• 한국항해항만학회:학술대회논문집
• /
• 한국항해항만학회 2013년도 춘계학술대회
• /
• pp.130-131
• /
• 2013

캐비테이션 현상은 고 유속 환경에서 발생(inception), 성장(growth), 붕괴(collapse) 및 소멸(disappearance) 과정이 반복적으로 일어나며 그 과정에서 기포붕괴에 따른 큰 충격압력을 방지하려는 분야와 이를 능동적으로 산업분야에 적용하려는 분야로 크게 대별된다. 본 연구에서는 캐비테이션의 붕괴거동을 수중 초음파 진동자에서 미세기포를 발생시켜 PIV기법을 이용하여 유동장을 계측하였다. 초음파 진동자는 직경 16 mm이며, 진동주파수는 20 kHz, 진폭은 $5{\mu}m$, $10{\mu}m$, $30{\mu}m$ 및 $50{\mu}m$를 각각 적용하였다. 유동구조, 난류강도, 레이놀즈 응력에 대한 통계적 유동정보를 계측한 결과 충격압력의 원인으로 알려진 캐비티 붕괴로 인해 유동특성을 확인하였다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
• /
• 제21권5호
• /
• pp.94-100
• /
• 2017

기존의 예인식으로 운용하는 사이드스캔소나의 경우 조사 시 사용자가 원하는 단면 조사에 어려움이 있어 수중구조물 전동 지그가 개발되었지만, 전동지그를 사용한 음파촬영방법의 경우 보트와 소나가 일체 거동하기 때문에 파랑에 의한 보트 롤링현상, 보트운전자의 운용미숙 등으로 인한 음파영상의 흔들림발생 등, 작업환경에 따른 여러 가지 문제로 인하여 데이터의 왜곡이 발생하였다. 따라서 본 연구에서는 기존 사이드스캔소나의 수중조사를 위한 장비운용 시 발생하는 영상의 흔들림을 해결하기 위해, 흔들림 보정센서를 부착하고 흔들림 보정 알고리즘을 개발하여 흔들림보정이 가능하도록 프로그램을 보완하였다. 또한, 소나 데이터 해상도의 향상 정도를 검증하기 위하여, 현장조사를 통해 흔들림 보정 전 후 음파영상을 수집하고 손상 의심부에 잠수사를 투입하여 실제 손상길이 및 수심을 측정하여 취득한 음파영상 데이터의 분석을 수행하였다. 본 연구는 향후 사이드스캔소나를 활용한 구조물의 수중부 및 하상면 음파영상 촬영기법의 발전에 기여할 것으로 판단된다.

• 공업화학
• /
• 제31권5호
• /
• pp.526-531
• /
• 2020

수중에 함유된 망간 이온은 인체에 독성 물질로 작용하며, 또한 신경계에 영향을 미치는 것으로 알려져 있다. 특히 망간은 넓은 pH 영역에서 높은 용해성으로 인하여, 망간 제거가 어렵기 때문에 이를 효과적으로 처리하는 연구가 필요하다. 본 연구에서 소나무 수피 바이오차를 과산화수소로 화학적으로 개질하였고, 개질된 흡착제는 수중에서의 망간 이온 제거에 사용되었다. 개질된 흡착제는 망간이온 5, 10 mg/L 조건에서 각각 82.1, 56.2%의 높은 제거능력을 나타내었다. 또한 망간 농도 변화에 의한 흡착 데이터로부터 이론식에 적용하여 분석하였다. 그 결과 망간 이온의 흡착 거동은 Freundlich 보다는 Langmuir 모델에 잘 부합하였으며 또한, 동력학적 고찰에 의하면 유사 2차 반응식(pseudo-second order kinetic model)이 더욱 적합함을 알 수 있었다. 그리고 Gibbs 자유에너지 변화에서는 흡착 반응의 온도가 증가할수록 자발성이 보다 더 잘 이루어진다는 것을 도출하였다. 결과적으로 이러한 실험 결과들은 수중에 함유된 망간 이온을 효과적으로 제거하는 수처리 기술로 사용될 수 있을 것이다.

