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NTIS 바로가기물과 미래 : 한국수자원학회지 = Water for future, v.46 no.9, 2013년, pp.44 - 50
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핵심어 | 질문 | 논문에서 추출한 답변 |
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확산의 메커니즘은 무엇으로 설명할 수 있는가? | 확산은 무작위성(Randomness), 등방성(Isotropy) 등의 특성을 나타내며 물질 자체가 가지는 다양한 특성에 큰 영향을 받는 것으로 모형화는 물론 이해 역시도 수월하지는 않다. 정확한 의미에서 확산의 메커니즘은 분자들 또는 알갱이들끼리 부딪치는 브라운 운동 뿐이다. 하지만 이 유일한 메커니즘으로는 이해할 수 없는 현상들이 우리가 경험하는 확산현상의 대부분을 차지한다. | |
분산은 이송과 확산의 복합적 작용이 어떻게 일어나는 결과를 칭하는 것인가? | 분산은 이송이나 확산처럼 물질의 위치를 이동시키는 원인을 칭한다기 보다는 이송과 확산의복합적 작용에 의해 물질이 퍼져나가는 현상을 말한다. 즉 이송과 확산이 동시에 발생시키는 종방향 확산(Shear Diffusion), 확산이 주원인이 되는 횡방향 확산(Transverse Diffusion) 등으로 발생하는 입자 흩어짐(Particle Scattering)의 결과를 칭하는 것으로 메커니즘에 대한 규명보다는 주로 실험적, 경험적 상수에 의해 정량화하여 이해할 수 있다. 따라서 이송과 확산에 대한 정확한 이해 및 모형화가 이루어진다면 분산으로 칭해지는 현상의 원인 및 결과 역시 수월하게 이해할 수 있을 것이다. | |
DNS는 무엇이고, 어떠한 장단점을 가지고 있는가? | 난류를 모형화하는 방법은 크게 Direct Numerical Simulation(DNS), Reynolds Averaged Navier-Stokes(RANS) 모형, Large Eddy Simulation(LES)로 나뉠 수 있다.DNS는 비선형항을 가지는 운동량방정식을 수치기법을 통해 계산하는 방법으로 초기값 또는 경계조건에 극소의 변화를 주어 Deterministic Navier-Stokes 식으로 난류가 가지는 무작위성 및 비선형성을 계산할 수 있는 장점이 있는 반면 난류 자체에 대한 심도 깊은 이해가 선행되어야 하며 수치비용이 막대하게 요구되는 점, 고도의 수치기법을 이용해야 한다는 점 등으로 인해 현재까지 수공학 분야의 실무에서 활발히 적용되지는 못하고 있다. 하지만 난류에 대한 기초연구의 도구로 점점 이용도가 증가하고 있으며 컴퓨터 하드웨어의 발전과 함께 수치비용에 관한 문제도 많이 개선되는 추세이다. |
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