• Nuclear Engineering and Technology
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• 제54권6호
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• pp.2173-2187
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• 2022

A 3D thermo-elasto-hydrodynamic model is developed to analyze the sealing performance of a notched mechanical seal applied in the reactor coolant pump. In the model, the generalized Reynolds equation, the energy equation coupled with notch heat balance equation, the heat conduction equations, and the deformation equations of the sealing rings are iteratively solved by the finite element method. The film pressure and temperature distribution are obtained, and the deformation of the sealing rings is revealed to study the mechanism of the notched mechanical seals. A parameterized study is conducted to analyze the sealing performance under different operating conditions. As a comparison, the sealing performance of non-notched seals is also studied. The results show that the hydrostatic effect is dominant in the load-carrying capacity of the fluid film due to the radial mechanical and thermal deformations. The notch can cool the fluid film and influence the thermal deformation of seal rings. The sealing performance is sensitive to the pressure difference, ambient temperature, and rotational speed. It is suggested to set the notches on the softer sealing rings to acquire the greater hydrodynamic effect. Compared with the non-notched, the notched end face holds a better lubrication performance, especially under lower rotational speed.

• 한국식품영양과학회지
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• 제41권8호
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• pp.1176-1181
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• 2012

본 연구는 초고압 처리가 발효 중인 막걸리의 이화학적 및 미생물적 특성에 미치는 영향을 파악하기 위하여 실시하였다. 초고압은 막걸리 숙성 0일째부터 2일 간격으로 총 6일까지의 시료에 대하여 400 MPa 압력으로 5분간 실시하였다. 그 결과, 초고압 처리로 젖산균은 5~6 log 수준으로 감소하였으며 이후 일정기간이 경과한 후에 다시 약 3~6 log cfu/mL 수준으로 출현하였다. 효모도 마찬가지로 5~6 log 수준으로 검출한계 이내로 감소하였지만 숙성완료 시점까지 다시 출현하지는 않았다. 초고압을 처리한 막걸리는 알코올 생성이 정지되는 것으로 나타났으며 특히 0일차와 2일차에 처리한 시료는 알코올이 거의 생성되지 않았다. 초고압 처리는 젖산균을 사멸시켜 pH와 적정산도에 영향을 미쳤다. 특히 2일차 초고압 처리 막걸리는 젖산균이 사멸되어 pH가 저하되지 않았으며 또한 적정산도도 낮게 나타났다. 환원당 함량의 경우 0일차 처리구는 효모에 의한 알코올 전환이 일어나지 않아 계속적으로 환원당이 증가하여 6일째 8.99%에 달하였으며 2일차 처리구는 효모가 살균되어 환원당이 알코올로 효율적으로 전환되지 못하여 5.01%를 나타내었다. 초고압을 처리하지 않은 처리구는 1.53%를 나타내었다. 결론적으로 발효과정 중 막걸리에 대한 초고압 처리는 발효 미생물의 변화를 유발하여 이화학적 특성 및 미생물적 특성에 영향을 미침을 알 수 있었으며 최종적으로 막걸리 품질에도 영향을 미칠 수 있을 것이라고 생각되었다.

• 한국식품과학회지
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• 제44권3호
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• pp.312-316
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• 2012

