• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2011년도 학술발표회
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• pp.177-177
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• 2011

환형수조는 점착성 퇴적물의 침/퇴적실험을 위한 실험장치로서, 수조내부의 수면과 접하여 회전하는 상부링(top ring)의 마찰력에 의해 흐름이 생성되며, 시간의 제약없이 흐름조건을 동일하게 만들 수 있다는 큰 장점을 갖는다. 그러나 환형수조는 원주유속의 속도차이 및 원심력으로 인한 2차 순환류가 형성되어 바닥전단응력이 불균일해지는 단점을 가지고 있으며, 이러한 이유로 인하여 환형수조를 이용한 침/퇴적실험 수행시 수조의 외벽부근에서 더 큰 침식이 발생한다. 따라서, 2차 순환류의 발생을 줄이고 바닥전단응력의 분포를 균등하게 하기 위해 양방향 회전(환형수조의 몸체를 상부링의 회전방향과 반대방향으로 회전)이 가능한 환형수조가 고안되었는데, 이러한 방법으로 2차 순환류의 크기를 저감시키고, 바닥전단응력을 균일하게 만들 수 있다. 한편, 환형수조의 양방향 회전(counter-rotation)은 현장용 환형수조에는 적용될 수 없는 단점을 갖는다. 현장실험에서는 바닥면이 없는 현장용 환형수조를 해저면에 거치시켜 자연상태의 비교란 퇴적물 시료를 저면으로 형성시키는데, 바닥면이 존재하지 않는 환형수조 본체는 회전시킬 수 없으므로 양방향 회전을 통한 2차 순환류의 저감 및 바닥전단응력 균일화의 효과를 기대할 수 없다. 이러한 이유로 환형수조의 양방향 회전은 단지 실내실험용 환형수조에만 적용된다. 이에 본 연구에서는 환형수조 본체를 회전시키지 않고 수조의 측벽과 상부링의 각도 조절을 통해 수조단면의 형상을 변화시켜 2차 순환류를 저감시키고 바닥전단응력을 균등하게 하는 방법에 대한 연구가 수행되었다. 이 방법은 본체의 회전이 필요 없으므로 현장용 환형수조에 적용될 수 있을 뿐만 아니라, 실험장치의 구조가 단순해져 실험장치의 제작비가 절감될 수 있다. 또한 원주속도에 수직한 단면에서 속도구배가 감소되어 2차 순환류가 저감됨과 동시에 바닥전단응력이 균등하게 됨으로서 양방향 회전시와 동일한 효과가 얻어질 수 있을 것으로 예상된다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2014년도 추계학술대회
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• pp.216-218
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• 2014

계류된 플로팅 구조물의 거동을 확인하기 위하여 플로팅 폰툰에 상부골조의 고유주기를 변화시키면서 수조실험을 수행하였다. 입사 파랑의 주기에 대하여 플로팅 폰툰의 피치가속도와 상부구조물의 수평가속도를 구하였으며, 동-수역학 해석을 통하여 실험가속도와 비교하고자 하였다. 회전의 영향을 받은 플로팅 구조물의 해석방법이 가장 근사한 해석임을 확인하였다.

• 한국원자력학회:학술대회논문집
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• 한국원자력학회 1998년도 춘계학술발표회논문집(1)
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• pp.571-576
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• 1998

고온의 증기가 과냉각 상태의 물과 직접접촉에 의해 발생하는 응축현상(DCC Direct Contact Condensation)을 실험적으로 고찰하였다. 본 연구는 두단계로 나누어 수행하였다. 1단계 연구에서는 간단한 원형관 형태의 수평 노즐을 통하여 증기제트가 대기압 상태의 과냉각수로 분출될 때 증기제트 및 주위의 거동을 측정·분석하였다. 수조의 온도와 증기유량의 변화에 따른 증기제트의 축방향과 반경방향 온도분포와 수조 벽면에서의 동압을 측정하였으며, 고속 비디오 카메라를 사용하여 각각의 경우에 대하여 증기제트의 분출이미지를 촬영하였다. 벽면에서의 동압은 노즐의 분출구직경과 응축수의 온도에 비례하여 증가하였다. 2단계 연구에서는 몇가지 형태의 증기분사기 축소 모형에 대한 응축성능을 비교하였다. 이때에는 수조의 온도상승으로 인해 수조가 가압되는 정도를 알아보기 위해 수조를 밀봉한 상태로 실험을 수행하였다. 실험시 수조의 압력은 시간의 경과에 따라 계속적으로 증가하였으나, 이는 방출된 증기의 불완전한 응축에 의한 것은 아니고 증기의 분출과 응축으로 인한 응축수의 부피팽창과 수조 온도의 상승으로 인한 증기압의 상승 때문인 것으로 판단된다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2015년도 춘계학술대회
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• pp.222-224
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• 2015

