• Title/Summary/Keyword: 부유율

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Applicability of index method for stream suspended sediments estimation (하천 부유사량 산정을 위한 지표 부유사 측정법 적용성 검토)

  • Lee, Sin Jae
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2021.06a
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    • pp.231-231
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    • 2021
  • 하천 및 하천시설물 관리 등을 위해서는 유역에서 하천으로 유출되는 유사량 파악이 필요하다. 현재 유사량측정은 하천에서 여러 개(3~7개)의 측선에서 부유사채취기를 이용하여 측정하여 농도를 분석하여 유사량을 산정하게 된다. 본 연구는 유량측정 기법 중 최근 자동유량측정기술에 활용하는 지표유속법(index velocity method)을 부유사량 측정에 적용하고 검토하였다. 지표법(index method) 적용 방법은 여러 개의 측선에서 측정된 부유사농도와 평균농도와의 관계를 분석하고, 평균농도와 가장 상관성이 높은 측선의 부유사농도를 지표 부유사농도로 설정하여 지표부유사 농도와 평균부유사농도와의 관계식을 개발하여 부유사량 산정에 활용하였다. 대상하천은 주천강에 위치한 영월군(주천교) 지점을 선정하였으며, 2020년 주요 홍수사상에서 27개의 부유사 측정성과를 확보하였다. 부유사 측정을 위하여 5개의 측선에서 부유사를 측정하였고, 부유사농도 규모는 2.20~373.20mg/ℓ이다. 평균부유사농도와 가장 상관성(상관계수 0.9988)이 높은 4번 측선의 부유사농도를 지표부유사농도로 설정하고 평균부유사농도와 지표부유사농도의 관계식을 개발하였다. 그 결과 지표관계식의 결정계수(R2)는 0.9977로 매우 높게 산정되었으며, 실측 평균부유사농도와 계산 평균부유사농도의 편차율은 평균 26.71%(0.60~103.26%)로 분석되었다. 편차율은 상대적으로 부유사농도가 낮은 성과에서 높았으며, 부유사농도가 10mg/ℓ 이상에서는 편차율이 14.81%로 1/2 가까이 줄어들었다. 즉 유량이 적은 경우 흐름 및 부유사가 하천의 일부구간으로 불규칙하게 편중되거나 흐름 전체적으로 확산되지 않아 편차율이 높게 산정되는 것으로 판단된다. 이러한 결과를 볼 때 홍수시 부유사농도의 지표법을 이용한 부유사량 산정이 가능 할 것으로 판단된다.

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A Study on Analysis of vortex and Wave Screening Performance for Fixed-Floating Breakwater According to Cross section (단면형상 변화에 따른 고정된 부유식방파제의 유동장 분석과 소파성능에 관한 연구)

  • Kim, Heun;Yoon, Jae Seon;Cho, Yong-Sik
    • 한국방재학회:학술대회논문집
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    • 2011.02a
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    • pp.54-54
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    • 2011
  • 기존의 착저식 방파제를 보완하기 위하여 부유식 방파제가 개발되었고, 많은 연구가 선행되어 왔다. 부유식 방파제의 최대 장점은 경제성과 친환경성이다. 그러나 부유식 방파제는 소파성능이 떨어진다는 단점이 있으며, 이를 개선하기 위해 잠재와 혼용, 배열형에 관한 연구등이 선행되어왔다. 그러나 이것은 경제성이라는 강점을 고려하지 못하였다. 그래서 본 연구에서는 부유식 방파제의 중요한 장점중 하나인 경제성을 고려해, 단면현상 변화만을 이용하여 부유식 방파제의 소파성능 개선하고자 하였다. RANS(Reynolds averaged Navier-Stokes) 방정식에 기초하여 VOF법과 $k-{\varepsilon}$ 난류모델을 결합한 수치모델인 CADMAS-SURF를 이용하였으며, 구조물 단면형상 변화를 이용해 와의 상호 간섭을 유도하였고, 이에 따른 투과율 변화를 관찰 하였다. 결과를 살펴보면 요철1 단면에서는 구조물 전면 하단부분과 구조물 후면 하단부분에서 와의 간섭이 일어났으며 가장 아래 요철 부분에서 유속의 전달현상이 보인다. 투과계수는 일반적인 부유식 방파제와 마찬가지로 L/B가 1~4사이 값인, 비교적 단주기에서는 0.3~0.4의 투과율을 보였으나 L/B가 5를 넘어가면서 0.45~0.55의 투과율을 보였고, 요철2 단면에서는 전면과 후면에서 발달한 와가 전, 후면 돌출부에 의해 바닥까지 전파되지 못하는 양상을 보였으며, 돌출부 사이 중앙부분에서 가장 활발한 와의 간섭을 관찰 할 수 있었다. 돌출부 아래에서 역시 강력한 와의 간섭을 보이고 있다. 투과율 역시 가장 낮은 값을 보였으며 비교적 단주기 구간인 B/L 1~4 에서는 0.2~0.35 사이의 값을 가졌으며 5~10사이구간에서는 0.35~0.34의 값을 보이고 있다. 이 같은 결과는 와의 간섭이 가장 활발하게 나타난 결과로 보인다. 그리고 요철 3단면에서는 전면 돌출부 끝단에서의 활발한 와의 간섭을 관찰 할 수 있었다. 투과율은 세 단면 중 가장 높은 값의 투과율을 보이지만 B/L 3~4 구간에서 요철1 경우보다 낮은 값의 투과율을 보이고 있다. 결과에서 보듯이 도출부의 적절한 조합과 배치를 통해 언급한 연구목표(와의 생성과 간섭, 방파효율 개선)를 달성하였고 추후에 돌출부의 크기와 배치, 흘수의 영향, 수심의 영향 등을 고려한 연구가 진행된다면 더욱 우수한 단면형상을 개발 할 것이라 예상된다.

