• 한국태양에너지학회 논문집
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• 제27권3호
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• pp.117-125
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• 2007

This study proposes a CFD(Computational Fluid Dynamics) analysis as a method of verification of the designed-data and a supplement of the insufficient experiences in geothermal system, which shows a rapid growth among the renewable energies. The followings are the results. FLUENT 6.2.12 is used as a CFD tool on this study, with the equations of continuity, motion, energy for unsteady flow through pipes and k-epsilon turbulent model. S-type model which has one borehole with diameter 12m by depth 206m and T-type model which has 3 boreholes with $12m{\times}20m{\times}206m$ are proposed, and also the boundary conditions are described. The temperature differences between temperatures by CFD analysis and by on-site measurement are less than 1.5%, this shows a high reliability of CFD analysis process which this study proposes. After 11 days simulation operated 12 hours interval On/Off mode, it is clearly predicted that the outlet temperatures of geothermal pipes are increased by $1.2^{\circ}C$, and $2.2^{\circ}C$ after 4 months. And the outlet temperatures of geothermal pipes increased with increase of the mass flow rates through the pipes. T-type model shows that the 4m distance between boreholes are reasonable because the temperatures at 2m and 6m from boreholes are nearly same.

• 대한기계학회논문집A
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• 제37권2호
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• pp.257-263
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• 2013

본 논문에서는 파력에너지를 전기에너지로 변환시키는 파력발전기를 다물체 동역학을 이용하여 모델링 하였으며, 계류시스템이 부유식 파력발전기에 미치는 영향에 대해서 분석하였다. 계류시스템이 파력발전기에 미치는 영향을 줄이기 위한 연구가 많이 이루어지고 있다. 구속방정식과 힘 요소를 이용하여 다물체 시스템을 모델링 하였으며, 3 차원 파랑하중을 적용하여 부유체에 작용하는 파력을 모델링 하였다. 파력발전기의 거동과 발전량을 분석하기 의해 상용 다물체 동역학 해석프로그램인 MSC/ADAMS 를 이용하였다. 계류시스템이 있을 때와 없을 때의 결과를 비교하였고, 특히 극한 파랑하중이 작용했을 때의 시뮬레이션을 통해 파력발전기의 안정성을 평가하였다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제34권8호
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• pp.1083-1089
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• 2010

형상기억합금은 지능형 재료와 구조물에 널리 쓰인다. 큰 힘과 변위를 발생시키는 것이 특징이며 작동기, 소음 및 진동감쇠, 동역학적 튜닝, 형상의 변형 제어 등의 다양한 분야에 응용될 수 있다. 본 논문에 서는 형상기억합금튜브와 초탄성 스프링으로 구성된 형상기억합금 비틀림 작동기를 제안하였고 각각의 거동 특성을 알아보았다. 열전달 해석을 통해 저항열과 히터의 열을 동시에 형상기억합금튜브에 가하면 작동기의 성능을 더 향상시킬 수 있음을 확인하였다. 접촉 해석으로는 실제 작동기의 거동을 시뮬레이션하였고 정상적으로 작동함을 알 수 있었다. 3 차원 형상기억합금의 거동을 표현하기 위해 비선형 구성방정식을 유한요소 법으로 풀고 ABAQUS 의 U-MAT 기능을 이용하여 비선형 해석을 수행하였다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제37권6호
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• pp.783-790
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• 2013

5 축 공작기계에서 회전축을 포함한 동시 구동에 대한 볼바 측정용 원호 경로 생성 및 NC 데이터 작성은 CAM 소프트웨어를 사용할 경우 공작기계의 구조, 사용되는 동시 구동축 종류 및 볼바 셋업 조건 등 다양한 시스템 구조와 변경된 측정 환경에 따라 매번 많은 시간과 노력을 수반해야 한다. 본 연구는 소프트웨어의 의존 없이 다양한 볼바 측정 조건에서도 항상 사용할 수 있는 두 축 동시 구동을 통한 원호 경로를 생성하는 기법을 소개하며 임의의 공작기계의 구조 및 동시 구동축의 종류, 볼바 셋업조건 등을 고려한다. 제안한 원호 생성 기술을 이용하여 세 가지의 사례에 대한 원호 경로 생성용 수학식을 제시하며 더불어 볼바 부품간 물리적 간섭을 방지하기 위한 측정 가능성 사전 검사 방법을 제안한다. 제안한 기법의 타당성은 두 개의 회전축을 이용한 볼바 측정 실험을 통해서 검증한다.

