• 한국환경과학회지
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• 제8권6호
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• pp.653-660
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• 1999

The flow of non-rotation atmosphere with uniform stratification and wind past an isolated three dimensional topography obstacle is investigated with three-dimensional hydrostatic and non- hydrostatic numerical model. The characteristic of turbulence created the back of topography obstacle is usually defined by Froude number which is the function of upstream wind speed, the height of topography obstacle, and atmospheric stability. Turbulence tends to be formed more easily at the non-hydrostatic model than hydrostatic model. Especially, the difference between flow patterns of two models generated by isolated obstacle is more clear under low Froude number. The difference of flow patterns can be only seen at relatively low altitude, but at high altitude the patterns of two models are almost same. In this research, wind velocity in the parameters related with Froude number have great sensitivity at responsibility of numerical models. and slop of obstacle is also important factor at the flow pattern regardless of the species of numerical model

• 한국방재학회 논문집
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• 제10권1호
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• pp.103-109
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• 2010

본 연구에서는 자유수면 흐름에 적용할 수 있는 연직방향에 대해 좌표변환된 3차원 동수압 모형을 제시하였다. 제시한 모형은 자유수면과 동수압의 해석을 위하여, 2중 예측-수정(double predictor-corrector)방법을 적용하였다. 본 연구에서는 정확한 동역학적 경계조건(자유수면에서의 압력은 0인 조건)을 적용하는 방법을 검토하였고, 제시한 모형을 이용한 수치모의 결과를 해석해와 비교하여 본 연구에서 제시한 모형의 우수성을 검증하였다.

• 대한토목학회논문집
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• 제28권6B호
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• pp.691-696
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• 2008

본 연구에서는 자유수면 흐름에 적용할 수 있는 연직방향에 대해 좌표변환된 3차원 동수압 모형을 제시하였다. 제시한 모형은 자유수면과 동수압의 해석을 위하여, 2중 예측-수정(double predictor-corrector)방법을 적용하였다. 본 연구에서는 정확한 동역학적 경계조건(자유수면에서의 압력은 0인 조건)을 적용하는 방법을 검토하였고, 이 경계조건은 기존에 개발된 모형에 미소한 수정을 통하여 적용 가능함을 보여주었다. 본 연구에서 제시한 모형과 기존 모형의 계산결과를 비교하였을 때 동역학적 경계조건의 정확한 적용이 매우 중요함을 알 수 있다.

• Coupled systems mechanics
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• 제1권3호
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• pp.247-268
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• 2012

A finite element model is developed for dynamic response prediction of floating offshore wind turbine systems considering coupling of wind turbine, floater and mooring system. The model employs Morison's equation with Srinivasan's model for hydrodynamic force and a non-hydrostatic model for restoring force. It is observed that for estimation of restoring force of a small floater, simple hydrostatic model underestimates the heave response after the resonance peak, while non-hydrostatic model shows good agreement with experiment. The developed model is used to discuss influence of heave plates and modeling of mooring system on floater response. Heave plates are found to influence heave response by shifting the resonance peak to longer period, while response after resonance is unaffected. The applicability of simplified linear modeling of mooring system is investigated using nonlinear model for Catenary and Tension Legged mooring. The linear model is found to provide good agreement with nonlinear model for Tension Leg mooring while it overestimates the surge response for Catenary mooring system. Floater response characteristics under different wave directions for the two types of mooring system are similar in all six modes but heave, pitch and roll amplitudes is negligible in tension leg due to high restraint. The reduced amplitude shall lead to reduction in wind turbine loads.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제30권3호
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• pp.114-122
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• 2018

본 연구는 다공성 구조물과의 파랑의 상호 작용을 수치모의하기 위한 비정수압 수치모형인 SWASH를 소개한다. 이 수치모형은 ${\sigma}$-좌표계에 Volume Averaged Reynolds Averaged Navier-Stokes(VARANS)을 지배방정식으로 다공성 매체에서의 유동을 계산한다. 다공성 매체에서의 유동을 고려하기 위해 사용된 경험적 저항 계수는 보정 작업이 필요하다. 본 연구에서는 수치모형에 사용된 경험적 저항 계수를 다공성 매체를 통과하는 댐 붕괴 실험과 다공성 구조물과 고립파의 상호 작용에 대한 실험을 이용하여 보정 및 검증하였다. 실험 결과와 수치실험 결과는 비교적 잘 일치하는 것으로 나타났다. 또한 비정수압 수치모형인 SWASH가 VOF 접근법을 기반으로 하는 3차원 다공성 유동 모델보다 계산상 훨씬 더 효율적이라는 것이 확인되었다.

• Environmental Sciences Bulletin of The Korean Environmental Sciences Society
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• 제1권2호
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• pp.119-124
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• 1997

Cloud streets were successfully simulated by numerical model (RAMS) including an isolated mountain near the coast, large sensible heat flux from the sea surface, uniform stratification and wind velocity with low Froude number (0.25) in the inflow boundary. The well developed cloud streets between a pair of convective rolls are simulated at a level of 1 km over the sea. The following five results were obtained: 1) For the formation of the pair of convective rolls, both strong static instability and a topographically induced mechanical disturbance are strongly required at the same time. 2) Strong sensible heat flux from the sea surface is the main energy source of the pair of convective rolls, and the buoyancy caused by condensation in the cloud is negligibly small. 3) The pair of convective rolls is a complex of two sub-rolls. One is the outer roll, which has a large radius, but weak circulation, and the other is the inner roll, which has a small radius, but strong circulation. The outer roll gathers a large amount of moisture by convergence in the lower marine boundary, and the inner roll transfers the convergent moisture to the upper boundary layer by strong upward motion between them. 4) The pair of inner rolls form the line-shaped cloud streets, and keep them narrow along the center-line of the domain. 5) Both by non-hydrostatic and by hydrostatic assumptions, cloud streets can be simulated. In our case, non-hydrostatic processes enhanced somewhat the formation of cloud streets. The horizontal size of the topography does not seem to be restricted to within the small scale where non-hydrostatic effects are important.