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Computation of Total Sediment Discharge with Measured Bed Load (소류사 실측에 의한 총유사량 산정)

  • Kang, Kyu-Sang;Lee, Yeon-Kil;Lee, Jin-Won;Jung, Sung-Won
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2009.05a
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    • pp.747-751
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    • 2009
  • 국내에서 비교적 널리 이용되고 있는 유사량 모형의 특성을 파악하기 위해 낙동강 유역에 위치한 왜관 수위관측소에서 부유사, 소류사, 하상토를 각각 채취하였다. 총유사량 산정을 위해 이용된 자료는 부유사, 소류사, 하상토, 수리량 등이며, 이로부터 실측 유사량과 모의 유사량을 산정하였다. 본 연구에서는 실측 총유사량(세류사량 제외)을 부유사량과 소류사량의 합으로 산정하였으며, 추정 값은 Modified Einstein(1955), Engelund & Hansen(1967), Yang(1973, 1979), Ackers & White(1973)의 모형으로 각각 모의하였다. 실측치와 모의치를 비교 분석한 결과, Ackers & White에서 비교적 가장 낮은 불일치율을 보였으며, Engelund & Hansen, Yang, Modified Einstein의 모의 결과는 Ackers & White 보다 높은 불일치율을 보였다. 또한 불일치율이 가장 낮은 모델을 이용하여 유랑-유사량관계곡선식을 개발하였으며, 개발된 곡선식을 이용하여 연간 총유사량과 비유사량을 추정하였다.

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The Characteristic Study on Bottom Ash Flotation of Vegetable Oil as a Collector (식물성 기름 포수제의 바텀애쉬 부유선별 특성 연구)

  • Kim, Min Sik;Cha, Jong Mun;Kang, Heon Chan
    • Resources Recycling
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    • v.27 no.2
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    • pp.55-62
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    • 2018
  • This study aims to investigate the characteristics on bottom ash flotation using vegetable oils as a collector. The experiment of changing the kerosene dosage as a collector for the flotation of coal ashes, the recovery of unburned carbon and unburned carbon content were 80% and 63%, respectively, when the dosage of kerosene was 9 kg/ton. The experiment of using soybean oil as a collector to improve flotation efficiency, the recovery of unburned carbon and unburned carbon content increased to 95% and 68%, respectively, when the dosage of soybean oil was 9 kg/ton. The recovery of unburned carbon and unburned carbon content were 99% and 78%, respectively, when safflower oil containing more poly unsaturated fats with double bonds than soybean oil was 9 kg/ton. The calorific value of the unburned carbon was 5,803 cal/g, confirming that it was possible to be used as a fuel for thermal power plants. Lastly, using vegetable oil as a collector it showed higher recovery of unburned carbon and higher unburned carbon than kerosene, which was mineral oil. Moreover, oil containing a large amount of poly unsaturated fat with two or more double bonds was found to have higher unburned carbon than other vegetable oils; thus showing excellent adsorbability for unburned carbon.

Characteristic of Flotation for Recovery of Copper from Copper Slag in Kazakhstan (카자흐스탄 구리제련소 슬래그 내 구리회수를 위한 선별 특성)

  • Park, Jayhyun;Choi, Uikyu;Choe, Hongil;Shin, Shunghan
    • Resources Recycling
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    • v.24 no.4
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    • pp.12-21
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    • 2015
  • Almost all copper slags contain a considerable amount of Cu (0.5 - 3.7%) close to or even higher than copper ores. A number of methods for metal recovery from copper slag were reported These methods can be classified into three categories, flotation, leaching and roasting. Sulfide flotation method for the recovery of copper from Kazahstan copper furnace slag is discussed in this investigation. 50% of copper from the slag was recovered by sulfide flotation at pH 4. meanwhile 67% of copper from the slag was recovered at pH 11. Higher copper recovery result at pH 11 rather than that at pH 4 was caused by the fact that copper sulfides were floated in particle size fraction over $100{\mu}m$ in concentrates at pH 11. When the slag were ground below $74{\mu}m$by ball milling, the recovery of copper by floation in slag improved to 78 - 83% because of copper liberation effect.

