• 제목/요약/키워드: 사다리 꼴 단면

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사다리꼴 단면 개수로에 설치된 삼각형 위어의 유량계수 (Discharge Coefficient of Triangular Weir in Trapezoidal Open Channel)

  • 박상덕;김호섭;신승숙;김건태;이종설
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2009년도 학술발표회 초록집
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    • pp.1107-1112
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    • 2009
  • 수위-유량관계곡선이 있는 위어는 월류수심을 측정하여 개수로 유량을 산정할 수 있는 매우 유용한 유량 측정 도구이다. 본 연구는 폭 1m인 사다리꼴 단면 상업용 개수로에 설치된 높이 26cm인 삼각형 위어의 수위-유량관계곡선을 도출하기 위하여 수리모형실험을 실시한 것이다. 위어 수리모형은 크기를 1/5 축척으로 제작하고 유량과 수로경사를 변화시키면서 수리실험을 하였다. 기존 위어 유량산정 공식들을 이용하기 곤란하기 때문에 본 연구에서는 사다리꼴 단면 개수로의 삼각형 위어의 유량산정 공식을 정립하였다. 이 공식은 월류수심을 $h_1$$h_2$로 구분하였다. 월류수심이 $h_1$보다 작으면 삼각형 위어 유량산정 공식을 이용하고, 이보다 크면 사다리꼴 단면 개수로의 삼각형 위어 유량산정 공식을 이용한다. 삼각형 위어에서는 유량이 증가함에 따라 유량계수 $C_1$이 작아지는 반면에 사다리꼴 단면 개수로 삼각형 위어의 유량계수 $C_2$는 균일한 것으로 나타났다. 이는 사다리꼴 단면 개수로 삼각형 위어에서는 삼각형 위어에서 유량계수 $C_1$이 사용되었기 때문으로 판단된다. 또한 본 연구에서는 위어가 설치된 수로의 접근유속을 구하여 위어에 미치는 영향을 조사하였다.

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사다리꼴 돌출줄눈 옹벽의 흐름저항 (Flow Resistance of Trapezoidal Rib on Retaining Wall)

  • 신승숙;박상덕;황윤희
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2018년도 학술발표회
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    • pp.235-235
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    • 2018
  • 홍수 시의 산지하천 만곡부는 2차류 발생과 편수위 상승에 따른 하상세굴 및 홍수범람 위험이 크다. 만곡부 외측에 주로 설치되어 있는 콘크리트 옹벽호안은 표면이 매끄러워 홍수피해를 가중 시킨다. 이러한 피해를 저감시키기 위해 콘크리트 옹벽에 돌출줄눈을 설치하여 유속조감 및 설치효과를 분석한 바 있다. 본 연구에서는 기존에 제안된 직사각형 단면의 돌출줄눈보다 내구성을 추구한 사다리꼴 단면의 돌출줄눈을 제시하여 수리모형 실험을 수행하였다. 수리모형 실험은 개수로 직선수로에서 수로경사 0.0035 조건에서 수로 출구 게이트를 조절하면서 이루어졌다. 모형 돌출줄눈의 조도높이는 3cm로 하였으며, 사다리꼴 밑각은 $45^{\circ}$로 완만한 경우이다. 설치간격은 무차원 돌출줄눈 간격을 기준으로 ?형 조도인 6으로 하였다. 돌출줄눈의 설치 유무에 따라 유량에 따른 수위를 측정하고 유속을 산정하여, 마찰저항의 변화를 파악하였다. 공급유량에 따른 Froude 수는 0.168~0.359 범위였으며, 유량이 증가에 따라 Manning의 조도계수는 감소하였다. Froude 수가 0.25보다 큰 경우 돌출줄눈설치의 조도계수가 미설치보다 큰 것으로 파악되었다. 그러나 사다리꼴 돌출줄눈의 흐름저항효과는 직사각형 돌출줄눈에 비해 상대적으로 작았다. 수로 횡단면의 수위분포에 따르면, 돌출줄눈 설치 측벽 주변에서 흐름저항에 따른 유속감소와 수위상승 효과가 나타나는 것으로 파악되었다. 이번 사다리꼴 돌출줄눈은 흐름저항 효과가 크지 않았기 때문에 사다리꼴 밑각을 조정하여 새로운 단면에 대한 추가적인 실험이 필요할 것으로 보인다.

