology was found in the literature, since it could be simply determined by a significant wave height. Thus, in this sutdy the generation of solitary wave was experimentalized using the sluice gate. Experimental conditions were classified by angles of a beach slope, a water level in a beach slope and a difference of water level between in a headtank and a channel bed. Two kinds of dimensionless analyses based from experimental results in this study were presented; the first analysis indicates nondimensionalization between the wave height and the water level in a beach slope in order to investigate characteristics of solitary wave approaching the beach. The second shows the other nondimensionalization between dynamic pressure and static pressure on a beach slope to investigate the relationship between wave breaking and wave pressure. Under the same conditions as laboratory experiments, the numerical results computed with a SWAN model embedded in FLOW 3D were compared in terms of wave height, and pressure on the beach slope, which shows good agreement with each other. Overall results from this study could provide fundamental hydraulic data for the reliabile verification of numerical simulation results about coastal erosion in swash zone caused by solitary waves.

• 드라이브 ㆍ 컨트롤
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• 제16권4호
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• pp.1-8
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• 2019

The HPM (High-speed Power Matching) system is an electro-hydraulic control system. It directly controls the swash plate of the pump by selecting four-loop logic based on joystick signals, pump flow, and pressure signal to improve the efficiency and controllability of construction machines. In the NFC (Negative Flow Control) system, a typical pump control system using conventional open center type MCV, the loss is continuously generated by flow through the center bypass line even when the excavator is not in operation. Also, due to the slow response of the pump that indirectly controls the flow rate using the pressure regulator, peak pressure occurs at the start or stop of the operation. Conversely, the HPM system uses an MCV without center-by-pass flow path and the swash plate of a pump for the HPM is controlled by a high-speed proportional flow control valve. As a result, the HPM system minimizes energy loss in standby state of the excavator and enables peak pressure control through rapid electro-hydraulic control of a pump. In this paper, the concept of the HPM system algorithm is introduced and the hydraulic system efficiency is compared with the NFC system using the excavator SAT (System Analysis Tool).

• 한국기계가공학회지
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• 제17권4호
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• pp.104-112
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• 2018

Considering the shape of a valve plate in design is important for reducing the pulsation phenomenon, which is a negative factor in pump performance. The purpose of this study is to propose an optimized method for a valve-plate V-type notch of a piston pump by modeling and simulation. The method uses $SimulationX^{(R)}$, a commercial hydraulic analysis program, and to provide data for the designing of the notch. The opening areas are determined by performing kinematic analysis of the notch part where the opening area changes rapidly. After applying the result analysis, the main effects on maximum pressure pulsation and maximum backflow according to the notch design factors are analyzed by using the full factorial method of experimental design. The optimized solutions are derived for the notch design variables, based on the analyzed data.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제16권4호
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• pp.2424-2429
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• 2015

유압 피스톤 펌프에서, 고속 상대운동을 하는 실린더 블록과 밸브 플레이트는 누설 및 마찰 손실의 최적화를 위해 극단적으로 제어되어야 하는 특성을 가지고 있으며, 내압 특성 설계는 고압 성능에 매우 중요하지만 이에 대한 응력 해석에 관한 연구가 활발하게 수행되지는 않았다. 따라서 본 논문에서는 CATIA V5를 사용한 정적 응력 해석을 통하여 사판식 유압 피스톤 펌프의 실린더 블록과 밸브 플레이트의 응력과 변위를 해석하고자 하였으며, 실린더 블록의 최대응력은 실린더 뒷부분 동 재질의 접합 소재에 발생하며, 축방향에 비해 반경방향 작용압력이 응력과 변위에 더 큰 영향을 주고, 응력은 약 66%, 변위는 약 30% 더 크게 나타났다. 밸브 플레이트의 경우 재질 및 형상에 대한 검토가 요구됨을 알 수 있었다.

• 한국시뮬레이션학회논문지
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• 제25권4호
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• pp.53-63
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• 2016

본 연구는 컴퓨터 해석프로그램 SimulationX로 압력 유량 제어형 사판식 피스톤 펌프의 해석모델을 개발하여 설계의 타당성을 검증하는 것을 다룬다. 설계도면의 제원을 바탕으로 해석모델을 개발하게 되면 프로토타입 제작 이전에 설계의 유효성을 미리 판단할 수 있고 이로 인해 제작상의 반복적 오류를 범하지 않기 때문에 개발비 절감의 효과를 가져올 수 있다. 해석모델 개발의 진행순서는 다음과 같다. 먼저 동역학적 요소가 포함된 밸브, 회전부 등의 각 부품의 구조를 분석하고 도면의 제원을 반영하여 단품 모델링을 한다. 각각의 해석모델을 조합하여 펌프 어셈블리 모델링을 하고 이것이 설계의도에 맞게 부하조건에 따른 압력 유량제어 기능을 원활히 수행할 수 있는지 파악한다. 모델링 절차의 마지막에는 예상했던 메카니즘대로 부품들이 움직이는 모습을 보여줌으로서 설계의 타당성을 검증한다.