• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2012년도 학술발표회
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• pp.538-538
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• 2012

최근 기후변화에 따른 이상홍수의 발생으로 인하여 댐의 수문학적 안정성 확보가 필요하다. 이에 따라 댐의 비상여수로를 건설하여 이상홍수에 대비한 대책을 마련하고 있다. 여수로의 운영상 고유속의 흐름이 방류되는데 이때 공동현상이 발생하며, 공동현상으로 인해 발생된 공동이 파괴되면서 구조물에 큰 피해를 주고 있다. 이러한 피해예방을 위해 현재까지 개발된 가장 경제적이고 효과적인 대책은 공기혼입장치이며, 국내에는 최근에 적용되고 있으나, 세부적인 설계기준과 설계기법, 절차등이 부족한 현실이다. 본 연구에서는 여수로 구조물을 대상으로 발생하는 공동현상에 대해서 이론적, 실험적인 분석을 실시하고자 한다. 공동현상에 대한 이론적인 배경과 최근의 연구동향을 분석하고, 국내 기존댐에 적용한 공기혼입장치 설치에 대해서 사례연구를 실시하여 적정성을 검토하였다. 또한 여수로의 대표단면인 개착식 여수로의 구형단면에 대해서는 주암조절지댐을 선정하고 터널식 여수로의 원형단면에 대해서는 임하댐 비상여수로를 대상구조물로 선정하여 각각 1차원 수치해석을 실시한 결과를 토대로 공기혼입장치의 위치 및 최적규모를 산정하고자 한다. 1차원 수치해석을 통해 분석된 공동현상 및 공기혼입장치에 대해서 3차원 수치해석을 실시하여 압력변화 및 공기혼입량등 공기혼입장치의 설치전과 설치후에 대한 효과를 검증하고 마지막으로 수리모형실험을 실시하여 1차원, 3차원 수치해석 결과에 대한 검증과 구조물의 안정성 증대를 확인하고, 추후 기타 여수로 구조물의 설계시 참고할 수 있는 기초자료가 될 수 있도록 하고자 한다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2012년도 학술발표회
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• pp.174-174
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• 2012

최근 농업용저수지의 경우 기상이변에 따른 수위조절을 위하여 다량의 수문을 일시에 개방하는 사례가 지역적으로 증가하고 있는 추세이다. 그에 따라 당초 목적인 농업용수를 위한 취수시설이 최근 홍수조절용으로 활용됨에 따른 취수시설 내 공동현상이 발생하고 있다. 이러한 공동현상으로 인해 수시설물의 안정성에 문제가 발생하고 그에 따른 2차 재해위험이 있을 수 있다. 따라서 본 연구에서는 공동현상 방지를 위해 취수시설 공기관 설계기준에 대하여 고찰하였다. 공동현상을 방지하고 홍수량을 적절하게 배제하기 위해서 유입되는 공기량산정식이 필요하다. 공기관 단면결정은 농업생산기반정비사업 설계기준(필댐)의 구조설계 부분에 정리되어 있지만 이는 이수측면에서 설계 및 시공이 진행됨에 따라서 취수에 대한 목적을 달성하기에는 어려움이 있다. 따라서 취수시설의 기능과 역할을 증대시키고자 취수시설 적정 공기관 설계를 분석하여 향후 신규, 개보수 및 현장 유지관리에 활용하기 위한 기초자료를 제시하였다. 이러한 공동현상 및 공기관 설계를 위하여 현장조사, 수치해석, 수리모형시험을 병행하여 문석하였다. 그 결과 취수탑의 형상변수와 수위에 대한 수치해석을 수행하여 변수가 소요공기량에 미치는 영향은 조절게이트 개폐율을 증가시킬수록 소요공기량이 증가하며, 약 80%의 개폐율에서 소요공기량이 최대가 되었다. 방수로 직경이 증가하면, 공기관 입구와 끝단의 압력차가 감소하여 소요공기량이 감소하고, 수위가 증가하면 소요공기량이 증가하는 것으로 분석되었다. 따라서 공동현상 방지를 위해 공기량 산정식은 취수터널에 연직수문이 설치되어 있는 6가지 흐름의 형태에 따라서 $/Q_w=0.04(F-1)^{0.85}$, $Q_a/Q_w=K(F-1)$, $Q_a/Q_w=0.014(F-1)^{1.4}$, $Q_a/Q_w=0.015(F-1)^{1.4}$의 관계식 중 적정한 것을 사용하여야 할 것으로 판단되며, 또한 공기관에 유입부의 허용부압은 수두로부터 1.0m이하로 하고, 공기관 내 풍속은 $45^m/s$를 기준으로 최대 $90^m/s$로 하여야 할 것으로 판단된다.

• 대한조선학회논문집
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• 제36권2호
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• pp.1-8
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• 1999

선저에 부착된 공기공동에 의한 실용 선박의 저항감소 효과를 조사하기 위하여 예인수조에서 충주호 유람선에 대한 저항실험을 수행하였다. 여러 가지 형상의 공기공급 노즐에 대해서 선저에 부착된 공기공동의 관측과 저항 계측이 수행되었으며 이로부터 적절한 공기공급 노즐의 형상을 결정하였다. 선박의 빌지부 근처에서의 공기누출을 억제하기 위하여 선박의 길이방향으로 공기유출막이 스트립을 공기공급 노즐의 양 측면에 부착하였다. 또한 두 개의 공기공급 노즐을 설치하여 두 개의 공기공동을 연속하여 발생시킬 수 있었으며 이로부터 더욱 큰 저항감소 효과를 얻을 수 있었다. 효율 측면에서는 공기공급에 필요한 에너지를 고려하더라도 설계속도에서 10% 이상의 에너지절감 효과를 얻을 수 있었다.

