• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2022년도 학술발표회
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• pp.393-393
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• 2022

상수도관망의 압력은 물공급 서비스의 질을 나타내는 중요한 인자이다. 압력이 낮으면 물 사용성이 크게 저하되며, 이러한 이유로 보통의 수도사업자는 압력을 중요한 모니터링 변수로 고려하고 있다. 압력을 기반으로 여러 가지 변수를 계산할 수 있지만, 그 중에서도 압력경사(Pressure Head Gradient)는 수요량, 관경, 관의 파괴 등 독립변수 또는 독립요인의 변화에 따른 종속변수로서의 압력 민감도를 나타낸다. 압력경사의 계산은 매우 간단하면서도 활용도가 높다. 따라서, 다양한 종류의 압력경사를 계산하고, 상수도관망 설계, 운영, 관리 목적에 어떻게 사용할 것인가를 연구할 필요가 있다. 본 연구에서는 먼저 관의 상태, 관경, 절점수요량을 독립변수로 하고 이를 변화시켜 그 결과로의 압력종속변수를 계산, 압력경사를 결정하였다. 이를 기반으로, 히트맵을 구축하여 결과를 비교하였다. 그 후 각각의 압력경사에 대한 모듈을 구축하였으며, 개별 압력경사 모듈의 특징을 고려하여 활용방법을 수립하였다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2007년도 학술발표회 논문집
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• pp.1184-1188
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• 2007

하수관거는 장기간 사용에 의해 오염물질 퇴적 현상이 발생하여 관거 유하능력의 기능을 상실하게 되는 문제점이 발생한다. 관내 오염물질 제거 방법 중 관거 Flushing 방법을 적용하였을 경우, 유입유량, 유입시간, 관경사 변화에 따른 유속 및 수위 변화를 분석하여 하수관거 내 부유물질의 퇴적을 방지하기 위한 최소유속기준을 만족하는 관거 유하 길이를 분석하고자 한다. 관거 내의 수리학적 거동을 분석하기 위해서 SWMM 및 FLOW-3D 모형을 이용하여 관거 내 수리학적 거동 현상을 분석하였다. 또한 모형의 적용성을 검증하기 위해서 수리모형실험 자료를 이용하였다. $5\;{\textperthousand}$ 관경사에 대하여 유입유량 $0.16\;m^3/min$을 3 분 동안 Flushing 하였을 경우 최대유속은 0.58 m/s로 최소유속 0.6 m/s를 만족하는 관의 누가거리는 확보할 수 없는 것으로 모의되었다. 또한 관경사가 증가함에 따라서 최대유속 및 최대유량도 증가함을 보여주고 있다. 이와 같은 분석을 통해 관 내 부유물질의 퇴적을 방지하기 위해 Flushing 방법을 수행하였을 경우, 보다 효과적이며 경제적으로 Flushing 방법을 수행할 수는 설계 자료를 제공할 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2010년도 학술발표회
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• pp.1696-1700
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• 2010

