• Title/Summary/Keyword: 가상수조

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The visual Simulation of Fluid Flow with Free Surface in a Virtual Water Tank (가상수조에서 자유표면을 가진 유체흐름의 가시화시뮤레이션)

  • 김남형;김남국
    • Journal of Ocean Engineering and Technology
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    • v.14 no.3
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    • pp.35-40
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    • 2000
  • SMAC method is, one of the numerical simulation techniques, modified from the original MAC for the time-dependent variation of fluid flows. The Navier-Stokes equation for incompressible time-dependent viscous flow is applied and, also marker particles which move with the fluid are used. Two-dimensional numerical computations of fluid flow are carried out in a virtual water tank. This paper has shown very well the movements of marker particles using SMAC method.

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Model Experiments on sound propagation included rirtual modes in shallow water (천해에서 가상모드가 포함된 음파전달에 관한 모형실험)

  • 김성부
    • Proceedings of the Acoustical Society of Korea Conference
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    • 1996.06a
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    • pp.69-75
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    • 1996
  • 40-100m 수심에 평탄한 모래층으로 구성된 구성된 친해를 1/1,000모형으로 축소시킨 무향수조내에서 Pekeris 모델에 대한 normal mode 관측실험을 점수신기로 수행하였다. 무향수조에 사용된 쐐기형 흡음재가 50kHz이상에서 20-25dB의 반향음 감쇠율을 가지므로 해서 이 수조가 해양과 유사한 조건을 갖게 되었으며, 실험에 사용된 점수신기는 B&K의 8130 수중청음기에 음향중심으로부터 조그만 크기의 사각형 틈을 제외하고 pressure-release 물질을 씌움으로써 얻을 수 있었다. 이 실험을 통해 얻은 결과들을 종합해 보면 연속모드의 피적분함수가 cut-off로부터 멀어지면 불연속모드의 합으로만 된 이론식과는 대략 수심의 10배 이내에서 다소 차이를 보일 뿐 전 관측거리에서 실험결과와 비교적 잘 일치하고 있다. 그러나 연속모드의 공진이 cut-off에 가까워 질수록 가상모드가 음향에 미치는 역할이 증대되어 근거리에서는 불연속모드의 합으로만 된 이론식과 큰 차이가 날 뿐만 아니라 영향이 미치는 거리가 수심의 수십배까지 증가함을 볼 수 있다. 특히 불연속모드의 개수가 2개이고 cut-off로부터 아주 가까운 가상모드가 존재할 경우, 가상모드가 수심의 60배 가까운 거리까지 영향을 미치는 것을 확인할 수 있다.

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Estimation of the Virtual Mass of Conical Nets using Circulating Water Channel (회류수조를 이요한 자루그물의 가상질량 추정)

  • 김현영
    • Journal of the Korean Society of Fisheries and Ocean Technology
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    • v.36 no.1
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    • pp.60-65
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    • 2000
  • The virtual mass of net is an important parameter in the analysis and control of net movement in the water. This experiment was performed with the purpose of getting a relation on the quantity of netting and virtual mass of trawl nets using the circulating water channel that can control flow speed. Twelve types of conical nets were examined. Resistance of the conical net at the steady and acceleration state was recorded as text on the personal computer through the tension meter and current meter. The results were obtained as follows ;1. Resistance(R) of the conical net is proportional to the degree of attack angle in the sam e amount of twine material.2. Coefficient of the resistance(Cd)could be defined by the following regression model as a function of Reynolds Number(Re). Cd=0.039Re-0.14743. Resistance(R) is proportional to TSA(Twine surface area) and defined as follows; R=21.398TSA-0.12194. Coefficient of virtual mass(CM) could be calculated by the following first order regression model. CM=37.557U-8.96845. Virtual mass is directly proportional to Volume of net(V) or d/l.

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A Study on Stable Generation of Tsunami in Hydraulic/Numerical Wave Tank (수리/수치파동수조에서 안정적인 쓰나미 조파를 위한 고찰)

  • Lee, Woo-Dong;Park, Jong-Ryul;Jeon, Ho-Seong;Hur, Dong-Soo
    • KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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    • v.36 no.5
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    • pp.805-817
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    • 2016
  • This study considered the existing approximation theories of solitary wave for stable generation of it with different waveforms in a hydraulic/numerical wave tank for coping with the tsunami. Based on the approximation theory equations, two methods were proposed to estimate various waveforms of solitary wave. They estimate different waveforms and flow rates by applying waveform distribution factor and virtual depth factor with the original approximate expressions of solitary wave. Newly proposed estimation methods of solitary wave were applied in the wave generation of hydraulic/numerical wave tank. In the result, it was able to estimate the positional information signal of wave generator in the hydraulic wave tank and to find that the signal was very similar to an input signal of existing hydraulic model experiment. The waveform and velocity of solitary wave was applied to the numerical wave tank in order to generate wave, which enabled generate waveform of tsunami that was not reproduced with existing solitary wave approximation theory and found that the result had high conformity with existing experiment result. Therefore, it was able to validate and verify the two proposed estimation methods to generate stable tsunami in the hydraulic/numerical wave tank.

