• 제목/요약/키워드: 성층기

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성층기 저수지 수체 인공순환 모사 (Fluid Flow CFD Simulation in Lake during Summer Stratification)

  • 이요상;반양진;손병용;김영성
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2010년도 학술발표회
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    • pp.952-956
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    • 2010
  • 저수지에 설치된 물순환장치는 저수지 수문상황과 자연조건의 변화에 따라 유동특성이 상이하므로 연구자가 고려하는 다양한 조건에서 현장 측정하기는 불가능하다. 이런 문제를 대체하는 방안으로 전산유체유동(CFD) 모형을 적용한 모사를 실시함으로서 다양한 조건에 따른 효과를 평가할수 있게 된다. 본 연구에서는 전산유체유동을 통한 대류식 물순환장치의 유동영향범위와 수질변화 등을 평가하고, 다양한 조건에서 모사를 실시하여 최적운영방안을 도출하고 실제운영에 활용토록 하고자 한다. 수체거동을 모사하기 위해 실제 저수지를 형상화한 Domain을 3가지로 구성하였다. 첫번째는 반경 20m, 깊이 40m Domain에 물순환장치를 중앙에 설치한 것이며(D20), 두 번째는 반경 40m, 깊이 40m에 두 개의 물순환장치를 양쪽에 설치하였고(D40), 세 번째는 반경 100m, 깊이 40m로 설정(D100)하였고 양쪽에 두 개의 물순환장치를 설치한 것으로 구성하였다. CFD에 의한 개별 대류식 순환장치의 유동모사결과 D20은 시간의 경과에 따라 수온성층이 하강하는 현상이 나타났으며 이러한 결과로 판단할때 40m 간격으로 대류식 순환장치를 설치하여 운영하면 탈성층이 나타날 수 있을것으로 판단되었다. D40에 대하여 CFD에 의한 유동모사를 실시하였으며 시간의 경과에 따라 수온성층의 변화는 나타나지 않았다. 이러한 결과로 판단할때 40m 간격으로 한줄로 대류식 순환장치를 설치하여 운영하면 성층을 깨는 현상은 나타나지 않을 것으로 평가되었다. 반면 Dye테스트시 심층에서 상승한 수체는 수온성층 표면에서 수평방향으로 계속 퍼져 나가면서 옆장치에서 상승된 수체와 혼합이 활발히 이루어 지는 현상을 나타내었다. 장치간 거리가 100m인 대류식 물순환장치에 의한 유동모사시 수온성층의 변화는 전혀 나타나지 않았으며, Dye테스트시 심층에서 상승한 수체는 수온성층 위에서 수평방향으로 퍼져 나가면서 옆에서 가동되는 장치에서 상승된 수체와 혼합 현상을 나타내기는 하나 D40보다 혼합시간이 더 걸리는 것으로 나타났다.

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일본, 산이현 사미련호에 대한 성층기 표수층의 호류에 관하여 (Lake Current in the Surface layer during Thermal Stratification on Shibere Lake, Yamanashi Prefecture, Japan)

  • 양해근
    • 대한지리학회지
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    • 제38권2호
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    • pp.145-155
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    • 2003
  • 본 연구에서는 온대호의 성층기 표수층의 호류형성에 영향을 미치는 요인을 분석하고 그 성인을 밝히기 위해 호소 수온의 일변화와 호류의 관계, 그리고 기상.기후 요소에 대한 관측을 실시하였다. 그 결과, 성층기에 발생하는 표수층의 호류는 태양고도와 일사량의 차이에 따라 부분적인 수온차가 발생하고, 이에 기인한 열적교환이 주요 에너지원으로 판명되었으며, 2차적으로 탁월풍에 의한 취송류가 작용하는 것으로 간주된다 한편, 수면이 냉각된 심야에는 수평적 환류보다는 연직대류가 발달하는 것으로 간주된다. 그리고 가열된 낮에는 부분적인 온도 경도차에 의해 호심을 중심으로 시계반대방향과 시계방향으로 각각 환류하는 수괴가 존재하고, 탁월풍은 수괴의 이동방향과 이동속도에 다소 영향을 미치지만, 전체적인 흐름방향에는 큰 영향을 미치지 못한 것으로 판단된다.

