• 제목/요약/키워드: 수리모형

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조류발전 시스템 내 블레이드 회전수 변화에 따른 효율 특성 분석 (Analysis of Coefficiency According to Blade rpm Change in Tidal Current Power Generation System)

  • 이욱재;한석종;박다인;정신택
    • 한국해안·해양공학회논문집
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    • 제31권5호
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    • pp.314-319
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    • 2019
  • 초기 유속과 블레이드의 회전수에 따라 변화하는 쉬라우드 시스템 내 유속 변화와 블레이드의 효율 특성을 분석을 위해 수치해석 방법을 이용한 연구를 수행했다. 해석 조건으로 0.35 m/s에서 1.0 m/s까지 초기 유속 변화와 50 rpm부터 300 rpm까지 블레이드의 회전수를 변화시키며 기계적 효율을 추정했다. 유속 변화는 유입부 대비 중심부에서 모든 경우 약 1.8배 이상 증가하는 경향을 보였으며, 초기 유속 0.5 m/s 대비 0.75 m/s에서 유속 변화율이 감소했다. 또한 블레이드의 토크를 이용한 기계적 효율 역시 0.5 m/s의 경우 가장 높은 효율을 보였으며, 모든 경우 유사한 경향성을 보였다. 한편 최대 효율은 초기 유속 0.5 m/s인 경우 TSR 4.77에서 약 20.88%로 산정됐다. 본 연구에서 수행한 블레이드의 기계적 효율 분석은 수리모형실험에 필요한 기초적 자료를 제시할 수 있을 것으로 기대된다.

소교량 및 암거 대상 유송잡물 저감시설 검증실험 (Experimental study on debris reduction facilities verification for small bridge and culvert)

  • 김종태;여홍구;강준구;김성중
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2016년도 학술발표회
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    • pp.447-447
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    • 2016
  • 홍수 시 하천을 따라 유하되는 유송잡물(잡목, 생활쓰레기 등)은 구조물에 집적이 이루어지며 이로 인해 물의 흐름을 방해하고 구조물 주변의 지반을 약화시키거나 월류로 인해 심각한 피해를 야기 시킨다. 교량의 경우 유송잡물의 집적은 교각의 항력을 증가시켜 전도파괴를 유발시킬 수 있으며, 교각주변 흐름교란을 통한 하상세굴로 인해 기초부를 파괴시키기도 한다. 또한 통수단면적 증가로 인해 높아진 수위는 제방을 월류시켜 재산 및 인명피해를 유발하기도 한다. 암거의 경우 유송잡물을 포함한 토사로 인해 단면폐색 및 침식으로 암거의 파괴를 발생시키고 이로인해 도로의 단절을 가져오기도 한다. 이러한 유송잡물에 대한 차단대책은 현재 까지 유지관리를 통한 방법만이 최선책으로 제시되고 있다. 본 연구는 국외에서 소개되고 있는 유송잡물 피해저감시설을 대상으로 축소모형실험을 통해 효과를 확인하고 이를 통해 저감시설의 효율에 대해 소개하고자 하는 것이 주목적이다. 유송잡물 저감시설은 교량의 경우 수직분리대 방법, 우회말뚝 방법, 스위퍼를 이용한 방법으로 소개하고 있으며 이들 방법의 특징은 유송잡물 우회를 통해 집적을 저감하는 방식이다. 암거의 경우 수직분리대 방법, 스크린 방법, 우회스크린을 이용하는 방법 등이 있으며 수직분리대는 교량과 마찬가지로 우회방식을 기본방식으로 스크린 방식은 유송잡물의 차단을 원칙으로 하고 있다. 실험의 결과는 교량과 암거의 차단시설 유무에 따른 유송잡물의 집적률을 대상으로 하였다. 차단시설이 없는 경우 교량에서의 집적률은 97.9% ~ 99.2%의 집적률로 나타났다. 수직분리대의 경우 유송잡물 집적률은 49.3%, 우회말뚝은 0.0% ~ 4.2%의 범위로 매우 높은 차단효과를 보이고 있었다. 스위퍼방식의 경우 집적률은 5.3% ~ 20.9%로 나타났다. 이러한 결과로 판단하였을 때 차단시설 설치로 인한 교량에 대한 직접적인 차단효과는 수직분리대 < 스위퍼 < 우회말뚝 순으로 높은 차단효과를 보이는 것으로 나타났다. 그러나 우회말뚝에서의 집적률이 한계치를 넘어선다면 유송잡물로 인해 흐름교란, 수위 및 하상변동, 말뚝의 유실 등으로 인한 피해가 예상된다. 암거대상 유송잡물 차단시설 실험결과는 수직분리대의 경우 type과 투하방법에 따라 차이가 있지만 집적률은 14.7% ~ 64.9%의 범위로 나타났다. 스크린과 우회스크린 방식은 유송잡물의 우회가 아닌 차단이 목적이므로 유송잡물 집적에 의한 수위상승이 우려되는바 수위영향을 검토하였다. 검토결과 스크린 설치로 인한 수위상승이 우회스크린보다 높게 상승하는 것으로 나타났다. 이러한 결과는 스크린의 형태적인 측면에서 2면을 통해 집적되는 특성을 갖는 우회스크린이 통수단면적을 많이 확보하기 때문이다. 따라서 국부적인 수위상승으로 인한 피해를 저감하기 위해서는 설치여건이 허용된다면 통수단면적 확보가 유리한 우회스크린 설치가 유리할 것으로 판단된다.

