• 한국통신학회논문지
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• 제23권8호
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• pp.1998-2009
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• 1998

본 논문에서는 배경의 움직임이 유발되는 능동 CCD 카메라를 통하여 실시간으로 포착되는 영상 데이터를 대상으로 카메라의 사전 설치 정보나 좌표 보정(calibration) 없이 강체(rigid body) 혹은 비 강체(non-rigid body)의 움직이는 물체를 추출하고 이의 이동 방향을 판단하여, 추적하는 효율적인 알고리즘을 제안한다. 이동 물체의 영역분할을 위하여 동체의 형태를 규정하는 특징 점을 추출하고, 시간에 따른 특징 점의 이동 벡터로 구성된 특정 플로우 필드(feature flow field)를 구한 후 이들을 다차원 특정 공간상에서 군집화(clustering)함으로써 동체를 추출한다. 제안하는 IRMAS(lncremenatal Rotational Minimum Angle Search)에 의하여 군집화된 특정점들의 볼록 다각형(convex hull)올 구함으로써 이동 물체의 개괄적인 외곽 형태를 재 구성한다. 또한, 이동 궤적의 갑작스러운 변화를 가져올 수 있는 동작 특성을 가지는 이동 물체의 효과적인 추적을 목적으로 개선된 선형 예측기를 사용하였다. 이동 궤적 예측기는 기존의 선형 예측기의 차수를 이동의 변화도에 따라 적응적으로 조정함으로써 예측 오차를 감소시켜, 빠른 속도로 이동 궤적에 수렴한다.

• KIEAE Journal
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• 제13권5호
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• pp.43-50
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• 2013

Recent researches on plant factory system deal with the convergence of lighting technology, agricultural technology inclusive to the high-tech industries worldwide in order to respond to the decreasing crop harvest due to global warming and abnormal weather phenomena. However, the fundamental performance standard is not currently being introduced in the case of plants factory and its commercialization is not activated because of high initial investment and operating cost. Large portion of the initial investment and operating cost of a plant factory is ascribed to artificial light sources and thermal control facilities, therefore, innovation should be provided in order to improve the economics of the plant factory. As an alternative, new plant factory could harness solar thermal and geothermal systems for heating, cooling and ventilation. In this study, a natural light dependent multi-layer plant factory's thermal environment was analyzed with two-dimensional numerical methods to elicit efficient operation conditions for optimized internal physical environment. Depending on the supply air temperature and airflow rate introduced in the facility, the temperature changes around the crops was interpreted. Since the air supplied into the plant factory does not stay long enough, the ambient temperature predicted around the plating trays was not significantly different from that of the supplied air. However, the changes of airflow rate and air flow pattern could cause difference to the temperature around the planting trays. Increasing the amount of time of air staying around the planting trays could improve energy performance in case the thermal environment of a natural light based multi-layer plant factory is considered.

• 한국해양공학회지
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• 제30권1호
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• pp.44-50
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• 2016

An experimental study was performed to investigate the behavior of green water on a structure with a rectangular cross section under wave conditions, along with the flow characteristics in bubbly water flow. An experiment was conducted in a two-dimensional wave flume using an acrylic model (1/125) of FPSO BW Pioneer operating in the Gulf of Mexico under its design wave condition. The occurrence of green water, including its development, in front of the model was captured using a high-speed Charge Coupled Device (CCD) camera with the shadowgraph technique. Using consecutive images, the generation procedure for green water on the model was divided into five phases: flip through, air entrapment, wave run-up, wave overturning, and water shipping. In addition, the distinct water elevations of the green water were defined as the height of flip through, height of splashing jet, and height of freeboard exceedance, and showed a linear relationship with the incoming wave height.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제16권1호
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• pp.64-70
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• 2008

