• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제21권4호
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• pp.331-355
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• 1997

본 연구에서는 에어챔버가 설치된 펌프관로계에서 수격현상에 대한 현장실험을 실시하고, 에어챔버의 입력변수 및 설계인자가 수격현상에 어떠한 영향을 미치는지 수치계산과 실험을 통하여 조사한 후 다음과 같은 결론을 얻었다. (1) 수치계산에 사용된 입력변수중 폴리트로프지수, 오리피스 유량계수, 압력파 전파속도순으로 수격현상에 대한 영향이 크게 나타났으며, 수치계산은 이 변수값이 각각 1.3, 0.7, 1,050m/s일 때 측정된 압력변동 및 공기체적변화를 가장 잘 모사하였다. (2) 에어챔버내 초기공기체적이 증가하면 압축공기의 압력변화율이 작아지기 때문에 수격현상의 주기는 길어지고, 관로내 압력변화는 감소하였다. 측관에 설치한 오리피스 내경을 줄임으로써 상승압은 상당히 완화되었으며, 시간이 지남에 따라 수격작용도 보다 빨리 감쇄되었다. 수치계산결과는 수격현상의 1-2주기까지 측정값과 비교적 잘 일치하였으며, 펌프관로계에 작용하는 최대.최소압력 및 그 발생시간도 합리적으로 예측되었다. (3) 수치계산은 측정된 과도특성 값들을 약 5%이내의 오차로 예측하였으며, 개발된 전산프로그램은 실제 펌프관로계에 대한 수격완화장치를 설계하는데 매우 유용하게 사용될 것으로 판단된다.

• 자원환경지질
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• 제49권3호
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• pp.243-248
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• 2016

본 연구는 수격펌프를 이용하여 용수 공급의 가능성과 효율성을 평가하기 위하여 수행되었다. 연구지역은 경상북도 상주시 화남면 임곡리로 과거 석탄개발에 사용된 갱도로부터 지속적으로 지하수 유출이 발생하고 있다. 유출되는 지하수는 일평균 약 $260m^3/day$의 수량을 가지는 것으로 파악되었다. 수격펌프는 수격현상을 이용하여 전력없이 공급원으로부터 고도차(압력)에 의해 물의 일부를 높은 곳으로 이송시키는 펌프이다. 수격펌프의 효율성을 파악하기 위해 수격펌프와의 고도차에 따라 3지점(${\Delta}h=19m$ (1지점), 30 m (2지점), 40 m (3지점))에서 유량을 측정하였다. 1지점에서는 약 $8.6{\sim}10.8m^3/day$, 2지점은 약 $3.98{\sim}4.39m^3/day$ 그리고 3지점에서는 약 $2.35{\sim}2.59m^3/day$의 물을 운반할 수 있는 것으로 파악되었다. 이번 연구를 통해 수격펌프가 산간지역 등에서 전력없이 물공급 시스템에 활용할 수 있을 것으로 파악되었다.

• 해양환경안전학회:학술대회논문집
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• 해양환경안전학회 2009년도 춘계학술발표회
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• pp.177-178
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• 2009

관로내의 유속이 급격히 변하면 압력도 크게 상승하거나 강하하게 되어 유체 과도현상을 일으키게 된다. 이러한 수격현상에 대한 연구는 펌프스테이션이 커지고 유체를 이송하는 시스템이 대형화되어 그 중요성이 더욱 증가하였다. 이것은 파이프라인이 길어지고 복잡해지기 때문이다. 이 연구에서는 특성법을 이용하여 대형펌프 시스템의 밸브 개폐로 발생하는 수격현상을 평가하였다.

• 플랜트 저널
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• 제15권4호
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• pp.36-42
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• 2019

최근 환경 규제 정책 강화에 따른 입지 제약발생으로 발전소 부지가 높아지고 냉각수 관로의 길이가 증가되어 냉각수 계통 내 수격현상이 심화된다. 이는 발전소 안정성에 심각한 영향을 주게 된다. 본 연구에서는 수두가 높은 1,000 MW급 대용량 석탄화력발전소 냉각수계통에 대한 안정성을 확보하고자 비정상상태 1차원 해석 상용 소프트웨어인 LIQT 7.2을 사용하여 과도현상을 분석하고, 수격현상을 저감하기 위해 수격방지장치를 개별 및 조합 적용하여 성능특성에 대한 효과를 예측하였다. 수격방지 장치를 설치하지 않고 펌프가 불시 정지되었을 경우 발생하는 냉각수 서지압력은 펌프 출구 측에서 가장 크게 나타났다. 이러한 냉각수계통의 서지압력을 저감시키는 가장 효과적이고 간단한 방법은 펌프 보호를 위해 필수적 장치인 유압구동역류방지밸브에 진공파괴밸브를 조합한 것이다.