유입하천 밀도와 계절별 수온을 고려한 팔당호 성층 해석 (Stratified features in Paldang lake considering induced density currents and seasonal thermal effect)

  • 최수인;김동수;서일원
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제57권2호
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    • pp.99-110
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    • 2024
  • 팔당호 취수장은 수도권 주민에게 상수원을 공급하는 주요 취수장으로, 상수원의 수질 관리를 위해 국가 차원에서 노력을 기울이고 있다. 팔당댐 취수장 인근의 수심이 가장 깊은 지역은 여름철에 연직 방향으로 성층이 발견되는데, 성층의 원인이 밀도류에 의한 것인지 여름철 기온에 의한 것인지 명확하게 분류하기 어려운 실정이다. 본 연구에서는 팔당호 주요 지점의 연직 수질 측정을 통해 밀도류에 의한 성층과 기온에 의한 성층을 분류하고, 발생 원인을 분석하였다. 연구 결과로는 밀도류와 기온에 의한 성층을 구분하였으며, 밀도류의 형성은 유입 하천 간 수온 차이에서 기인하는 것으로 확인되었지만, 밀도류의 지속 거리는 유속에 크게 의존하는 것으로 나타났다. 또한, 갈수기와 풍수기 혼합 특성을 기반으로 하천형과 호소형 특성을 가진 지역으로 팔당호를 분류하였다.

성층권플랫폼 관제시스템의 설계 개념 연구 (Conceptual Design of Ground Control System for Stratospheric Platform for Telecommunications Application)

  • 강자영
    • 한국항행학회논문지
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    • 제7권1호
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    • pp.82-90
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    • 2003
  • 성층권에 통신중계기를 탑재한 비행선이나 비행기를 띄워서 무선중계시스템을 구축하고, 이 시스템을 광대역 무선 멀티미디어서비스 사업에 활용하는 방안이 추진되고 있다. 본 논문은 이러한 성층권 무선중계시스템을 구성하는 플랫폼의 운용개념을 정의하고, 성층권 관제시스템이 갖추어야 할 기능 및 구성요소를 설정하며, 향후 구축될 성층권 관제시스템의 설계를 구체화하기 위한 개념을 제공할 목적으로 수행된 연구의 결과이다.

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PIV를 활용한 성층수조에서 선택취수방안에 대한 실험적 연구 (Experimental study for Selective Withdrawal on Stratified Water Tank by using PIV)

