• 한국항해항만학회지
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• 제32권1호
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• pp.9-14
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• 2008

VOF법은 유체 체적 비율을 통해 밀도가 다른 두 유체를 한꺼번에 계산할 수 있는 수치해석 기법이다. 상용 CFD프로그램의 VOF옵션을 이용하여 자유수면 부근에서 정속으로 움직이는 물체 주위의 수치해석을 시도하였다. 검증 대상으로는 물 속에 잠겨있는 2차원 날개, 자유수면을 수직으로 관통하는 3원 날개, 그리고 컨테이너 선형이 사용되었다. 검증 결과 정도의 차이는 있지만 상용 코오드의 범용성을 어느 정도 확인할 수 있었고 자유수면 유동장을 모사하는데 VOF법이 무난히 활용될 수 있음을 알 수 있었다.

• 대한조선학회논문집
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• 제42권2호
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• pp.88-97
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• 2005

A new numerical scheme solving two-phase flow, the Hybrid VOF method for improved free surface capturing has been developed by combining a volume capturing VOF method with the Level-Set reinitialization procedure. For validation, the proposed method is applied to 3-D bubble rising problem, dam breaking and the free surface flow around a commercial container ship. The calculated results by using the Hybrid VOF method with the two previously applied VOF formulations are compared with available numerical and experimental data. It is found that the new method provides more reasonable results than the two previous ones.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2004년도 분과위원회 연구과업 보고서
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• pp.223-245
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• 2004

최근, 자유수면을 갖는 비압축성 유체의 해석을 위해 Hirt and Nichols(1981)가 제안한 VOF법이 자유수면을 취급하는 많은 학문분야에서 활발히 활용되고 있다. 특히, 일본에서 잠제에 의한 쇄파해석에 암전 등(1994)이 처음으로 VOF법을 적용한 이래 많은 연구자에 의한 공동연구의 결과로 개발된 CADMAS-SURF(해안개발기술연구 Center, 2001)는 사용자가 직접 입·출력을 제어할 수 있는 효과적인 2차원파동장의 해석프로그램으로 알려져 있다. 국내에서는 김 등(2001, 2002)이 최초로 VOF-SOLA법을 이용한 수치파동수로를 제안하고 잠제주변의 파동장해석을 수행하고 있다. (중략)

• 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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• 한국전산유체공학회 2005년도 춘계 학술대회논문집
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• pp.202-206
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• 2005

A new numerical scheme for two-phase flows, the Hybrid VOF method has been developed for improved free surface capturing. The present new method is a volume capturing based VOF method coupled with a reinitialization procedure of a Level-set method. For validation, the proposed method is applied to two test cases: spherical bubble rising and dam breaking. The calculated results by using the Hybrid VOF method with the two previously applied VOF formulations are compared with available numerical and experimental data. It is found that the new method provides more accurate results than the two previous ones.

• 한국해안해양공학회지
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• 제15권4호
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• pp.207-213
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• 2003

본 연구는 불규칙파동장에 설치된 불투과잠제를 대상으로 잠제의 배후에서 파랑에너지의 변화특성을 고찰한다. 이를 위해 VOF법에 기초한 2차원수치파동수로를 이용하였다. VOF법은 쇄파를 포함한 자유수면의 수치 모의가 가능한 가장 효과적인 방법이다. 잠제배후에서 주파수스펙트럼의 해석결과에 의하면 쇄파는 잠제의 파랑제어능에 중요한 역할을 하고 있음을 확인하였다. 잠제의 천단상에서 쇄파가 발생하는 경우에 일렬잠제는 파에너지가 단주기측으로 이동하고 이열잠제의 경우는 스펙트럼의 피크가 뚜렷하지 않고 비슷한 크기의 에너지가 전 주파수대에 걸쳐 분포됨을 확인하였다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제24권1호
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• pp.102-113
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• 2000

In this study, a three-dimensional gravity casting problem has been examined to investigate a coupled phenomenon of the filling and solidification process. This work simultaneously considers the two key phenomena of metal casting : the fluid flow during mold filling, and solidification process. The VOF method is used to analyze the free surface flow during filling and the equivalent specific heat method is employed to model the latent heat release during solidification. The time-implicit filling algorithm is applied to save the computational time for analyzing the mold filling process. The three-dimensional benchmark problem used in the MCWASP VII has been solved using both the implicit and explicit algorithm, and the present results are compared with the benchmark experimental results and the other numerical results.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2005년도 추계학술대회 논문집
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• pp.153-159
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• 2005