현재 국내에서 적용하고 있는 관내 최대유속기준 3.0m/s의 타당성을 평가하고자 SWMM 모형을 이용하여 최대유속 적용기준에 대한 우수관거 수리분석 연구를 수행하였다. 강우시 모니터링 지점의 우수유입에 따른 관내 실측결과와 검 보정을 통하여 모형을 구축하였으며, 설계빈도(10년 빈도) 홍수 유입시 관내 수리특성을 분석하였다. 관 최적 설계안 수립을 위한 관거 모델링 수행을 통해 관 경사, 조도계수 변화에 따른 관내 최대유속 민감도 분석을 수행하고 최대유속 기준 변화에 따른 최적설계안을 제시하였다. 일반적으로 우수관거 수리계산시 실무에서는 MAKESW 프로그램을 사용하고 있다. 본 연구에서는 MAKESW가 반영하지 못하는 호우시 관거내 유속, 유량변화 시계열을 SWMM 모형을 통하여 우수관거 수리분석을 수행하였다. 실제 사업지구의 경우 MAKESW를 이용하여 설계된 관내 최대유속이 3.0m/s 이하 일지라도 월류, 압력류, 배수영향을 종합적으로 고려하는 SWMM 모형의 수행결과는 일부 관거에서 설계기준 이상의 유속이 발생하는 것으로 나타났다. 설계빈도 홍수량 유입시 관 경사, 조도계수 변화에 따른 관거 내 최대유속 민감도 분석을 수행한 결과, 관 경사가 5‰ 증가할 때 관내 최대유속은 약 4~26% 증가했으며, 관경사가 완만한 경우 관 경사 증가에 따른 최고유속의 증가 민감도는 더 커졌다. 관 조도계수에 따른 최고유속 분석결과 관 조도계수가 0.005 커질 때 최고유속은 약 30% 증가하는 것으로 분석되었다. 현재 국내의 최대 유속기준을 준수하려면 규정보다 훨씬 많은 맨홀 또는 암거의 낙차공을 설치해야 하기 때문에 공사비 증대를 초래할 수 있다. 아직 기본적인 연구단계지만 본 연구결과와 보완연구를 통하여 최적의 관내 최대유속 기준조건을 우수관거 설계계획에 반영한다면 공사비 절감, 공기단축 등의 효과가 있을 것으로 판단된다.

• 동력기계공학회지
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• 제5권1호
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• pp.27-34
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• 2001

관 외벽에 낮은 핀을 가진 수직 및 경사 열사이폰의 열전달 성능에 관한 실험적인 연구를 하였다. 관 외벽에 낮은 핀을 가진 이상밀폐 열사이폰의 열전달 성능을 비교 분석하기 위하여 동일한 규격의 평관에서도 실험적인 연구를 하였다. 작동유체는 증류수와 CFC-30을 사용하였다. 열사이폰의 경사각과 자동온도를 변화시키면서 실험한 결과 경사각의 변화에 따라 열사이폰의 열전달 성능은 큰 변화를 나타내었다. 그리고 평관으로 제작한 열사이폰보다 관 외벽에 낮은 핀관을 가진 동관으로 제작한 열사이폰의 열전달 성능이 높게 나타났다. 그리고 열사이폰의 경사각이 $20{\sim}50^{\circ}$ 범위에서 열전달 성능이 높게 나타났다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제30권5호
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• pp.495-501
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• 1997

펌프동력이 기지 값으로 주어져 있을 때, 유량이나 관경을 산정하는 경우 기존의 방법으로는 상당한 반복과정을 거쳐야 된다. 이에 유동훈과 강찬수(1996)는 균일조도 동력경사관인 경우 유량인 관경을 양해법으로 산정하는 식을 개발한 바 있다. 마찰계수 산정을 위한 지수함수식의 이용은 본 양해법 산정식의 개발을 가능하게 하였다. 유동훈(1995a)은 상용관이나 복합면을 가진 관의 마찰계수 산정을 위한 마찰계수 평균법을 제시한 바 있다. 그와 같은 접근방법으로 본고는 마찰계수 평균법을 상용관 마찰계수 산정식에 적용하여 동력경사 상용관의 유량이나 관경을 양해법으로 구할 수 있는 산정식을 개발하였다.

• 물과 미래
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• 제29권3호
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• pp.163-176
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• 1996

균일조도관이 경사지어 설치되어 있을 때, 적정량의 유체를 유송하기 위하여 요구되는 펌프의 동력은 양해법으로 바로 산정할 수 있다. 그러나 펌프의 동력이 기지값으로 주어져 있고 관내 유출률이나 관경을 구하고자 할 때 기존 방법은 상당한 반복과정을 거쳐야 된다. 이러한 경우 유동훈(1995b)은 펌프가 작동치 않는 자연경사관이나 수평관에 펌프만 작동할 때의 균일조도관에 대하여 양해법 산정식을 개발한 바 있다. 본 연구는 그의 연구결과에 기초하여 균일조도 경사관에 펌프가 동시에 작동할 때 반복 시산과정을 거치지 않고 관내 유출률이나 관경을 양해법으로 바로 산정하는 수식을 개발하여 제시하였다. 양해법 산정식의 선택에 있어 관로흐름의 수리특성을 다섯가지로 구분하여 각 수리 특성구간의 경계조건식도 양해법으로 도출하였다. 또한 개발된 양해법 근사식을 간단한 설계예에 적용하여 계산의 효율성과 정확성을 확인하였다.

