본 연구에서는 파라매트릭 모델링 기법을 통해 다양한 대안을 고려할 수 있도록 개발된 StrAuto(이하 전산플랫폼)을 이용하여 감쇠장치에 따른 감쇠비 증가 효과와 풍하중 저감효과를 평가하였다. 비정형 초고층구조물의 수많은 구조시스템 대안선정을 지원하는 전산플랫폼은 설계자 또는 엔지니어에게 초기 대안을 결정하는데 있어 유용한 도구가 된다. 감쇠장치의 용량 및 추가 요구감쇠비의 크기를 산정하는 과정에서 중요한 원 구조물의 감쇠비에 대한 추정은 풍하중에 대한 실계측 자료를 기반으로 수행된 국내외 관련 연구의 결과를 사용하였다. 감쇠장치는 층간 설치형 수동형 감쇠장치와 질량형 능동형 감쇠장치 두 가지 유형을 고려하였다. 감쇠장치에 의해 추가되는 감쇠비는 FEMA에서 제안한 식을 이용하여 등가 정적 해석을 수행하여 산정하였다. 전산 플랫폼 내부에 감쇠장치의 용량을 최적화하는 알고리즘을 내장함으로써 최적의 감쇠장치 설계안을 자동적으로 도출할 수 있다. 감쇠장치 설치에 따른 물량저감 효과는 풍하중 저감계수로 평가될 수 있으며, 455m 높이의 초고층구조물을 대상으로 제안한 방법의 유효성을 검증하였다. 제안한 방법을 사용하여 비선형 시간이력 해석을 통해 얻어진 지붕층 변위와 층별 전단력을 근사적으로 추정할 수 있음을 확인하였다.

본 연구는 초고층 건축물의 기본계획을 바탕으로 철근콘크리트 코어 벽체의 두께를 최적화하여 실시설계에 적용하는 과정에서, StrAuto를 통한 수많은 케이스의 반복해석을 통하여 최적 케이스를 찾아내어, 설계 방향과 한계에 대한 가이드라인을 설정하기 위한 프로세스를 구축하기 위한 실용화 연구이다. 코어 벽체의 두께와 강도를 변경하면서 StrAuto를 통해 반복해석을 수행하고 해석결과를 시각적으로 표현하여 설계자가 어떤 방향으로 설계를 진행할지를 결정하는데 중요한 참고자료로 활용하도록 프로세스를 정립하였다. 본 논문은 기본적인 구조설계가 완료된 상태에서 설계자가 원하는 방향에 대한 수많은 케이스를 빠르게 검토하여 올바른 실시 설계 방향을 설정하는 프로세스를 구축했다는 점에서 큰 의의를 찾을 수 있다.

The role of the distribution basin role is to apportion incoming raw water to the primary sedimentation basin as part of the water treatment process. The purpose of this study was to calculate the amount of water in the distribution basin using computational fluid dynamics (CFD) analysis and to find a way to improve any non-uniformity. We used the Taguchi method and the minitab tool as optimization methods. The results of the CFD calculation showed that the distribution flow had a deviation of 5% at the minimum inflow, 10% at the average inflow, and 22% at the maximum inflow. At maximum flow, the appropriate heights of the 7 weirs(C, D, A, B, E, F, G) were 40 mm, 20 mm, 20 mm, 0, 0, 0, and 20 mm, respectively, according to the Taguchi optimization tool. Here, the maximum deviation of the distribution amount was 9% and the standard deviation was 23.7. The appropriate heights of the 7 weirs, according to the Minitab tool, were 40 mm, 20 mm, 20 mm, 0, 0, 0, and 20 mm, respectively, for weirs C, D, A, B, E, F, and G. Therefore, the maximum deviation of the distribution amount was 8% and the standard deviation was 17.1, which was slightly improved compared to the Taguchi method.

For material recovery of black carbon and pyrolysis oil, pyrolysis is considered as an alternative to combustion-based technologies for treatment of waste tire. This study investigated the heat transfer optimization in a pyrolysis reactor for waste tire chips with a capacity of 24 t/d. The reactor was required to have a larger heat transfer rate from hot gas to tire chips in the early stage of pyrolysis, whereas the rate in the later stage should be lower. This was to prevent thermal cracking of heavy compounds in the pyrolysis vapor and to improve the quality of black carbon. CFD was applied to analyze the flow and heat transfer in the complex geometry of the reactor for a total of nine design cases. It was found that modifications to control the distribution of gas flow rate along the reactor are more effective for the present reactor than adjusting the measures for heat transfer enhancement (such as fins). The ideal design improvement was to divide the reactor into two gas sections for a separate control of the flow rate, and to remove the fins of which its alignment perpendicular to the flow inhibits the hot gas from approaching the tube of tire chips.