• 한국수자원학회논문집
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• 제45권4호
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• pp.349-360
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• 2012

본 연구에서는 3차원 점성 흐름에 적용될 수 있는 비정수압 자유수면 모형을 수평방향 직교 곡선좌표계에서 개발하였다. 개발된 수치모형은 엇갈린 격자를 사용함으로써 발생되는 자유수면에서의 경계조건 종결 문제를 수면층 방정식을 도입하여 해결하였으며, 난류의 유동 해석을 위한 폐합식으로 등방성의 k-${\varepsilon}$ 난류모형을 이용하였다. 본 연구에서 운동량방정식은 이송-확산항만으로 중간단계의 유속을 예측하고, 압력 및 중력을 포함하는 생성항과 연속방정식을 결합하여 다음 시간단계의 유동장을 결정하는 계산 단계 분리법을 이용하였다. 수치모형의 적용성 평가를 위하여 폐쇄된 2차원 수조에서의 취송류, 급경사를 가지는 2차원 수로에서의 흐름, 원심력에 의한 이차류 흐름특성 분석을 위한 3차원 급변 만곡류에 대한 모의를 실시하였다. 수치모의 예측치는 수리모형 실험값과 수위, 유속, 난류특성 등에서 일치하는 양상을 보이는 것이 확인되었다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제12권2호
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• pp.193-200
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• 2008

탄-소성론에 근거한 콘크리트나 토질과 같은 재료의 파괴 포락선은 주응력을 축으로 하는 공간 좌표계상에서 인장의 등압(hydrostatic stress)축을 향해 기울어진 형태를 가지며 소성흐름이 상관소성흐름 법칙(associated flow rule)에 따라 결정될 경우 콘크리트의 거동 예측시에 과도한 체적 팽창률을 나타내게 된다. 본 논문에서는 콘크리트의 다축응력 하에서의 거동을 예측하기 위하여 비균일 경화(nonuniform hardening)를 적용한 5계수 파괴 포락선과 등압축 방향 성분의 소성 흐름을 수정하는 비상관 소성흐름 법칙(non-associated flow rule)을 사용하여 비선형 유한요소해석 프로그램을 개발하였으며 신뢰성 있는 연구자의 다축응력 실험결과와 유한요소해석 프로그램의 해석결과를 비교하였다.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제23권5호
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• pp.335-344
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• 2011

곡면의 경계를 가지는 수로에서 비선형 파랑의 상호작용을 모의하기 위한 비정수압 자유수면 모형이 개발되었다. 제안된 모형은 비선형의 3차원 Navier-Stokes 방정식을 곡선좌표 영역에서 계산단계 분리법의 일종인 압력수정법에 의하여 수치적으로 해석된다. 특히, 연직방향으로 변형된 형태의 엇갈린 격자를 이용하여 상대적으로 간단하게 압력방정식과 자유수면 경계조건을 구성하였다. 개발된 모형의 수치해석 정확도는 2차원의 수치 파수조에서 파랑의 비선형 정도에 대하여 5차의 스토스우크스 해석해와 비교하였다. 본 모형의 실제적 적용은 원형의 수로에서 회절과 반사에 의해 변형되는 비선형 파의 변형에 초점을 맞추어 수행하였다. 두개의 파를 중첩한 고비선형의 파에 대한 경우를 제외하고 수치해석 결과는 비선형적인 영향을 고려하지 않은 해석해의 선형적인 중첩과 일치하였다. 두개의 파를 중첩한 고비선형의 파에 대한 모의를 통하여 본 모형은 원형의 수로에서 비선형 군파의 변형에관한 수치적인 모의 가능성을 제시하였다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2000년도 가을 학술발표회논문집(I)
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• pp.617-622
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• 2000

In this study, effective compressive strength and nodal zone of Strut-and-Tie Model are studied to propose a new design method for RC T-type pier coping for prevention of sudden brittle failure. The coping which transmits loads of bridge to pier should be properly designed to retain ductile behavior. In order to carry out this proper design using STM, tie must yield before concrete fails, and a stress at strut should not exceed a certain effective stress. Therefore, reasonable determination of the effective compressive strength of strut by considering stress states at the nodal zone exactly is very important. Since conventional STM is applied under assumption that all nodes are under hydrostatic stress state, actual non-hydrostatic stress state in nodal zone caused by geometrical characteristics, loading conditions, support conditions of structures can not be considered properly. In order to apply STM for design of RC T-type pier coping, the non-hydrostatic stress state of nodal zone is considered and effective compressive strength is proposed. Then, a new design method of RC T-type pier coping which applies the principle of superposition to obtain optimum ductile behavior is rationally designed.