• 한국자동차공학회논문집
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• 제12권3호
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• pp.27-36
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• 2004

A Numerical analysis has been used to predict the performance in the automotive water pump with double discharge single suction. The influence of parameters such as coolant flow rate, rotational speed, ratio of blade height and clearance has been investigated. Also, the prediction of hydraulic performances such as static pressure rise, shaft power, hydraulic power and pump efficiency is carried out on the water pump including an impeller and a volute casing. A full size water pump test bench has been developed to validate the CFD flow model. Discharge flow rate, suction pressure, discharge pressure, rotational speed and torque measurements are provided. Coolant temperature is 8$0^{\circ}C$, water tank pressure is 1 kgf/$\textrm{cm}^2$ and flow rates vary.

• 지질공학
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• 제22권2호
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• pp.145-155
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• 2012

자동 흙-함수특성곡선 시험장치를 이용하여 상대밀도 60%인 주문진표준사에 대한 건조 및 습윤과정에서의 모관흡수력과 체적함수비를 측정하였다. 습윤과정이 건조과정에 비해 상대적으로 많은 시간이 소요되며, 이것은 건조과정에서 간극에 갇힌 독립된 공기에 의한 흐름 저항에 의한 것으로 판단된다. 측정된 모관흡수력과 체적함수비를 토대로 van Genuchten (1980)의 방법을 이용하여 흙-함수특성곡선(SWCC)을 예측하였다. 불포화 관련계수는 건조과정의 경우 ${\alpha}$는 0.399, n은 8.586, m은 0.884이며, 습윤과정의 경우 ${\alpha}$는 0.548, n은 5.625, m은 0.822로 산정되었다. 그리고 건조과정과 포화과정에서의 흙-함수특성곡선(SSCC)이 일치하지 않는 이력현상이 발생되었다. 불포화 관련계수를 이용하여 유효포화도와 흡입응력의 상관관계인 흡입응력특성곡선(SSCC)을 예측하였다. 흡입응력은 모관흡수력이 공기함입치 이상으로 작용할 경우 급격하게 감소하는 것으로 나타났다. 따라서 불포화토의 유효응력은 공기함입치 이상의 모관흡수력이 작용할 경우 포화토의 유효응력과 다른 값을 갖게 된다. 그리고 불포화상태에서의 동일한 유효포화도에서는 건조과정의 흡입응력이 더 크게 발생된다. 즉 흡입응력특성곡선(SSCC)에서도 건조과정과 포화과정이 일치하지 않는 이력현상이 발생되었다. 이는 흙-함수특성곡선(SWCC)의 이력현상에 기인하는 것으로 판단되며, 잉크병 효과와 접촉각 이력현상에 의해 발생되는 것으로 예상할 수 있다. 따라서 모래로 구성된 사면의 경우 지반 내 물이 유입되면서 흡입응력의 영향으로 사면 안정성에 유리하게 작용하다가 일정 흡입응력 이상이 되면 사면안정성에 불리하게 작용됨을 알 수 있다. 또한 실제 지반내 강우가 침투하는 과정은 습윤과정과 동일하므로 건조과정의 결과보다는 습윤과정의 결과를 활용하는 것이 바람직하다.

• 대한토목학회논문집
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• 제32권4C호
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• pp.169-175
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• 2012

