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오민환,조진연(Cho Jin Yeon) 한국산업응용수학회 2009 한국산업응용수학회 학술대회 논문집 Vol.4 No.2
본 연구에서는 최근 제안된 발췌점의 위치에 구애받지 않는 무요소 이동최소자승법을 설계 분야에서 널리 사용되는 반응면 기법과 결합하여 효율적인 무요소 반응면 기법을 제안하였다. 또한 제안된 기법의 타당성을 검증하기 위하여 개발된 프로그램 모듈을 이용하여 Six-Hump Camal Back 함수와 같은 전형적 함수에 대한 근사 최적화를 수행하고 제안된 기법의 타당성을 고찰하였다.
비행 환경에 따른 극초음속 비행체의 구조 건전성에 관한 연구
강연철(Yeon Cheol Kang),김규빈(Gyubin Kim),김정호(Jeong Ho Kim),조진연(Jin Yeon Cho),김헌주(Heon Ju Kim) 한국항공우주학회 2019 韓國航空宇宙學會誌 Vol.47 No.10
극초음속 비행체의 경우 고속으로 이동하는 유체와 구조물 표면사이의 마찰에 의해 공력 가열현상이 발생하며, 이로 인해 구조물의 강성이 저하되고 열 변형이 발생하게 된다. 이러한 물리적인 현상들은 비행체의 열공탄성학적인 불안정성을 초래할 수 있으며, 이와 더불어 구조물의 열적 안전성 감소시킬 수 있다. 이에 본 연구에서는 비행고도/비행시간/마하수를 변화시켜가며 공력열탄 성학적 연계해석을 수행하고, 해석된 결과를 이용하여 구조물의 열적 안전성과 동적 안정성에 대해 고찰을 하였다. 구조물의 동적 안전성을 판별하기 위해 계산된 변위와 자동회귀이동평균 기법을 이용하였으며, 내열 안전성은 계산된 온도와 구조물의 녹는점을 비교를 통해 판별을 하였다. 이를 통해 극초음속 비행체의 구조 건전성을 확보하기 위한 설계 방향을 제시하였다. In hypersonic regime, the complicated interaction between the air and surface of aircraft results in intensive aerodynamic heating on body. Provided this phenomenon occurs on a hypersonic vehicle, the temperature of the body extremely increases. And consequently, thermal deformation is produced and material properties are degraded. Furthermore, those affect both the aerothermoelastic stability and thermal safety of structures significantly. With the background, thermal safety and dynamic stability are studied according to the altitude, flight time and Mach number. Based on the investigation, design guideline is suggested to guarantees the structural integrity of hypersonic vehicles in terms of both of thermal safety and dynamic stability.
극초음속 비행체의 구조설계를 위한 공력 열하중 요소 개발
강연철(Yeon Cheol Kang),김규빈(Gyu Bin Kim),김정호(Jeong Ho Kim),조진연(Jin Yeon Cho),김헌주(Heon Ju Kim) 한국항공우주학회 2018 韓國航空宇宙學會誌 Vol.46 No.11
본 연구에서는 극초음속 비행체의 공력/열/탄성학적 거동을 반영할 수 있는 효율적인 공력 열하중 요소를 개발하였다. 빈번하게 설계 변경이 이루어지는 초기 설계 단계에서 효율적으로 사용될 수 있도록 준 해석적인 관계식을 적용하여 공력 하중과 열 하중을 구조 변형의 함수로 기술하고, 이를 기반으로 공력 열하중 요소를 정식화하였다. 정식화된 요소는 상용 프로그램의 사용자 서브루틴 형태로 구현하였으며, 이를 이용하여 극초음속 비행체 조종면의 공력/열/탄성학적 유한요소 연계해석을 수행하고 그 유용성을 확인하였다. An efficient aerodynamic thermal load element is developed to reflect the effect of coupled aero-thermo-elastic behaviors in the early design stage of hypersonic vehicle. To this aim, semi-analytic relationships depending on structural deformation are adopted for pressure and thermal load, and the element is formulated based on the relations. The proposed element is implemented in the form of ABAQUS user subroutine, and coupled finite element analysis is carried out to investigate the aero-thermo-elastic behaviors of control surface of hypersonic vehicle. Through the analysis, usefulness of the proposed aerodynamic thermal load element is identified.