• 대한기계학회논문집
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• 제14권3호
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• pp.702-715
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• 1990

본 연구에서는 개수로 후래시 증발기 내부를 단순화된 형태로 가정하여 앞서 언급된 운전조건 및 유입되는 기포의 갯수유량(혹은 기공률)에 따라 증발기 내부의 속 도 및 온도분포를 수치적으로 계산해 보고자 한다. 이를 위해 유동을 정상상태의 난 류유동으로 가정하였으며, 구형의 기포에 대해 평균적인 운동 및 성장을 지배하는 방 정식을 세우고 상변화에 의한 증발량을 구하였다. 즉 입구에서 유입된 기포들이 성 장하면서 자유표면을 통해서 빠져나가는 운동 궤적을 추적함으로써 증발기 내부 유동 의 속도 및 온도분포를 구하고 이를 바탕으로 총 증발량 및 증발성능을 예측해 보고자 하는 것이다. 그리고 이렇게 계산된 결과들을 기존의 실험값과 비교하였다.

• 한국도로학회논문집
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• 제9권4호
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• pp.21-32
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• 2007

신호교차로의 교통류 해석을 위해 널리 사용되는 선형모형(Vertical queueing model)은 자유속도에 따라 모든 차량이 정지선에 도착하고, 대기행렬은 정지선에서 수직으로 형성된다고 가정한다. 이러한 모형자체의 단순성 때문에 선두차량은 자유속도와 가속도에 의해 계산된 출발유효녹색시간(start of effective green time)에 정지선을 통과하게 되며, 모든 추종차량은 동일한 궤적을 갖게 된다고 가정한다. 본 연구의 목적은 Vertical queueing 모형의 단순성과 비현실성을 보완하기 위해 물리학의 Kinematic수식을 응용하여 신호교차로의 출발녹색시간(start of green time)을 함수로 한 자동차추종모형(Kinematic Car-following model at Signalized intersections: KCS traffic model)을 개발하고, 이에 따른 지체 및 지체민감도를 비교함에 있다. 출발녹색시간 변화에 따른 지체분석결과 Vertical queueing 모형에서 산출된 지체값이 KCS 교통류모형에 비해 과다하게 추정됨을 알 수 있었다. 반면, 지체민감도 분석 결과 KCS 교통류모형이 Vertical queueing 모형에 비해 민감하게 변함을 알 수 있었다.

• 한국유체기계학회 논문집
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• 제7권3호
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• pp.14-22
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• 2004

Bileaflet mechanical valves have the complications such as hemolysis and thromboembolism, leaflet damage, and leaflet break. These complications are related with the fluid velocity and shear stress characteristics of mechanical heart valves. The first aim of the current study is to introduce fluid-structure interaction method for calculation of unsteady and three-dimensional blood flow through bileaflet valve and leaflet behavior interacted with its flow, and to overcome the shortness of the previous studies, where the leaflet motion has been ignored or simplified, by using FSI method. A finite volume computational fluid dynamics code and a finite element structure dynamics code have been used concurrently to solve the flow and structure equations, respectively, to investigate the interaction between the blood flow and leaflet. As a result, it is observed that the leaflet is closing very slowly at the first stage of processing but it goes too fast at the last stage. And the results noted that the low pressure is formed behind leaflet to make the cavitation because of closing velocity three times faster than opening velocity. Also it is observed some fluttering phenomenon when the leaflet is completely opened. And the rebounce phenomenon due to the sudden pressure change of before and after the leaflet just before closing completely. The some of time-delay is presented between the inversion point of ventricle and aorta pressure and closing point of leaflet. The shear stress is bigger and the time of exposure is longer when the flow rate is maximum. So it is concluded that the distribution of shear stress at complete opening stage has big effect on the blood damage, and that the low-pressure region appeared behind leaflet at complete closing stage has also effect on the blood damage.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제16권1호통권68호
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• pp.81-89
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• 2004