Temperatures of engine head and liner depend on many factors such as spray and combustion process, coolant passage flow and engine related structures. To estimate the temperature distribution of engine structure, multi-dimensional computational fluid dynamics (CFD) codes have been mainly adopted. In this case, it is of great importance to obtain the realistic wall temperature distribution of entire engine structure. In the present work, a CFD-FEM coupling methodology was presented to address this demand. This approach was applied to a real large-size marine diesel engine. CFD combustion and coolant flow simulations were coupled to FEM temperature analysis. Wall heat flux and wall temperature data were interfaced between combustion simulation and solid component temperature analysis via translator by a commercial CFD package named FIRE by AVL. Heat transfer coefficient and surface temperature data were exchanged and mapped between coolant flow simulation and FEM temperature analysis. Results indicate that there exists the optimum cell thickness near combustion chamber wall to reasonably predict the wall heat flux during combustion period. The present study also shows that the effect of cell refining on predicting in-cylinder pressure during combustion is negligible. Hence, the basic guidance on obtaining the wall heat flux needed for the reasonable CFD-FEM coupling analysis has been established. It is expected that this coupling methodology is a robust tool for practical engine design and can be applied to further assessment of the temperature distribution of other engine components.

• 해양환경안전학회지
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• 제22권4호
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• pp.335-343
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• 2016

마산만에서 수치모델을 이용하여 해파리의 시 공간적 분포를 파악하였다. 먼저 3차원 해수유동모델(POM)을 이용하여 조석, 바람, 수온 염분의 효과를 고려한 잔차류를 계산하였다. 마산만의 마산항, 중공업단지, 가포신항에서 발생한 해파리의 거동을 파악하기 위하여 잔차류에 의한 입자추적자 모델을 이용하였다. 해파리의 분포는 마창대교 북쪽해역에서 최대인 2,533 개체수가 나타났다. 이와 같은 현상은 잔차류의 다방향으로 혼재하는 흐름과 지형적인 영향으로 판단된다. 해파리의 이동에 영향을 미치는 잔차류가 우세한 해역에서 외력조건에 따른 해파리의 집적도를 알아보기 위해서 조석잔차류, 취송류, 밀도류의 유형별 수치실험을 하였다. 특히 마산만의 마창대교와 마산만 입구인 모도해역에서는 취송류(바람에 의한 효과)가 해파리의 집적에 탁월한 것을 확인하였다.

• 한국전산유체공학회지
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• 제17권3호
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• pp.68-74
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• 2012

Near-wall effect on wakes behind particles is one of the important factors in precise tracking of particles in turbulent flows. However, most aerodynamic force models for particles did not fully consider the wall effect. In the present study, we focused on changes of hydrodynamic forces acting on a particle depending on wall proximity. To this end, we developed an immersed boundary method with multi-direct forcing incorporated to a fully implicit decoupling procedure for incompressible flows. We validate the present immersed boundary method through two-dimensional simulations of flow over a circular cylinder. Comprehensive parametric studies on the effect of the wall proximity on the drag and lift forces acting on an immersed circular cylinder in a channel flow are performed in order to investigate general flow patterns behind the circular cylinder for a wide range of Reynolds number (0.01 ${\leq}$ Re ${\leq}$ 200). As the cylinder is closer to the wall, the drag coefficient decreases while the lift coefficient increases with a local maximum. Maximum drag and lift coefficients for different wall proximities decrease with increment of Reynolds number. Normalized drag and lift coefficients by their maximum values show universal correlations between the coefficients and wall proximity in a low Reynolds number regime (Re ${\leq}$ 1).

• 한국유체기계학회 논문집
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• 제14권6호
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• pp.96-101
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• 2011

Korea Aerospace Research Institute is performing 3 stage transonic axial compressor development program. This paper introduces design step of the compressor, the performance test results and its analysis. In the fore part of the paper, aerodynamic process of the 3 stage axial compressor is presented. To satisfy both of the mass flow and pressure rise, the compressor should rotate at a high rotational speed. Therefore the transonic flow field forms in the rotor stages and it is designed with a relatively high pressure rise per stage to satisfy its design target. The compressor stage consists of 3 stages, and the bulk pressure ratio is 2.5. The first stage is burdened with the highest pressure ratio and less pressure rises occur in the following stages. Also it is designed that tip Mach number of the first rotor row does not exceed 1.3, while the maximum relative Mach number in the rotor stage is between 1.3~1.4 to increase the compressor flow coefficient. The final design has been confirmed by iterating three dimensional CFD calculations to verify design target and some design intentions. In the latter part of the paper, its performance test processes and results are presented. The performance test result shows that the overall compressor performance targets; pressure ratio and efficiency are well achieved. The stator static pressure distributions show that the blade loading is gradually increasing from the downstream of the compressor.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제27권3호
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• pp.20-29
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• 2013