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AHP 기법을 활용한 항만물류기업의 직업기초능력 우선순위 분석 (A Study on Priorities of the Key Competence of Port Logistics Enterprise using AHP Method)

  • 박두진
    • 한국항만경제학회지
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    • 제30권1호
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    • pp.159-173
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    • 2014
  • 본 연구는 항만물류기업의 직업기초능력 평가 요인의 우선순위를 분석하기 위해 고용노동부에서 제공하는 국가직무표준의 직업기초능력 지표를 활용하여 연구모형을 설계하였다. 총 10개의 1계층 요인과 34개의 제 2계층 요인에 해당하는 요소를 AHP 분석기법을 활용하여 우선순위 분석을 실시하였다. 항만물류기업의 직업기초능력에 따른 AHP 분석결과 우선순위로 문서개발능력, 대인관계능력, 의사소통능력, 조직이해능력, 직업윤리, 정보능력, 자원관리능력, 자기개발능력, 기술능력, 수리능력의 순위로 나타났다. 특히 2계층 요인의 최종 순위에서 대인관계 능력의 갈등관리능력(2 순위), 리더십능력(3 순위), 팀 능력(7 순위), 고객서비스능력(9 순위), 협상능력(10 순위) 등의 5개의 능력이 상위 10 순위 안에 들었다. 이러한 결과를 분석하면 다음과 같다. 첫째, 항만물류기업의 특성 상 각 화주와 운송사 등의 고객사와 지속적인 커뮤니케이션이 필요함으로써 갈등관리능력, 리더십능력, 팀워크능력, 고객서비스능력 및 협상능력 등의 대인관계능력을 우선시 여기고 있음을 알 수 있다. 둘째, 항만물류 관련 문제 발생 시 실시간으로 문제를 인식하고 대안을 선택하여 적용하고 평가할 수 있는 문제처리능력이 중요함을 알 수 있었다. 셋째, 의사소통능력에서 조직내부의 문서처리를 위한 기본적으로 문서이해능력이 중요시 여기고 있음을 상대적 평가 분석을 통해 확인할 수 있었다. 넷째, 항만물류기업의 업무의 우선순위 파악하여 업무활동을 계획하고 결과 평가하는 조직이해능력의 업무이해능력 역시 항만물류기업에서는 직무 수행에 필요한 요인으로 판단을 할 수 있었다. 본 연구는 항만물류기업에 직무를 수행하는데 있어서 교육과정을 선정하고 설계하는데 있어 중요한 요소로 활용할 수 있으며, 현장 중심의 직무교육과정 개발의 문제점을 최소화하는 직업기초능력의 프레임워크를 제시하는데 연구의 의의가 있다.