수조실험을 통하여 계류된 플로팅 구조물의 거동을 확인하고자 하였으며, 플로팅 폰툰에 상부골조의 고유주기를 변화시키면서 상부구조물과 함체의 상호작용에 대한 영향을 확인하였다. 입사 파랑의 주기에 대하여 플로팅 폰툰의 피치가속도와 상부구조물의 수평가속도를 구하였으며, 동-수역학 해석을 통하여 실험가속도와 비교하고자 하였다. 입사 파랑의 주기가 커질수록 피치 및 상부구조물의 가속도 응답이 작아지는 양상을 보였다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2011년도 학술발표회
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• pp.176-176
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• 2011

환형수조는 점착성 퇴적물의 이송특성 연구를 위해 가장 선호되는 실험 장치로 알려져 있다. 과거 많은 연구자들은 퇴적물의 이송특성, 특히 침식/퇴적 특성 조사를 위해 주로 수로를 이용한 실험적 연구를 수행하였는데, 최초의 실험적 연구들은 주로 직선수조에서 수행되었다. 그러나 입자간의 응집이 중요한 역할을 하는 점착성 퇴적물의 경우에, 직선수조 끝단에서의 자유낙하 및 재순환 펌프의 날개에 의해 응집된 토사가 쉽게 분리될 수 있어 그 타당성이 의문시 되어 왔으며, 이러한 단점을 보완하기 위해 환형수조가 고안되었다. 환형수조는 수면과 접하여 회전하는 상부링의 마찰력에 의해 흐름이 생성되기 때문에 시간의 제약 없이 흐름조건을 동일하게 만들 수 있다는 큰 장점을 갖는다. 그러나 환형수조는 원주유속의 속도차이 및 원심력으로 인한 2차 순환류를 형성시켜 반경 방향(radial direction)에서의 바닥전단응력을 불균일하게 하는 단점을 갖는다. 이러한 2차 순환류와 바닥전단응력의 불균일을 저감시키기 위하여 환형수조의 몸체를 상부링의 회전 방향과 역방향으로 직접 회전시키는 방법이 채택되어져 왔다. 한편, 환형수조의 상부링과 몸체를 서로 역방향으로 동시에 회전시키는 양방향 회전(counter-rotation)의 적용을 위해서는 2차 순환류가 최소가 되며 바닥전단응력이 균일해지는 최적 회전속도비에 대한 분석은 필수적 사항이다. 이를 위하여, 상부링과 몸체의 회전속도에 따라 변화하는 수조내부의 흐름특성 및 평균바닥전단응력에 대한 연구가 선행되어야만 한다. 이에 본 연구에서는 전산유체역학을 이용하여 전북대에 설치된 환형수조의 상부링과 몸체의 회전속도에 따라 변화하는 수조내부에서의 흐름특성 및 바닥전단응력에 대한 분석이 수행되었다. 또한, 이를 기초로, 환형수조의 최적 회전속도비 산출을 위한 연구가 수행 중에 있다. 이러한 결과들은 추후 환형수조를 이용한 점착성 퇴적물의 침식/퇴적 등과 같은 이송특성 연구시, 퇴적물에 작용하는 흐름조건의 정밀산정을 위한 기초자료로 활용될 수 있을 것이다.

• 한국지구과학회:학술대회논문집
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• 한국지구과학회 2010년도 춘계학술발표회 논문집
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• pp.48-50
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• 2010

