• 대한기계학회논문집B
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• 제26권8호
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• pp.1153-1163
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• 2002

A transient analysis on temperatures of fuel and oil in hydraulic and lubrication systems in an aircraft was studied using the finite difference method. Numerical calculation was performed by an explicit method with modified Dufort-Frankel scheme. Among various missions, air superiority mission was considered as a mission model with 20% hot day ambient condition in subsonic region. The ambience of the aircraft was assumed as turbulent flow. Convective heat transfer coefficient were used in calculating heat transfer between the aircraft surface and the ambience. For an aircraft on the ground, an empirical equation represented as a function of free-stream air velocity was used. And the heat transfer coefficient for flat plate turbulent flow suggested by Eckert was employed for in-flight phases. The governing equations used in this analysis are the mass and energy conservation equations on fuel and oils. Here, analysis of fuel and oil temperature in the engine was not carried out. As a result of this analysis, the ground operation phase has shown the highest temperature and the largest rate of temperature increase among overall mission phases. Also, it is shown that fuel flow rate through fuel/oil heat exchanger plays an important role in temperature change of fuel and oil. This analysis could be an important part of studies to ensure thermal stability of the aircraft and can be applicable to thermal design of the aircraft fuel system.

• 인터넷정보학회논문지
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• 제6권3호
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• pp.85-95
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• 2005

Mobile IP를 기반으로 하는 기존의 멀티캐스트 방식은 대규모 멀티캐스트 그룹을 제한된 개수만큼만 지원할 수 있는데 반하여, Xcast는 소규모 멀티캐스트 그룹을 여러개 지원하는 것이 가능한 방식이다. 하지만, Xcast에서는 송신 노드가 Xcast 헤더에 수신 노드들의 주소를 나열하는 방식을 사용하기 때문에 망에서의 최대 패킷 크기에 따라 하나의 Xcast 패킷이 갖는 수신 노드 주소의 개수에 제약을 받는다. 본 논문에서는 이동 노드들에게 멀티캐스트 서비스를 제공할 때 기존의 Xcast프로토콜이 갖고 있는 멀티캐스트 그룹 크기의 제약을 해결하기 위한 향상된 Xcast프로토콜을 제안한다. 또한, 제안된 멀티캐스트 방식은 SIP과의 통합을 통하여 응용 계층에서 이동성을 인식하도록 한다. 시뮬레이션 결과를 통하여 제안된 멀티캐스트 방식은 망에서의 패킷 전달율과 패킷 전송 효율을 높일 수 있을 뿐만 아니라 패킷의 지연도 크게 낮출 수 있음을 알 수 있다.

• 대한토목학회논문집
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• 제10권4호
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• pp.141-150
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• 1990

하구나 연안에서 해수의 순환형상을 모사(模寫)하게 위해 천수방정식(淺水方程式)을 여러 가지 경계조건 하에서 수치해석하였다. 공간영역은 Galerkin방법으로 이산화(離散化)하였으며 시간영역에 대해서는 유한차분법(Crank-Nicolson방법)을 사용하였다. 네 가지 검정실험이 해석적인 해가 있는 일차원 수로에서 행하여졌으며, 해석해를 구할 수 없는 이차원 모형에도 적용되었다. 해석해가 있는 경우 수치모사 결과가 이와 잘 일치하였으며, 이차원 모형에서의 결과도 매우 합당함을 알 수 있었다. 또 일차원 문제에서 4점 bilinear요소와 삼각형 요소를 사용한 결과를 각각 비교하였으며 시간적분도 2단계 Lax-Wendroff방법을 사용하여 결과를 비교하였다. 음해법을 사용할 경우 비교적 정확한 결과를 얻을 수 있으나 요소의 갯수가 많아지면 구성되는 대수방정식(代數方程式)이 커지기 때문에 각 시간마다의 계산량이 엄청나게 늘어나게 되며 양해법을 사용할 때는 원하는 만큼의 정확한 결과를 얻기 위하여 시간간격이나 공간격자 간격을 선정하는데 각별히 유의하여야 할 것이다.