부산신항 연결잔교부의 해저수심변화 시나리오에 의한 물질수송량 해석 (Analysis of the material transportation under water-depth variation scenario at pier-bridge of Busan New-port)

  • 이영복;류승우;류청로;;윤한삼
    • 해양환경안전학회:학술대회논문집
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    • 해양환경안전학회 2008년도 춘계학술발표회
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    • pp.61-67
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    • 2008
  • 본 연구에서는 부산신항과 낙동강 하구역의 접점인 연결잔교를 통해 소통되는 해수의 수리적인 특성을 파악하고 현장관측결과와 수치모형실험을 통해 연결잔교부를 통한 물질수송특성을 파악하였다. 그 결과를 요약하면 다음과 같다. 현장조사를 통한 해수수송량 관측결과는 1차 관측기간 동안 단위시간당 해수수송량은 $184.71m^3/sce$이고, 잔차해수수송량은 $59.74m^3/sec$로 신항만에서 낙동강 하구역 방향으로 유출되었다. 또한 2차 관측기간 동안 단위시간당 해수수송량은 $331.15m^3/sec$이고, 잔차해수수송량은 $28.88m^3/sec$로 낙동강 하구역에서 신항만 방향으로 유출되었다. 연결잔교 주변의 수심변화를 고려한 3가지 시나리오의 수치모의 결과에서 신항만 지역에 항내매몰로 수심이 저감된 경우에는 약 $0.7\sim18.4%$ 물질수송량이 저감하게 되며, 해수소통 향상을 위해 낙동강 하구역 지역에 수로준설(수심 5m 가정)을 할 경우 약 $3.5\sim21.9%$의 물질수송량이 증가하였다.

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탄성파 토모그래피 단면측정 데이터 분석 및 해석: 현장응용 사례 (Interpretation and Analysis of Seismic Crosshole Data: Case History)

  • 김중열;김유성;현혜자
    • 지구물리와물리탐사
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    • 제1권1호
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    • pp.31-42
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    • 1998
  • 최근 시추공을 이용한 탄성파 토모그래피는 국내 토목분야지반조사에서 상당한 몫을 차지하고 있다. 비록, 발생원-수진기 배열 구간의 제한으로 인하여 기대된 탄성파속도 분포가 그만큼 왜곡된다고 하더라도 그의 분해능은 그래도 다른 지표 조사기법보다 우월하기 때문이다. 그런데, 국내 천부지질에서는 경암과 풍화암이 인접되고 있는 경우가 허다하며 더구나 일부 수진간격에서 굴절파의 도달이 초동으로 인식되어 토모그램의 분해능이 크게 저해될 수 있는 것이다. 이러한 문제에 근원적으로 대처하기 위해서는 초동주시 이외에도 측정데이터에 담겨있는 제반 탄성파 도달을 분석하고 또한 그에 대한 이해도를 높이는 것이 바람직하다고 하겠다. 예를 들면, 튜브파에 대한 분석은 절리의 존재 및 연장 상태 뿐만 아니라 물의 유동상태 판단에도 기여할 수 있는 것이다. 따라서 본 논문의 주요 내용은 지난 수년간의 현장응용 사례를 바탕으로 측정 데이터 자체를 이해할 수 있는 다양한 분석 및 해석 기법을 서술함으로써 지반 상태에 대한 판단력을 높일 뿐만 아니라 나아가서 불가피하게 발생되는 토모그램의 왜곡을 최소화할 수 있는 기본 자료를 제시할 수 있음을 보여주는데 있다. 튜브파 관찰에 의해 인식된 절리들은 텔레뷰어 이미지 및 수리측정 결과와 상호 비교하고 있으며 또한 발파점 및 수진점 기록을 활용하여 그들을 찾는 분석법을 제시하고 있다. 해성 실트질 점토에 대한 탄성파전달 연구는 그 지역의 토모그래피 응용을 위한 지침을 보여주고 있다. 한편, 측정데이터에서 관찰되는 주요 탄성파 도달을 수치모형실험과 상호 비교함으로써 초동 판단에 대한 이해도를 높이고 있다.

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강우량-지속시간-침수량 관계곡선과 자기조직화 지도의 연계를 통한 범람범위 추정 (Estimation of Inundation Area by Linking of Rainfall-Duration-Flooding Quantity Relationship Curve with Self-Organizing Map)