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개수로 흐름에서 사다리꼴 돌출줄눈의 벽면조도 효과 (Wall-roughness effects of trapezoidal ribs on the flow of open channel)

  • 신승숙;박상덕;박호국
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제52권4호
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    • pp.255-264
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    • 2019
  • 산지하천 만곡부의 홍수피해를 줄이고자 사다리꼴 단면의 돌출줄눈을 하천옹벽에 설치하였다. 본 연구에서는 사다리꼴 형상에 의한 흐름저항 효과를 파악하고자 개수로 측벽에 사다리꼴 돌출줄눈을 설치하여 수리실험을 수행하였다. 벽면조도가 k형에 해당하는 ${\lambda}_{nv}$가 6, 9, 12인 경우에 대해 유량에 따른 흐름특성을 파악하였다. 흐름저항은 돌줄줄눈의 설치간격이 멀어짐에 따라 전반적으로 증가하였다. 고유량 조건에서 최대마찰계수는 ${\lambda}_{nv}$가 9일 때 발생하였다. 사다리꼴 돌출줄눈은 정사각형 돌출줄눈과 비교해 흐름저항은 상대적으로 작았지만, 사다리꼴의 형상저항은 전체 흐름저항의 평균 62%를 차지했다. 벽면조도 증가에 따른 흐름저항 효과를 극대화하기 위한 사다리꼴 돌출줄눈의 최적 설치간격은 돌출줄눈 높이의 9~12배 범위임을 확인하였다.

장주기파에 효율적인 부유식방파제에 대한 연구 I: 사다리꼴과 요철 단면형상에 대하여 (A Study on the Long-Wave Effective Floating Breakwater I: On Trapezoid and Prominence Cross Section)

  • 김도영;안용호
    • 한국해양공학회지
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    • 제15권1호
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    • pp.7-11
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    • 2001
  • In this paper, trapezoid sections and prominence sections were examined to improve the performance of floating breakwater in long waves. The linear potential theory is used and the boundary element method with a matching boundary is employed for numerical computation. The effects of the side slope of the trapezoid section and the geometry ratio of the prominence section on the floating breakwater were examined. It was found that trapezoid sections show lower transmission coefficients than the rectangular sections in the long wave range. In prominence sections the size of the sides are more important than the size of the top. Proper choices of the pontoon type geometry may move the local minimum point of the wave transmission coefficient toward the longer wave ranges and improve the performance of the floating breakwater in the long wave range for a given wave period.

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사다리꼴 단면용기의 성형성에 관한 연구 (An Experimental Study on Trapezoid Box Drawing)

  • 고대림;유호영;김진무
    • 한국정밀공학회:학술대회논문집
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    • 한국정밀공학회 1996년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.128-133
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    • 1996
  • 본 연구에서는 사다리꼴 용기의 성형성을 여러종류의 블랭크를 사용하여 실험하였으며, 소재의 두께 및 유동현상을 성형성의 평가와 블랭크의 크기결정을 위해서 측정하였다. 이러한 결과 성형품의 파단위치는 단변부의 코너임을 확인하였고, 전단영역에 인접한 직변부 부근의 플랜지 가장자리가 두꺼워지는 것을 알 수 있었으며, 코너컷은 코너에 인접한 2개의 전단영역의 가장자리를 연결하는 선과 평행하게 하는 것이 좋다는 결과를 얻었다.

