• 대한토목학회논문집
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• 제38권2호
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• pp.215-226
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• 2018

본 연구에서는 도시지역 관망 내 수위 관측자료를 이용하여 도시지역 유출해석 및 관망해석의 정확도를 높이고자 한다. 이를 위해 도시유출해석의 주요 매개변수별 민감도 분석을 수행하고, 매개변수의 보정을 수행하였다. 매개변수의 민감도는 관의 조도계수, 불투수지역의 조도계수, 유역폭, 투수지역의 조도계수 순으로 나타났다. 민감도가 높은 4개의 매개변수를 이용하여 매개변수 고려 개수와 종류에 따라 6가지 시나리오를 구성하였으며, 자동보정기법인 PEST를 도시유출 모형인 SWMM과 연계 해석하여 분석하였다. 각 조건을 2013년 7월 21일 집중호우로 인하여 침수피해가 발생한 서초3, 4, 5, 역삼, 논현 배수분구에 적용하였다. 민감도 결과를 이용하여 시나리오별 분석을 실시하였을 때 SWMM 모형만을 이용하였을 때 보다 불확실성이 줄어든 결과를 보였다. 모의결과 RMSE는 최대 2.41cm가 감소하였으며, 상대첨두오차는 13.7%가 감소하였다. 민감도가 낮은 투수지역의 지표면 조도계수를 고려한 시나리오의 경우가 고려하지 않은 시나리오의 경우보다 정확도가 소폭 낮아졌으며 계산시간도 많이 소요되었다. 본 연구 결과 대상 유역에 대한 민감도 분석 후 민감도가 높은 매개변수만을 고려하여 시나리오를 구성하였을 때 보다 효율적인 모의가 될 수 있다는 것을 알 수 있었으며 향후 추가적인 강우사상과 침수해석을 연계할 시에는 도시지역의 침수예경보 연구에 기여할 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2008년도 학술발표회 논문집
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• pp.878-882
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• 2008

경제성장에 따른 도시화 현상으로 경작지나 녹지와 같은 투수 지표면이 대단위 주택단지나 도로, 상업지구 등의 도시시설 및 산업화에 따른 공장시설과 같은 불투수 지표면으로 변화되어 도시의 불투수 지표면의 구성비가 증가되므로 이로 인해 침투량과 증발산량이 감소하며 지하수 유출량을 감소된다. 또한 도시유역의 조도계수의 감소로 도달시간이 단축되어 첨두홍수량이 증가하게 되는 등 도시유출특성이 변화되어 홍수피해가 빈번하게 발생하고 있다. 본 연구에서는 광주광역시 서구 상무지구를 대상으로 불투수면적비의 변화에 따라 유출모의를 실시하였다. 유출모의를 위한 대상지구의 유역 및 관로 시스템의 제원은 수치지도와 관망도를 이용하여 유역을 구분한 후 배수 관망, 유입구 제원, 맨홀 등 관로시스템 자료 및 유역의 지표면과 지하 배수시설 및 토지이용상태를 조사하여 유역의 불투수지역(Impervious area) 및 투수지역(pervious area)으로 구분하였다. 불투수면적비에 따른 유출량과 유출률, 첨두유량, 기저시간의 변화를 비교분석 하였다. 모의 값의 정확성을 판단하기 위하여 2008년에 측정한 실측자료를 통해 매개변수를 최적화를 실시하여 SWMM모형으로부터의 모의 값과 실측자료를 비교 분석 하였다.

• 상하수도학회지
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• 제27권1호
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• pp.129-138
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• 2013

Water interruption is often caused by a rupture in the branch-like singular pipeline. This will cause critical complaints from household and may decrease public service quality. As an alternative of singular pipeline, additional parallel pipeline could be installed for sustainable water supply. This system is called double pipeline system and able to be utilized for water transmission line between treatment plant and distribution reservoir. Construction of double pipeline was thought to increase capital cost, which can be an issue to waterworks authorities. Reducing capital cost was possible by means of installing connectors between two parallel pipelines because of reduced diameter of each pipe. To obtain optimal design condition for connectors, it was necessary to compare water pressure according to accident location, to investigate flow according to connection pipe spacing, connection pipe diameter, and aging of pipe. Reliable and economical connection layouts were determined based on these results. The cost estimation for each design condition was carried out. Cost was approximately reduced by 20 ~ 30 % compared to the double pipeline without connections. In addition to this, connection between double pipelines could expect extra benefits for maintenance since the pipe could be repaired and rehabilitated without interruption.

