비선형 k-ε 모형을 이용한 부분 식생 개수로 흐름의 평균흐름 및 난류구조 수치모의

최성욱,최성욱,김태준,Choi, Seongwook,Choi, Sung-Uk,Kim, Taejoon 대한토목학회 2014 대한토목학회논문집 Vol.34 No.3

본 연구에서는 부분 식생된 개수로에서 평균흐름 및 난류구조에 관한 수치모의 결과를 제시하였다. 이를 위하여 식생항력항이 포함된 레이놀즈 평균 Navier-Stokes 방정식을 수치해석 하였고 난류 모형으로 비선형 k-${\varepsilon}$ 모형을 이용하였다. 제시된 모형을 Nezu and Onitsuka (2001)의 실험수로에 적용하여 모의된 결과를 실험 계측자료 및 Kang and Choi (2006)의 Reynolds stress model 모의결과와 비교하였다. 실험결과와 비교한 결과에 따르면, 비선형 k-${\varepsilon}$ 모형이 평균흐름의 대체적인 경향을 잘 모의하는 것으로 확인되었다. 또한, 식생 영역과 비식생 영역의 경계면에서 쌍와 (twin vortices)가 생성되고 난류강도와 레이놀즈 응력의 최대점이 위치하는 것을 확인하였다. 레이놀즈 응력에 대해서는 경향은 잘 모의하지만 정량적으로 과소 산정하는 것으로 나타났다. This study presents a numerical modeling of mean flow and turbulence structures of partly-vegetated open-channel flows. For this, Reynolds-averaged Navier-Stokes equations with vegetation drag terms are solved numerically using the non-linear k-${\varepsilon}$ model. The numerical model is applied to laboratory experiments of Nezu and Onitsuka (2001), and simulated results are compared with data from measurement and computations by Kang and Choi's (2006) Reynolds stress model. The simulation results indicate that the proposed numerical model simulates the mean flow well. Twin vortices are found to be generated at the interface between vegetated and non-vegetated zones, where turbulence intensity and Reynolds stress show their maximums. The model simulates the pattern of the Reynolds stress well but under-predicts the intensity of Reynolds stress slightly.

k-ε 난류모형을 이용한 중층 밀도류의 수치모의

최성욱,최성욱,Choi, Seongwook,Choi, Sung-Uk 한국수자원학회 2017 한국수자원학회논문집 Vol.50 No.9

본 연구에서는 중층 밀도류를 모의할 수 있는 $k-{\varepsilon}$ 난류모형의 지배방정식을 제시하고 수치모의를 수행하였다. 깊은 수체에 모형을 적용하여 중층 밀도류를 모의하고 게산된 유속과 초과밀도 분포를 분석하였다. 밀도류의 주 흐름방향을 따라 물 연행으로 인해 유속이 감소되는 것과 Richardson 수의 증가로 인해 유속 변화율이 감소되는 것을 관찰하였다. 유속과 초과밀도의 유사성을 확인하였으나, 난류운동에너지와 소산율의 유사성에서는 보이지 않았다. $k-{\varepsilon}$ 모형의 모의 결과를 이용하여 중층 밀도류의 층적분 모형에서 사용될 수 있는 형상계수를 계산하였다. 또한, 층적분 모형을 이용하여 $k-{\varepsilon}$ 모형에서 사용되는 부력관련 모형상수 ($c_{3{\varepsilon}}$)와 부피팽창계수 (${\beta}_0$)를 계산하였다. This study presents a numerical model for simulating dense interflows. The governing equations are provided and the finite difference method is used with the $k-{\varepsilon}$ turbulence model. The model is used to simulate a dense interflow established in a deep ambient water, resulting velocity and excess density profiles. It is observed that velocity decreases in the longitudinal direction due to water entrainment in the vicinity of the outlet and rarely changes for increased Richardson number. Similarity collapses of velocity and excess density are obtained, but those of turbulent kinetic energy and dissipation rate are not. A shape factor for the dense interflow is obtained from the simulated profiles. The value of this shape factor can be used in the layer-averaged modeling of dense interflows. In addition, a buoyancy-related parameter ($c_{3{\varepsilon}}$) for the $k-{\varepsilon}$ model and the volume expansion coefficient (${\beta}_0$) are obtained from the simulated results.