Stommel(1948)은 서안경계류의 원인이 베타효과($\beta$-effect)라 일컫는 코리올리 파라미터(f)의 위도 변화 때문인 것을 밝혔다. 서안경계류는 고등학교나 대학 교양에서 중요하게 다뤄지고 있다. 학생들은 보통 이론 수업만으로 서안경계류의 발생 과정, 이에 관련된 코리올리 힘, 베타효과 등을 이해해야 한다. 때문에 서안경계류와 관련된 실험이 있다면 이를 이해하는 데 큰 도움이 될 것이다. 또한 연구에서 검토한 6종의 고등학교 지구과학 2 교과서는 서안경계류를 본문과 더불어 삽화로 설명하고 있다. 그러나 이 중 3종의 교과서 삽화에서는 서안경계류의 발생 원인을 코리올리 힘만으로 지적하고 있다. 따라서 일부 학생은 서안경계류의 원인을 코리올리 힘으로 오해 할 수 있다. 위와 같은 이유로 우리는 서안경계류가 코리올리 힘의 작용과 베타효과에 의해 나타나는 것을 쉽게 확인 할 수 있는 실험 장치와 다양한 실험 방법을 개발하였다. 개발한 실험 장치는 직육면체의 수조와 회전 속도를 조절할 수 있는 테이블로 구성된다. (Fig. 1) 이와 같은 회전수조는 대기와 해양의 움직임을 실험실에서 모사하기 위해 자주 사용되었다(Beardsely 1969, 소선섭 등 1995; 1997). 우리의 수조는 경사진 바닥과 평평한 바닥으로 두종류를 제작하였다. 바닥이 경사진 수조는 베타효과를 구현하기 위한 것이다. 반시계 방향으로 회전하는 테이블은 중위도 어떤 위도에 접하는 가상의 평면이 지구 자전에 의해 회전하는 것을 나타낸다. 그리고 수조 상부에는 회전원판을 물에 접하여 시계방향으로 회전시킨다. 회전원판은 북반구 중위도 해양에 작용하는 바람 응력을 나타낸다. 우리는 테이블의 회전유무와 바닥의 경사유무에 따라 4개 실험을 수행하였다(Table. 1). 각 실험에서 물을 채운 수조를 원판에 올려놓고, 회전원판을 작동시킨 후 20분 동안 그대로 두어 수조안의 미세규모의 운동을 최소화 시킨 후 잉크를 떨어뜨리고 관찰하였다. 그 결과 실험 SB_f1은 베타효과와 코리올리 힘이 존재하여 서쪽 경계에서 좁고 빠른 흐름을 만들고 수조의 중간 부근에서 경계를 벗어나 동쪽으로 향하고 있다. 이 모습은 실제 해양의 서안경계류의 분리 현상과 비슷하다. FB_f1은 코리올리 힘만 존재하여 서쪽 경계에서 좁고 빠른 순환과 경계를 벗어나 동쪽으로 분리되는 흐름이 나타나지 않으며 전반적으로 크게 회전하는 모습을 보인다. SB_f0은 바람의 응력만 존재하는 경우로 잉크가 확산하는 모습을 보이며 나선팔의 모양으로 회전하면서 넓게 퍼져나간다. FB_f0의 모양도 이와 비슷하게 나타난다. 실험 SB_f1과 FB_f1을 비교하여 서안경계류는 코리올리 힘의 위도변화 효과인 베타효과가 있을 때 발생한다는 것을 알 수 있다(Fig. 2). 이 결과는 "단순히 코리올리 효과에 의해 서안경계류가 발생한다"는 생각을 바꾸게 할 것이다. 덧붙여 서안경계류 분리와 수조 바닥의 경사의 관계를 살펴보기 위한 실험을 실시하였다. 경사가 더 급하면 ($\alpha=20^{\circ}$) 서쪽 경계를 벗어나는 지점이 좀 더 북쪽에 나타났다. 현재 서안경계류는 개발한 실험 장치와 방법을 학교 현장에 적용하여 그 교육적 활용 가치를 평가하는 연구를 진행하고 있다.

• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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• 제8권3호
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• pp.158-163
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• 2005

본 연구의 목적은 적조구제에 사용하기 위해 개발된 Nano-S를 해양에 이용함에 있어 Nano-S가 해양환경에 미치는 영향을 조사하는데 있다. 실험은 용적이 180L인 원형의 유수식 수조에서 이루어 졌다. 각각의 수조에는 $14{\pm}1cm$의 니질의 퇴적물을 수조의 바닥에 깔고 해수가 수조를 흘러 넘치도록 채웠다. 수조에 공급되는 해수의 양은 ]밀 1회 환수 되도록 하였으며, 일주일동안 수조를 안정화 시켰다. 다섯 개의 수조에 Nano-S 및 적토를 각각 0 kg(대조구), 1 kg(수조 A), 2 kg(수조 B), 5 kg(수조 C) and 10 kg(수조 D)채웠으며 이러한 양은 저질의 단위면적($m^2$)당 각각 0 kg(대조구), 2.75 kg(수조 A), 5.51 kg(수조 B), 13.77 kg(수조 C) and 27.55 kg(수조 D)을 차지하였다. 실험은 총 30일 동안 진행했으며, 수질과 저질의 시료는 Nano-S 및 적토의 투입 1시간 전과투입 후 1시간, 3시간, 6시간, 12시간후와 1일, 3일, 5일, 7일, 10일, 15일, 30일후에 각각 채취하여 Nano-S의 투입전후의 수질과 저질의 변동을 분석하였다.

