• 제목/요약/키워드: 순환수조

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환형수조의 바닥전단응력 균일화를 위한 수조단면의 형상변화에 대한 연구 (A Study on the change of shape of the flume cross section for the control of bottom shear stress distribution of an annular flume)

  • 양수현;임익태;황규남
    • 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.

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환형수조의 내부 흐름특성 및 바닥전단응력 산정에 대한 연구 (A Study on the estimation of the flow characteristics and the bottom shear stress in an annular flume)

  • 양수현;임익태;황규남
    • 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.

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순환골재 생산을 위한 폐슬러지 자동배출장치에 관한 연구 (A Study of Waste Sludge Auto Discharge System for the Production of Recycled Aggregate)

  • 김호석;오성훈;소병문
    • 한국산학기술학회:학술대회논문집
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    • 한국산학기술학회 2011년도 춘계학술논문집 1부
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    • pp.507-509
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    • 2011
  • 본 논문은 순환골재 생산 공정 중 수조에 응집된 슬러지를 자동으로 배출하는 장치의 개발에 관한 내용이다. 수조바닥에 응집해 있는 슬러지를 배출하기 위하여 모든 공정을 중지한 후 기계장비와 수작업으로 이루어지고 있는 작업환경을 대신하여 자동으로 실시간 배출할 수 있는 폐슬러지 자동배출장치를 개발하여 생산성과 작업효율을 향상시키는 것이 목적이다. 임펠러의 형상 및 회전수와 수조의 경사각을 최적의 수준으로 도출하여 설계 후 장치를 완성하였다. 생산공정 중 실시간으로 슬러지를 배출하여 생산성 향상은 물론이고, 독립적인 장비이므로 판매함으로서 이윤창출에도 큰 역할을 한다.

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예인수조시험의 계측정도 향상에 관한 연구 (I) (수조수온, 기포와 난류촉진장치에 대하여) (A Study on the Improvement of Measuring Accuracy of the Experiments in Towing Tank (I) (Water Temperature, Air Bubbles and Turbulence Stimulator))

  • 박용제
    • 대한조선학회논문집
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    • 제34권2호
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    • pp.1-10
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    • 1997
  • 예인수조에서 저항추진 성능을 추정하기 위한 선형시험을 수행한 때는 계측정도에 나쁜 영향을 주는 불안정현상에 유의하여야 한다. 불안정현상을 일으키는 큰 원인인 수조수 수심에 따른 수온의 불균일, 연중 수온의 변화, 난류촉진장치, 저항시험 사의 이복현상에 대해 검토하였다. 그리고 수조수 순환, 수조동 난방, 탈기장지 및 난류촉진장치의 개선 등을 그 해결 방안으로 제시하였다.

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고정화 미생물 및 Protein Skimmer를 이용한 순환 여과식 해수활어수조 시스템 개발

  • 정일형;서재관;김미령;김성구
    • 한국어업기술학회:학술대회논문집
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    • 한국어업기술학회 2000년도 추계수산관련학회 공동학술대회발표요지집
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    • pp.150-151
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    • 2000
  • 최근 소득증대에 따른 식생활 향상으로 고단백 저지방 어류의 수요가 증대되고 있으며, 특히 횟감용 어류의 수요가 증대되고 있는 실정이다. 최근에 활어수조에 오존살균과 자외선 살균, 포말분리 등의 단일 수처리 공법이 가미된 수조가 생산되어 판매되고 있으나 아직 수처리 공법의 명확한 제거기작에 대한 연구가 수행되고 있지 못하며, 질산ㆍ탈질 등의 공법에 대한 적용이 전혀 이루어지고 있지 못하고 있기 때문에 해수를 재 이용하지 못하고 며칠에 한번 씩 해수를 구입하여 교환해주고 있는 실정이다. (중략)

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해수 순환여과식 활어수조 개발을 위한 포말분리-질산-탈질 연속반응조의 운전

  • 서재관;김성구
    • 한국어업기술학회:학술대회논문집
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    • 한국어업기술학회 2001년도 춘계 수산관련학회 공동학술대회발표요지집
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    • pp.263-264
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    • 2001
  • 최근 소득증대에 따른 식생활 향상으로 고단백 저지방 어류의 수요가 증대되고 있으며, 특히 횟감용 어류의 수요가 증대되고 있는 실정이다. 최근에 활어수조에 오존살균과 자외선 살균, 포말분리 등의 단일 수처리 공법이 가미된 수조가 생산되어 판매되고 있으나 아직 수처리 공법의 명확한 제거기작에 대한 연구가 수행되고 있지 못하며, 질산ㆍ탈질 등의 공법에 대한적용이 전혀 이루어지고 있지 못하고 있기 때문에 해수를 재 이용하지 못하고 며칠에 한번 색 해수를 구입하여 교환해주고 있는 실정이다. (중략)

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IoT에 의한 순환여과식 양식장 자동 수질 측정 시스템 구현 (Implementation of an Automated In-line Water Quality Measurement System of Recirculation Fish Farm with IoT)

  • 김선우;최연성
    • 한국전자통신학회논문지
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    • 제12권3호
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    • pp.477-484
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    • 2017
  • 기존의 순환여과식 양식장에서는 전문 인력의 부족, 수입 측정 장비에 대한 높은 의존도 등으로 인하여 많은 어려움을 격고 있다. 이에 본 논문에서는 최신 IoT기술을 적용한 광학식 센서(pH, DO)를 이용하여 양식장 수조 내 오염도를 빠른 시간내에 측정할 수 있는 자동 수질 측정 시스템을 구현하고자 한다. 기존 시스템의 문제점은 양식장 수조를 사람이 일일이 확인하거나, 측정 장비를 수조 속에 넣고 직접 측정을 하여 물고기의 생육에 좋지 않은 영향을 주는 것이다. 본 논문에서는 시스템은 측정 장비를 수조 속에 담그지 않고 간접 측정을 하는 방식을 제안하고 염분 및 다수의 오염 물질이 포함된 환경에서도 양식장 내의 물고기의 생육에 영향을 주지 않고 지속적인 측정이 가능한 시스템을 개발하였다.

상수도시설 콘크리트 수조구조물에서의 염화이온 침투저항 특성분석 (Property Analysis of Waterproofing and Corrosion-Resistant Performance in Concrete Water Supply Facilities)

  • 곽규성;마승재;최성민;오상근
    • 한국건설순환자원학회논문집
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    • 제3권2호
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    • pp.122-131
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    • 2015
  • 본 논문에서는 국내 외 관련 문헌 자료 및 규정에 대한 고찰과, 20년 이상 된 수조 구조물 현장의 사례 조사를 통해 수밀 콘크리트와 침투방지재의 염소이온 투과에 대한 실험적 평가 등을 통하여 결론을 도출하고. 방수층 및 부식저항기술을 음용수조 구조물(상수조 등)의 각 시설물별 방수 방식에 대한 성능을 동시에 만족하여야 할 필요성을 정립하는 것이다. 이는 수조 구조물들이 방수 및 침투방지재가 확실히 필요하다는 사실을 확언 할 수 있고, 또한 여러 가지의 콘크리트 침식을 발생시키는 요소와 원인들에서부터 장기적인 내구성을 화보할 수 있다.