최근의 해안, 해양공학의 수치해석 기술은 구조물이 있는 영역에서의 파동을 계산하기 위해 Navier-Stokes방정식을 기초로 한 많은 수법들이 개발되고 발전되어 왔다. 이들 중, 파랑의 쇄파현상등의 복잡한 파동현상을 재현할 목적의 수치해석 기법으로 Volume Of Fluid method (보프법)에 근거를 둔 수치해석 기법이 자주 사용되어지고 있다. 그러나 보프법은 일반적으로 방대한 계산시간과 기억용량이 필요로 하다는 단점을 가지고 있어, 보프법의 단독 수법으로는 적어도 100주기 이상의 계산시간을 통한 해석이어야만 만족할 만한 결과가 나타나는 불규칙파랑에 대한 해석이 현실적으로 어렵다는 단점이 있다. 한편, 완전유체로 가정할 경우, 경계요소법(BEM)으로 파랑을 신속하고, 정확하게 개산할 수 있으나, 비선형 현상을 재현할 수 없는 단점이 있다. 본 연구는 불규칙파랑을 대상으로 하고, 구조물이 있는 경우의 파동현상도 계산이 가능한 수치 해석 기법의 개발을 목표로 하고 있다. 이를 위해, 두 수법의 장점을 살려 쇄파현상등이 있어 비선형 현상의 재현이 요구되는 영역에서는 보프법을 사용하여 계산하고, 비선형성을 무시할 수 있어 포텐샬 이론이 적용 가능한 구간에서는 BEM을 사용하여 계산을 하도록 두 수법을 연결한 BEM-VOF model을 개발하였다. 개발된 수치모델의 검증으로는 5차 스톡스파의 파랑전파 및 불규칙파랑의 전파를 통해 수행하였다.

• 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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• 한국전산유체공학회 2004년도 춘계 학술대회논문집
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• pp.178-182
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• 2004

Numerical analysis of a gaseous jet submerged in a liquid environment was carried out using the volume of fluid(VOF) method to simulate the kinematics of the gas-liquid interface. Two nozzle geometries were tested, one for Fanno tube and the other for converging diverging nozzle. Commercial code was used for the present calculation. Transient behavior of a gaseous jet since its start showed periodic nature of the jet, which was also observed in previous measurements.

• 한국주조공학회지
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• 제22권6호
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• pp.299-303
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• 2002

수정된 SIMPLE법과 VOF의 결합으로 predictor-two step corrector-VOF라고 불리는 새로운 알고리즘이 주조 시 용탕 충전과정을 해석하기 위해 개발되었다. 운동량보존으로부터 유도된 새 2단계 속도 경계조건 처리법은 용탕의 자유표면을 추적하는 데 사용되었다. 본 연구에서는 2개의 예제 계산을 통해 계산정확도와 속도에 대한 Courant 수의 영향을 살펴보았다. 그 결과 적당한 Courant 수의 증가는 계산 정확도의 감소 없이 용탕 계산 속도를 향상시킬 수 있는 것으로 나타났다. 또한 만족할 만한 계산 정확도와 효율이 이 알고리즘의 실제 제품 해석을 통해 얻어졌다.

• 한국항해항만학회지
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• 제29권10호
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• pp.853-858
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• 2005

최근의 해안, 해양공학 분야에서는 구조물이 있는 영역의 파동을 계산하기 위해 Navier-Stokes 방정식을 기초로 한 많은 기법들이 개발되고 발전되어 왔다. 이들 중 파랑의 쇄파현상 등의 복잡한 파동현상을 재현하기 위한 수치해석 기법으로 Volume Of Fluid method (보프법)에 근거를 둔 수치해석 기법이 자주 사용되어지고 있다. 그러나 보프법은 일반적으로 방대한 계산시간과 기억용량이 요구되는 단점을 가지고 있어, 적어도 100주기 이상의 계산시간을 통한 해석이어야만 만족할 만한 결과가 나타나는 불규칙파랑의 경우, 보프법의 단독 적용으로는 현실적으로 어려워진다. 한편, 경계요소법(BEM)의 경우는 파랑을 신속하고, 정확하게 계산할 수 있으나, 비선형 현상을 재현할 수 없는 단점이 있다. 본 연구는 불규칙 파랑을 대상으로 하고, 구조물이 있는 경우의 파동현상도 계산이 가능한 수치 해석 기법의 개발을 목표로 하고 있다. 이를 위해, 두 기법의 장점을 살려 쇄파현상 등으로 인해 비선형 현상의 재현이 요구되는 영역에서는 보프법을 사용하여 계산하고, 비선형성을 무시할 수 있어 포텐셜이론이 적용 가능한 구간에서는 BEM을 사용하여 계산을 하도록 두 기법을 연결한 BEM-VOF model을 개발하였다. 개발된 수치모델의 검증은 5차 스톡스파의 파랑전파 및 불규칙파랑의 전파를 통해 수행하였다.