서안경계류 발생역학을 이해하기 위한 실험 장치 및 방법 개발

  • Jang, Seung-Hwan;Sin, Jeong-Seon;Mun, Byeong-Gwon
    • 한국지구과학회:학술대회논문집
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    • 2010.04a
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    • pp.48-50
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    • 2010
  • Stommel(1948)은 서안경계류의 원인이 베타효과($\beta$-effect)라 일컫는 코리올리 파라미터(f)의 위도 변화 때문인 것을 밝혔다. 서안경계류는 고등학교나 대학 교양에서 중요하게 다뤄지고 있다. 학생들은 보통 이론 수업만으로 서안경계류의 발생 과정, 이에 관련된 코리올리 힘, 베타효과 등을 이해해야 한다. 때문에 서안경계류와 관련된 실험이 있다면 이를 이해하는 데 큰 도움이 될 것이다. 또한 연구에서 검토한 6종의 고등학교 지구과학 2 교과서는 서안경계류를 본문과 더불어 삽화로 설명하고 있다. 그러나 이 중 3종의 교과서 삽화에서는 서안경계류의 발생 원인을 코리올리 힘만으로 지적하고 있다. 따라서 일부 학생은 서안경계류의 원인을 코리올리 힘으로 오해 할 수 있다. 위와 같은 이유로 우리는 서안경계류가 코리올리 힘의 작용과 베타효과에 의해 나타나는 것을 쉽게 확인 할 수 있는 실험 장치와 다양한 실험 방법을 개발하였다. 개발한 실험 장치는 직육면체의 수조와 회전 속도를 조절할 수 있는 테이블로 구성된다. (Fig. 1) 이와 같은 회전수조는 대기와 해양의 움직임을 실험실에서 모사하기 위해 자주 사용되었다(Beardsely 1969, 소선섭 등 1995; 1997). 우리의 수조는 경사진 바닥과 평평한 바닥으로 두종류를 제작하였다. 바닥이 경사진 수조는 베타효과를 구현하기 위한 것이다. 반시계 방향으로 회전하는 테이블은 중위도 어떤 위도에 접하는 가상의 평면이 지구 자전에 의해 회전하는 것을 나타낸다. 그리고 수조 상부에는 회전원판을 물에 접하여 시계방향으로 회전시킨다. 회전원판은 북반구 중위도 해양에 작용하는 바람 응력을 나타낸다. 우리는 테이블의 회전유무와 바닥의 경사유무에 따라 4개 실험을 수행하였다(Table. 1). 각 실험에서 물을 채운 수조를 원판에 올려놓고, 회전원판을 작동시킨 후 20분 동안 그대로 두어 수조안의 미세규모의 운동을 최소화 시킨 후 잉크를 떨어뜨리고 관찰하였다. 그 결과 실험 SB_f1은 베타효과와 코리올리 힘이 존재하여 서쪽 경계에서 좁고 빠른 흐름을 만들고 수조의 중간 부근에서 경계를 벗어나 동쪽으로 향하고 있다. 이 모습은 실제 해양의 서안경계류의 분리 현상과 비슷하다. FB_f1은 코리올리 힘만 존재하여 서쪽 경계에서 좁고 빠른 순환과 경계를 벗어나 동쪽으로 분리되는 흐름이 나타나지 않으며 전반적으로 크게 회전하는 모습을 보인다. SB_f0은 바람의 응력만 존재하는 경우로 잉크가 확산하는 모습을 보이며 나선팔의 모양으로 회전하면서 넓게 퍼져나간다. FB_f0의 모양도 이와 비슷하게 나타난다. 실험 SB_f1과 FB_f1을 비교하여 서안경계류는 코리올리 힘의 위도변화 효과인 베타효과가 있을 때 발생한다는 것을 알 수 있다(Fig. 2). 이 결과는 "단순히 코리올리 효과에 의해 서안경계류가 발생한다"는 생각을 바꾸게 할 것이다. 덧붙여 서안경계류 분리와 수조 바닥의 경사의 관계를 살펴보기 위한 실험을 실시하였다. 경사가 더 급하면 ($\alpha=20^{\circ}$) 서쪽 경계를 벗어나는 지점이 좀 더 북쪽에 나타났다. 현재 서안경계류는 개발한 실험 장치와 방법을 학교 현장에 적용하여 그 교육적 활용 가치를 평가하는 연구를 진행하고 있다.

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"하나로"의 채널유동 차단사고시 방사선 환경 영향평가

  • Lee, Jong-Tae;Han, Mun-Hui;Hwang, Won-Tae;Lee, Byeong-Cheol;Park, Cheol
    • Proceedings of the Korean Nuclear Society Conference
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    • 1995.05b
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    • pp.867-873
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    • 1995
  • 개방수조형 연구로인 하나로에서 가상적인 채널유동 차단사고에 따른 방사능 방출시의 환경영향을 부지 기상자료 측정결과를 이용하여 고공방출과 지표 면방출의 두가지 경로에 대해 평가하였다. 계산 결과, 지표면방출이 고공방출보다 피폭선량이 크게 나타났으나, 두 경우 모두 제한구역(EAB) 및 저인구지역(LPZ) 경계에서의 피폭선량 허용기준치를 만족하였다. 그리고 비상계획구역은 800 m로 설정하면 적절함을 입증하였다.

