• 터널과지하공간
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• 제30권6호
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• pp.519-539
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• 2020

본 고에서는 점토질 퇴적암 부지에 건설되는 처분갱도 주변 굴착영향영역에서의 투수특성을 평가하기 위한 수치해석기법을 검토하였다. 팽창성 점토를 함유한 퇴적암에 형성된 굴착영향영역 내 균열은 포화과정에서 점진적으로 간극을 상실하고 주변 모암의 투수계수에 수렴해 가는 자기 치유(self-healing) 혹은 자기 밀봉(self-sealing) 특성을 보이는 것으로 알려져 있다. 본고에 소개된 수치해석기법은 실내 및 현장실험을 통해 관측된 균열의 자기 치유 거동을 고려함으로써 처분장 건설 후 장기 운영과정에서 예상되는 굴착영향영역 투수계수의 시공간적 변화를 파악할 수 있는 특징이 있다. 지하연구시설 내 굴착 갱도 주변에서 현장투수시험을 통해 획득한 투수계수 측정치와 수치해석에 의한 결과를 비교 분석함으로서 활용타당성을 검증하였다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제27권10호
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• pp.93-104
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• 2011

본 연구에서는 댐이나 보와 같은 수리구조물이 설치된 포화 기초지반에서의 구속흐름(confined flow)에 대하여 확률론적 침투해석을 수행하였다. 침투해석은 유한요소법을 이용하였으며 투수계수의 수평방향과 연직방향의 공간적 상관성이 상이한 비등방성을 고려하였다. 지정된 입력 확률분포함수와 자기상관함수(autocorrelation function)를 따르는 2차원의 랜덤필드를 생성하기 위하여 Karhunen-Lo$\grave{e}$ve 전개법을 사용하였으며 생성된 랜덤필드를 이용하여 확률론적 응답을 얻기 위해 Monte Carlo 시뮬레이션을 수행하였다. 이로부터 투수계수의 불확실성과 공간적 변동성이 수리구조물과 기초의 침투로 인한 안정성과 관련된 기초를 통한 유량, 구조물 하부에 작용하는 양압력, 하류 유출면에서의 유출동수경사에 미치는 영향을 연구하였다. 해석결과로부터 투수계수의 확률분포와 자기상관 구조를 만족하는 랜덤필드로 고려하여 공간적 변동을 고려하는 방법은 결정론적 해석이나 투수계수를 하나의 랜덤변수로 고려하는 경우에 나타나지 않는 다양한 지반의 침투거동을 효과적으로 고려할 수 있음을 보여준다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제34권5호
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• pp.439-448
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• 2001

본 연구에서는 단일절리에서 2상유체 동시거동을 해석하기 위해서 2차원 유한차분 수치모형을 개발하였다. 개발된 모형은 압력에 따른 점성의 변화가 포화도에 따른 상대투과계수의 변화를 절리간극의 크기별로 고려할 수 있다. 수치기법으로는 IMPES해법을 적용하여 물과 가스의 압력변화량과 포화도를 차례로 구하였다. 개발된 수치 모형에 이용할 상대투과계수의 특성식 도출을 위해서 일곱가지 경우의 평판모형실험을 실시하였다. 실험으로부터 도출된 상대투과계수 특성곡선은 기존의 경험식으로는 표현되기 어려웠으며, 따라서 새로운 경험식으로 로지스틱 방정식을 제시하였다. 이 방정식은 간극의 크기가 포함된 매개변수를 사용하였기 때문에 임의의 절리 간극크기의 적용이 가능한 형태이다.

• 한국자기학회지
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• 제19권3호
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• pp.100-105
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• 2009

차세대 발전소재로 주목 받고 있는 초초임계압 페라이트기 강의 고온 등온열화손상을 평가하였다. 고온 등온열화에 따른 가역 투자율을 측정하여 미세조직 변화와의 상관성과 그 영향에 관하여 연구하였다. 고온 등온열화는 미세한 템퍼링 석출물($Cr_{23}C_6$)을 성장시키고, 새로운 금속간 화합물($Fe_2W$)을 생성시켰으며 급격한 조대화를 보였다. 또한, 래스 내부의 전위밀도를 크게 감소시켰다. 가역투자율로부터 측정한 동적 보자력은 등온열화 초기 약 500시간 이내에 급격하게 감소하고 이후 서서히 감소하였다. 이는 자벽에 대한 고착점의 개수감소와 밀접한 관련이 있으며, 미세한 석출물, 전위 및 마르텐사이트 래스와 관련된다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제16권4호
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• pp.107-116
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• 2000