• 에너지공학
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• 제14권1호
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• pp.62-71
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• 2005

B&C(Blowdown and Condensation)장치를 이용하여 APR1400 실규모 I-Sparger의 증기제트 응축에 의한 수조내 열혼합 현상에 대한 실험이 수행되었다. 한정된 가압기 용량으로 인하여 과도상태 실험이 수행되었으며, 실험을 통해 수조내에 배치된 열전대를 사용하여 열혼합 자료를 얻었다. 측정된 열혼합 자료를 바탕으로 지역별 온도 변화의 경향과 수조 수직-단면상의 온도 윤곽도를 작성하였으며 이를 바탕으로 I-Sparger의 열혼합 특성을 파악하였다. 실험결과에서 I-Sparger에 의한 열혼합 특성은 I-Sparger 설계특성이 나타나는 열혼합 경향을 보이고 있음을 확인하였다.

• 한국수산과학회지
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• 제20권2호
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• pp.95-105
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• 1987

어획성능이 우수한 튜브통발의 적정규격을 규명하기 위하여 규격이 다른 실험용 튜브통발을 여러 가지로 제작하여 수조실험과 해상실험을 실시하였다. 수조실험에서는 튜브, 깔때기 및 혀그물의 적정규격을 규명하였고, 해상실험에서는 수조실험에서 규명한 개량형 튜브통발과 재래식 플라그틱통발과의 어획성능을 비교 검토하였다. 본 연구의 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 붕장어는 통발침지 15분이내에 전체입망중 $90\%$이상이 입망하였다. 2. 개량형 튜브통발과 재래식 플라스틱통발의 구조적 차이점은 구멍이 없는 튜브의 양단에 입구가 있으며 깔때기의 끝에 양쪽으로 봉합선을 넣어 납작하게 한 2중혀그물을 부착하였고 통발의 중앙부에 그물로 만든 이료주머니를 고정시킨 점으로 압축된다. 3. 개양형 튜브통발의 적정규격은 (1) 튜브 : 직경 $12\~13\times$길이 80cm, 2) 깔때기 : 깊이 $5\times$안쪽링의 직경 6cm, (3) 혀그물 : 길이 10cm 이다. 4. 개량형 튜브통발의 어획성능이 재래식플라스틱 통발보다 약 2.3배 우수하였다.

• 한국패류학회지
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• 제30권3호
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• pp.235-242
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• 2014

본 연구는 해상가두리와 육상수조의 다양한 중간양성 방법에 대한 성장 및 생존율을 조사하여 육상수조에서의 전복치패 양성의 효율성 증가와 생산성향상을 유도하고자 실시하였다. 해상가두리 (net cage culture, NCC) 실험은 육상수조 사육은 2013년 6월부터 2014년 4월까지 10개월 (300일) 동안 실시하였고, 실험 전복은 2012년에 종묘생산 된 양성 1년생 (각장 평균 22.74-23.67 mm) 을 사용하였다. 육상수조 실험구 설정은 바닥식 양성 (floor culture, FC), 그물 바닥식 양성(net floor culture, NFC), 이중 쉘터 양성 (double shelter culture, DSC) 그리고 육상 가두리 양성 (indoor net cage culture, INCC) 을 각각 2반복구로 설정하여, 수조 당 10,000 마리를 수용하였다. 해상가두리의 월별 각장과 성장률(absolute growth rate of shell length, $AGR_{SL}$) 은 육상수조 사육방법보다 유의적으로 높았고 (P < 0.05), 육상수조 내 사육방법별 월별 중량변화는 유의적 차이가 없었다. 전복치패 각장의 일간성장률 (daily growth rate of shell length, $DGR_{SL}$), 특수생장율 (specific growth rate of shell length, $SGR_{SL}$) 에서도 NCC가 육상수조 실험구보다 유의적으로 높았으며 (P < 0.05), 각폭 성장에서의 성장률 (absolute growth rate of shell breadth, $AGR_{SB}$), $DGR_{SB}$, $SGR_{SB}$에서 NCC가 육상수조 내 실험보다 유의적으로 높았고 (P < 0.05), 육상수조 내 실험구간의 유의적 차이는 없었다. 육상수조 내 실험구에서 측정된 전복체중 성장은 FMW, WG, DWG, SWG에서는 각 실험구별로 유의적 차이가 없으며, 모든 실험구의 생존율은 실험종료 시 까지 55-60%를 유지하였다. 따라서 2 cm이상의 전복치패는 중간양성 시 동일한 밀도, 먹이를 공급한 육상수조 내에서는 차이를 보이지 않았지만, 신선한 먹이가 공급되면서 가두리 주위로 자연먹이가 풍부하게 자랐던 해상가두리가 성장에 유리하게 작용하였던 것으로 판단된다.