• Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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• v.48 no.1
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• pp.13-21
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• 2020

Surrogate models have been used for the rapid estimation of six-DOF aerodynamic coefficients in the context of the design and control of a missile. For this end, we may generate highly accurate surrogate models with a multitude of aerodynamic data obtained from wind tunnel tests (WTTs); however, this approach is time-consuming and expensive. Thus, we aim to swiftly predict aerodynamic coefficients via co-Kriging using a few WTT data along with plenty of computational fluid dynamics (CFD) data. To demonstrate the excellence of co-Kriging models based on both WTT and CFD data, we first generated two surrogate models: co-Kriging models with CFD data and Kriging models without the CFD data. Afterwards, we carried out numerical validation and examined predictive trends to compare the two different surrogate models. As a result, we found that the co-Kriging models produced more accurate aerodynamic coefficients than the Kriging models thanks to the assistance of CFD data.

• Tribology and Lubricants
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• v.30 no.2
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• pp.116-123
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• 2014

The objective of this study is to model and simulate the nonlinear lubrication performance of the sliding part between the piston and cylinder wall in a hydrostatic swash-plate-type axial piston pump. A numerical algorithm is developed that facilitates simultaneous calculation of the rotating body motion and fluid film pressure to observe the fluid film geometry and power loss. It is assumed that solid asperity contact, so-called mixed lubrication in this study, invariably occurs in the swash-plate-type axial piston pump, which produces a higher lateral moment on the pistons than other types of hydrostatic machines. Two comparative mixed lubrication models, rigid and elastic, are used to determine the reaction force and sliding friction. The rigid model does not allow any elastic deformation in the partial lubrication area. The patch shapes, reactive forces, and virtual local elastic deformation in the partial lubrication area are obtained in the elastic contact model using a simple Hertz contact theory. The calculation results show that a higher reaction force and friction loss are obtained in the rigid model, indicating that solid deformation is a significant factor on the lubrication characteristics of the reciprocating piston part.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2017.05a
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• pp.292-292
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• 2017

하천에서 주로 부유사의 형태로 이송되는 유사는 크게 점착성 유사와 비점착성 유사로 구분된다. 입자의 크기가 약 $63{\mu}m$이하인 유사는 입자 표면의 전자기적 점착력의 영향이 우세하여 유사입자들은 지속적인 응집현상을 겪는다. 응집 현상을 통해 유사의 가장 단위인 일차입자(Primary Particle)들은 하나의 커다란 덩어리인 플럭(Floc)을 형성한다. 응집현상이 중요한 이유는 형성된 플럭의 크기 및 밀도가 끊임없이 변화하는 데 있다. 크기와 밀도의 지속적인 변화로 인하여 유사의 부유에 직접적으로 관계하는 침강속도가 변화한다. 우리나라의 금강 및 낙동강의 하구는 점착성 유사가 지배적인 환경으로, 하구에서의 유사 이동을 살펴보기 위해서는 흐름 방향 및 연직방향으로의 흐름 특성(Hydrodynamics)변화와 응집 모형을 통한 응집 현상의 고려가 필수적이다. 이에따라, 본 연구에서는 흐름 방향 및 연직방향으로의 2차원 점착성 유사 이동모형에 관한 개념적 틀(Framework)을 제시한다. 2차원 점착성 유사 이동 모형의 개념적 틀은 기존의 1차원 연직 점착성 유사 이동 모형을 근간으로 한다. 모형에서 흐름을 구성하는 지배 방정식은 오일러-오일러 이상방정식(Eulerian-Eulerian Two-Phase Equation)을 통해 얻는다. 유사상(Sediment Phase, Dispersed Phase)와 유체상(Fluid Phase, Continuous Phase)는 혼합물 이론(Mxiture Theory)를 통해 하나의 혼합물 상(Mixture Phase)의 지배방정식으로 대표된다. 난류의 계산은 와점성 모형 중 -${\varepsilon}$모형을 통해 수행되며, 부유사의 농도는 유사의 이송-확산 방정식을 통해 모의된다. 입력된 흐름 조건을 따라 초기 흐름이 모의되면, 유체 내에서 시간에 따른 플럭의 크기가 계산된다. 플럭의 크기가 계산되는 과정에서 밀도와 침강 속도가 계산되며, 그 이후에 유체 내 유사의 농도가 계산된다. 난류 모의가 수행되고 난 이후에, 유속이 재계산 된다. 이러한 과정을 통해 흐름 방향 및 연직 방향으로의 유사 이동 모의가 가능한 2차원 점착성 유사 이동 모형이 개발될 수 있을 것이라고 생각된다.

• KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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• v.13 no.5
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• pp.109-122
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• 1993

ln this paper, a finite element analysis procedure is proposed for the incremental multi-step excavations in a fluid-saturated porous medium such as saturated soil ground. As the basis of derivation, Biot's equation was used. The proposed procedure was applied to some one- and two-dimensional problems under incremental excavations. Unsaturated cases as well as saturated cases were considered for comparison. Through numerical tests, the effects of permeability and excavation speed on the deformation history was investigated. Results showed that pore pressure built up during incremental excavation has a significant effect on the deformation and stresses of solid skeleton and validated the use of the present procedure for the analysis of multi-step excavations in fluid-saturated media such as in saturated shallow ground.

• Journal of computational fluids engineering
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• v.2 no.1
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• pp.117-128
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• 1997

Effects of dam and weir on the fluid flow and behavior of inclusions in the continuous casting tundish have been studied using the CFD (Computational Fluid Dynamics) technique. Inclusions affecting the quality of steel products have been considered to be passive: the fluid flow has been obtained for unstaggered grid points defined on body-fitted generalized cuvilinear coordinates with no attention on inclusions, and the spatial propagation of inclusions has been determined by using the flow field data. The result show that the dam and weir direct the flow to the free surface and increase the residence time of inclusions significantly, and thereby that inclusions have much more chance to be floated to the free surface of the tundish where it is eliminated. It is also found that they offer more margin on the geometric design of exit nozzles connected to moulds. This finding is particularly important for twin casting operations where the quality of steel products from the two moulds be kept uniformly.

• Computational Structural Engineering
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• v.8 no.3
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• pp.67-74
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• 1995

This study develops 2-D analysis method of a base-isolated pool structure, and verifies the method through shaking table test using a scaled model. A wall of the pool structure is modeled as lumped mass, and added mass of the fluid is imposed on the nodes of the structure to consider the hydrodynamic effect of contained fluid. The equation of motion of base-isolated pool structure is obtained by coupling of two equations for superstructure composed of wall and fluid, and for bottom slab and isolator. The scaled model for shaking table test is made with transparent acryle, and 4-high damping laminated rubber bearings are used. The responses of the scaled model by the test are generally good agreement with those by the analysis. It is shown that 2-D analysis method gives somewhat conservative results.

• Water for future
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• v.27 no.2
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• pp.155-166
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• 1994

Various Eulerian-Lagrangian numerical models for the one-dimensional longitudinal dispersion equation are studied comparatively. In the model studied, the transport equation is decoupled into two component parts by the operator-splitting approach ; one part governing adveciton and the other dispersion. The advection equation has been solved using the method of characteristics following fluid particles along the characteristic line and the results are interpolated onto an Eulerian grid on which the dispersion equation is solved by Crank-Nicholson type finite difference method. In solving the advection equation, various interpolation schemes are tested. Among those, Hermite interpolation polynomials are superior to Lagrange interpolation polynomials in reducing dissipation and dispersion errors in the simulation.

• 유체기계공업학회:학술대회논문집
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• 2001.11a
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• pp.216-220
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• 2001

Flow analysis was carried out for two vertical pumps. The geometrical difference of two pumps is the adoption of vaned diffuser. Full pump models were used to simulate the velocity fields of the pumps. Pump head and velocity field were compared to obtain the features of diffuser flow. It was shown that the discontinuity of head curve was predicted and reverse flow could be generated at impeller exit even in the rated flow condition.