불포화토의 함수특성은 구속효과 및 이력현상에 따라 변화한다. 이로 인하여 불포화 지층의 유효응력을 정의할 때, 모관흡수력이 기여하는 효과가 깊이에 따라 변화하거나 침투 및 증발과정에서 상이하게 나타난다. 불포화토의 유효응력은 흡수응력 특성곡선에 근거하여 일반화 할 수 있다. 이러한 일반화를 위해서, 구속응력과 함수특성곡선의 관계를 찾는 것이 필요하다. 본 연구에서는 다양한 구속응력을 가한 상태에서 압력판 추출시험을 수행하고 건조 및 습윤과정에서 나타나는 함수특성의 이력현상을 획득하였다. 그리고 각 이력과정에 대한 유효 체적함수비와 모관흡수력 관계를 구할 수 있었다. 이로부터 모관흡수력에 따른 흡수응력 특성곡선을 정의할 수 있었다. 또한 삼축시험시 구한 불포화 전단강도로부터, 흡수응력과 유효응력을 모관흡수력으로부터 구할 수 있었다. 함수특성에 근거한 유효응력 파괴규준은 유일하게 나타났으며 포화시 파괴포락선과 일치하였다. 삼축시험으로부터 구한 흡수응력은 대표 함수특성곡선으로부터 구한 것과 유사하게 나타났다. 따라서 각 이력과정에서 구속효과에 대하여 함수특성곡선이 유일하게 정의될 수 있음을 입증하였다.

• 한국농공학회:학술대회논문집
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• 한국농공학회 2003년도 학술발표논문집
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• pp.179-182
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• 2003

The purpose of this paper was to investigate the soil-water characteristic curves for unsaturated soil. To this ends, a series of suction measured test was conducted on the selected 4 kinds of soil which is located in Korea, used the modified pressure plate apparatus. From the test results, the water contents, degree of saturation and volumetric water contents was analyzed with the suction. And was drawn the soil-water characteristic curves was drain from the test results for various factors.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제15권3호
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• pp.49-55
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• 2016

본 연구에서는 부산 임기광산 광산폐기물 사면을 대상으로 강우 침투에 따른 지반내 불포화 특성변화를 살펴보기 위하여 불포화토 특성변화 측정유닛 및 시스템을 현장에 설치하였다. 불포화토 특성변화 측정시스템은 각종 측정유닛으로부터 측정된 자료를 저장, 관리 및 전달하는 시스템으로 Data Acquisition System(DAS), Solar System 및 불포화토 특성변화 측정유닛으로 구성되어 있다. 현장에 설치된 각종 측정유닛으로부터 측정된 강우, 체적함수비, 모관흡수력 등의 자료를 정리하여 분석하였다. 이들 결과를 살펴보면 강우시 체적함수비와 모관흡수력의 변화는 강우강도에 의해 크게 영향을 받으며, 강우시와 건기시 지표면 부근에서 가장 크게 증가하였다가 감소하는 것으로 나타났다. 그리고 현장에서 측정된 모관흡수력은 5-35kPa, 체적함수비는 0.12-0.24 범위에 존재하는 것으로 나타났다. 그러나 지하수위는 강우발생 직후 바로 증가하는 것이 아니라 2-3일의 시간이 경과한 뒤 증가함을 알 수 있다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제19권1호
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• pp.41-49
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• 2003

우리나라에서 흔히 볼 수 있는 화강풍화토 사면에서 강우침투로 인한 사면파괴는 통상 지하수위 위쪽의 얕은 깊이에서 발생한다. 지하수위 위쪽 지반의 간극수압은 대기압에 대하여 음의 값을 갖는다. 이러한 모관흡수력의 존재와 크기는 사면의 안정성에 크게 기여하는 것으로 밝혀졌다. 따라서, 계절적 강우에 의한 풍화토 사면의 얕은 파괴기구(failure mechanism)를 규명하기 위해서는 비포화대에서의 모관흡수력 분포를 예측하는 것이 필수적이다. 이 연구에서는 2001년 6월부터 8월까지 화강풍화토 사면에서 모관흡수력 및 체적함수비를 현장 모니터링 하였으며, 대상지반에 대한 투수해석을 수행하였다. 현장 모니터링 결과, 기후조건의 영향력은 깊이에 따라 감소하는 경향을 보였으며 강우침투에 의한 지반내 모관흡수력의 감소는 강우량 및 강우지속시간 뿐만 아니라 강우직전의 모관흡수력 분포에도 큰 영향을 받고 있는 것으로 나타났다. 모니터링된 모관흡수력과 체적함수비를 이용하여 현장 흙-수분특성을 얻을 수 있었는데 습윤경로(wetting path)에 가까운 분포를 보였다.