구조물과 같은 아치의 진동해석은 많은 산업분야에서 다양하게 적용되기 때문에 공학적 문제에 중요한 주제이다. 특히 변화하는 단면형상을 가지는 아치는 질량이나 강도를 최적화 하거나 특별한 구조물이나 요구조건들을 만족하기 위해서 폭넓게 사용되어 진다. 최근에는 일반화 미분구적법(GDQM)이나 미분변환법(DTM)은 각각 Shu와 Zou에 의해서 제안이 되었다. 연구에서는 변화하는 단면형상을 가지는 아치의 진동해석이 일반화 미분구적법과 미분변환법을 적용하였다. 변화하는 단면형상을 가지는 아치에 대하여 지배방정식이 유도되어졌으며, 미분변환과 일반화 미분구적법의 개념이 간단히 소개되었다. 변화하는 단면형상을 가지는 아치의 무차원화된 고유진동수가 다양한 경계조건에 대해서 구해졌으며, 이러한 방법들에 의해서 얻어지는 결과들은 선행연구와 비교 되어졌다. 일반화 미분구적법과 미분변환법은 변화하는 단면형상을 가지는 아치의 진동문제를 해석함에 있어서 빠른 수렴, 정확도, 효율성, 유효성을 보인다.

• 한국항공우주학회지
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• 제45권9호
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• pp.711-723
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• 2017

본 연구에서는 재형상 특성을 지닌 유기적 비행 어레이의 비행 제어 시스템 설계에 대한 내용을 제안하였다. 단일 덕티드팬의 결합과 분리를 기반으로 구성되는 유기적 비행어레이는 주어진 임무나 주변 상황에 대해 유기적으로 어레이 형상을 변화시킬 수 있는 장점을 가진다. 이와 더불어 덕티드팬 비행체 기반이기 때문에 호버링이 가능하여 실내 정찰, 통신 중계, 레이더 재밍과 같은 미션에 유용하게 사용 된다. 비행 어레이의 동역학모델링은 단일 덕티드팬 비행체의 동역학 모델을 기반으로 구성되며, 비선형 제어기법을 적용하기 위해 어파인 형태의 동역학 식에 대한 유도를 수행한다. 비행체 자세 제어를 위해 Backstepping 제어기법을 적용하였으며 PID 제어기법을 통해 위치 제어 루프를 구현한다. 또한 수치 시뮬레이션을 통해 제안 된 제어기가 주어진 상황에서 충분한 성능을 보이는지를 검증하였다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제21권9호
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• pp.1165-1173
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• 1997

The steady state close-contact melting phenomenon occurring between a phase change material and an isothermally heated flat plate with relative motion is investigated analytically, in which the effects of vertical convection in the liquid film and solid-liquid density difference are incorporated simultaneously. Not only the scale analysis is conducted to estimate a priori qualitative dependence of system variables on characteristic parameters, but also an analytical solution to a set of simplified model equations is obtained to specify the effects under consideration. These two results are consistent with each other, in that the vertical convection affects both the solid descending velocity and the film thickness, and that the density difference alters only the solid descending velocity. While the effect of vertical convection can be characterized conveniently by a newly introduced temperature gradient factor which asymptotically approaches the unity/zero with decreasing/increasing the Stefan number, that of density difference is represented by the liquid-to-solid density ratio. It is shown that the solid descending velocity depends linearly on the density ratio, and that the ratios of solid descending velocity, film thickness and friction coefficient to the conduction solution are proportional to 3/4, 1/4 and -1/4 powers of the temperature gradient factor, respectively. Also, established is the fact that the effect of convection can be legitimately neglected in the analysis for the range of the Stefan number less than 0.1.