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쉴드터널 라이닝 사다리꼴 세그먼트의 연결방법 개선에 관한 연구 (A Study on the Improvement of Connection for Shield Tunnel Lining Using Trapezoidal Segments)

  • 정형식;김도열;김정수
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제15권6호
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    • pp.251-262
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    • 1999
  • 쉴드터널에서 사용이 증가되고 있는 사다리꼴 세그먼트는 연결봉과 연결쐐기를 사용하여 세그먼트를 조립함으로서 터널라이닝을 형성하게 된다. 이 경우 사다리꼴 세그먼트의 테이퍼 각도를 크게 할수록 조립시공이 용이하고, 또한 지수재의 밀림현상을 줄일 수 있지만 반면 연결부의 구조적 안정성은 감소하게 된다. 본 논문에서는 단면형상이 불규칙한 세그먼트와 여러가지 부속재가 3차원적으로 연결되는 쉴드터널에 대해 현장의 시공과정을 모사하여 3차원 해석을 수행하였으며, 사다리꼴 세그먼트의 테이퍼 각도변화$(0^{\citc$\mid$,\; 10${\circ},\; 20^{\circ})$에 따른 연결부의 작용력을 구하여 연결부에 대한 마찰저항력 시험결과와 비교, 분석함으로서 연결부에 대한 개선방안을 모색하였다.

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사다리꼴 labyrinth 위어의 유량 특성에 관한 연구 (Study on Discharge Characteristics of Trapezoidal Shape Labyrinth Weir)

  • 임장혁;최인호;박호상;송재우
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2008년도 학술발표회 논문집
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    • pp.608-612
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    • 2008
  • 최근 들어 지구 온난화 및 이상기후 현상에 의해 전 세계적으로 국지성 호우가 빈번히 발생되어 댐과 같은 수공구조물의 월류량 증대를 위한 연구가 활발하게 진행되고 있는 실정이다. 외국에서는 이러한 월류량 증대를 위해 Labyrinth 위어를 이용하고 있다. 또한 labyrinth 위어는 이외에 수질개선 및 수심유지 효과가 있다. Labyrinth 위어는 평면상의 단면 형상이 직선이 아닌 위어로 정의된다. 본 연구에서는 실무에서 가장 많이 이용되고 있는 사다리꼴 labyrinth 위어의 유량특성을 분석하여 월류량 증대효과를 분석하고자 한다. labyrinth 위어의 복잡한 흐름현상을 구현하기 위해 수리모형실험을 수행하였다. 수리모형실험은 사다리꼴 labyrinth 위어의 다양한 형상을 고려하기 위해 벽체와의 사이 각($\alpha$)을 $6^{\circ}$, $8^{\circ}$, $10^{\circ}$, $15^{\circ}$, $25^{\circ}$, $35^{\circ}$로 적용하였다. 또한, 수리모형실험에서 수심 변화는 전수두와 위어 높이의 비를 0.05에서 0.75범위로 수행하였다. 본 연구에서는 수리모형실험 결과를 유량비와 유량계수 곡선을 이용하여 월류량 증대효과를 분석하였다. 그 결과, 사다리꼴 labyrinth 위어의 유량비는 $\alpha$가 증가할수록 감소하는 경향을 나타냈으며, 전수두 비($H_t/P$)가 증가할수록 작아지는 경향을 나타냈다. 즉, 일반 선형 위어보다 월류량 증대하는 효과가 낮은 전수두 비에서 발생하는 것으로 분석되었으며, 월류량 증대를 위한 수공구조물 설계의 기초자료로 활용이 가능할 것이다. 향후, 유량계수를 예측하는 관련 식이나 기법을 개발하여 효과적으로 labyirnth 위어의 유량을 산정할 수 있을 것이다.