막걸리에서 분리된 B. subtilis의 특성을 파악하고자 영양유무(buffer와 TSB), pH(pH 7과 4, 막걸리 pH 4), adaptation 조건에 따라 초고압에 의한 저감 효과를 살펴보았다. B. subtilis 포자는 영양유무, pH에 관계없이 환경 적응력이 있었고, 초고압에 의한 저감효과도 미미하게 관찰되었다. B. subtilis 영양세포는 영양유무와 pH에 따라 대조구(non-treatment)의 균수 차이가 관찰되었고, 초고압에 의한 저감 효과도 다르게 나타났다. B. subtilis 영양세포는 저온에서 영양과 pH가 불리한 환경에서 endospore를 형성하여 적응을 하게 되고 초고압에 의한 저감효과는 감소하는 것으로 나타났다. 특히 막걸리에 접종한 경우는 buffer(pH 4)와 TSB(pH 4)보다 적응력이 약한 것으로 관찰되었다. B. subtilis 포자를 접종한 막걸리의 저장 실험 결과, 내열성이 있으며 균의 증식은 관찰되지 않았다. 결론적으로, 막걸리에서 B. subtilis는 대부분 포자상태로 존재하며, 포자는 초고압에 대한 저항력이 큰 것을 알 수 있었다. 그러나 초고압은 영양세포 사멸에 효과적이었다.

• 한국가스학회지
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• 제1권1호
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• pp.21-26
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• 1997

본 논문에서는 비선형 유한요소해석 프로그램을 이용하여 초저온 액체에 의한 정압과 열하중을 받는 멤브레인 구조물의 응력기동과 응력수준을 6가지 주름모델에 대한 수치적 해석결과를 제시하였다. 맴브레인 판재의 상면을 따라 최대 평균법선 응력분포에 관한 여러 가지 기하학적 주름의 3차원 해석을 수행하였고, 이들 주름형상에 대한 유한요소해석 결과를 비교$\cdot$고찰하였다. 링 마디식 모델의 주름 형상은 작은 코너반경과 정점곡률을 갖는 테크니가즈식 주름에 비하여 효과적으로 거동하고 있음을 보여주고 있다. 유한요소해석 결과예 의하면 LNG 저장탱크에 이들 모델을 사용할 경우 링 마디식 주름이 여타 주름 모델에 비하여 가장 깊은 180m에서도 사용될 수 있음을 보여준다.

• Steel and Composite Structures
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• 제47권2호
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• pp.289-296
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• 2023

The failure of a thin-walled tube was studied in this paper based on three failure models. Both proportional and non-proportional loading paths were applied. Proportional loading consisted of combined tension-torsion. Cyclic non-proportional loading was also applied. It was a circular out-of-phase axial-shear stress loading path. The third loading path was a combination of a constant internal pressure and a bending moment. The failure models under study were equivalent plastic strain, modified Mohr-Coulomb (Bai-Wierzbicki) and Tearing parameter models. The elasto-plastic analysis was conducted using J2 criterion and nonlinear kinematic hardening. The return mapping algorithm was employed to numerically solve the plastic flow relations. The effects of the hydrostatic stress on the plastic flow and the stress triaxiality parameter on the failure were discussed. Each failure model under study was utilized to predict failure. The failure loads obtained from each model were compared with each other. The equivalent plastic strain model was independent from the stress triaxiality parameter, and it predicted the highest failure load in the bending problem. The modified Mohr-Coulomb failure model predicted the lowest failure load for the range of the stress triaxiality parameter and Lode's angle.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제34권6호
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• pp.211-221
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• 2022

파의 처오름높이는 제방, 호안 및 방파제와 같은 해안 구조물의 설계에 영향을 미치는 가장 중요한 매개변수 중 하나이다. 본 연구에서는 비정수압 수치모형인 SWASH(Zijlema et al., 2011)를 이용해 고정된 수중 및 부유식 사각형 구조물에 의한 고립파의 처오름높이 저감 효과를 분석하였다. SWASH 수치모형이 고립파의 전파, 쇄파 및 처오름현상을 매우 잘 재현하는 것을 확인하였다. 또한 수중 및 부유식 사각형 구조물에 의한 고립파의 파랑변형을 잘 재현하는 것을 확인하였다. 마지막으로 수중 및 부유식 사각형 구조물의 처오름높이 저감 효과를 검토하였다. 부유식 구조물의 에너지 감쇠효과는 수중 구조물보다 크고, 처오름높이 저감에 더 효과적인 것으로 나타났다.