• 대한조선학회논문집
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• 제36권3호
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• pp.1-7
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• 1999

본 논문에서는 충주호에서 유람선으로 사용되고 있는 광폭천흘수형 선박을 대상으로 선정하고, 공기를 공급하여 선저에 공동을 형성시켜 마찰저항을 감소시킬 수 있도록 선박의 선저형상을 개량하였다. 2차원 공동문제로 이상화하여 선저에 부착되는 공동을 이론적 방법으로 수치해석하여 공기공동의 형상과 내부압력을 추정하였고 공동현상을 지배하는 무차원수를 살펴보았다. 예인수조에서 모형선실험을 시행하고 단의 높이변화, 선측의 공기유출막이벽 등에 의한 공기공동의 형성과 저항감소효과를 조사하였다. 또한 투명한 아크릴로 제작된 선저부를 통해, 선저에 부착되는 공기공동의 발달과정을 관측하였다. 이러한 연구를 통하여, 실선선형의 선저부 형상을 적절히 개량하고 공기를 공급함으로써 설계속도 부근에서 원래선형의 전저항의 25%정도를 줄일 수 있음을 모형선에서 확인하였다.

• 한국건설관리학회:학술대회논문집
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• 한국건설관리학회 2003년도 학술대회지
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• pp.217-221
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• 2003

본 연구에서는 공동주택공사에서 발생하는 공기지연 리스크에 대한 분류체계와 분석방법을 제안하였다. 서울${\cdot}$경기 지역과 부산${\cdot}$경남 지역의 공동주택공사 현장을 중심으로 실무자 면담 및 설문조사를 실시하였고, 그 결과를 바탕으로 주요 광종 분류와 각 공종의 공기지연 리스크 수준과 지수를 산정하였다. 본 연구는 공동주택공사의 주요 공종인 토공사, 골조공사, 조적${\cdot}$미장공사, 창호${\cdot}$유리공사, 수장공사의 공기지연 리스크 요인의 리스크 수준, 지수 그리고 순위를 분석하여 공기지연 리스크 관리 시스템 구축을 위한 기초적인 자료를 제시하는 것을 목적으로 하였다.

• 한국건설관리학회:학술대회논문집
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• 한국건설관리학회 2007년도 정기학술발표대회 논문집
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• pp.383-386
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• 2007

최근 국내 건설공사에 있어서 공동주택이 차지하는 비율은 나날이 증가하고 있다. 건설공사에서 공기는 직접적으로 건설사업비에 영향을 미치기 때문에 매우 중요하다. 따라서 국내에서도 공기단축을 위해 많은 노력을 하고 있는 실정이다. 이러한 추세에 따라서 공기를 단축하기 위해서는 공기에 영향을 미치는 중요요인을 분석하고, 도출된 요인들을 효과적으로 평가하기 위한 방법이 필요하다. 본 연구에서는 공동주택의 공기단축에 미치는 영향요인을 평가하는 방법으로 FMEA 기법을 제안하고자 한다.

• 터널과지하공간
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• 제21권4호
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• pp.297-306
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• 2011

본 연구에서는 지하 압축공기에너지 저장공동 주변 지하수 및 압축공기의 유체유동과 열전달 거동 해석을 위한 다상다성분 열유동 해석 결과를 이용하여 지하 저장공동의 열역학적 에너지수지 분석을 통한 에너지 효율평가를 실시하였다. 복공재인 콘크리트 라이닝이 충분한 기밀성능을 발휘할 경우, 주입 압축과정에서 저장공동으로부터 손실되는 에너지의 대부분은 콘크리트 라이닝 및 주변 암반에의 열전도를 통해 발생함을 확인하였다. 지하 압축공기에너지 저장공동의 에너지 효율은 압축공기 주입온도에 민감한 결과를 보였으며, 주입온도가 주변 암반의 온도에 근사할 경우, 손실된 에너지의 대부분이 토출 팽창과정에서 저장공동으로 유입 회수되는 결과를 보였다. 한편, 콘크리트 라이닝의 열전도특성이 저장공동의 에너지효율에 미치는 영향은 크지 않았다.

• 공기청정기술
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• 제29권1호
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• pp.19-31
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• 2016

• 공기청정기술
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• 제29권1호
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• pp.32-42
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• 2016

• 터널과지하공간
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• 제21권4호
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• pp.287-296
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• 2011

본 연구에서는 압축공기에너지 지하저장을 위한 복공식 암반공동의 기밀성능을 평가할 목적으로 다상유체 열유동 해석을 수행하였다. 기밀성능은 저장공동으로부터 누출되는 공기질량으로 평가하였으며, 저장공동 내부에 콘크리트 라이닝 기밀시스템을 설치하고 저장공동은 비교적 천심도인 지하 100m 심도에 위치하는 것으로 가정하였다. 저장공동 내 질량수지분석 결과, 콘크리트 라이닝 및 주변 암반의 투과계수가 누기량 및 저장공동의 장기적 기밀성능에 미치는 영향이 큰 것으로 파악되었으며 콘크리트 라이닝의 투과계수가 $1.0{\times}10^{-18}\;m^2$이하 일 경우, 저장공동 운영압력이 5 MPa에서 8 MPa 사이일 때 누기량은 1%이하 인 것으로 계산되었다. 또한, 콘크리트 라이닝의 초기포화도에 따른 공기누출량 계산결과, 라이닝 수분포화도를 증가시킬수록 누기량은 감소하고 저장공동 기밀성능이 향상됨을 확인하였다.