• 기계저널
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• 제30권4호
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• pp.374-381
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• 1990

수격해석은 최근의 펌핑 설비의 중요한 선결 과제이고 산업계에서도 자주 문제시되고 있으므로 본 글은 직접 전원 차단으로 인한 수격현상 해석을 수행하는 데 도움이 되도록 여러 문헌을 분 석하여 간략히 정리하였고 그 분석으로부터 다음과 같은 결론을 얻었다. (1) 직경이 다른 관, 분기관 및 병열관 등의 경우는 2절에서와 같이 등가치를 계산함으로써 해석을 단순화한다. (2) 수주 분리시 유체 정지시간, 이동거리 및 보급수량은 3절에 따라 산출하며 이는 수격방지장치 용량 결정의 기초자료가 된다. (3) 실제 펌핑 설비에서 수격현상의 발생은 대부분이 예기치 않는 펌프 전원차단시에 기인된다. 이때의 수격현상 해석을 실용선도에 의해 4.1에 따라 관로내 각 지점의 최고 및 최저 압력을 산출한다. (4) 끝으로 기존 참고문헌에 의한 해석은 여러 가지의 어려운 한계가 존재하므로 추후 수격해석 방안으로서는 특정방정식을 이용한 컴퓨터 수치해석 수행되어야 될 것으로 사료된다.

• 에너지공학
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• 제16권4호
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• pp.187-193
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• 2007

갑작스런 펌프 정지로 야기되는 수격현상은 과압이나 부압을 일으킬 수 있다. 과압을 줄이거나 부압을 방지하는 것은 계통설비의 피로를 피하고 작동효율을 향상시키기 위해 필요하다. 에어챔버가 설치된 펌프 관로 계에서 수격현상에 대한 현장시험을 수행하였다 또한 특성 곡선법을 사용하여 과도현상에 대한 수치해석을 수행하였다. 계통에 대한 헌장시험과 수치해석 결과를 비교하여 수치해석코드에 사용되는 주요 입력변수인 폴리트로픽 지수, 유량계수, 압력파의 속도에 대한 보정값 검증과 민감도 분석을 수행하였다. 수격현상을 최소화할 수 있는 에어챔버의 크기와 관련 변수의 영향이 현장시험과 수치해석을 통해 연구되었다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제29권1호
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• pp.53-59
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• 2015

배관시스템의 불안정한 유동에 의해 생성되는 수격현상은 관내 압력의 과도한 변화, 진동 및 소음을 일으킬 수 있다. 이러한 수격현상은 관로, 펌프 및 밸브등의 시설물에 기계적인 사고를 유발시키는 원인이 되기도 한다. 한편, 국내에서는 수격현상으로 인한 피해를 최소화하기 위하여 수격흡수기를 제조 및 사용하여 왔으며, 그동안 별도의 기준이 없어 저가 위주로 생산 및 설치되어 왔다. 따라서, 본 연구에서는 수격흡수기 성능에 대한 최소 가이드라인을 제시하기 위하여, 하나의 배관으로 검증 가능한 시험방법, 수계소화설비에서 수격발생을 가정한 시험방법, 개방충격압과 차단충격압으로 구분한 흡수시험 방법, 배관을 분기한 시험시설 구성 방법 등의 다양한 방법들을 통하여 수격흡수기의 성능을 기준화 할 수 있는 방법등에 대하여 고안하였다. 그리고, 최종적으로는 U자형 배관과 시험용 추를 이용한 간단한 기계적 방식으로 수격흡수기의 수격압 흡수성능을 검증할 수 있는 실험 장치를 최초로 고안하여, 소방용 수격흡수기의 인정기준이 제정되었다.