• 화약ㆍ발파
• /
• 제37권3호
• /
• pp.13-24
• /
• 2019

본 논문은 명시적 유한요소 해석을 이용하여 군함이나 수상함 아래의 수중에서 어뢰가 폭발할 때의 파편들의 거동을 조사하기 위하여 작성되었다. 본 연구에서는 LS-DYNA에서 라그랑주-오일러 (ALE) 접근법이라 불리는 유체-구조물 상호작용(FSI) 기법을 적용하여 어뢰파편과 선체의 응답을 관찰하였다. 오일러 모델은 공기, 물, 폭약으로 구성되며, 라그랑주 모델은 파편과 선체로 이루어져 있다. 본 모델링의 핵심은 최악파편이 어뢰로부터 가까운 곳(4.5 m)에 위치한 선체에 파공을 일으킬 수 있는지 여부를 파악하는 데 있다. 시뮬레이션은 별도의 두 단계로 수행되었다. 첫 번째의 예비해석에서는 팽창하는 어뢰의 외피가 찢어지는 데 폭약에너지의 30%가 소모된다는 가정 하에 수중폭발 시의 파편속도에 대해 잘 알려져 있는 실험결과를 토대로 최악파편의 초기속도를 결정하였다. 두 번째의 총괄해석에서는 최악파편이 선체에 부딪치기 직전에 보일 것으로 예상되는 파편의 종단속도를 찾고자 하였다. 그 결과, 주어진 조건 하에서 최악파편의 초기속도는 매우 빠른 것으로 나타났다(400 및 1000 m/s). 하지만 충돌이 발생할 때의 파편과 선체 간의 속도차이는 불과 4 m/s 정도로 매우 작았다. 이 결과는 물에 의한 큰 항력의 영향도 있지만 선체에 부여한 비파괴 조건도 영향을 끼쳤을 것으로 보인다. 하지만 적어도 본 논문에서 가정한 해석조건 하에서는 최악파편의 느린 상대속도로 인하여 선체에 파공이 발생하기는 어려운 것으로 나타났다.

• 수산해양기술연구
• /
• 제31권4호
• /
• pp.413-422
• /
• 1995

각종 환경 조건에서 진동 캐비테이션 침식-부식 시험 장치에 의해 연강(SS41)의 캐비테이션 침식-부식 손상 거동에 관한 연구를 한 결과 다음과 같은 결론을 얻었다. 1) 해수 중에서 캐비테이션 침식-부식 손상 거동은 중앙부와 테두리 부에서 거의 비슷한 정도로 발생하여 성장되지만, 증류수 중에서는 테두리부에서 손상이 먼저 발생한 다음 중앙부에도 손상이 점차 일어난다. 2) 비저항이 낮은 수도수 중의 캐비테이션 침식-부식 손상은 초기에는 비저항이 높은 증류수중에서의 것보다 증가하지만 시간이 경과하면서 CaCO 하(3)의 피막 형성에 의해 둔화된다. 3) 케비테이션 침식-부식 손상 특성은 잠복기, 증가기, 감소기 및 안정기의 4단계로 구분된다.

• Nuclear Engineering and Technology
• /
• 제26권1호
• /
• pp.90-99
• /
• 1994

손상 핵연료에서 발생하는 주요한 현상중의 하나는 수중기의 분해로 갭에 존재하는 산소에 의해 $UO_2$ 가 $UO_{2+}$x/로 산화되고, 이로 인해 결정립내에서의 핵분열기체 확산계수가 증가하여 결과적으로 핵분열 기체의 방출이 증대하는 현상이다. 본 논문은 일반적인 원자로 운전 조건하에서 원자로 및 손상 핵연료의 운전조건을 고려하여 소결체의 산화거동을 모사하고 이를 바탕으로 소결체 산화가 핵분열기체의 방출 중대에 미치는 영향을 분석하였다. 소결체 산화거동은 갭에는 150기압의 포화된 순수한 수증기만이 존재한다는 가정하에 분석하였고, 산화에 의한 핵분열기체의 방출 증대 효과를 정량적으로 분석하기 위해 방출중대 인자를 도입하였다. 실험 치와 비교한 결과 방출증대 인자는 소결체 산화에 의한 핵분열기체의 방출증대 효과를 잘 예측하였다.