• 대한토목학회논문집
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• 제14권5호
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• pp.1145-1158
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• 1994

물의 유동(流動)에 관한 계산상 효율성(效率性)을 갖는 자유수면(自由水面)을 고려한 3차원(次元) 유한차분(有限差分) 수직모형(數値模型)을 개발하였다. 수직모형(數値模型)은 연직방향(鉛直方向)에 대해 정규화(正規化)한 좌표(座標)(${\sigma}$-coordinate)를 사용하며, 시간(時間) 적분방법(積分方法)으로는 반음해법(半陰解法)(semi-implicit)을 사용하여 계산시간(計算時間)의 효율성(效率性)을 도모하였다. 모드분리(mode-splitting)개념을 도입하여 내부모드(internal mode)에 대해서는 양해법(陽解法)을 사용하였으며, 외부모드(external mode)는 수평방향(水平方向) 운동량방정식(運動量方程式)들과 연속방정식(連續方程式)의 차분식(差分式)으로부터 구한 타원형(楕圓型) 차분방정식(差分方程式)을 SOR방법에 의하여 해석하였다. 이와 같은 방법은 계산(計算) 시간간격(詩間間隔)이 표면(表面) 중력파(重力波)에 대한 CFL(Courant-Fredrich-Lewy)조건에 의해 제약을 받지 않아 계산시간(計算時間)의 효율성을 도모할 수 있다. 개발된 모형은 1차원(次元) 수로(水路)에서 취송유(吹送流)의 연직분포(鉛直分布)에 대한 해석해(解析解)와 비교(比較) 및 연직(鉛直) 가변격자(可變格子)의 도입에 따른 오차분석(誤差分析) 정사각형(正四角形) 호수(湖水)에서 취송유(吹送流) 계산(計算) 및 차분화(差分化) 상수(常數)들의 민감도(敏感度) 분석(分析)을 수행하였다.

• 대한조선학회논문집
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• 제38권1호
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• pp.1-8
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• 2001

본 논문에서는 비압축성 Reynolds-Averaged Navier-Stokes 방정식을 수치 해석하여 자유표면을 포함한 선체 주위의 난류 유동을 계산하였다. 정규격자 상에서 공간의 이산화는 2차 정도의 유한차분법을, 시간의 적분에는 4단계 Runge-Kutta법을 이용하였고, 난류 닫힘 조건을 만족시키기 위해 Baldwin-Lomax 난류 모형을 사용하였다. 자유표면의 위치는 운동학적 경계조건식을 Lax-Wendroff법으로 풀어서 구하였고, 자유표면과 격자 경계면을 일치시키기 위해 매 시간마다 새로 계산된 자유표면 위치에 맞추어 격자를 새로 구성하였다. 속도와 압력에 대한 경계조건은 자유표면에서 점성을 무시하여 근사한 동역학적 조건을 적용해서 구하였다. 본 연구에서 개발된 수치해법을 검증하기 위하여 실험자료가 많은 Wigley 선형과 Sries 60 $C_B=0.6$ 선형에 대해 수치계산을 수행하였고 계산된 선체 주위의 파형이 실험 결과와 잘 일치하는 것을 확인하였다.

• 지구물리와물리탐사
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• 제20권3호
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• pp.121-128
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• 2017

국내에서 시간영역 전자탐사(time-domain/transient electromagnetic, TEM) 자료의 해석은 1차원 알고리듬에 주로 의존하고 있는 실정이기 때문에 정밀한 해석을 위하여 3차원 모델링 및 역산 해석 프로그램의 개발이 필요한 상황이다. 이 연구에서는 엇갈린 격자를 이용한 시간영역 유한차분(staggered-grid finite-difference time-domain, FDTD)법에 기초하여 3차원 TEM 반응 모델링 알고리듬을 개발하였다. 시간영역 전자탐사의 모델링을 위해 맥스웰 방정식을 현시적 중앙점 FDTD법을 이용하여 이산화하였으며 수치 안정성을 높이기 위해 가상 변위전류항을 도입하였다. 일반적으로 많이 활용되는 소형 코일 송신원을 수치적으로 구현하여 균질 반무한 공간에서의 해석해와 비교 검증하고 3차원 이상체에 대한 반응을 분석하였다. 이 연구에서 개발된 모델링 프로그램은 향후 TEM 전자탐사 자료의 정밀 해석에 기초가 될 것으로 기대한다.

• Computers and Concrete
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• 제15권1호
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• pp.103-126
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• 2015

Thermal effects are significant loads for assessing concrete dam behaviour during operation. A new methodology to estimate thermal loads on concrete dams taking into account processes which were previously unconsidered, such as: the evaporative cooling, the night radiating cooling or the shades, has been recently reported. The application of this novel approach in combination with a three-dimensional finite element method to solve the heat diffusion equation led to a precise characterization of the thermal field inside the dam. However, that approach may be computationally expensive. This paper proposes the use of a new one-dimensional model based on an explicit finite difference scheme which is improved by means of the reported methodology for computing the heat fluxes through the dam faces. The improved model has been applied to a case study where observations from 21 concrete thermometers and data of climatic variables were available. The results are compared with those from: (a) the original one-dimensional finite difference model, (b) the Stucky-Derron classical one-dimensional analytical solution, and (c) a three-dimensional finite element method. The results of the improved model match well with the observed temperatures, in addition they are similar to those obtained with (c) except in the vicinity of the abutments, although this later is a considerably more complex methodology. The improved model have a better performance than the models (a) and (b), whose results present larger error and bias when compared with the recorded data.