  • 김현일;금호준;한건연
    • 대한토목학회논문집
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    • 제38권6호
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    • pp.839-850
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    • 2018
  • 집중호우에 의한 도시 유역의 침수 피해가 도시화에 따라 증가하는 추세이며, 이에 따라 정확하면서도 신속한 홍수예보 및 침수 예상도 표출이 필요하다. 특정 강우량에 따른 미지의 침수 범위를 예상하는 것은 도시 유역의 홍수에 대한 사전 대비에 매우 중요한 사안이며, 이를 위해 현재 홍수 예보와 관련된 정부기관에서 침수 피해 예상도를 주민들에게 제공하고자 하고 있다. 하지만, 특정 강우에 따른 정확한 침수 범위를 정량화하여 표출하는데 부족함이 있으며, 강우량과 지속시간에 따른 홍수의 크기에 대한 분석을 실시하고 수리학적 연계를 통한 준 실시간 침수범위 표출 방안을 고찰해야할 시기이다. 제시된 물리적 해석기반 자료를 이용하여 강우량-지속시간-침수량 관계곡선(Rainfall-Duration-Flooding quantity relationship curve, RDF)을 제시하고, 자율학습을 수행하는 자기조직화 특징 지도와 연계하여 미지의 침수 지도를 예측하였다. 예측한 침수 지도와 2차원 침수모형을 통한 결과를 비교하여, 제시된 방법론의 타당성을 검토하였다. 연구 결과를 통하여 중규모의 강우량 또는 빈도의 사상에 따른 미지의 침수범위를 제시하는데 용이할 것으로 판단된다. 더욱이 다양한 강우-월류량-홍수 양상을 내포하는 RDF 관계 곡선과 최적 침수예상도 데이터베이스를 구축함으로서 추후에 홍수예보의 기초자료로서 사용될 것이다.

수학 성취와 흥미에 영향을 주는 변인의 성취 집단별 차이 (The Effects of Educational Context Variables on Achievement and Interest in Mathematics in High and Low Achieving Students)

  • 최지선;상경아
    • 한국학교수학회논문집
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    • 제22권2호
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    • pp.163-182
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    • 2019
  • 본 연구에서는 학생의 성취 수준에 따라 수학 성취와 흥미에 영향을 미치는 교육맥락변인에 차이가 있는지를 분석하고자 하였다. 이를 위해 TIMSS 2015에 참여한 4학년, 8학년 학생들을 각각 성취도 상위 집단(우수수준 이상)과 하위 집단(보통수준 이하)의 두 집단으로 구분하고, 집단별로 교육맥락변인이 수학 성취와 흥미에 미치는 영향을 위계선형모형을 적용해 분석하였다. 본 연구의 결과는 다음과 같다. 첫째, 성취도 상위 집단의 경우에 수학 성취도에 영향을 미치는 변인은 흥미에 영향을 미치지만 그 역은 성립하지 않는다. 그 중 도서 보유량과 학생의 수학 수업 인식은 수학 성취도와 수학 흥미에 영향을 미치는 강력한 변인이었다. 둘째, 성취도 하위 집단 학생들에게 영향을 미치는 변인은 성취도 상위 집단 학생들에게 영향을 미치지만, 그 역은 성립하지 않는다. 4학년의 경우에 도서 보유량, 가정 학습 환경, 취학 전 수리 활동이 하위 집단과 상위 집단의 성취도에 모두 영향을 주었다. 하지만 4학년에서 부모 학력, 학생의 수학 수업 인식 등은 상위 집단 학생들의 성취도에만 영향을 주었고 하위 집단 학생들의 성취도에 영향을 미치지 않았다. 수학에 대한 흥미의 경우에도 4학년과 8학년에서 하위 집단 학생들의 성취도에 영향을 미치는 변인인 학생의 수학 수업 인식은 상위 집단 학생들의 흥미에도 영향을 미쳤으나 도서보유량은 상위 집단 학생들의 흥미에만 영향을 미쳤다.

지도학습을 이용한 새로운 선형 쇄파지표식 개발 (A Proposal of New Breaker Index Formula Using Supervised Machine Learning)

  • 최병종;박창욱;조용환;김도삼;이광호
    • 한국해안·해양공학회논문집
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    • 제32권6호
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    • pp.384-395
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    • 2020
  • 연안에서 천수변형에 의해 발생하는 쇄파는 표사이동, 연안류의 생성, 충격파압의 발생 등과 같은 연안역의 다양한 물리현상과 밀접한 관계를 갖고 있다. 따라서, 연안구조물의 설계 시 쇄파파고 및 쇄파수심과 같은 쇄파지표를 정확하게 예측하는 것이 중요하다. 과거부터 많은 연구자들에 의해 쇄파현상을 규명하고 예측하기 위한 많은 과학적인 노력들이 이루어져 왔다. 대표적인 쇄파에 연구들은 주로 수리모형실험을 통해 쇄파지표 예측을 위한 많은 경험식이 제안되어 왔다. 하지만, 기존의 쇄파지표에 대한 경험식은 일정한 방정식의 가정하에 자료의 통계적 분석을 통해 가정한 방정식의 계수들을 결정하고 있다. 본 논문에서는 회귀 혹은 분류문제와 관련된 다양한 연구분야에 있어서 높은 예측성능을 보여주는 대표적인 선형기반의 지도학습 머신러닝 기법을 적용하였다. 적용된 머신러닝 기법을 기반으로 기존의 쇄파에 대한 실험자료로부터 쇄파지표 예측을 위한 모델을 개발하고, 학습된 모델로부터 쇄파예측을 위한 새로운 선형식을 제시하였다. 새롭게 제안된 쇄파지표식은 단순한 선형식임에도 불구하고 기존의 경험 공식에 비해 유사한 예측성능을 보였다.