• Coupled systems mechanics
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• 제2권2호
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• pp.147-157
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• 2013

We numerically investigate the electronic band structure of carbon nanotubes (CNTs) under radial corrugation. Hydrostatic pressure application to CNTs leads to a circumferential wave-like deformation of their initially circular cross-sections, called radial corrugations. Tight-binding calculation was performed to determine the band gap energy as a function of the amplitude of the radial corrugation. We found that the band gap increased with increasing radial corrugation amplitude; then, the gap started to decline at a critical amplitude and finally vanished. This non-monotonic gap variation indicated the metal-semiconductor-metal transition of CNTs with increasing corrugation amplitude. Our results provide a better insight into the structure-property relation of CNTs, thus advancing the CNT-based device development.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2000년도 춘계학술대회논문집B
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• pp.825-828
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• 2000

The objective of the present study is to develop a new device that the viscous characteristics of fluids are determined by applying the unsteady flow concept to the traditional capillary tube viscometer. The capillary tube viscometer consists of a small cylindrical reservoir, capillary tube, a load celt system oat measures the mass flow rate, interfacers, and computer. Due to the small size of the reservoir the height of liquid in the reservoir decreases as soon as the liquid in the reservoir drains out through the capillary and the mass flow rate in the capillary decreases as the hydrostatic pressure in the reservoir decreases resulting in a decrease of the shear rate in the capillary tube. The instantaneous shear rate and. driving force in the capillary tube are determined by measuring the mass flow rate through the capillary, and the fluid viscosity is determined from the measured flow rate and the driving force.

• 한국방재학회:학술대회논문집
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• 한국방재학회 2010년도 정기 학술발표대회
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• pp.52.1-52.1
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• 2010

본 연구에서는 자유수면 흐름을 해석할 수 있는 연직방향에 대해 좌표변환된 3차원 동수압 모형을 제시하였다. 제시한 모형은 자유수면파 동수압의 해석을 위하여, 2중 예측-수정(double predictor-corrector)방법을 적용하였다. 본 연구에서는 자유수면과 동수압을 고려하기 위하여 자유수면 보정단계와 동수압 보정단계로 나누어 정확한 동역학적 경계조건을 적용하는 방법을 제시하였고, 제시한 모형을 이용한 수치모의 결과를 검증하기 위하여 타원형 천퇴에 의한 파의 변형에 대한 수치모의를 실시하였다. 전반적으로 수치모의 결과는 실험자료와 일치하였다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제44권6호
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• pp.429-438
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• 2011

In order to simulate a free surface flow in a trench channel, a three-dimensional incompressible unsteady Reynolds-averaged Navier-Stokes (RANS) equations are closed with the ${\kappa}-{\epsilon}$ model. The artificial compressibility (AC) method is used. Because the pressure fields can be coupled directly with the velocity fields, the incompressible Navier-Stokes (INS) equations can be solved for the unknown variables such as velocity components and pressure. The governing equations are discretized in a conservation form using a second order accurate finite volume method on non-staggered grids. In order to prevent the oscillatory behavior of computed solutions known as odd-even decoupling, an artificial dissipation using the flux-difference splitting upwind scheme is applied. To enhance the efficiency and robustness of the numerical algorithm, the implicit method of the Beam and Warming method is employed. The treatment of the free surface, so-called interface-tracking method, is proposed using the free surface evolution equation and the kinematic free surface boundary conditions at the free surface instead of the dynamic free surface boundary condition. AC method in this paper can be applied only to the hydrodynamic pressure using the decomposition into hydrostatic pressure and hydrodynamic pressure components. In this study, the boundary-fitted grids are used and advanced each time the free surface moved. The accuracy of our RANS solver is compared with the laboratory experimental and numerical data for a fully turbulent shallow-water trench flow. The algorithm yields practically identical velocity profiles that are in good overall agreement with the laboratory experimental measurement for the turbulent flow.