흙 필터를 대신한 토목섬유의 사용량이 점차 증가하고 있다. 따라서 흙과 결합된 복합체계에 대한 메카니즘 연구가 활발히 진행되고는 있지만 이러한 복합체의 거동은 흙과 사용 필터재의 상호작용으로 인한 여러 가지 영향 인자들 때문에 실제의 필터 설계는 경험적인 방법에 의존하고 있다. 본 연구에서는 흙/부직포 시스템에서 세립자 이동에 의한 폐색 현상을 규명하고자 하였다. 국내의 대표적인 풍화잔적토 지반에 속하는 서울의 신내동과 포이동 지역의 흘을 시료로 이용한 본 실험은 필터재 내에서의 흐름방향에 따라 수평흐름과 수직흐름으로 나누어 실내 시험을 실시하였다. 필터재로서는 현장에서 배수재로 광범위하게 쓰이는 토목섬유를 사용하였다. 흙 모체와 필터가 결합된 복합체의 적합성 여부를 필터재의 흐름에 따라 비교, 분석하고 기존에 제안된 폐색 방지 기준을 적용하여 보았다. 이러한 실험결과를 토대로 하여 수평 흐름시 발생하는 공간적 투수 계수 변화를 예측할 수 있는 모델을 제안하고 실내에서 실시한 모형실험과 이론적 모델예측의 비교를 통하여 투수능 저하 현상의 시각적, 공간적 변화 양상을 파악하였다.

• 한국환경과학회지
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• 제18권3호
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• pp.315-323
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• 2009

Hydraulic gradient of the landfill soils is estimated by Devlin (2003) method, and its variation characteristics from rainfall and permeability of the aquifer material are analyzed. The study site of 18 m $\times$ 12 m is located in front of the Environment Research Center at the Pukyong National University, and core logging, slug/bail test and groundwater monitoring was performed. The sluglbail tests were performed in 9 wells (except BH9 well), and drawdown data with elapsed time for bail tests were analyzed using Bouwer-Rice and Hvorslev methods. The average hydraulic conductivity estimated in each of the test wells was ranged $1.991{\times}10^{-7}{\sim}4.714{\times}10^{-6}m/sec$, and the average hydraulic conductivity in the study site was estimated $2.376{\times}10^{-6}m/sec$ for arithmetic average, $1.655{\times}10^{-6}m/sec$ for geometric average and $9.366{\times}10^{-7}m/sec$ for harmonic average. The permeability of landfill soils was higher at the east side of the study site than at the west side. Groundwater level in 10 wells was monitored 44 times from October 2 to November 7, 2007. The groundwater level was ranged 1.187$\sim$1.610 m, and the average groundwater level range in each of the well showed 1.256$\sim$1.407 m. The groundwater level was higher at the east side than at the west side of the study site, and this distribution is identify to it of hydraulic conductivity. The hydraulie gradient and the major flow direction for 10 wells were estimated 0.0072$\sim$0.0093 and $81.7618{\sim}88.0836^{\circ}$, respectively. Also, the hydraulic gradient and the major flow direction for 9 wells were estimated 0.0102$\sim$0.0124 and $84.6822{\sim}89.1174^{\circ}$, respectively. The hydraulic gradient of the study site increased from rainfall (83.5 mm) on October 7, causing by that the groundwater level of the site with high permeability was higher. The hydraulic gradient estimated on and after October 16 was stable, due to almost no rainfall. Thus, it was confirmed that the variation of the hydraulic gradient in the landfill soils was controlled by the rainfall.