• Journal of the Earthquake Engineering Society of Korea
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• v.9 no.4 s.44
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• pp.67-74
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• 2005

This paper presents a new infinite element for modeling far-field region in dynamic analysis of a fluid-saturated two-phase medium. The infinite element method combined to the infinite element method has been effectively applied to several engineering problems where the full space or half-space medium should be modeled. However, the currently available infinite element for dynamic analysis of two-phase porous medium has a limitation that Pl and P2 waves can only be Included in shape function expressing behavior ol the body. In this paper, the infinite element method is extended to simulate arbitrary number of multi-component waves. For this purpose, the far-field of the porous medium is assumed to be a layered half-space, while the near-field Includes structures as well as irregular soil medium. The accuracy and effectiveness of the proposed element have demonstrated using 1-D and 2-D wave propagation problems.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2012.05a
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• pp.587-587
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• 2012

현재 대부분 하천관리의 흐름해석에서 주가 되었던 1차원 분석은 하천 단면에 따른 횡적인 수면차, 유속분포를 분석할 수 없다는 단점을 가지고 있으며, 특히 유량 및 유속이 급속도로 늘어나는 홍수시에는 그 오차가 더욱 커질 수 있다. 반면에 2차원 모형의 흐름해석은 사행하천의 흐름 특성과 만곡부에서의 종 횡방향 수면경사 및 양안의 수면차와 합류지점의 횡방향 흐름 등의 영향을 고려할 수 있으며 1차원 해석과는 달리 전 단면에 걸쳐 유속 및 수위 분포를 나타낼 수 있어 실제흐름에 가까운 수리량을 얻을 수 있다. 본 연구를 위해 적용된 해석모형인 SMS는 미국 Brigham Young 대학의 환경모형연구실과 미공병단(USACE)의 수로실험국(WES) 등에서 개발한 프로그램으로서 RMA2, RMA4, SED2D 모형 등으로 구성되어 있다. 각각의 모형은 수리 동역학적 해석, 오염물 이송확산 해석, 유사의 이송 및 퇴적 해석이 가능하며 이 중 RMA2를 이용한 2차원 흐름해석을 통하여 보다 적합한 하천관리에 이용가능하도록 하고자 한다. 연구대상 지역은 제주도 한천 하류부로서 제주도 하천 특성상 평상시 건천의 상태를 이루고 있으나 태풍 및 집중호우시 홍수유출이 발생하여 수위가 급격하게 상승하는 양상을 보인다. 대표적인 예로 태풍 '나리'시 최대 일강우량 420mm로 인한 인근 지역에 0.5 ~ 1.5m의 침수흔적을 보이고 있다. 본 연구에서는 2011년 최고수위를 기록한 태풍 '무이파'를 대상으로 하였으며 대상지역의 Kalesto를 이용한 수위-유속 자료를 이용하여 산출된 유량을 경계조건으로 사용하였고 격자망 형성을 위한 지형 데이터는 지형도 및 측량자료를 이용하여 구축하였다. 사용된 대표적인 매개변수는 하상의 조도계수를 나타내는 Manning의 n값과 유체의 밀도, 속도구배, 구조 등 여러 가지의 유체조건에 따라 변하는 성질인 와점성계수(eddy viscosity)로 요약할 수 있으며 Manning의 n값은 하천설계기준에 따른 하천기본계획의 조도계수를 사용하였고 와점성계수는 적합한 흐름 분포를 결정하기 위해 흐름이 안정될 때까지 변화시켜 해석을 시행하였다. 해석결과 만곡부에서는 급한 흐름을 보이고 있으며 최대하폭 구간에서는 완만한 흐름이 나타나 사행하천의 흐름특성과 횡적인 하천단면에 따른 변화, 하상고 차이로 인한 유속분포를 확인할 수 있으며 이는 보다 유용한 하천관리에 이용가능할 것으로 사료된다.