  • 손병주;박재현;김영도
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2007년도 학술발표회 논문집
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    • pp.556-559
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    • 2007
  • 고탁수 장기화 문제를 해결하기 위한 방법으로는 고탁수층을 선택취수하여 우선 배제함으로써 하류하천의 고탁수 발생일수를 최소화하는 방법이 있는데, 이와 같은 선택적 취수기법은 저수지 운영에 있어서 고탁수층을 우선 배제한 후 홍수기 이후에 저수지내로 유입되는 청수를 담수하여 호소 내 탁도 저감 효과를 얻을 수 있다. 본 연구에서는 선택취수 시 성층수괴의 동수역학적 변화를 분석하기 위하여 국내에서 처음으로 Two-tank 기법을 이용하여 성층구조를 구현해 내었는데, 소금물의 밀도변화를 이용하여 수심 1m의 성층수조를 만들었고, 밀도경사가 상이한 성층구조에서 취수조건을 변화시키면서 비교란 유속계인 PIV 시스템을 이용해 유속의 흐름을 Vector와 Contour로 분석하였다. 선택취수에 대한 흐름의 동수역학적 분석결과 취수유량보다는 밀도성층경사 변화에 더 민감한 반응을 보였다. 취수유량을 줄이거나 밀도성층경사를 급하게 했을 때에는 선택취수 영역(withdrawal zone)의 수직방향 폭은 줄어드는 반면, X축으로의 영향범위는 증가함을 나타냈다. 취수유량을 증가시키거나 성층밀도경사를 완만히 했을 땐 선택취수 영역(withdrawal zone)의 수직방향 폭은 증가하였고 X축으로의 영향범위는 축소됨을 나타내었다. 이 결과는 Richardson 수로도 판단되어지는데, Richardson 수가 증가하면 유속에 비해 상대적으로 밀도성층경사가 크다는 것인데 이럴 경우 선택취수 영역(withdrawal zone)의 수직방향 폭 최대가 되고 선택취수 영역(withdrawal zone)의 수직방향 폭은 최소가 된다. 선택취수 영역(withdrawal zone)의 수직방향 폭이 최소가 되면 취수구 직경 D의 1.8배의 값을 가지고 Richradson 수가 최소가 되더라도 취수구 직경 D의 3.3배를 벗어나지 않는다는 결과를 도출할 수 있었다.링 목적으로 사용될 수 있다. 본 연구에서 개발한 영상수위계는 한강홍수통제소 관할의 전류, 청담대교 등 4개소 낙동강 홍수통제소 2개소, 지자체 등에 적용되었으며, 적용 결과 비교적 안정적이면서 정확하게 수위를 측정하는 것으로 나타났다. 한편 기존 CCD 카메라 이외에 CCTV를 이용한 영상수위계를 개발하여 영상의 화질 개선뿐 아니라 하천화상 감시 기능을 강화하였다.소류의 섭취율은 높았다. 집단간의 상관도를 보면 교육별로 김치, 장아찌, 콩이 각각 p>0.5 수준에서 유의한 차가 없었고, 나머지는 유의한 차가 있었다. 연령별로는 멸치가 유의한 차가 없었고(p>0.5), 수입별로는 콩이 유의한 차가 없었다(p>0.5). 4. 영양지식(營養知識) 검토 가정생활(家庭生活)에 필요(必要)한 일반적(一般的)인 영양지식(營養知識)은 대체적으로 낮은 편이었다. 어린이 영양, 편식의 해로움, 비만증의 해로움, 임신부 그리고 수유부 영양에 대하여는 일반적으로 알고 있다고 하였으며, 그다음으로 이유기 영양, 어린이 발육에 필요한 식품, 식품과 영양소와의 관계, 우유의 성분, 노인영양에 대하여 잘 알고 있는 비율이 낮았으며, 인체의 영양소, 식단작성여부, 간식의 이론, 식품감별법에 대하여는 가장 낮은 비율을 나타냈다. 각 영양지식은 교육정도가 높을수록 영양지식이 높았고, 교육별 집단간의 유의한 차가 나타났다. (0.001

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안동댐 퇴적물의 오염도 평가(I): 안동댐 퇴적물의 오염 특성 연구 (Assessment of Pollution Characteristics of Surface Sediments from Andong Lake(I): Studies on Characteristics of Pollution of Sediments from Andong Dam)

  • 김영훈;박재충;신태천;김정진
    • 광물과 암석
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    • 제33권4호
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    • pp.377-389
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    • 2020
  • 본 연구에서는 낙동강수계의 안동댐 퇴적물에 대한 오염도 조사 및 평가를 수행하였다. 안동댐 상류 40 km까지 약 5 km 간격으로 호수의 중간, 좌, 우지점에서 성층기와 전도기로 구분하여 퇴적물 시료를 채취하였다. 일반 항목인 강열 감량, 총질소, 총인의 경우 오염도가 낮지만, 중금속의 경우 비소와 카드뮴의 오염도는 매우 높다. 지천 및 대조군에 비해 댐 내 퇴적물의 오염도가 높으며, 시료채취 시기별로는 성층기에 크롬, 구리, 납의 농도가 높고, 순환기에 아연의 농도가 높은 경향을 보인다. 상하류의 위치에 따른 농도 차이를 나타내는 중금속은 비소, 카드뮴, 망간, 아연이며 차이를 보이지 않는 항목은 크롬, 구리, 수은, 철, 납 등이다.

메타놀의 희박연소를 위한 혼합기의 성층화와 연소특성에 관한 연구(제 I장 : IDI형 정적연소기에서의 혼합기 연소특성) (A Study on the Combustion Characteristics and Stratification for Lean Burn of Methanol (The Combust ion Character istics in a IDI Type Constant Volume Combustion Chamber))

  • 박춘근;윤수한
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제21권3호
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    • pp.302-310
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    • 1997
  • In this paper, we find a method to improve ignitability using methanol which is prospective as an alternative fuel. The constant volume combuster is divided into main chamber and sub-cham¬ber. These two chambers are linked by an adapter which is shaped like a cup. We also compare CDI to HIS that is revised in our laboratory for making a scrutiny into the effects of ignition char¬acteristics. Besides, we analyze a flame propagation process in the main and sub-chamber through taking pictures 10, 000 frames per second by high speed camera at the state being fabricated quartz glass aside main and sub-chamber.