• 유체기계공업학회:학술대회논문집
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• 유체기계공업학회 1998년도 강연회 및 연구개발 발표회 논문집
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• pp.193-202
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• 1998

• 한국방재학회:학술대회논문집
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• 한국방재학회 2011년도 정기 학술발표대회
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• pp.159-159
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• 2011

수자원 공급의 시 공간적 편차가 큰 우리나라에서는 수자원을 이용하기 위해서 다수의 댐을 건설하고 있다. 특히, 생활수준의 향상으로 용수 수요가 급증하였기 때문에 용수가 부족한 곳에는 광역상수도 사업 등을 통하여 용수를 공급하고 있다. 댐에서 용수가 공급되기까지의 과정은 일종의 관수로 흐름으로 생각할 수 있다. 관수로 내를 흐르는 유체가 갑자기 정지하게 되면, 유체 운동 에너지의 변화가 유발되고, 그로 인해 관내에 급격한 압력의 상승이 일어나게 된다. 반대로 정지하고 있던 유체가 빠른 속도로 흐르게 되면 압력 감소가 급격하게 발생한다. 이와 같이 유체 운동 상태의 급변에 의한 압력변화와 그에 따른 압력파가 음속의 속도로 상 하류로 전파되는 현상을 수격작용(waterhammer)이라 한다. 통상적으로 수격작용은 밸브 개폐 정도가 갑자기 바뀔 때, 펌프의 급격한 기동이나 정지 시, 터빈 내 전력소요가 갑자기 바뀔 때, 댐 수위의 갑작스런 변화, 펌프 임펠러의 진동, 물 수요의 급격한 변화 등에 의해 발생하며, 수격작용은 유체의 질량과 운동량 때문에 관 벽에 큰 힘을 가하게 되어 정상적인 동수압 보다 몇 배나 큰 압력을 발생시킴으로 관 자체는 물론 펌프, 밸브, 터빈 등 관 시설물을 파손시키거나 진동, 소음 등을 야기시킴으로 대규모 건물, 공장, 발전소 등을 설계할 경우 그에 대한 적절한 대책을 강구하여야 한다. 특히 댐에 연결된 저수지 또는 조정지로부터의 도수로가 압력수로이며 그 길이가 상당히 크면 수차가 급정지했을 경우 수격작용에 의해서 압력터널 내에 과도한 압력상승이 일어난다. 이 압력상승을 방지함과 함께 발전소 부하의 증감에 따라서 수량을 공급하거나, 흡수할 목적으로 압력도수로와 수압관과의 접합부에 자유수면이 있는 수조를 설치한다. 이것을 조압수조(surge tank)라 한다(최영박, 1979). 조압수조에서 부하의 급속한 차단에 의해서 수차로 유입될 수량이 차단되면 도수로 내로 흘러 들어온 물은 관성 때문에 수조 내의 수위를 상승시키고, 수조 수위가 어느 정도 이상으로 되어 저수지 수위 보다 상승하면 수조로의 유입이 정지하고 반대로 수조에서 저수지로 역류하여 수조수위는 하강한다. 즉, 조압수조는 도수로 내에 발생한 과도한 압력을 수조 내 수면의 승강운동을 이용하여 감소시키고 원래의 안정적인 수위로 회복시킨다. 본 연구에서는 수격작용에 대한 댐 안정성을 확보하는 수단 중의 하나인 조압수조에 대해 살펴보았다. 연구대상으로 용담댐을 선정하였다. 용담댐에 대한 기존의 검토결과 수직 갱의 지름이 5m 이상이면 조압수조의 동적안정조건을 만족 시키는 것으로 조사되었다. 댐의 설계홍수위인 EL. 265.5m를 기준으로 조압수조의 안정성을 감소시키지 않는 범위 내에서 조압수조 내 격벽 설치 유 무에 따른 수조의 최적 크기를 산정하였다. 산정결과를 분석한 결과 동일 조건에서 격벽을 설치한 경우가 격벽을 설치하지 않은 경우에 비해서 조압수조의 면적이 약 21% 감소하는 것으로 나타났다.

• 한국유체기계학회 논문집
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• 제4권4호
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• pp.16-21
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• 2001

The field tests on the waterhammer were carried out for PalDang intake pumping station of the metropolitan water supply 5th stage project. The pumping station was equipped with the pump control valve as the main surge suppression device and the surge relief valve as auxiliary. However, the pump control valve had not been early controlled in the planned closing mode, and the slamming occurred to the valve which abruptly closed during the large reverse flow. Because the pressure wave caused by the pump failure was superposed on the slam surge, the upsurge increased so extremely that the shaft of the valve was damaged. It was desirable that the surge relief valve was installed in the pumping station or near the pump exit for the delay of response. After reforming the oil dashpot of the pump control valve, the sliming disappeared and the measured pressure was in fairly good agreement with the results of simulation. In case of three pumps for ${\phi}2,600$ pipeline being simultaneously tripped, the pressure head in the pumping station increased to 95.6 m, and the upsurge caused by the emergency stop of four pumps for ${\phi}2,800$ pipeline was 89.6m. We concluded that the pumping station acquired the safety and reliability for the pressure surge.