• 한국소음진동공학회논문집
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• 제21권12호
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• pp.1132-1137
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• 2011

MRE(magneto-rheological elastomers) is a material which shows reversible and various modulus in magnetic field. Comparing to conventional rubber vibration isolator, MREs are able to absorb vibration of broader frequency range. These characteristic phenomena result from the orientation of magnetic particles named carbonyl iron powder(CIP) in rubber matrix. In this paper, simulation on variation rate of shear modulus for anisotropic MRE due to volume fraction of CIP and an effective permeability model was applied to predict the field-induced shear modulus of MREs. Also, the variation rate of shear modulus for anisotropic MRE was derived using magneto-mechanical theory. Based on Maxwell-Garnett mixing rule, the increment of shear modulus was calculated to evaluate the shear modulus of MREs with column structure of CIP due to induced current. The simulation results on variation rate of shear modulus can be applied to the variable mechanical system of MRE such as tunable vibration absorber, stiffness variable bush and mount.

• 한국세라믹학회지
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• 제33권9호
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• pp.977-984
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• 1996

This paper analyzes the performance of a rectangular dielectric ceramic antenna by the theoretical cavity model such as input impedance resonant frequency quality factor efficiency and bandwidth. Through a compu-ter simulation variation of the antenna characteristics is found as a function of the antenna parametes. (permit-tivity permeability antenna size etc) Based on the results we propose a new design method for the dielectric ceramic antenna to be employed in Global Positioning Systems.

• 전기화학회지
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• 제11권4호
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• pp.273-283
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• 2008

고분자 전해질 연료전지의 구성요소인 기체 확산층(Gas Diffusion Layer)은 반응물을 채널에서 MEA로 전달하며 동시에 생성물을 MEA에서 채널로 전달하는 역할을 한다. 기체 확산층의 기체 투과도가 클수록 기체 확산층을 통과하는 반응기체의 양이 증가하여 고분자전해질 연료전지 성능이 향상되며 물질전달과 함께 열전달이 이루어지기 때문에 생성열에 의한 MEA의 온도상승을 억제해준다. 본 연구에서는 기체 확산층의 기체투과도를 달리하여 전기화학 반응과 열 생성을 고려한 3차원 수치해석 모델을 통해 동일 반응면적을 가지는 직선형 채널과 곡사형 채널에 대해 열전달 및 물질전달 특성을 분석하였다. 수치해석 결과 직선형 채널의 경우 곡사형 채널에 비해 기체 확산층의 기체투과도에 따른 성능 변화가 크지 않았다. 이러한 이유는 직선형 채널에서 주된 물질전달은 확산에 의해 이뤄지기 때문이다. 곡사형 채널의 경우 기체투과도가 높을수록 대류에 의한 물질전달로 원활한 물질전달이 이뤄졌기 때문에 연료전지 성능이 증가 되었으며 원활한 물질전달이 열전달을 촉진하여 MEA의 온도를 낮추었다. 또한 곡사형 채널에서는 기체투과도가 작아질수록 확산에 의한 물질 및 열전달 특성을 보여주었다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제25권1호
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• pp.65-76
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• 2009

본 연구에서는 불포화 지반의 특성을 파악하고, 포화투수계수($k_s$)와 강우강도(i) 및 함수특성곡선(SWCC)이 사면의 안정성에 어떠한 영향을 주는지 연관성을 파악하기 위해 국내 지반에 폭넓게 분포하고 있는 화강풍화토에 대해 연구를 수행하였다. 기존 연구자료 및 실험을 통해 얻은 정규화함수특성곡선을 데이터베이스화하고 통계적 개념을 도입하여 상한 평균 하한의 함수특성곡선을 추정하였다. 입도분포곡선과 상한 평균 하한의 함수특성곡선과의 관계를 바탕으로 함수특성곡선 자료가 없는 지반의 함수특성곡선을 개략적으로 추정하는 방법 또한 제안하였다. 그리고 추정된 상한 평균 하한의 함수특성곡선을 이용하여 강우시 사면 구조물의 시간 의존적 안전율 변화 추이를 통해 실무적으로 사용할 수 있는 포화투수계수와 강우강도의 비를 제안하였다. 연구결과에 의하면 강우 침투에 의한 안전율 변화는 강우강도의 절대 크기에 좌우되지 않고 강우강도와 투수계수의 비에 영향을 받는다. 그리고 사면의 안전율은 강우침투에 의해 감소하기 시작하며 임계값에 도달한 이후 다시 상승하는 것을 알 수 있다. 수치해석결과 가장 낮은 안전율을 보이는 때는 상한의 함수특성곡선을 이용할 경우로, 이때 포화 투수계수값이 강우강도와 같거나 두 배가 될 때이다.