• 대한기계학회논문집
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• 제15권1호
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• pp.299-307
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• 1991

본 연구에서는 근사수평 반류 성층유동에서의 계면마찰계수에 관한 일반화된 실험식을 개발하고자 한다. 이 실험식은 본 저자가 발표한 포화수-수증기와 물-공기 의 실험자료를 기초로 개발되며 공학적인 응용을 위하여 기액상레이놀즈 수와 유체의 물성치를 포함하는 거시적인 유동변수로 표현된다. 또 동일한 계면 마찰계숭에 대한 Nikuradse의 표면조도와 계면의 특성치로 표현되는 무차원 계면 유효조도와의 상관관 계를 구명하고 포화수-수증기와 물-공기의 2상유동에 공통적으로 적용할 수 있는 무차 원 계면유효조도와의 상관관계를 구명하고 포화수-수증기와 물-공기의 2상유동에 공통 적으로 적용할 수 있는 무차원 계면유효조도를 제안할 예정이다. 마지막으로 본 연 구에서 개발한 실험식과 기존 실험식을 비교 검토하고자 한다.

• 물과 미래
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• 제29권6호
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• pp.217-224
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• 1996

본 연구에서는 관망 시스템에서의 관경, 관경 및 전체유속, 유량 및 전체조도계수를 주어진 지점의 압력과 유량값을 이용하여 산정하는 기법을 개발하였다. 선택된 관망의 수리학적 인자들은 연속방정식과 에너지방정식을 재구성함으로써 결정될 수 있었다. 계수메트릭스를 해석하기 위하여 부가적인 에너지방정식이 사용되었다. 복잡한 관로 시스템에 대해 본 연구모형들이 적용되었다. 본 모형의 검증을 위해 계산결과를 KYPIPE2 모형에 역대입한 결과는 서로 잘 일치하고 있는 것으로 나타났다.

• 동력기계공학회지
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• 제1권1호
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• pp.61-69
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• 1997

본 연구는 동심환형관에서 거칠기가 없이 매끈한 경우, 내측벽에 만, 외측벽에 만, 그리고 양측 모두에 거칠기가 있는 4경우에 대해 직경비가 0.26, 0.39, 그리고 0.56일 때 벽면에 설치된 거칠기 위치들이 난류유동장에 미치는 효과를 실험적으로 조사하고자 한다. 최대속도와 전단응력이 0인 지점들, 시간평균속도의 구배들, 그리고 와확산계수들을 X형 열선풍속계와 이중 피토튜브를 사용하여 측정하였다. 본 연구를 통하여 동심환형관에 설치된 거칠기들이 난류유동에 미치는 효과에 대한 정량적자료를 제시할 수 있었다.

• 물과 미래
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• 제29권4호
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• pp.223-231
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• 1996

보다 효율적인 관로운영에 필수적인 통수능 변화 및 영향인자 산정을 위하여 국내 도송수강관에 대하여 124개의 Hazen Williams및 Darcy-Weisbach 마찰계수를 실측, 분석하였다. 그 결과 국내 도송수강관은 국외의 마찰계수 변화형태와 유사한 경향을 보이며 관경이 클수록 (Diameter>1100mm) 통수능은 관령에 많은 영향을 받으나 관경이 작을수록 관경과 관령에 동시에 영향을 받는다는 사실을 알았다. 또한 Hazen Williams의 C 값은 외국에 비해 약 5-10 정도 작은 것으로 나타났으며, 조도높이의 성장률은 약 0.41 mm/년으로 관의 통수능이 외국에 비해 빨리 저하한다는 사실이 밝혀져 그 원인 파악 및 통수능 산정기준을 재 검토해야 할 것으로 판단되었다. For the most efficient operation of water mains, 124 head losses in domestic water supply steel mains were measured to provide the values of friction coefficient and the variable affecting the deterioration rate of Hazen Williams' and Darcy-Weisbach's friction coefficient. The experimental results show that pipe age is governing the friction coefficient of large mains (Diameter > 1100 mm). On the other hands, pipe age and pipe diameter are affecting the variation of carrying capacity for small mains (Diameter < 1100 mm). The friction coefficient of water mains in foreign countries is higher than that in Korea by about 5 to 10 in Hazen Williams' C value. The growing rate of roughness height of domestic water main is about 0.41 mm/year which is higher than the average of United States of America. So further study is required to find out what causes the serious deterioration rate.