저수지 퇴배사 모의를 위한 준정류모형

최성욱,최성욱,Choi, Sung-Uk,Choi, Seong-Wook 한국수자원학회 2012 한국수자원학회논문집 Vol.45 No.2

본 논문에서는 저수지 퇴사 및 배사현상을 모의하기 위한 준정류 모형을 제시하였다. 준정류 모형은 하상은 시간에 따라 변하지만 유동은 정상류라는 가정에 기초한다. 이것은 유동에 비해 매우 장기간에 걸쳐 하도형태가 변하기 때문에 타당하다. 개발된 모형을 저수지 퇴사에 관한 실내실험에 적용하였다. 수치계산을 통하여 상류측에서 공급되는 유사량에 따라 하도의 수심 및 하상경사가 조정되는 것을 보였다. 수치모의에 의한 수위와 하상고가 실험결과와 잘 일치하는 것을 확인하였다. 또한, 모형을 저수지 배사 현상에 관한 선행 실험 조건에 적용하였다. 이 경우에는 배사를 촉진시키기 위해 실험에서 부정류를 발생시켰기 때문에 준정류 모형에 의한 모의결과가 관측자료와 잘 일치하지 않는 것을 확인하였다. 마지막으로, 유사공급에 따른 평형 수심과 하상경사에 관한 공식을 제시하였으며 수치실험을 통하여 이를 검증하였다. This paper presents a quasi-steady model for numerical simulations of reservoir sedimentation and reservoir flushing. The quasi-steady model is based on the assumption that the flow is steady with time-dependent stream morphology change. This is reasonable because stream morphology changes over a long period, while the flow changes rapidly. The proposed model is first applied to two laboratory experiments for reservoir sedimentation. The channel is shown to be adjusted to new sediment supply at the upstream by changing both the flow depth and slope. Simulated water surface and bed profiles compare favorably to measured data. The model is also applied to reservoir flushing. Good agreement between simulated and measured data is not obtained due to time variation of outflow generated to facilitate the flushing in the experiment. Finally, relationships for equilibrium flow depth and bed slope are proposed and tested through numerical experiments.

대동맥 반사파를 재현한 4 element 대동맥 혈압 모델을 이용한 혈압 기반 진단 기술의 평가

최성욱,Choi, Seong Wook 대한의용생체공학회 2015 의공학회지 Vol.36 No.5

Invasive blood pressure (IBP) is measured for the patient's real time arterial pressure (ABP) to monitor the critical abrupt disorders of the cardiovascular system. It can be used for the estimation of cardiac output and the opening and closing time detection of the aortic valve. Although the unexplained inflections on ABP make it difficult to find the mathematical relations with other cardiovascular parameters, the estimations based on ABP for other data have been accepted as useful methods as they had been verified with the statistical results among vast patient data. Previous windkessel models were composed with systemic resistance and vascular compliance and they were successful at explaining the average systolic and diastolic values of ABP simply. Although it is well-known that the blood pressure reflection from peripheral arteries causes complex inflection on ABP, previous models do not contain any elements of the reflections because of the complexity of peripheral arteries' shapes. In this study, to simulate a reflection wave of blood pressure, a new mathematical model was designed with four elements that were the impedance of aorta, the compliance of aortic arch, the peripheral resistance, and the compliance of peripheral arteries. The parameters of the new model were adjusted to have three types of arterial blood pressure waveform that were measured from a patient. It was used to find the relations between the inflections and other cardiovascular parameters such as the opening-closing time of aortic valve and the cardiac output. It showed that the blood pressure reflection can bring wide range errors to the closing time of aortic valve and cardiac output with the conventional estimation based on ABP and that the changes of one-stroke volumes can be easily detected with previous estimation while the changes of heart rate can bring some error caused by unexpected reflections.

망막중심정맥폐쇄에서 발생한 황반부종에 대한 유리체강내 베바시주맙 주입술의 효과

최성욱,김현웅,윤일한,Sung Wook Choi,Hyun Woong Kim,Il Han Yun 대한안과학회 2010 대한안과학회지 Vol.51 No.5