Wave Control Performance of Moored Pontoon-Type Floating Breakwater (계류된 사각형 부유식 방파제의 파랑제어성능)

  • Cho I. H.
    • Journal of the Korean Society for Marine Environment & Energy
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    • v.5 no.3
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    • pp.35-44
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    • 2002
  • In this paper, the analytic studies on the wave control performance of moored pontoon-type floating breakwater are presented. A two-dimensional eigenfunction expansion method is adopted to study the motion responses and the transmission coefficients of pontoon-type floating breakwater in beam waves. The stiffness coefficients of mooring line are idealized as linear elastic spring. Comparison of the analytical results with a numerical results (FEM) shows good agreement over a wide range of frequencies. The performance of mooed pontoon-type floating breakwater is tested with various design parameters such as sectional geometry, mooring line characteristics and wave frequencies. It is found that the properly designed floating breakwater can be an effective wave control structure.

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Effect of hiding-exposure effect on concentration profile of suspended sediment (하상재료의 차폐효과가 부유사의 농도분포에 미치는 영향)

  • Byun, Jisun;Son, Minwoo
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2021.06a
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    • pp.259-259
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    • 2021
  • 하상을 구성하는 사립자들이 흐름에 의해 움직이기 시작하는 상태를 한계운동이라 하며, 한계운동이 시작될 때의 흐름조건을 한계조건이라 한다. 흐름에 부유되어 이동하는 부유사의 농도분포를 정확하게 산정하기 위해서는 하상재료의 침식율을 정확하게 산정하는 것이 필요하다. 특히 하상재료에 다양한 크기의 하상재료가 혼합되어 있을 때에는 차폐효과(Hiding-Exposure Effect)에 대한 고려가 필요하다. 여기서 차폐효과란, 동일한 크기의 사립자들로 구성된 균질 하상에 비해 비균질 하상에서 굵은 사립자가 흐름에 더 많이 노출되어 한계소류력이 감소하고, 잔 사립자의 한계소류력이 굵은 사립자로 인해 증가하는 현상을 의미한다. 하상토의 차폐효과는 Shields (1936)에서 제안된 무차원 한계소류력을 각 사립자의 크기별로 산정 한 후 보정계수를 곱해 고려해주는 것이 일반적이다. 이에 본 연구에서는 하상재료의 차폐효과가 부유사의 연직방향 농도분포에 미치는 영향을 살펴보았다. 연구를 수행하기 위해 하상토의 입도분포를 바탕으로 차폐효과를 고려하고 연직방향으로의 유사농도를 계산하는 유사이동모형을 개발하였다. 수치모형의 검증은 실험실 실험자료와의 비교를 통해 수행되었다. 수치모의 결과로부터 차폐효과를 고려하지 않는 경우에는 하상에서의 침식율이 과다하게 산정되는 것으로 나타났으며, 불균질한 하상재료로 구성된 하천에서 부유사의 연직방향 유사농도를 정확하게 계산하기 위해서는 차폐효과에 대한 고려가 필요하다는 결론이 도출되었다.

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Reduction of Suspended Solids in First Flush from a Building Rooftop using Various Media (여과재를 활용한 건물옥상유출 초기빗물의 부유물질 저감)

  • Kim, Seongbeom;Lee, Wontae
    • Journal of Korean Society of Environmental Engineers
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    • v.39 no.4
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    • pp.214-219
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    • 2017
  • We analyzed the water quality of first flush and rainfall runoff from a building rooftop, and investigated the removal of suspended solids (SS) in first flush using various media to develop a first flush filtration system. Particle size distribution exhibited most of particles in first flush from the rooftop ranged from 10 to 30 ${\mu}m$. SS concentrations maxed in 10~20 min and decreased afterwards. Dissolved organics and inorganic materials in runoff also showed highest levels in first flush (10 min). Filtration tests using anthracite (AC), polyurethane (PU), polypropylene (PP) showed about 50% of SS removal during the first 10 min operation, but the removal rates dramatically decreased after 20 min of filtration. Based upon the results from rinse and run cycle tests, only AC could achieve nice cycles without distinct decease of SS removal. SS removal rates increased with higher depth of media bed and lower flowrate. The system achieved over 50% of SS removal with a media depth of 30 cm and flowrate < 12 L/min.

Interaction of a Floating Body with a Partially Reflective Sidewall in Oblique Waves (경사 입사파중 부분 반사 안벽과 부유체의 상호작용)

  • Cho, Il-Hyoung
    • Journal of Korean Society of Coastal and Ocean Engineers
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    • v.21 no.5
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    • pp.410-418
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    • 2009
  • Based on a linear potential theory, the boundary element method(BEM) is developed and applied to analyze the hydrodynamic forces and the motion responses of a floating body with a partially reflective sidewall. The hydrodynamic forces (added mass and damping coefficients) are dependent on not only the submergence of a floating body and the reflection of a sidewall, but also the gap between body and sidewall. In particular, the partial reflection of a sidewall plays an importance role in the motion responses of a floating body at resonant frequencies. It reduces the resonant peaks caused by resonance phenomenon due to the wave trapping in an enclosed fluid domain between body and sidewall. Developed predictive tools can be used to assess the motion performance of a floating body for various combinations of configuration of a floating body, wave heading, sidewall properties, and wave characteristics and applied to supply the basic informations for the harbour design considering the motion characteristics of a moored ship.