실규모 환기부족 구획화재에서 수직 개구부의 형상 및 위치변화에 따른 열 및 화학적 화재특성 변화를 수치적으로 검토하기 위하여, 이론적 최대 공기 유입량을 결정하는 환기인자($A\sqrt{h}$)와 heptane pool 화재의 질량 감소율이 모든 조건에 대하여 동일하게 설정되었다. 주요 결과로서, 출입문 형상의 변화는 구획 내부의 열 및 화학적특성 변화에 큰 영향을 미친다. 창문 위치의 변화는 화재지속시간 및 재순환 유동구조를 포함한 추가적인 화재특성의 복잡한 변화를 초래하였다. 이들 결과는 개구부 유동 및 연료/공기의 혼합현상을 포함한 다차원 유동 및 화재특성을 통해 상세히 분석되었다.

• 한국추진공학회지
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• 제22권6호
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• pp.84-93
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• 2018

냉각제 분사조건이 변화할 때 혼합가스 사출시스템 (또는 가스-스팀 발사체계) 냉각효율 및 발사체 사출성능의 변화를 확인하기 위해 3차원 수치모사를 수행하였다. 선행연구를 참조하여 구축한 1차원 모델을 통해 3차원 단상(single-phase) 계산모델을 검증한 후, Discrete Phase Model을 활용하여 고온의 기체에 냉각제 분사를 모사한 이상(two-phase) 유동 계산을 수행하였다. 냉각제 유량과 분사구 개수를 각각 변화시키면서 계산을 수행한 결과, 분사구 개수를 증가시켰을 경우 냉각효율이 보다 개선되었다. 또한 분사조건에 따라 냉각제 액적 서로간의 coalescence 발생 빈도 및 공간분포 변화가 발생하여 액적의 직경이 달라졌고, 이는 냉각제 증발률에 영향을 미쳤다. 냉각제의 증발은 breech 내부의 온도를 감소시키는 반면에 압력감소를 억제하여 사출시스템 최적화 설계에 있어 중요한 요소임을 확인하였다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제50권6호
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• pp.397-405
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• 2017

인구와 자산이 밀집된 도시에서 침수가 발생할 경우 농촌과 달리 관거월류에 의한 건축물 피해가 지배적이기 때문에 이를 고려한 피해액산정기법의 적용이 필요하다. 본 연구는 도림천 유역의 도림1 배수분구를 대상으로 침수예측을 다차원 홍수피해산정방법을 통한 침수피해액 분석을 실시하였다. 과거 침수가 발생한 강우사상을 활용하여 XP-SWMM 모형을 통한 도시유출해석 및 침수해석을 실시하였고, 침수구역의 행정구역별 기초자료와 유출해석 결과를 활용하여 건물 피해액을 산정하였다. 침수범위를 예측하기 위한 XP-SWMM모형 구동 결과, 관거 월류에 의한 침수 발생 4시간 후인 16시 30분에 침수면적이 가장 넓게 나타났고, 계산된 침수심 별 침수면적을 다차원법과 연계하여 건물 피해액을 산정하였다. 연구결과, 최대 침수면적은 $305,955m^2$으로 나타났으며, 0~0.5 m의 경우 $305,190m^2$, 0.5 m 이상은 $765m^2$으로 나타났으며, 침수해석 결과를 활용한 도림1 배수분구의 건물피해액은 약 155억 원, 건물 내용물 피해액은 약 70억 원으로 산정되었고, 0~0.5 m 이하의 건물 및 건물 내용물 피해액은 약 224억 원, 0.5 m 이상 약 1억 원으로 산정되었다. 본 연구결과를 토대로 할 때, 도시지역의 침수피해액 산정을 위해 침수심 및 침수시간과 같은 다양한 피해양상에 따라 세분화된 피해액 산정기법이 필요할 것으로 판단된다.