• 제목/요약/키워드: 공기유출

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도시홍수예보를 위한 과 의 SWMM과 HEC-RAS의 연계 검토 (The Study on the Connection of SWMM and HEC-RAS for Urban Flood Forecasting)

  • 윤성심;배덕효
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2008년도 학술발표회 논문집
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    • pp.340-344
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    • 2008
  • 최근의 급속한 도시화로 인한 불투수면적의 증가는 첨두유량의 증가, 홍수도달시간의 단축을 야기해 도시유역의 홍수 피해를 증가시키고 있다. 특히 하천 홍수위 상승에 의한 외수피해와 순간적인 집중호우에 의해 도로 노면수의 배수불량에서 기인하는 내수피해가 겹치는 경우 도시유역의 홍수피해는 더욱 가중된다. 이러한 도시홍수의 피해를 방지하기 위해서는 구조적 또는 비구조적인 대책수립이 필요하다. 구조적 대책의 경우 효과적이나 예산과 공기 등의 문제가 있으며, 중추적인 해결책이 되지 않으므로 도시홍수예보 시스템의 개발이 필요하다. 일반적으로 홍수예보에는 유출해석모형이 활용되고 있다. 유출해석모형 중 SWMM 모형은 맨홀 및 우수관망의 고려가 가능하여 하천과 우수관로가 연계된 도시 유출특성의 모의가 가능하여 도시홍수예보에 적합한 모형이다. 그러나 SWMM은 소배수유역의 분할 및 계산시간의 제약으로 대체적으로 유역면적이 $100km^2$ 내에 적용되는 한계를 가지고 있다. 따라서 본류 및 지류하천과 우수관로가 연계되는 $100km^2$ 이상인 도시유역의 홍수예보를 위해서는 우수관망 해석 및 하천흐름해석의 연계가 필요하다. 본 연구에서는 중규모 유역의 도시홍수예보를 위해 SWMM과 HEC-RAS 모형을 연계하는 방안을 제시하였다. 중랑천 유역을 대상으로 SWMM 모형을 이용하여 소유역의 지표 및 관망유출과 지류하천의 유출 분석을 수행하였고, 중랑천 본 류구간에 대해서는 HEC-RAS 모형을 구축하여 하천의 부정류 해석을 수행하였다. 또한, SWMM으로 계산된 배수구역별 유출해석 결과를 HEC-RAS의 지류유입량으로 활용하여 본류의 지류유입 영향을 고려하도록 하였으며, 원할한 연계를 위해 SWMM과 HEC-RAS를 연계한 시스템을 구축하였다. 결과적으로 SWMM과 HEC-RAS를 연계시스템 통한 모의유량이 관측유량과 유사한 결과를 보였으며, 도시홍수예보를 위한 SWMM과 HEC-RAS의 연계는 복잡한 도시유역의 홍수관리에 활용성이 클 것으로 판단된다.

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해수소통구를 구비한 진동수주형 파력발전구조물 내 공기흐름과 구조물 주변에서 파랑특성에 관한 3차원수치해석(불규칙파의 경우) (3-Dimensional Numerical Analysis of Air Flow inside OWC Type WEC Equipped with Channel of Seawater Exchange and Wave Characteristics around Its Structure (in Case of Irregular Waves))