• 천문학회보
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• 제44권2호
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• pp.48.4-48.4
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• 2019

We studied the metal-distribution of isolated Milky-way mass galaxy using various hydrodynamic solvers and investigated the difference of the result between AMR and SPH codes. In particle-based codes, physical quantities like mass or metallicity defined in each particle are conserved unless being injected explicitly by the effect of the supernova, whereas in the Eulerian codes the diffusion is simply accomplished by hydro-equation. Therefore, without including explicit physics of diffusion on the SPH- codes, the metal mixing in the galaxy or CGM only can be accomplished by the direct motion of the particles, however, the standard-SPH codes depress the instability of the turbulent fluid mixing. In this work, we simulated under common initial conditions, common gas-physics like cooling-heating models, and star-formation feedback using ENZO(AMR) GIZMO and GADGET-2 codes. We additionally included a metal-diffusion algorithm on the SPH-codes, which follows the subgrid-turbulent mixing model investigated by Shen et al. (2010) and compared the effect of the metal-outflow on the halo region of the galaxy in different hydro-solvers. We also found that for the implementation of the diffusion scheme in the SPH-codes, the existence of a sufficient number of the gas-particles, which is the carrier of the metals, is necessary. So we tested a new initial condition for proper implementation of the diffusion scheme on the SPH simulations. By comparing the metal-contamination of the circumgalactic medium with different hydrodynamics models, we quantify the diffusion strength of AMR codes using diffusion parameterization of the SPH codes and also suggest the calibration solutions in the different behavior of codes in metal-outflow.

• 한국방재학회 논문집
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• 제8권3호
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• pp.23-27
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• 2008

대규모 육지수문모형(Land Surface Model, LSM)에서 종합적인 육지 물흐름 및 에너지흐름의 예측을 위해 새로운 지표면-지표하 연계 물흐름 모형이 지표하 물흐름 모의를 위한 3차원 체적평균 토양수분 이송방정식(Volume Averaged Soil-moisture Transpor, VAST)을 지표수 흐름모의를 위한 1차원 확산방정식과 연계하여 개발되었다. 각 흐름특성에 맞는 복합적인 수치해석법이 적용되어, 시간분할 방법에 의해 3차원 VAST 방정식의 종방향 흐름이 완전음해법에 의해 해석된 후, 횡방향 흐름이 양해법으로 구해지며, 그 후에 1차원 확산방정식은 MacCormack 유한차분법으로 계산한다. 이 새로운 흐름연계모형은 최신의 육지수문모형인 CLM(Common Land Model)내의 기존 1차원 수리수문계산부분을 대체하게 된다. CLM과 결합된 새로운 연계흐름모형은 오하이오 계곡부근의 시험유역에 적용되었으며, 모의결과는 지표면-지표하 물흐름 상호작용의 모의와 지표수 흐름추적방법을 사용한 새로운 모형의 유출예측이 실측치에 더 근접함을 보여준다. 이 개선된 육지수문모형은 지역적, 대륙적, 그리고 지구전체를 다루는 수문기상연구와 기후변화로 인한 재해예방을 위하여 기상모형인 CWRF(Climate extension of the next-generation Weather Research and Forecasting)와 연계될 예정이다.

• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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• 제2권2호
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• pp.20-30
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• 1999

영국의 북서 Fylde 연안역에서, 수영객들을 위한 수질을 개선하기 위해, 방류구에서 흘러나온 오수를 수치모의실험을 통하여 연구하였다. 수질모델의이류확산방정식에서 확산항과 이류항은 양해법 이차정밀도의 중앙차분법과 삼차정밀도의 QUICKEST 법을 사용하여 표현하였다. 수리역학모델은 광역과 세부역으로 나누어지며, 이때 격자는 각기 1km와 200m를 사용하였고, 모의실험의 (유속과조위)결과는 관측값과 잘 일치하였다. 그 다음 단계로서 수질모델을 사용하여 faecal coliform 의 농도분포를 예측하였다. 이 때 4가지의 시나리오가 사용되었다:-(i) Fleetwood outfall,(ii) River Ribble for summer condition,(iii)River Ribble for winter condition 그리고 (iv) Combined Sewer Overflows. 모의 실험의 주요 결과는 다음과 같다:- (i) Fleetwood 방류구에서 방류된 coliform은 Fylde 연안에 거의 미치지 않는다:(ii)여름과 겨울, Ribble에서 유입된 coliform은 Lytham St.Annes에서 10-500(counts/100ml)농도분포를 보였다;(iii)CSO에서 방류된 오수는 해안에서 벗어나 offshore로 이동되지 못하는 것으로 예측되었다.