• 한국가스학회지
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• 제10권3호
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• pp.27-33
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• 2006

본 논문에서는 가스 파이프라인 내의 누출 현상이 파이프라인 출구 압력 변화에 미치는 영향을 분석하였다. 경사진 지형적 영향을 고려하기 위하여, 보정된 Weymouth 식이 본 연구에서 사용되었다. 누출 영향을 분석하기 위하여, 수평관, 상향 및 하향 경사관 각각에서 누출 현상이 없을 경우와 누출 현상이 발생할 경우에 대하여 출구 압력과 입구 압력에 대한 출구 압력 비율을 비교하였다. 그 후, 누출 위치가 출구 압력에 미치는 영향에 대하여도 모든 파이프라인 경사각에 대하여 분석하였다.

• 설비공학논문집
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• 제17권7호
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• pp.635-641
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• 2005

This study experimented to understand the effects of transporting ice slurry through elbow and inclined tube. And at this experiment it used propylene glycol-water solution and a diameter of about 2mm ice particle. The experiments were carried out under various conditions, with velocity of water solution at the entry ranging from 1.0 to 3.5 w/s and elbows and inclined tubes of 4 kinds angle with $30^{\circ},\;45^{\circ},\;90^{\circ}\;and\;180^{\circ}$. The pressure drop between the tube entry and exit were measured. According to angle of bending, the highest pressure drop was measured at $30^{\circ}$ elbow and the lowest pressure drop was measured at $90^{\circ}$ elbow, and there are only a little differences of pressure drop between $45^{\circ}$ elbow and $180^{\circ}$ elbow. According to angle of inclined tube, the highest pressure drop was measured at $90^{\circ}$ inclined tube and the pressure drop at $45^{\circ},\;30^{\circ},\;180^{\circ}$ inclined tubes were lower successively. The lowest pressure drop in elbows and inclined tubes was measured at velocity of $2.0\~2.5$ m/s and concentration of $10\;wt\%$.

• 설비공학논문집
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• 제10권1호
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• pp.1-10
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• 1998

A header is the device that makes uniform flow distribution in all branches from header of heat exchangers, pipe burner or chemical equipments. In this study, experimental tests have been performed in order to investigate the flow distribution characteristics in a straight header and tapered header which have 6 and 11 glass pipe branches. The experimental equipment consists of a water circulation system where the fluid velocity in each glass pipe is measured by Ar-ion LDV system. From the experiments and the theoretical equation, it could be recommended that tapered header should be determined so that its internal velocities inside the header become uniform according to taper of the header and number of attached branches for uniform flow distribution in energy systems.

• 한국가스학회지
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• 제15권4호
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• pp.39-43
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• 2011

본 연구에서는 가스배관용 플렉시블 조인트의 응력과 변형거동 특성을 유한요소법으로 해석하였다. 이러한 특성결과는 나선 주름관이나 직각 주름관 및 평면관으로 구성된 플렉시블 조인트의 강도안전성을 고찰할 수 있다. FEM 계산결과에 의하면, 최적의 나선 주름관은 $4.7^{\circ}$의 경사각도와 1.5mm의 주름높이를 갖는 주름관 모델인것으로 나타났다. 또한, $90^{\circ}$의 주름을 갖는 직각 주름관 모델이 경사각도를 갖는 나선 주름관보다는 강도안전성이 더 우수한 것으로 나타났다. 따라서, 주름관의 강도안전성을 높이기 위해서는 주름관의 피치와 곡률반경을 줄이는 것이 바람직함을 알 수 있다.