• Geomechanics and Engineering
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• 제4권1호
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• pp.55-65
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• 2012

This paper presents the results of an experimental study on the effect of suction on compressibility and shear behaviour of unsaturated silty soil under various types of loading. A series of laboratory experiments were conducted in a double-walled triaxial cell on samples of a compacted silty soil. In the experiments the soil samples were subjected to isotropic consolidation followed by unloading and subsequent reloading under constant suction and prescribed overconsolidated ratio. The experimental results are presented in the context of an elasto-plastic model for unsaturated soil. The effects of suction on mechanical behaviour of unsaturated silty soil are presented and discussed. It is shown that increasing suction affects the shear behaviour of unsaturated soils, but there is a limit beyond which, further increase in suction will not result in any significant change in the behaviour.

• Geomechanics and Engineering
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• 제29권1호
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• pp.1-11
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• 2022

A semi-analytical solution to responses of overconsolidated (OC) unsaturated soils surrounding an expanding spherical cavity under constant suction condition is presented. To capture the elastoplastic hydro-mechanical property of OC unsaturated soils, the unified hardening (UH) model for OC unsaturated soil is adopted in corporation with a soil-water characteristic curve (SWCC) and two suction yield surfaces. Taking the specific volume, radial stress, tangential stress and degree of saturation as the four basic unknowns, the problem investigated is formulated by solving a set of first-order ordinary differential equations with the help of an auxiliary variable and an iterative algorithm. The present solution is validated by comparing with available solution based on the modified Cam Clay (MCC) model. Parametric studies reveal that the hydraulic and mechanical responses of spherical cavity expanding in unsaturated soils are not only coupled, but also affected by suction and overconsolidation ratio (OCR) significantly. More importantly, whether hydraulic yield will occur or not depends only on the initial relationship between suction yield stress and suction. The presented solution can be used for calibration of some insitu tests in OC unsaturated soil.

• 한국환경복원기술학회지
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• 제7권6호
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• pp.39-48
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• 2004

The purpose of this paper was to confirm the application of the equation of the soil-water characteristic curve on an unsaturated soil. To this ends, a series of suction test was conducted on the selected 4 kinds of soil which is located in Korea, using the modified pressure extractor apparatus. And it was carried out to analyze the experimental parameters which can describe the soil-water characteristics, were determined by using the data obtained from the experiment. From the results, it was found that the matric suction was varied according to the grain size distribution, amount of fine grain particle and void ratio. Also it was found that the residual volumetric water content was decreased with the void ratio, but the index related air entry value, the soil parameter related water content and the parameter with residual water content were increased with the void ratio. And the application of equation of the soil-water characteristic curve was confirmed for the various conditions and the various state by the comparison between the volumetric water content measured by the experiment and the predicted values.

• 한국전산유체공학회지
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• 제14권3호
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• pp.69-75
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• 2009

The objective of this study is to investigate the suitable design for a domestic Circulating water pump(CWP), which is used in cooling-water intakes for the unit 3 and 4 of Yeonggwang nuclear power plant. All the simulations are performed, using CFD method with a commercial code STAR-CCM+ version 3.02. After modeling a present design of the pump, the flow around the rotating blade was calculated by using quasi-static method and sliding mesh method with the almost same condition as an actual state. Based on fundamental simulations with various depth of sea water, the reference pressure for the boundary condition of the present study was decided. To verify the reliability of the calculation results, the suction flow rate of the data was compared with that of the experimental data. As a result of this comparison, it is confirmed that two results are fairly consistent. For the improvement of the suction flow rate, computational analysis was done by changing a flow channel and blade shapes. It is shown that the suction flow rate of the new pump was improved.