• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2018.05a
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• pp.141-141
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• 2018

자연하천에 존재하는 식생은 동식물에게 주거지를 제공할 뿐만 아니라 영양염류 흡착 및 정화작용을 통해 수질을 개선시키는 역할을 한다. 이러한 식생하천에 오염물질이 유입될 경우 식생에 의한 흐름 교란 작용으로 인해 오염물의 확산거동에 큰 영향을 주게 된다. 본 연구에서는 식생하천에서의 오염물질 혼합특성을 분석하기 위해 식생모형 실험을 수행하였고, Fischer et al (1979)이 제시한 이론식을 실험결과에 적용하여 종분산계수를 산정하고자 한다. 본 연구에서는 자연하천을 재현하기 위해 실험수로에 수중식생 모형을 설치한 후 ADV-Vectrino유속계를 이용하여 유속을 측정하였으며 실험을 통해 식생흐름에서의 유속분포 자료를 취득하고 이를 바탕으로 종분산계수를 산정하였다. 먼저 수중 식생흐름에서 연직유속분포를 측정한 결과, 식생이 존재하는 바닥근처에서는 유속이 느리다가 비식생 구간으로 가면서 유속이 증가하는 분포를 나타낸다. 또한 이 설치된 테스트 구간에 밀도와 유량변화에 따른 케이스를 적용하여 비교 및 분석을 한 결과 식생 밀도를 고정시키고 유량을 증가 시켰을 때 식생구간과 식생이 없는 구간에서의 유속도 증가하는 경향을 보였으며, 유량을 고정시키고 식생의 밀도를 순차적으로 높였을 경우 식생구간에서의 유속이 점차적으로 줄어드는 경향을 보였다. 다음으로 분산계수를 결정하는 방법에는 농도자료를 이용하는 방법과 유속자료를 이용하는 방법이 있는데 본 연구에서는 유속자료를 Fischer et al. (1979)의 이론식에 적용하여 분산계수를 산정하는 방법을 적용하였다. Fischer et al. (1979)가 제시한 식에서 먼저 전단 유속 값을 산정하기 위해 벽법칙 (Karman, 1930), 레이놀즈 전단응력 그리고, 난류운동에너지 (Graf, 1998) 방법을 사용한 후 복잡한 난류 흐름에 적용하기 가장 적합하다는 난류운동에너지 방법을 적용하여 전단 응력이 가장 크게 나온 식생모델 끝단에서의 값을 사용하였다. 그 결과, 수중 식생이 존재하는 흐름에서 무차원화 시킨 종분산계수는 6.89-9.78로 나타났다, 이는 Elder (1959)의 수심 적분을 통해 제시한 종분산계수 값 5.93보다 크다. 즉, 수중 식생이 존재할 경우 종분산계수는 식생이 존재 하지 않을 때 보다 증가하는 것으로 보여 진다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2015.05a
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• pp.395-395
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• 2015

하천 내 식생은 수리학, 지형학 및 생태학적으로 매우 중요하다. 식생은 하천 수생물들의 서식처를 제공할 뿐만 아니라 필터와 같은 역할을 함으로써 부유사에 의한 하천오염물의 퇴적을 유발하여 하천의 수질을 개선시킨다. 더욱이, 하천 내 흐름 및 난류구조를 변경시킴으로써 식생주변의 유사 퇴적량 및 분포에 크게 영향을 미치고, 결국 하천의 지형을 변화시킨다. 개수로의 식생에 대한 영향은 주로 실험 및 수치모델을 이용하여 연구되었고 전단면이 식재된 조건에서 식생의 항력계수, 식생역내의 부유사 및 확산에 관한 연구가 진행되어왔다. 이러한 연구를 통해 식생역 내의 전단력이 감소하여 부유사퇴적이 증가하고 식생역과 비식생역 사이의 운동량 교환에 의해 부유사 퇴적이 증가함을 보였다. 그러나 개수로에서 존재하는 유한한 크기의 식생에 의한 흐름 및 유사분포에 관한 연구는 아직 미흡하다. 이에 본 연구에서는 침수하지 않은 원형 식생 주변에서 발생하는 흐름특성을 수치모의 하였다. 침수하지 않은 원형식생 하류에서 발생하는 흐름을 계산하기 위해 2차원 수치모형을 적용하였다. 식생에 의한 저항을 고려하기 위해 운동량 방정식에 식생항을 추가하였고 $k-{\varepsilon}$ 난류모형을 적용하였다. 수치모의 조건은 Zong and Nepf (2012)의 수리실험을 참고하여 수로의 길이는 12 m, 폭은 1.2 m로 설정하였다. 0.13 m 수심을 갖는 개수로에 0.22 m 지름을 갖는 원형식생을 상류경계로부터 1.0 m 떨어진 곳에 설정하였다. 식생의 밀도($6{\sim}77m^{-1}$)를 변화시키면서 원형식생 하류의 흐름거동을 분석하였다. 식생밀도가 높은 경우에는 원형식생 양 측면에서 유발된 전단층들의 상호작용에 의해 하류에서 와류가 발생하였다. 와류가 발생하는 위치에서 난류강도가 가장 크게 나타났다. 그러나 식생밀도가 일정 값보다 낮아지면 와류가 발생하지 않는 것으로 나타났다.

• KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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• v.26 no.6A
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• pp.1013-1022
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• 2006

Although the cable-stayed bridges with two I-type girders inherently do not have good aerodynamic characteristics, a lot of the bridges with this type girders are constructed in Korea recently because of an economical merit. This paper investigated the aerodynamic characteristics of the cable-stayed bridges with two I-type girders. Section model tests were conducted in order to investigate the aerodynamic behaviors of this section with varying of the angles of attack, turbulence intensity and damping ratios. Two deck section configurations with different torsional stiffness were studied under construction and after completion respectively. Three types of the fairings were investigated to improve the aerodynamic characteristics of the bridges. The result of this study showed that the traditional section model test in uniform flow estimates the aerodynamic behavior rather pessimistically. The wind induced responses of the bridges were severely varied in accordance with the turbulence intensity and the structural damping ratio. The proposed fairing reduced the magnitude of the vortex-shedding vibrations and buffeting responses. It also increased the wind speed at which flutter occurs. It is expected that these investigations would provide a lot of information for the design of the cable stayed bridges with two I-type girders regarding wind resistance.

• Journal of Korean Society of Coastal and Ocean Engineers
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• v.25 no.6
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• pp.374-385
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• 2013

Sediment particle motions have been numerically simulated over a sinusoidal ripple. Turbulent boundary layer flows are generated by Large Eddy Simulation, and the sediment particle motions are simulated using Lagrangian particle tracking method. Two unsteady flow conditions are used in the experiment by employing two different wave amplitudes while keeping other conditions such as wave period same. As expected, the amount of suspended sediment particles is clearly dependent on the wave amplitude as it is increasing with increasing flow intensity. However, it is also observed that the pattern of suspension may be different as well due to the only different condition caused by wave amplitude. Specially, the time of maximum sediment suspension within the wave period is not coincident between the two cases because sediment suspension is strongly affected by the existence of turbulent eddies that are formed at different times over the ripple between the two cases as well. The role of these turbulent eddies on sediment suspension is important as it is also confirmed in previous researches. However, it is also found the time of these eddies' formation may also dependent on the wave amplitude over rippled beds. Therefore, it has been proved that various flow as well as geometric conditions under waves has to be considered in order to have better understanding on the sediment suspension process over ripples. In addition, it is found that high turbulent energy and strong upward flow velocities occur during the time of eddy formation, which also supports high suspension rate at these time steps. The results indicate that the relationship between the structure of flows and bedforms has to be carefully examined in studying sediment suspension at coastal regions.

• Journal of Korean Society for Atmospheric Environment
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• v.11 no.1
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• pp.29-36
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• 1995

대기오염 물질의 대기중 거동을 이해하고 예측하기 위하여 여러 가지 대기질 모델이 사용되고 있다. 대기질 모델은 물리적인 모델과 수학적인 모델로 나눌 수 있다(U.S. Environmental Protection Agenc, 1986). 물리적인 모델은 풍동, 수조 등을 이용하여 실제 대기오염 시스템을 축소한 모형을 만들어서 대기오염 물질의 농도 분포를 측정하는 모델이다. 물리적 모델은 대기오염을 가시화 할 수 있다는 큰 장점이 있으나 대기의 난류현상을 재현하는데 제약이 있고 대기오염 물질의 중, 장거리 이동을 예측하는 데는 한계가 있다.