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사다리꼴 labyrinth 위어의 수심변화에 대한 연구 (Study on Water Depth Variation of Trapezoidal Shape Labyrinth Weir)

  • 임장혁;이진은;김영;송재우
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2008년도 학술발표회 논문집
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    • pp.1794-1799
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    • 2008
  • Labyrinth 위어는 평면상의 단면 형상이 직선이 아닌 위어로 정의된다. 이러한 labyrinth 위어는 월류량 증대, 수질개선, 수심유지 효과가 필요한 수공구조물에 이용되고 있다. 특히, labyrinth 위어의 수심유지 효과는 운하 및 하천에 적용될 경우, 관련 수공구조물의 수심 확보 측면에서 기여할 수 있다. 또한, 향후 운하 및 주운에 관심이 증대되고 있어 연구 가치가 충분하다. 본 연구에서는 주로 실무에서 이용되고 있는 사다리꼴 형상의 labyrinth 위어의 접근 수심변화에 대한 연구를 수행하였다. 본 연구에서는 복잡한 labyrinth 위어의 흐름현상을 고려하기 위해 수리모형실험을 실시하여 분석하였다. 수리모형실험 조건은 labyrinth 위어의 다양한 형상을 고려하기 위해 벽체와의 사이 각($\alpha$)을 $6^{\circ}$, $8^{\circ}$, $10^{\circ}$, $15^{\circ}$, $25^{\circ}$, $35^{\circ}$로 적용하였다. 또한, 수리모형실험에서 수심 변화는 전수두와 위어 높이비를 0.05에서 0.75범위로 수행하였다. 본 연구의 실험조건에서 연구된 결과, 사다리꼴 labyrinth 위어의 수심유지 효과는 일반 선형 위어에 비해 길게 나타났으며, 수심유지효과의 범위를 제시하였다. 이러한 결과는 수심 확보가 필요한 수공구조물의 기초자료로 활용될 수 있다. 향후 연구가 더 진행된다면, 수심유지 효과를 효과적으로 예측할 수 있는 관련 식이나 기법을 개발할 수 있다.

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데크플레이트 단면형상에 따른 합성슬래브의 합성능력에 관한 연구 (Study on the Composite Capacity of Composite Slabs by Deckplate Section Shapes)

  • 주기수;박성무
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제12권6호
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    • pp.671-680
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    • 2000
  • 이 논문은 합성슬래브의 구조적 거동에 관한 것으로, 개방형 형상인 사다리꼴 데크플레이트와 폐쇄형인 역삼각형 상단플랜지 데크플레이트를 사용한 합성슬래브의 실험에 의한 것이다. 그 결과 합성슬래브의 합성거동을 위해서는 데크플레이트의 형상적인 요소가 매우 중요한 변수로 나타났다. 즉 폐쇄형 형상인 역삼각형 데크플레이트가 사다리꼴 형상보다 전단슬립과 처짐에 더 효과적으로 나타났다. 그러므로 합성데크슬래브 용도로 사용되는 데크플레이트의 개발과 사용에 있어 형상적인 요소가 매우 중요하게 취급되어야 하며, 이에 대한 이론적인 평가도 이루어 졌다.

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개비온의 피복효과를 고려한 해빈침식특성에 관한 실험적 연구 (An Experimental Study on Characteristics of Beach Erosion Considering Armoring Effect of Gabions)

  • 이성대;이상영;최혁진;신영섭
    • 한국해안·해양공학회논문집
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    • 제31권5호
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    • pp.305-313
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    • 2019
  • 최근 해수면상승이나 해상조건의 악화 등으로 인해 연안보존을 위한 해안구조물 수가 급격히 증가하고 있다. 해안구조물은 소실되거나 제거되어서는 안 된다는 조건에서 관련된 해안 생태계를 충족하면서 해안공학적 특성을 만족하도록 계획이 이루어져야 한다. 본 연구에서는 이를 위해 사다리꼴 형태의 개비온블록을 개발하였으며 이동상 2차원 단면실험을 통해 타당성을 검토하였다. 실험은 8가지의 침식형 및 퇴적형 파랑에 대해 수행하였으며, 실험결과 개비온 블록이 해빈단면의 침식을 억제하는 특성이 있음을 확인하였다. 새롭게 고안된 개비온 블록에 대한 실험결과 해빈침식 대책공법의 대안으로 가능성이 있을 것으로 판단되었다.