  • 이광호;이준형;정익한;김도삼
    • 한국해안·해양공학회논문집
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    • 제30권6호
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    • pp.253-262
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    • 2018
  • 진동수주형(OWC) 파력발전구조물(WEC)은 진동수주실 내의 수위진동에 의해 발생된 공기흐름을 Power-Take-Off (PTO) 시스템을 통해 전기에너지로 회수하는 시스템이다. 일반적으로 PTO 시스템에서 높은 공기유속을 획득하기 위해서는 해수에 비해 상대적으로 적은 단면적을 갖는 공기실이 요구되므로 정확한 공기유속을 모의하기 위해서는 3차원적인 해석이 요구된다. 본 연구에서는 불규칙파동장을 대상으로 해수소통구를 구비한 진동수주형 파력발전구조물의 동적응답을 수치해석적으로 검토하였다. 수치해석에는 오픈소스 기반의 OpenFOAM 및 FOAM 확장 커뮤니티를 위한 파동장 해석을 위해 개발된 OLAFLOW를 적용하였다. 선행연구와 동일한 형상의 해수소통구와 OWC-WEC에 불규칙파랑이 입사한 경우 공기실 내에서 3차원공기흐름과 구조물 주변에서 파랑변형 및 해수소통구 내에서 3차원해수흐름 등에 관한 변동특성을 논의하였다. 이로부터 유의파에 대한 Ursell 수가 클수록 공기실 내 최대 공기흐름속도가 증가하며, 공기실 내부에서 외부로 유출되는 공기속도가 외부에서 공기실 내부로 유입되는 공기속도보다 더 크다는 사실을 알 수 있었다.

토양 탱크에서 흡수 알코올과 비흡수 알코올을 이용한 벤젠-비수용상액체 제거 연구 (Removal of Benzene-Nonaqueous Phase liquid(NAPL) in Soil Tank by NAPL Swelling and Non-swelling alcohols)

  • 송충현;정승우
    • 유기물자원화
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    • 제17권3호
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    • pp.40-47
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    • 2009
  • 토양으로 유출된 비수용상액체(nonaqueous phase liquid; NAPL)의 제거를 위한 알코올 희석 세정공정의 기술개발을 위하여 3-D 토양탱크에서 NAPL 흡수 및 비흡수 알코올 단독 또는 공기 동시 주입공정에 의한 벤젠 NAPL 제거 효과를 평가하였다. 37L 규모의 토양탱크에 729mL의 벤젠을 주입하고 70%에탄올 (NAPL 비흡수 알콜)과 40%이소 프로판올(NAPL 흡수 알콜)을 탱크 하부에 설치된 주입정에 주입하고 상부의 추출정으로부터 자유상 NAPL 및 수용액을 추출하였다. 그리고 알코올 주입과 공기를 동시 주입하여 기존 토양칼럼실험에서 확인된 공기 동시주입시 화학세정 증대 효과를 아울러 평가하였다. 70% 에탄올 및 40% 이소-프로판올에 의한 토양탱크 세정공정 결과 전체 벤젠 제거율의 과반수는 자유상 NAPL 형태로 제거되었다. 알코올의 NAPL 흡수 특성에 따라 벤젠 제거 특성이 현저히 다르게 나타난 토양칼럼결과와 달리 3-D공정에서는 알코올 NAPL 흡수특성의 영향이 매우 적게 나타났다. 70%에탄올과 공기 동시 주입에 의한 벤젠 제거 증대 효과는 3-D 토양탱크 실험결과에서도 여전히 확인되었다. 그러나 NAPL 흡수 알코올인 40% 이소-프로판올은 공기 동시 주입에 의한 벤젠 제거 증대효과가 여전히 미미하게 나타났다. 3-D 토양탱크 실험결과 화학세정공정에 의한 NAPL제거에 있어 가장 중요한 인자는 추출정의 NAPL 및 유출수 추출능력이었다. 즉 토양내 효과적인 NAPL 정화를 위해서는 화학적인 작용에 의하여 이동된 자유상 NAPL 및 수용액을 밖으로 효율적으로 추출할 수 있는 공정이 필요하다.