• 상하수도학회지
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• 제21권3호
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• pp.287-294
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• 2007

When we use the circular pipes for wastewater and storm water, we should be known the characteristics of the flow for accurate design. To elevate the design accuracy, we want to know the profile of flow. The roughness coefficient in the Manning equation is constant, but in actuality changed with the relative depth in circular pipe. This study was conducted to calculate the relative normal depth in changing the roughness coefficient (named relative roughness coefficient) with the relative depth in the analysis of gradually varied flow in the circular pipe by Newton-Raphson method. We performed the analysis of gradually varied flow using the relative normal depth and the relative roughness coefficient. We presented the 12 flow profiles with the relative depth and the relative roughness coefficient in circular pipe. The flow classification considering relative depth in circular pipe is available to analyse gradually varied flow profiles.

• 설비공학논문집
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• 제7권4호
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• pp.681-693
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• 1995

A new set of capillary tube selection charts for R-22 is proposed. The set of charts takes into account of the roughness effect on the mass flow rate. For this purpose, a set of numerical model is developed and a series of experiments is conducted to verify the numerical model. A numerical model is used to calculated the mass flow rate for several sets of tube diameter, length, inlet pressures and degree of subcooling. The outlet of the tube is controlled to be at critical condition. The experimental flow rate is compared with calculated values. The calculated values are consistently less than the experimental ones except for the flow rate range below 40kg/hr. The deviation is within 10---. Based on the nunmerical model and results of experiments, the set of capillary tube selection charts for R-22 is constructed. The set of charts consists of standard capillary tube chart(L=2030mm, d=1.63mm, ${\varepsilon}=2.5{\mu}m$), non -standard flow factor(${\phi}_1$) chart, and non-standard roughness factor(${\phi}_2$) chart. The mass flow rate, flow factor, and the roughness factor are defined respectively as; $\dot{m}={\phi}_1{\phi}_2\dot{m}_{standard}\\{\phi}_1=\frac{\dot{m}(L,\;d,\;\varepsilon_{standard})}{\dot{m}_{standard}(L_{standard},\;d_{standard},\;{\varepsilon}_{standard})}\\{\phi}_2=\frac{\dot{m}(L_{standard},\;d_{standard},\;{\varepsilon})}{\dot{m}_{standard}(L_{standard},\;d_{standard},\;{\varepsilon}_{standard})}$.

• 물과 미래
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• 제28권5호
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• pp.175-189
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• 1995

어떤 조건이 주어져 있을 때 펌프의 일률, 관내유출률, 관경 등이 보통 관로설계에서 요구되는 사항들이다. 여러 연구자들의 연구 덕택으로 이제 수리조건이 주어지면 관마찰계수는 양해법으로 바로 산정할 수 있게 되었다. 그러나 많은 관로설계에 있어 관내 조면이 귤일하게 분포되어 있다 하더라도 기존방법을 사용하여서는 수리조건을 미리 결정할 수 없다. 이러한 경우 정확한 해를 구하기 위하여는 흔히 여러번 반복시산하여야 되는 어려움이 따른다. 본고는 균일조도관인 경우이러한 반복과정을 거치지 않고 유출률과 관경 등을 바로 결정하는 방법을 제시하였다. 전개과정중 새로운 무차원수, 동력관경수, 동력유출수와 유출경사수등을 도출하였음을 밝히며, 이로부터 양해법 산정식을 개발할 수 있었다.