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더덕의 체세포배발생에서 전형층분화와 자엽수의 관계 (Relationship of Cotyledon Number with Procambium Differentiation in Somatic Embryogenesis of Codonopsis lanceolata L.)

  • 최필선;소웅영;조덕이;유장렬
    • Journal of Plant Biotechnology
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    • 제32권2호
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    • pp.135-138
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    • 2005
  • 더덕 자엽절편을 1 mg/L 2,4-D가 첨가된 MS기본배지에 배양하여 배발생캘러스를 얻었고, 호르몬이 첨가되지 않은 MS액체배지에서 구형기의 체세포배를 얻었다. 구형기에서 초기 심장형기로 발달할 때 자엽의 시원세포는 전형성층조직으로부터 분화되기 시작 하였으며, 하배축에서 관찰되는 원통형 전형성층대는 2개의 자엽을 형성할 경우 2개의 전형성층대가, 3개의 자엽은 3개의 전형성층대가, 4개의 자엽은 4개의 전형층대가 각각 독립적으로 분화되어 자엽절과 자엽부위까지 연결되어 있었다. 만약 구형기 체세포배에서 자엽시원세포가 원통형으로 분화될 경우 합생자엽을 갖는 체세포배가 형성되었다.

종자식물 잔존분열조직으로부터 유관속간형성층의 기원과 발생 (Origin and Development of the Interfascicular Cambium from Residual Meristem in Seed Plants)

  • 소웅영
    • Journal of Plant Biology
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    • 제35권3호
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    • pp.273-281
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    • 1992
  • 잔존분열조직으로부터 유관속간형성층의 기원은 접선 및 횡단면 관찰로 밝힐 수 있다. 전형성층간 및 유관속간 잔존분열조직과 인접 유조직 사이의 구조적인 특징이 분명하게 나타난다. 따라서 잔존분열조직은 유조직으로 전환되지 않고 유관속간형성층의 발생으로 이어진다. 접선면 관찰에서 초기의 유관속간 잔존분열조직의 균일구조는 후기에 점진적으로 비균일구조로 변하는데, 이 경우에 방추형시원세포의 기원이 될 긴세포와 방사조직시원세포의 기원이 될 짧은 세포를 갖추게 된다. 그러나 유관속간잔존분열조직에 인접한 유조직의 균일구조는 비균일구조로 변화되지 않고 발생과정의 전시기에 걸쳐서 균일구조를 유지하게 된다. 그러므로 유관속간형성층은 잔존분열조직과 직접적인 연속성을 갖게 되며, 분화된 유조직으로부터 2차적인 기원을 갖는 것이 아니다. 더욱이 유관속간형성층의 분화유형은 유관속내형성층의 분화유형과 거의 같다.

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열적성층화가 DME/n-Butane 예혼합압축자기착화연소에 미치는 영향에 관한 연구 (Study on the Effect of Thermal Stratification on DME/n-Butane HCCI Combustion)

  • 임옥택
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제34권12호
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    • pp.1035-1042
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    • 2010
  • HCCI 엔진연소에서 열적성층화 효과는 노킹을 회피하는 수단으로서 생각되고 있다. 본 연구에서는 DME 와 n-Butane 을 연료로 하는 HCCI 엔진연소의 열적성층화 효과를 조사하였다. 예혼합기가 연소실내부에 투입되고 부력의 효과를 이용하여 연소실 내부에 열적성층화를 형성한다. 그 뒤에 피스톤의 압축에 의해서 단열압축 시킨 후 연소실압력과 2 차원화학발광법을 계측하여 해석하였다. 열적성층화가 존재하는 경우에는, 저온산화반응과 고온산화반응의 시작시기가 균질한 경우에 비해서 진각되었고 연소기간은 길어졌다. 발광의 시작은 온도가 높은 곳에서부터 시작하여 온도가 낮은 곳으로 전파 되는 것을 확인하였고 발광기간도 길어짐을 확인하였다.