SWMM-LID모델을 이용하여 도시 물순환 개선을 위한 유량 저감 효과 분석 (Analysis of Flow Reduction for improving Urban Water Cycle Using SWMM-LID Model)

  • 이태우;우원희;최계운
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2017년도 학술발표회
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    • pp.217-217
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    • 2017
  • 물 순환이란 물이 지표면으로부터 증발하거나 바다로부터 증발하여 습한 공기가 기단을 형성한 후 적합한 조건이 형성되면 강수를 초래하는 과정이라고 볼 수 있다. 여기서 강수는 여러 경로 즉, 증발산, 지표흐름, 침투, 침루 등을 통해 다시 순환과정을 거친다. 최근 도시화로 인한 불투수면적의 증가로 기후변화, 홍수지체시간 감소, 첨두 및 유출총량의 증가, 침투능 및 증발산량의 감소 등 자연하천의 유출특성과는 다른 유출특성이 나타나며, 물 순환 체계가 왜곡되어 지하수위는 낮아지고, 하천의 유량은 감소되는 등 하천의 정상적인 기능이 저하되고 있다. 이에 우리나라에서는 환경부 및 국토교통부 등 정부기관과 지방자치단체에서 법과 조례를 제정하여 저영향개발기법 (LID, Low Impact Development)을 적용하도록 권고하고 있으며 신도시 개발사업 시 왜곡된 도시의 물 순환체계를 개선하기 위하여 저영향개발기법을 적용하고 있다. 저영향개발 기법의 정량적인 효과를 검증하기 위해서는 미환경청 (U.S. EPA., United States Environmental Protection Agency)에서 개발한 SWMM모델을 이용하여야 한다. 본 연구에서는 도시화로 인해 왜곡된 물순환체계 개선을 위하여 다양하게 설계된 저영향개발기법의 정량적인 효율을 SWMM 모델을 통해 산정하고, 장기적인 측면에서 물순환 회복에 적합한 저영향개발기법의 배치 최적화를 제안하고자 한다.

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대단면 지하광산 갱도내 뒷채움 작업장 가스유출 및 확산제어 통기방안 연구 (A Study on the Ventilation Schemes for Gas Leakage and Dispersion Controlling at the Backfilled Working Face in Large-Opening Underground Mine)

  • 응우엔반득;이창우
    • 터널과지하공간
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    • 제28권4호
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    • pp.372-386
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    • 2018
  • 뒷채움한 작업장의 공기질은 채움재의 양생기간 및 이후에 걸쳐 현저히 악화된다. 복합탄산염 기반의 채움재로 뒷채움한 채굴적으로부터 장기간에 걸친 NH3 및 CO2의 유출은 작업공간 내부에서 뿐만 아니라 지표상에서도 관찰된다. 가행광산에서는 가스의 유출은 작업환경을 급격히 악화시키므로 오염된 공간을 희석 시키기 위한 충분한 양의 통기량의 공급, 그리고 유해 가스 유출과 확산을 제어하기 위한 통기방안의 연구가 필요하다. 본 연구는 채움공간내 가스제어를 위한 압력균형 통기기술의 적용성 연구를 목적으로 한다.

LNG / LNG-FPSO 선박용 안전밸브의 유동특성 및 유출계수에 관한 연구 (Study on Flow Characteristics and Discharge Coefficient of Safety Valve for LNG/LNG-FPSO Ships)

  • 김성진;정성윤;김당주;김철
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제35권5호
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    • pp.487-494
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    • 2011
  • LNG / LNG-FPSO선박에 사용되는 안전밸브는 배관 시스템으로부터 유체를 방출하여 시스템의 압력을 일정하게 유지시키는데 중요한 역할을 한다. 이러한 안전밸브의 기능적 특성으로 인해 유출계수는 밸브의 성능 중 가장 큰 비중을 차지하며, 선급의 인정을 받기 위해서는 0.8이상의 유출계수가 요구되고 있다. 밸브 성능을 향상시키기 위해서 밸브 내부에서 발생하는 유동특성에 대한 정확한 이해가 필요함에도 불구하고 대부분의 밸브 설계의 경우 현장 작업자들의 경험과 실험에 의한 시행착오에 의존하고 있다. 본 논문에서는 안전밸브에 대한 유동해석을 통해 밸브 내부에 발생하는 압축성 유동현상을 고찰하였고, 실험과 해석에 의한 유출계수를 비교하여 유동해석의 타당성을 검증하였으며, 안전밸브를 지나는 공기의 질량유량을 예측하기 위한 유동해석 모델을 확립하였다.