• 지질공학
• /
• 제27권4호
• /
• pp.501-511
• /
• 2017

이 연구에서는 전라남도 지역의 지하수 170개 소를 대상으로 자연방사성물질인 우라늄, 라돈을 분석하였으며, 지질별로 구분하여 이들의 함량특성을 지구화학적, 통계적으로 고찰하였다. 또한 우라늄과 라돈의 함량을 지질도에 표기하여 이들의 함량분포도를 작성하였다. 우라늄과 라돈의 함량범위는 넓지만 일부 시료를 제외하면 낮은 값을 보인다. 요인분석 결과에 의하면 전남지역의 지하수에서 우라늄과 라돈간의 상관계수는 낮아서, 이 두 성분은 서로 다른 거동특성을 가지는 것으로 판단된다. 서로 거의 무관한 거동특성을 보여주는 이러한 결과는 국내 대부분의 지하수중 우라늄, 라돈 연구결과와도 일치한다. 이들을 제외하면 주요 수질항목들 간에는 높은 상관계수가 나타나는데, 이들은 일반적인 물-암석반응의 결과임을 지시한다.

• Nuclear Engineering and Technology
• /
• 제19권2호
• /
• pp.122-129
• /
• 1987

핵연료 피복재 (Zircaloy-4)에 생기는 얇은 산화층의 두께에 따른 고온에서의 산화 거동을 관찰하기 위하여 실험과 수치 계산을 수행하였다. 산화 실험은 수중기와 물의 혼합 분위기에서 지르칼로이-4판재 시편을 $650^{\circ}C$에서 600초, 1,800초 동안 산화시켜서 산화층을 형성시킨 후 $700^{\circ}C$ 와 85$0^{\circ}C$ 사이의 온도에서 산화 거동을 관찰하였다. 기산화층의 두께가 두꺼울수록 고온에서의 산화율은 as-received cladding의 경우보다 낮았다. 기산화층이 형성된 시편에서는 산화율 천이 영역이 나타났으며 이 영역은 산화 온도가 올라감에 따라 점차로 소멸되었다. 기산화층의 영향은 낮은 온도($700^{\circ}C$)에서 가장 뚜렷하게 나타났다. 수치 계산 결과에 의하면, 산화층 증가율과 무게 증가는 실험 결과와 비슷하게 기산화층의 두께에 영향을 받았다.

• 한국지반공학회논문집
• /
• 제17권1호
• /
• pp.99-107
• /
• 2001

일반적으로 샌드파일 설치로 인해 파일주변지반은 교란되어 스미어 영향과 배수저항에 의해 압밀지연 현상이 발생하는 것으로 알려져 있다. 특히 예민한 점성토 지반일 경우 교란정도가 크며, 틱소트로피현상이 지연될 경우 지지력 및 압축특성은 불리하게 된다. 본 연구에서는 원지반 특성이 파악된 채취시료를 이용하여 완전 교란조건에서의 실내모형시험과, 염분농도변화에 의한 실내역학시험을 실시하였다. 실내모형시험 결과 낮은 하중단계에서의 압밀계수는 비교란 시료의 특성과 유사하게 나타났으며, 염분농도 증가에 따라 일축압출강도가 증가하고 강도회복은 빠르며 압축지수는 작게 나타났다. 결과적으로 점성토지반 간극수중 염분농도는 강도증대와 압축특성 변화에 영향을 주며, 틱소트로피 증대의 영향요소가 적은 담수지반에서 샌드파일을 시공할 경우 발생하는 과다침하의 한 원인으로 여겨지는바, 이와 같은 요인은 측방유동에 의한 침하거동과 함께 고려하여야 할 영향요소로 파악되어야 할 것으로 판단된다.

• 한국환경보건학회지
• /
• 제33권5호
• /
• pp.441-450
• /
• 2007

본 연구는 humic acid 및 bromide를 함유한 상수 원수에 오존 처리를 수행함에 있어 수질 특성 및 공정조건에 따른 bromate 및 formaldehyde 의 생성을 고찰하였다 . 회분식 실험장치를 이용하여 오존의 주입농도, DOC 농도, bromide 농도, pH, 알칼리도 및 반응 시간을 변화시키면서 오존처리 시 생성되는 대표적인 부산물인 bromate 및 formaldehyde의 거동을 파악하였다. 본 연구에서 검토된 영향 인자 중 수중의 pH조건은 bromate 및 formaldehyde의 생성에 가장 중요한 인자로 나타났다. DOC(dissolved organic carbon) 농도가 증가할수록 bromate 생성은 감소하였고 formaldehyde 의 생성은 증가하였다. 오존처리를 통해 UV254 는 효율적으로 감소되었고, UV254의 감소율 및 오존 농도는 선형 관계를 나타냈다.