• Composites Research
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• 제31권5호
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• pp.215-220
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• 2018

본 연구에서는 적층 패턴이 다른 5가지 섬유금속적층판(Fiber Metal Laminates, FMLs)에 대한 유한요소해석을 수행하여 선행 연구로 수행한 낙추충격시험과의 유사성을 검증하였고, 효과적인 저속 충격 해석 모델을 개발하였다. 또한 동일한 두께를 가지는 연강(mild steel)과 에너지흡수율을 비교하여 Carbon-Steel 섬유금속적층판의 내충격성을 확인하였다. Carbon-Steel 섬유금속적층판은 동일한 두께를 가지는 연강에 비하여 우수한 충격흡수율을 보였으며, 모든 적층 패턴에서 96% 이상의 높은 에너지흡수율 갖는 것을 확인하였다. 본 연구에서 제시한 저속 충격 해석 모델은 복합형상 및 자동차 구조체 연구에 효과적으로 적용할 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국항공우주학회지
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• 제37권12호
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• pp.1165-1172
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• 2009

두 개의 평판이 직각으로 만나는 corner에서 형성되는 층류 경계층을 입자영상유속계 기법을 이용하여 측정하였다. 자유류 유속은 2.96 ~ 3.0 m/s, 층류 경계층이 형성 될 수 있도록 모델에 대한 유동의 입사각을 1.2도로 하여 작은 순 압력구배를 제공하였다. 모델의 앞전은 둥근 형상으로 처리하였으며 모델의 길이는 약 1000mm이다. 측정 결과는 이등분면에서 corner 경계층의 전형적인 특징인 변곡점을 가지는 박리형 속도 분포를 보여주었다. 이등분면에서 멀어져 감에 따라 속도 분포는 평판의 Blasius 분포로 변해가고, 이등분면 경계층 두께의 약 절반만큼 평판을 따라 멀어지면 변화가 완료된다. 앞전에서부터 하류로 감에 따라 이등분면에서의 경계층 성장 및 속도 분포의 유사 상사성을 측정 결과로부터 확인하였다.

• 터널과지하공간
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• 제16권1호
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• pp.85-94
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• 2006

본 연구에서는 장대 터널 화재시 발생되는 역기류를 제압하는 최적의 임계속도를 결정하기 위하여 제연설비를 가동시키는데 소요되는 시간, 피난자들의 대피시간 등에 대한 연구 자료들을 취합, 분석하였고, 이를 토대로 화재 시나리오를 설정하여 축소 모형실험을 실시하였다. 비상 환기시스템 가동시점을 분석한 결과, 화재 발생후 약 240초(약 4분)후 비상 환기시스템이 가동하게 되며, 제연팬 가동 후 4분 이내에 역기류를 제어할 수 있는 임계속도를 확보하는 것이 실제 터널에 적합한 시간 시나리오였다. 화재지점 주변의 역기류 분포를 분석하기위해 Froude 상사이론에 기초한 아크릴 재질의 축소비 1/50의 모형(직경 : 0.2m, 연장 : 20 m)을 제작하였고, Tetzner 식의 보정계수$(\beta)$를 변화시키며 화재지점 주변의 CO농도를 측정한 결과, 보정계수가 0.5인 경우에 피난허용시간 기준에 적합한 제연효과를 나타내었다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제47권6호
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• pp.720-726
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• 2009

가압으로 운전되는 삼상슬러리 기포탑에서 기포 체류량과 압력강하를 목적함수로하여 기포탑의 설계 및 scale-up을 위한 수력학적 similarity를 고찰하였다. 또한, 본 연구에서 선택한 각 실험변수가 기포탑의 직경변화에 따라 기포탑 내 기포 체류량에 미치는 영향을 분석하였다. 슬러리 기포탑에서 기체체류량 및 압력강하의 결정에 영향을 미치는 주요 인자로써 기체유속($U_G$), 연속 슬러리 상의 점도(${\mu}_{SL,eff}$) 및 표면장력(${\rho}_{SL}$), 운전압력의 변화에 따라 변화하는 기체상의 밀도(${\rho}_G$)와 슬러리 밀도(${\rho}_{SL}$)의 차($\rho_{SL}$-${\rho}_G$), 기포탑 내부에서 단위길이 당 압력강하(${\Delta}P/L$), 기포탑의 직경(D) 그리고 기포탑에서 다상흐름에 작용하는 중력의 영향을 고려하기 위해 중력가속도(g) 등을 선정하였다. 선정된 7개의 슬러리 기포탑의 수력학적 특성에 영향을 미치는 파라메타들과 3개의 기본차원들로부터 차원해석에 의해 수력학적 특성을 지배하는 4개의 무차원 군을 도출하였다. 도출된 무차원 군인 레이놀즈 수, 프라우드 수 그리고 웨버 수 등이 기포탑에서 기포체류량에 미치는 영향을 검토하였다. 기포탑 내부에서의 압력강하와 기체 체류량 등을 무차원 군의 상관식으로부터 효과적으로 예측할 수 있었다. 본 연구의 결과는 가압슬러리 기포탑의 설계 및 scale-up 등에 매우 유용한 정보를 제공할 수 있을 것으로 사료된다.