Purpose: To report the effect of intravitreal injection of bevacizumab for the treatment of macular edema due to central retinal vein occlusion (CRVO). Methods: In a retrospective study, 18 consecutive patients (18 eyes) with macular edema from CRVO received intravitreal bevacizumab (1.25 mg). Ophthalmic examination included best corrected visual acuity (BCVA) and central macular thickness (CMT) at baseline and follow-up visits. Fluorescein angiography was performed during follow-up visits if necessary. Primary outcomes included a change in BCVA and CMT. Results: The mean duration from symptom detection to the first bevacizumab injection was 32.5 days. The patients received a mean of 2.17 injections of bevacizumab per eye. The mean baseline visual acuity (LogMAR) was 1.27 and increased to a mean of 0.75 at 5 weeks, and 0.81 at 24 weeks. The mean central macular thickness at baseline was 640.5 μm and decreased to a mean of 295.6 μm at 5 weeks and 284.7 μm at 24 weeks (p<0.05). In the ischemic CRVO group, no significant changes in visual acuity were found after 24 weeks. The increase in visual acuity did not correlate significantly with the decrease in CMT after 24 weeks (p=0.205). The result from the non-ischemic group was similar to the preceding result (p=0.151). Conclusions: Intravitreal bevacizumab resulted in a significant decrease in CMT in patients with CRVO after a 6-month follow- up. The visual acuity in patients with non-ischemic CRVO improved, but there was no significant improvement in the ischemic CRVO group. J Korean Ophthalmol Soc 2010;51(5):707-715

N-VOD 서버에서 VCR 서비스를 위한 효율적인 버퍼 및 디스크 스케쥴링

최성욱,Choi Seong-Wook 한국컴퓨터산업학회 2006 컴퓨터産業敎育學會論文誌 Vol.7 No.3

멀티미디어 스트림은 일반적으로 용량이 크고, 서로 다른 미디어간의 동기화가 필요하며 실시간으로 재생되어져야 한다는 특징이 있다. 그러므로 N-VOD 서버에 관계된 연구는, 궁극적으로 디스크 대역폭이나 버퍼의 크기 등 서버의 주어진 자원 한계 아래에서 얼마만큼 사용자의 수를 최대화 하느냐에 주된 관심이 되고 있다. 본 논문에서는 효율적인 멀티미디어 서비스를 위하여 서버의 자원을 관리하여 효율적으로 서비스를 할 수 있는 VCR 조작이나 버퍼 및 디스크 관리정책을 제안한다. 시뮬레이션 해본 결과 전통적인 방식보다 버퍼의 활용과 서비스 처리시간에서 약 18% 정도 향상된 성능을 보였는데, 이는 서비스 사용자의 수를 증가 시키는 문제와 밀접한 관련이 있다. Intensive studies have been made in the area of N-VOD server Multimedia files in the N-VOD sever are characterized with the large volume of data, the requirements of synchronization and real-time playback of streams. The basic goal of the study is to find an efficient mechanism to allow maximum number of users under the limited resources such as Buffer size and disk bandwidth. we propose a efficient VCR-LIKE operations and buffer, disk scheduling policy for multimedia services with management of VOD sever resources. Simulation results show that the rate of buffer usage and service time of proposed scheme are about 18% performance improved than that of traditional methods. This implies that our method can allow much more users for given resources.

BSR(Buzz, Squeak, Rattle)이음 발생 메커니즘 기본 원리와 시험평가 방법

최성욱,안성철,이강덕,Choi, Sung uk,Ahn, Sungcheul,Ih, Kang Duck 한국음향학회 2018 韓國音響學會誌 Vol.37 No.5

차량 주행 성능이 정숙화되고, 고객의 감성 품질에 대한 기대치가 높아지면서, 주행 중에 불규칙으로 발생하는 이음에 대한 개선 연구가 다양하게 수행되고 있다. 자동차에서 이음은 인접한 부품간의 접촉면에서 발생한다. 접촉면에 진동 또는 힘 등의 외력 작용하면, 접촉 표면 사이에 물리적인 상호작용이 발생되어 이음이 발생하는 것이다. 본 논문에서는 지난 10여년 간 자동차에서 발생되는 이음 현상을 관찰하고, 개선하기 위한 연구를 수행하면서 정리한 것으로 이음의 종류와 발생 기본 원리를 개념적으로 설명하고자 한다. 이를 통해, 향후 자동차뿐 아니라 다른 산업계에서도, BSR(Buzz, Squeak, Rattle) 관련 개선 연구를 진행 하고자 하는 연구자에게 이음 현상을 파악하고, 개선안을 도출 하는 생각을 틀을 제공하여, 보다 향상된 연구가 진행될 수 있게 되길 기대한다. Various studies have been conducted to improve the BSR (Buzz, Squeak, Rattle) noise generated irregularly while the vehicle is running. In vehicle, When an external force such as vibration or force flows into the contact surface, BSR noise is generated at the contact surfaces of nearby components. In this paper, BSR conceptually explain the kind of noise generation mechanisms and the basic principles of generation, which have been proven by observing and improving noise phenomena in automobiles over the last 10 years. Through this, it is expected that researchers who want to study BSR related improvement research not only in automobiles but also in other industries, It will be able to understand the BSR phenomenon and provide a framework for thinking out improvement ideas and to carry out further research.