사업기획단계에서 흙막이 공사비 예측에 관한 연구 -서울시내 아파트 건설사업을 중심으로- (A Study on Prediction of Earth Retaining Work Cost in the Project Planning Stage -Focusing on Apartment Construction Projects in Seoul-)

  • 이진규;양경진;박기현;김찬기
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제22권1호
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    • pp.385-392
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    • 2021
  • 일반적으로 건설공사의 흙막이공사는 구조물의 건설을 가능하게 하고, 주변 지반의 변위를 최대한 억제하며, 주변 구조물이나 현장 작업자의 안전을 확보하는데 중요한 역할을 하고 있다. 지반 특성, 주변의 지형 특성, 수리학적 환경 등의 설계 조건에 따라 흙막이공법 및 시공방법이 달라진다. 그 결과 흙막이 공사비도 변동하게 된다. 특히 서울시의 경우 지역에 따라 다양한 환경과 지반조건이 있다. 본 연구의 목적은 주로 서울시내의 아파트 건설사업의 흙막이 공사비를 분석하고, 사업기획단계에서 대략적인 흙막이 공사비를 산출하는 것이다. 서울시의 특성에 맞는 흙막이 공사비를 예측하는 모델을 개발하고, 이를 이용하여 흙막이공사의 공사비를 예측한다. 본 연구에서는 10개(대지면적, 연면적, 동수, 건축면적, 지하층면적, 굴착깊이, 굴착량, 굴착면적, 흙막이둘레길이, 흙막이면적)의 사업개요를 독립변수로 이용한 다중회귀모델에 의한 흙막이 공사비의 예측치를 제시한다. 다중회귀모형을 이용한 서울시 아파트 건설사업의 흙막이 공사비 예측 결과 오차율은 10.75%였다. 이는 서울시내 아파트 건설사업의 기획단계에서 흙막이 공사비 산정업무에 적용될 가능성이 높고, 서울시내 아파트 건설사업의 흙막이 공사비 산정작업에 크게 기여할 것으로 사료된다.

드론을 이용한 하천공간정보 획득의 효율적 방안 (Efficient method for acquirement of geospatial information using drone equipment in stream)

  • 이종석;김시철
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제55권2호
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    • pp.135-145
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    • 2022
  • 본 연구는 지방하천의 하류구간을 대상으로 위성항법시스템(GNSS)과 드론 RGB (D-RGB), 드론 LiDAR (D-LiDAR) 측량성과 비교를 통해 측량방법의 정확도와 수공 실무의 드론 실용화를 검증하고자 한다. 이를 위해 지상기준점(GCP)과 검사점(CP) 좌표 값 측량결과의 우수성을 확인하고 그 결과를 HEC-RAS 모형에 적용하여 수리특성을 분석하고자 한다. 본 연구는 소유역인 연구대상지역을 세 방법의 정확도 비교를 위해 6개 GCP와 3개 CP를 설치하고 측량오차의 정확도 평가를 수행함으로써 D-LiDAR 측량성과가 우수한 것을 확인하였다. 이들 방법에 의한 소하천 수로구간의 100년 빈도 계획 홍수량에서 평균 하상고의 D-RGB와 D-LiDAR 성과는 2.30 m, 1.80 m, 평균 홍수위 성과는 4.73 m, 4.25 m로 D-LiDAR 성과가 우수하였다. 따라서 소하천 수로구간의 지형공간정보 획득에 드론 장비를 이용한 측량기법으로 D-LiDAR 측량이 유용한 방법이며 효율적인 방안으로 추천한다.