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Effect of Speed Fluctuation of Towing Carriage on Measurement of Ship Resistance (예인 전차의 미소 속도 변화가 모형선 저항계측에 미치는 영향)

  • Kim, H.J.;Park, Y.H.;Kim, J.S.;Kim, H.
    • Journal of the Society of Naval Architects of Korea
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    • v.33 no.4
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    • pp.15-21
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    • 1996
  • Recently speed control system of the towing carriage have been modified by applying a personal computer in the Ship Model Towing Tank of Seoul National University. With this system the carriage speed could be controled precisely in coincidently with a prescribed speed diagram to evaluate the effect of slight towing speed fluctuation caused by some residual current or standing waves which have believed as trivial phenomena in the towing tank. It is found that the slight speed fluctuation of the carriage could lead to serious error in measurement of resistance test of a ship.

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Groundwater Flow and Tritium Transport Modeling at Kori Nuclear Power Plant 1 Site (고리 1발전소 부지 내 지하수 유동 및 삼중수소 이동 모델링)

  • Sohn, Wook;Sohn, Soon-Hwan;Chon, Chul-Min;Kim, Kue-Yong
    • Journal of Nuclear Fuel Cycle and Waste Technology(JNFCWT)
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    • v.9 no.3
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    • pp.149-159
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    • 2011
  • Nuclear power utilities should establish a site-specific groundwater monitoring program for early detection of unplanned radioactive material's releases which can occur due to degradation of systems, structures and components of the nuclear power plants in order to keep the impact of the unplanned releases on the environment and the residents as low as reasonably achievable. For this end, groundwater flow on site should be evaluated based on characterization of the hydrogeology of a site of concern. This paper aims to provide data necessary for establishing groundwater monitoring program which is currently considered at Kori nuclear power plant 1 by characterizing groundwater flow system on the site based on the existing hydrogeological studies and related documents, and by modeling tritium transport. The results showed that the major groundwater flow direction was south-west and that most of groundwater entered a southern and eastern seas. Although the tritium plume also released into the sea, its rate was delayed by dewatering sump.

The Nonlinear Motions of Cylinders(II) - Translating and Heaving Problem, Body Motion in Waves - (주상체의 비선형 운동(II) -전진동요문제, 파랑중의 운동-)

  • H.Y. Lee;J.H. Hwang
    • Journal of the Society of Naval Architects of Korea
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    • v.30 no.1
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    • pp.45-64
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    • 1993
  • This paper dealt with the application of a numerical method developed by the authors using the matching method proposed in the previous paper on "The Nonlinear motions of cylinders(I)[16]", and Cauchy's theorem to the problems associated with hydrodynamic forces acting on a heaving cylinders translating in a calm water and also motions of cylinders in waves. In spectral method. body boundary condition in submerged case is satisfied exactly but one in floating case is not satisfied exactly. In the numerical code developed here, the boundary condition at the free-surface and body surface is satisfied exactly at its instaneous position. It is of interest to note that the present scheme could be applied to a free-surface-piercing body without experiencing a difficulty in the numerical convergence. The computed results are compared with other results([6], [12]).

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5-MHz Volume Backscattering Strength Measurements from Suspended Sediment Concentrations (5 MHz 신호를 이용한 부유물의 농도에 따른 후방산란강도 측정)

  • Lee, Changil;Choi, Jee Woong
    • The Journal of the Acoustical Society of Korea
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    • v.32 no.1
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    • pp.14-21
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    • 2013
  • The erosion, suspension, and transport of sediment frequently occur in the coastal waters and estuarine. These processes often generate the so-called fluid mud layer, which is defined as a high-concentration aqueous suspension of fine grained sediment (> 10 g/l), consisting mainly of silt and clay-size particles. Therefore the high-resolution ultrasound is mostly used to detect or monitor the fluid mud layer. Because the sound attenuation tends to increase rapidly with the suspended sediment concentration, it is necessary to consider the accurate attenuation correction to estimate the backscattering strengths from the suspended sediment layers. In this paper, the volume backscattering strengths with various suspended sediment concentrations were measured using 5-MHz ultrasound signal in a small-scale water tank. The sound attenuation due to the viscosity and scattering from suspended sediment particles was predicted by the Richard's model and applied to the sonar equation to estimate the volume backscattering strengths from the suspended sediment concentrations. For the case that the additional attenuation was not considered, the volume backscattering strengths increased to the concentration of 20 g/l, and over this point, the backscattering strengths were roughly constant. However, for the case that the attenuation due to the suspended sediment concentration was considered, the backscattering strengths increased with the concentration.