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전산유체역학을 이용한 손상된 라이저로부터 유출된 기름의 확산 연구
김효주(H.J. Kim),이상철(S.C. Lee),박선호(S.H Park) 한국해양환경·에너지학회 2015 한국해양환경공학회 학술대회논문집 Vol.2015 No.11
해양플랜트의 산업이 발전하면서 라이저의 수요가 증가하였고, 이에 따라 라이저의 손상으로 인한 사고 또한 증가하고 있다. 해양에서 기름유출이 발생하면 경제적인 피해 뿐 아니라 해양환경에 막대한 피해를 가져오게 되므로 사고 발생 시 신속하게 사고에 대처해야 될 뿐만 아니라 초기의 기름 유출량 및 확산 정도를 파악하는 것이 중요하다. 본 연구에서는 소스코드가 공개된 전산유체역학 라이브러리인 OpenFOAM을 이용하여 손상된 라이저로부터 기름이 해양으로 유출되는 현상을 해석하였다. 수치방법을 검증하기 위해 제트 유동과 밀도 차에 의한 확산 문제를 해석하였고, 제트 유동은 속도 프로파일의 이론 해에 맞춰 검증하였으며 밀도 차에 의한 확산은 Rayleigh-Taylor instability를 이용하여 검증하였다. 본 논문은 검증된 수치방법을 이용하여 기름이 유출 할 경우 수면 높이에 도달 할 때까지 이동한 거리 및 시간을 예측하여 기름 확산을 최소화하는 가이드라인을 제시한다. With advancements in industrial offshore plants, the usage of the riser has been increased and accordingly, riser accidents have been increased. If the oil spill at sea occurs, it will result in a huge damage to not only economy but also marine environment. When the accident occurs, it is necessary to deal with the accident and estimate the leaked volume and the extent of oil at the initial stage. In this paper, by using open source computational fluid dynamics libraries, called OpenFOAM, the oil spill from the damaged riser was analyzed. To verify the numerical methods, jet flow and mxing problem due to the density difference were simulated. In this paper, using the verified numerical method. we predicted the time to reach the surface and the distance from the leakage point when the oil was spilled out, and suggested the guidelines to minimize oil spill.
가진 주파수에 따른 이차원 사각탱크 내부의 슬로싱에 관한 수치적 연구
정재환(J.H. Jung),이창열(C.Y. Lee),윤현식(H.S. Yoon),김효주(H.J. Kim) 한국전산유체공학회 2015 한국전산유체공학회지 Vol.20 No.1
The present study investigates the sloshing phenomena in a two-dimensional rectangular tank at a low filling level by using a level set method based on finite volume method. The code validations are performed by comparing between the present results and previous numerical and experimental results, which gives a good agreement. Various excitation frequencies and excitation amplitude of the 30% filling height tank have been considered in order to observe the dependence of the sloshing behavior on the excitation frequency and amplitude. Regardless of excitation amplitude, the maximum value of wall pressure occurs when the excitation frequency reaches the natural frequency. The time sequence of free surface and corresponding streamlines for excitation frequencies have been presented to analysis the variation of wall pressure according to time, which contributes to explain the double peaks in the time variation of wall pressure.
글리콜화 분해반응을 이용한 폐 경질 폴레우레탄 폼의 재활용
김효주,김상범 한국공업화학회 2003 응용화학 Vol.7 No.2
Glycolysis of rigid polyurethane foam has been investigated to provide useful data for the recycling of waste rigid polyurethane foam. Diethlene glycol(DEG) and potassium hydroxide(KOH) were used as the solvent and catalyst in the glycolysis system, respectively. The properties of the glycolysis product were determined by analyzing the hydroxyl value, viscosity, and total amine value. The examine the quality of recycled polyol, polyurethaen foams were reprepared using the virgin and recycled polyol mixtures. The polyurethane foam which were prepared by blending up to 20wt% of recycled polyol with virgin polyols showed better physical properties in compressive stength, thermal conductivity compared to those of polyurethane foams from virgin polyol.