• Wind and Structures
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• 제11권3호
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• pp.193-208
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• 2008

This paper focuses on assessing the failure of one of the transmission towers that collapsed in Winnipeg, Canada, as a result of a microburst event. The study is conducted using a fluid-structure numerical model that was developed in-house. A major challenge in microburst-related problems is that the forces acting on a structure vary with the microburst parameters including the descending jet velocity, the diameter of the event and the relative location between the structure and the jet. The numerical model, which combines wind field data for microbursts together with a non-linear finite element formulation, is capable of predicting the progressive failure of a tower that initiates after one of its member reaches its capacity. The model is employed first to determine the microburst parameters that are likely to initiate failure of a number of critical members of the tower. Progressive failure analysis of the tower is then conducted by applying the loads associated with those critical configurations. The analysis predicts a collapse of the conductors cross-arm under a microburst reference velocity that is almost equal to the corresponding value for normal wind load that was used in the design of the structure. A similarity between the predicted modes of failure and the post event field observations was shown.

• 대한기계학회논문집B
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• 제26권10호
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• pp.1341-1347
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• 2002

In order to improve efficiency of a system with three-dimensional flow characteristics, this paper presents a new method that overcomes three-dimensional effects by using two-dimensional CFD and neural network. The method was applied to shape optimization of cut-off in a multi-blade fan/scroll system. As the entrance conditions of two-dimensional CFD, the experimental values at the positions out of the inactive zone were used. The distributions of velocity and pressure obtained by two-dimensional CFD were compared with those of three-dimensional CFD and experimental results. It was found that the distributions of velocity and pressure have qualitative similarity. The results of two-dimensional CFD were used for teaming as target values of neural network. The optimal angle and radius of cut-off were determined as 71$^{\circ}$and 0.092 times the outer diameter of impeller, respectively. It is quantified in the previous report that the optimal angle and radius of cut-off are approximately 72$^{\circ}$and 0.08 times the outer diameter of impeller, respectively.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제11권1호
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• pp.225-231
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• 2003

In order to improve efficiency of a system with three-dimensional flow characteristics, this paper presents a new method that overcomes three-dimensional effects by using two-dimensional CFD and response surface method. The method was applied to shape optimization of cut-off in a multi-blade fan/scroll system. As the entrance conditions of two-dimensional CFD, the experimental values at the positions out of the inactive zone were used. In order to examine the validity of the two-dimensional CFD the distributions of velocity and pressure obtained by two-dimensional CFD were compared with those of three-dimensional CFD and experimental results. It was found that the distributions of velocity and pressure show qualitatively similarity. The results of two-dimensional CFD were used for constructing the objective function with design variables using response surface method. The optimal angle and radius of cut-off were determined as $72.4^{\circ}$ and 0.092 times the outer diameter of impeller, respectively. It is quantified the previous report that the optimal angle and radius of cut-off are approximately $72^{\circ}$ and 0.08 times the outer diameter of impeller, respectively.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2006년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.371-372
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• 2006

This study was carried out to analyze the effect of wind load on the structural stability of a container crane according to the change of the boom shape using wind tunnel test and provide a container crane designer with data which can be used in a wind resistance design of a container crane assuming that a wind load 75m/s wind velocity is applied in a container crane. Data acquisition conditions for this experiment were established in accordance with the similarity. The scale of a container crane dimension, wind velocity and time were chosen as 1/200, 1/13.3 and 1/15. And this experiment was implemented in an Eiffel type atmospheric boundary layer wind tunnel with $11.52m^2$ cross-section area. Each directional drag and overturning moment coefficients of a container crane according to the change of the boom shape were investigated.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제15권4호
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• pp.266-273
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• 2004

The objective of this study is an understanding of stress corrosion cracking of metals that is recognized to mostly limit the lifetime of the structural materials by comparing the features of delayed hydride cracking of zirconium alloys with those of stress corrosion cracking (SCC) of Ni-based alloys and hydrogen cracking of stainless steels. To this end, we investigated a dependence of delayed hydride cracking (DHC) velocity on the applied stress intensity factor and yield strength, and correlated a temperature dependence of the striation spacing and the DHC velocity. We reviewed a similarity of the features between the DHC of zirconium alloys, the SCC of Ni-based alloys and turbine rotor steels, and the hydrogen cracking of stainless steels and discussed the SCC phenomenon in metals with our DHC mode.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2005년도 추계학술대회 논문집
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• pp.838-841
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• 2005

This study was carried out to analyze the effect of wind load on the structural stability of a 50ton articulation type container crane using wind tunnel test and provide a container crane designer with data which can be used in a wind resistance design of an articulation type container crane assuming that a wind load 75m/s wind velocity is applied in an articulation type container crane. Data acquisition conditions for this experiment were established in accordance with the similarity. The scale of an articulation type container crane dimension, wind velocity and time were chosen as 1/200, 1/13.3 and 1/15. And this experiment was implemented in an Eiffel type atmospheric boundary layer wind tunnel with $11.52m^2$ cross-section area. Each directional drag and overturning moment coefficients were investigated and uplift forces at each supporting point due to the wind load were analyzed.