실내공기 제어를 위한 사각공간내의 혼합대류에 관한 연구 (The study of mixed convection in a rectangular enclosure for indoor air control)

  • 이철재;정한식;권순석
    • 한국해양공학회지
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    • 제10권4호
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    • pp.109-117
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    • 1996
  • The numerical and experimental studies on the mixed convection of a rectangular enclosure for indoor air control has been studied numerically using the finite volume method and experimentally with holographic interferometry and Laser apparatus. The parameters studied here are Pr= 0.71, $30{\leq}Re{\leq}600$, $700{\leq}Gr{\leq}100000$ and the positions of an outlet. The results show streamlines, isothrems, velocity distributions and photograph of holographic interferometry and streamlines. It is found that the minimum cell occurs at Re=100, Gr=10000. The mean Nusselt numbers can be expressed by the correlation equation $Nu=C{\cdot}Gr^a$ $Re^b.$ The comparison of numerical and experimental results shows a good agreement.

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연마장비용 사이클론 집진장치 설계 (Development of Sweeping Machine with Cyclone Dust Collector)

  • 진태석
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국정보통신학회 2013년도 추계학술대회
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    • pp.911-913
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    • 2013
  • 본 논문에서는 선박의 외벽 청소용으로 사용되는 연마장비에 사이클론 집진방식을 채용한 연마장비를 개발을 위한 최적화된 설계를 위한 기본적인 메카니즘과 설계를 소개하고자 한다. 사이클론 방식은 공기의 유입 및 유출 속도 및 압력에 따른 미립자 등을 분리하는 기능을 하게 되는데 본 연구에서는 이러한 연마장비설계를 위한 사이클론 집진기의 효율과 압력, 유입 공기속도에 따른 설계방법을 소개하고 일부 실험결과를 제시하도록 한다.

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칼만와류식 공기유량센서의 와안정판이 후류유동장과 와유출주파수에 미치는 영향 (The Effect on Wake Flow and Vortex Shedding Frequency by Vortex Stabilizer in Karman Vortex Type Air Flow Sensor)

  • 임성원;류병남;이종춘;부정숙
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제25권4호
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    • pp.846-856
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    • 2001
  • An experimental study has been made to investigate the effect on wake flow and vortex shedding frequency by vortex stabilizer in Karman vortex type air flow sensor. The conditions investigated include 3 types of shapes and 3 types of separation distances of the vortex stabilizer. The phase averaged technique and smoke-wire flow visualization method are used to understand the detail information. The rolling up position of shear layer is fixed by the influence of the vortex stabilizer. Especially, the convex type vortex stabilizer has shown the more stable repeatability and linearity regarding the vortex shedding frequency compared to the other types.

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음성기관의 공기역학적 고찰 (The Aerodynamic Study of the Vocal Tract)

  • 김기령;박인용;김희남;심상열;최홍식
    • 대한기관식도과학회:학술대회논문집
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    • 대한기관식도과학회 1979년도 제13차 학술대회 연제순서 및 초록
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    • pp.8.3-8
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    • 1979
  • 음의 생성은 성문하의 기류가 성대에서 조절되고 성대상부의 Vocal tract에서 modulation되어 생성되므로 후두에 이상이 생기면 발성시 후두를 통과하는 기류에 변화가 오게된다. 타국에서는 Dohne(1944)과 Arnold(1955, 1958)등 여러학자들이 후두질환에 따른 공기역학적 변화를 측정하여 후두질환의 진단에 기여한 바 크다. 본 저자들은 후두질환에 따른 공기역학적 측정에 앞서 이에 대한 정상역치를 측정하여 그 기준치로 하고자 21∼30세의 정상인 남녀 각각 20명을 대상으로 Collins회사제 Respirometer를 이용하여 평균 기류유출률, 최대 밭성량, 최대발성시간 및 발성속력치 등을 측정하였기에 제 1보로서 보고하는 바이다.

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