삼광광산 주변 비소 오염 토양에 대한 안정화 공법 적용성 평가
이정락,김재정,조진동,황진연,이민희,Lee, Jung-Rak,Kim, Jae-Jung,Cho, Jin-Dong,Hwang, Jin-Yeon,Lee, Min-Hee 대한자원환경지질학회 2011 자원환경지질 Vol.44 No.3
폐금속 광산인 삼광광산 주변 비소로 오염된 농경지 토양 복원을 위하여 5 종류의 안정화를 이용한 토양안정화 배치실험과 대형칼럼실험을 통하여 안정화제에 의한 토양 내 비소(As) 안정화 효율을 규명하고자 하였다. 오염 토양으로부터 주 오염원인 비소 용출을 최소화하여 수계로의 오염을 막기 위해, 안정화제로 석회, 석회석, 인회석, 황토, RMB(red mud bauxite)를 입상(2 ~ 5 mm)과 분말상으로 구별하여 용출배치실험에 사용하였으며, 오염토양 내 안정화제의 비율은 0, 0.1, 0.5, 1, 2, 5, 10 wt%로 설정하여 실험하였다 오염토양과 수용액의 비율을 1:10 으로 혼합한 실험의 경우, 2, 5 wt% 입상 석회 첨가에 의해 비소 용출이 각각 86, 95% 감소하였고, 5와 10 wt% 석회석 첨가의 경우에는 비소의 용출이 각각 82, 95% 감소하였다. 배치실험 결과로부터 비소 용출 저감 효과가 뛰어난 입상석회와 pH 증가가 적었던 입상석회석을 안정화제로 연속칼럼실험(지름 15 cm, 높이 100 cm인 아크릴칼럼 사용)을 실시하였다. 칼럼실험을 위해 오염토양 대비 첨가한 안정화제의 질량비는 석회의 경우 1 wt%와 2 wt%, 석회석의 경우 2 wt%와 5 wt%, 석회 1 wt%와 석회석 2 wt%를 사용하였고, 마지막으로 안정화제를 첨가하지 않은 오염토양만을 이용한 칼럼(총 6개 칼럼)을 반복 실험하였다. 칼럼실험결과 1 wt%와 2 wt% 석회를 첨가한 경우와 5% 석회석을 첨가한 경우 오염토양으로부터 비소 용출은 97% 감소하였으며, 1 wt% 석회와 2 wt% 석회석을 혼합하여 첨가한 경우에서도 97% 감소하였다. 배치실험 및 칼럼실험 결과, 비소로 오염된 삼광광산주변 농경지 토양을 대상으로 석회 및 석회석을 이용한 안정화 공법의 비소 저감 효율이 매우 높은 것으로 나타났다. 석회를 안정화제로 이용한 경우, 비소 안정화에는 높은 효율을 나타내었으나 용출액의 pH가 10이상으로 높게 나타나 식물의 생장 및 높은 pH에 따른 비소의 재용출을 야기할 가능성이 있는 것으로 나타났다. 반면 석회석을 안정화제로 이용한 경우 용출액의 pH는 8이하로 토양에 영향을 미치지 않았고, 석회와 비슷한 비소 저감 효율을 나타내어, 농작물 재배를 고려하는 농경지의 경우 비소로 오염된 토양의 안정화에는 석회보다 석회석이 더 뛰어날 것으로 판단되었다. The feasibility study for the stabilization process using 5 amendments was performed to quantify As-immobilization efficiency in farmland soils around Samkwang abandoned mine, Korea. For the batch experiments, with 2% and 3% of granular lime(2-5 mm in diameter), leaching concentration of As from the soil decreased by 86% and 95% respectively, compared to that without the amendment. When 5% and 10% of granular limestone was added in the soil, As concentration decreased by 82% and 95%, showing that lime and limestone has a great capability to immobilize As in the soil. From the results of batch experiments, continuous column(15 cm in dimeter and 100 cm in length) tests using granular lime and limestone as amendments was performed. Without the amendment, As concentration from the effluent of the column ranged from 167 ${\mu}g$/L to 845 ${\mu}g$/L, which were higher than Korea Drinking Water Limit(50 ${\mu}g$/L). However, only with 1% and 2% of lime, As concentration from the column dramatically decreased by 97% for 9 years rainfall and maintained below 50 ${\mu}g$/L. With 5% of limestone and the mixed amendment(1% of lime + 2% of limestone), more than 95% diminution of As leaching from the column occurred within I year rainfall and maintained below 20 ${\mu}g$/L, suggesting that the capability of limestone to immobilize As in the farmland soil was outstanding and similar to that of lime. Results of experiments suggested that As stabilization process using limestone could be more available to immobilize As from the soil than using lime because of low pH increase and thus less harmful side effect.