• Proceedings of the Korean Nuclear Society Conference
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• 1998.05a
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• pp.759-764
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• 1998

원전 중대사고시 에어로졸 거동 현상과 분석 모델에 대한 이해의 증대와 분석 능력을 재선하기 위한 목적으로 OECD ISP-40에 참여하여 SR-11 에어로졸 부착 및 재부유 실험을 분석하였다.MELCOR 코드에 의한 부착 분석 결과, 부착량을 과소 예측하는 것으로 나타나 열영동 상관식 계수의 조정과 난류 효과의 고려 등 모델의 개선이 필요한 것으로 보이며, 분석모델 작성시 입자크기의 분포에 주의해야 함을 알 수 있었다. VICTORIA 코드는 부착량을 약간 과도하게 예측하였고 재부유가 초기에 과도하게 일어나는 것으로 예측하는 모델의 제한점을 나타냈다.

• KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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• v.37 no.3
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• pp.575-583
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• 2017

Various types of flow patterns around the stepped weir and spillway, such as the skimming flow over such structures and the wave-type flow with a standing undular hydraulic jump and roller downstream of the structures, are developed in open channels. Unsteady three-dimensional numerical simulations are carried out using a hybrid RANS-LES turbulence modeling approach and the volume of fluid method for resolving free surface fluctuations to represent the turbulent flow including the skimming flow and wave-type flow over a stepped weir installed in a rectangular channel. The comparison of numerical results with an existing experimental measurement reveals that the present numerical simulations reasonably well reproduce the turbulent flow passing the stepped weir, in terms of time-averaged velocity profiles at selected locations downstream of the weir, flow topology characterized by the wave-type and skimming flows, the maximum height and length of the standing wave and the length of reattachment of recirculating zone. The numerical result further elucidates the distinct flow behaviors of the wave-type and skimming flow by presenting instantaneous intense variations of free surface and velocity vectors, the distributions of Reynolds shear stress and turbulent kinetic energy and three-dimensional complex features of coherent structures and total pressure distribution.

• Fire Science and Engineering
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• v.19 no.1 s.57
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• pp.87-92
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• 2005

In this paper, numerical simulation are conducted to predict the characteristics of the heat transfer and smoke flow and evacuation in the road tunnel. Fire source are used about 30 MW and the turbulent flow characteristics are considered by standard k-epsilon turbulent model. The effect of transient thermal behavior and disaster prevention can be used for designing the road tunnel.

• Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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• 2008.05a
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• pp.141-144
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• 2008

Atomization characteristics and spatial distribution of the spray emanating from an injector of liquid-propellant thruster are investigated by using dual-mode phase Doppler anemometry (DPDA). Spray characteristic parameters such as the mean velocity, Sauter mean diameter (SMD), and velocity fluctuation are measured at various locations along the spray axis as well as on the radial direction. Those data are quantified in radial profile and also used to scrutinize the correlation between diameter and turbulence intensity of spray droplets. For the better visual grasp, dynamic behavior of spray droplets along the spray stream is presented through the velocity vectors projected on the plane of geometric axis of nozzle orifice and radial coordinate.

• Resources Recycling
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• v.7 no.3
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• pp.42-51
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• 1998

Hydrogen in atmosphere can easily dissolve in melt of light metal alloys. Increasing demand for recycling of light metal a alloys has, therefore, focused attention on the removal of hydrogen gas, and alloy addition in melt has become an imporLant r refining process. For this purpose behaviors of mixing and hydrogen degassing in impeller agitated refming vessel with/without barnes were investigated. Flow patterns, mixing time behavior and kinetics of degassing in various agitating conditions were analysed in watet model experiments. And, numerical analysis on turbulent flow pattern in impeller agitated vessels was performed.