양해법과 음해법을 이용한 영산강에서의 부정류해석

최성욱,여운광,주철,김창완,오유창,Choi, Sung-Uk,Yeo, Woon-Kwang,Choo, Cheol,Kim, Chang-Wan,O, Yu-Chang 한국수자원학회 1991 물과 미래(한국수자원학회지) Vol.24 No.4

영산강 유역의 89년 7월 호우에 대하여 두가지 유한차분법을 이요한 부정류해석을 실시하였다. 유한 차분법으로는 양해법의 경우 Leap Frog 기법을, 음해법은 Preissmann 기법을 사용하였고 지배방정식은 쌍곡선형 편미분방정식의 일종인 Saint Venant 식을 이용하였다. 외부경계조건으로는 상류단의 유량과 하류단의 조위를 이요하였으며 하구언을 내부경계조건으로 포함시켰다. 지천에서의 유입량과 상류단에서의 유량은 저류함수법에 의한 결과로써 시간별 입력자료로 사용되었다. 비교적 상류에 해당되는 나주지점에서 실측자료, 저류함수법 그리고 두 수치모형에 의한 계산값을 비교해본 결과 해의 정확도는 만족스러웠고 실측자료가 없는 중하류지점에서도 두 모형에 의한 계산값을 비교함으로써 상대적으로 신뢰할 수 있음을 알았다. 본 연구를 통하여 기존의 수문학적 홍수추적방법과 더불어 수치해석에 의한 부정류모형이 홍수예경보업무에 충분히 이용될 수 있음을 알 수 있었으며, 앞으로 본모형을 이용한 홍수시 배수갑문의 최적운영방안등의 연구도 기대된다 하겠다. Flood routing in the Youngsan River was performed for the flood event of July, 1989 by two finite difference methods. The Saint Venant eq., a kind of hyperbolic partial differential equation is employed as governing equation and the explicit scheme (Leap Frog) and implicit scheme (Preissmann) are used to discretize the GE. As for the external boundary conditions, discharge and tidal elevation are upstream and downstream BC, respectively and estuary dam is included in internal BC. Lateral inflows and upstream discharges are the hourly results from storage function method, At Naju station, a Relatively upstream points in this river, the outputs are interpreted as good ones by comparing two numerical results of FDMs with the observed data and the calibrated results by storage function method. and two computational results are compared at the other sites, from middle stream and downstream points, and thus are considered reliable. Therefore, we can conclude from this research that these numerical models are adaptable in simulating and forecasting the flood in natural channels in Korea as well as existing hydrologic models. And the study about optimal gate control at the flood time is expected as further study using these models.

이중 박동형 생명구조장치의 혈류, 혈압, 박동성의 분석

최성욱,민병구,Choi, Seong-Wook,Min, Byoung-Goo 대한의용생체공학회 2007 의공학회지 Vol.28 No.5

Previous trials for development of a pulsatile-Extracorporeal Life Support had some defects such as insufficient blood flow, high pressure at its membrane oxygenator and the high risk of blood cell damage. To solve those problems of previous pulsatile-ECLSs, we suggest dual pulsatile blood pump structure for the new pulsatile-ECLS. Two pulsatile pumps areconnected in a parallel manner and this new structure raises the inflow capacity and efficiency and it decreases the high blood pressure at membrane oxygenator. In in-vitro experiments, The Energy Equivalent Pressure Increment(EEP inc.) was 10%, and it showed that its pulsatilty was $5{\sim}10$ times higher than other commercial ECLS In in-vivo experiments, we had applied a new pulsatile-ECLS to 30 Kg pigs and a new pulsatile-ECLS couldsupport high blood flow and pulsatility above 2 L/min, 10% EEP inc.

다기능성 나노입자 제작과 응용

최성욱,Choi, Sung-Wook 한국식품연구원 2009 食品技術 Vol.22 No.3