• 제목/요약/키워드: 실험시설

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투수 주차장형 LID 투수효율성 검증실험단지 설계 및 구축 (Design and construction of verification complex that checks the efficiency on water permeability of permeable pavement parking lot LID)

  • 이은구;신현석
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2016년도 학술발표회
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    • pp.317-317
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    • 2016
  • 저영향개발(Low Impact Development, LID) 시설들은 미국 일본 등 선진국을 중심으로 관련법에 따라 개발 및 적용 되어왔으나 국내에서는 최근에서야 LID 시설을 적용할 수 있는 제도적인 틀을 구축하고 있는 실정이며, 국내 여건에 맞는 LID 시설을 개발하여 그 효용성을 검증하기 까지는 상당한 시간이 소요될 것으로 판단된다. 서울시는 2014년 '서울특별시 빗물관리에 관한 조례 전부개정조례'를 발표함으로써 한국형 LID 시설을 대단위로 적용 하고 검증 할 수 있는 발판을 마련하였다. 서울시의 2014년 전부개정조례에 따르면 시장 및 구청장은 저영향개발 계획 수립의 실효성 확보를 위하여 저영항개발 사전협의 제도를 마련하여 시행하여야 하며, 시장은 저영향개발 지구단위계획을 수립하여야 한다. 이에 따라, 본 연구에서는 실제로 적용 가능한 투수포장 주차장을 설계 할 수 있도록 투수 주차장형 LID 시설을 검증할 수 있는 투수효율성 검증실험단지를 설계 및 구축 하였다. 과거 도심의 우수배제는 중앙 집중형 시스템으로 단기간에 우수를 차집하여 배제하는 방식이었으나, 근래에는 집중형 우수배제 시스템의 위험성, 경제성 그리고 용량한계 등 여러 가지 문제점이 부각되면서 분산형 시스템으로의 전환이 이루어지고 있다. 물순환도시 및 지속가능한 도시 등이 분산형 우수배제 시스템의 예이며, 주차장, 도로, 건물 등 불투수 표면으로부터의 우수를 지면으로 침투 및 침루시키는 방법 등을 활용하여 건전한 물순환을 꾀하고 있다. 침투 및 침루 능력은 각각 포장체 및 포장면 하부구조의 재료와 밀접한 관련이 있으며 재료의 선정은 하부구조의 안정성 확보를 고려하여 선택되어야 한다. 또한 우수 배제를 위한 유공관은 접합점에서 강도를 유지하면서 효율적으로 유수를 배제할 수 있어야 하며, 저류조 설치는 강수의 활용목적에 맞게 선정되어야 한다. 이러한 투수 주차장형 LID 시설은 하나의 시스템으로서 포장체의 재료에 따른 공학적 성질, 하부구조 구축방법 및 재료 선정 그리고 유공관 배열 등에 따라 그 시스템의 거동이 변화하므로 기존에 행해왔던 단순 재료실험으로는 투수성 주차장의 우수배제 시스템을 평가할 수 없다. 따라서 본 연구에서는 이를 검증할 수 있는 투수효율성 검증실험단지 설계 및 구축하였다.

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대공간의 공조설비

  • 강상종;나정서
    • 월간 기계설비
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    • 통권111호
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    • pp.66-74
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    • 1999
  • 핵융합 특수실험동은 크게 플라즈마 실험실, 실험지원시설, 연구 및 회의실 등의 업무시설로 구분되는 바, 본고에서는 대공간인 플라즈마 실험실의 공조설비를 중점적으로 기술하고, 기타 부대시설의 기계설비의 개요를 기고하고자 한다.

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개선된 여과형 시설의 비점오염물질 처리효율 평가 (Treatment Efficiency of Non-Point Source Pollutants Using Modified Filtration System)

  • 강희만;최지연;김이형;배우근
    • 한국습지학회지
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    • 제13권2호
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    • pp.161-169
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    • 2011
  • 본 연구는 여과와 침투기작을 이용한 개선된 여과형 시설의 비점오염물질 처리효율을 평가하고자 수행되었다. 저감시설은 지리학적 기후학적인 인자를 고려하여 기존의 저감시설의 단점을 보완하여 설계되었다. 저감시설의 처리효율 평가는 실험실 규모로 수행되었으며, 3가지 유형의 유속[초기강우(120 mL/min), 일반적인 강우(242 mL/min), 집중호우(500 mL/min)]을 적용하여 실험을 진행하였고, 이를 통하여 수질 분석 및 물수지를 산정하였다. 실험결과, 저감시설의 입자상 물질 제거 효율은 90%이상으로 높게 분석되었다. 3가지의 유속변화 실험 중, 집중호우의 경우에서 11~91% 범위로 낮은 제거효율을 보였는데, 이는 다른 유속에 비해 짧은 체류시간을 갖기 때문으로 판단된다. 또한 저감시설의 물수지 산정결과 침투량은 유출량의 약 1%에 불과하여 향후 저감시설 설계 시, 침투를 증가시키기 위해서 시설하부의 토양치환 등을 통한 침투량 및 저류량을 증가시킬 수 있는 기술적 접근이 필요하며, 이는 오염물질의 저감에 크게 기여할 것으로 판단된다.

장애 체험 활동을 통한 학교 편의시설 접근성 평가 (Evaluation for School Facility by Disabled Experimental Activity of Middle School Students)

  • 조재순;이정규
    • 한국가정과교육학회지
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    • 제19권1호
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    • pp.47-64
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    • 2007
  • 이 연구는 학생들이 유니버설디자인과 편의시설에 대한 이해를 증진시키고자 유니버설디자인을 적응한 편의시설 가운데 학교편의시설의 접근성을 실험하는 장애체험활동 교수 학습과정안을 개발하고 이 과정안에 따라 장애체험활동을 함으로써 학교편의시설의 실태를 파악하는데 연구의 목적이 있다. 개발한 자료는 학교편의시설 실험활동에 활용할 2차시분의 장애체험활동 교수 학습과정안과 장애체험활동 기록지, 활동 평가에 사용할 활동 평가지가 있다. 연구 대상학교는 통합교육을 실시하는 중학교 2개 학교와 일반 중학교 5개 학교로 설립기준, 지역, 건축년도, 학급 수, 건물 층수, 학교형태, 통합교육 실시여부 등을 고려하여 편의시설이 다양한 7개 학교를 임의 선정하였다. 대상학생 수는 학교별로 30명씩 희망자를 선정하고 실제 장애우(4명)를 포함하여 총 214명이 참여하였다. 각 실험조는 손이나 팔 장애우 팀, 목발 장애우팀, 휠체어 장애우팀과 더불어 비장애우 1개팀 총 15명으로 구성하였다. 학교편의시설 장애체험활동으로 학교편의시설의 접근성을 2005년 11월 26일부터 12월 24일까지 실험하였으며, 학교편의시설 평가는 장애체험활동 기록지 185부와 활동 평가지 200부를 평가하였다. 수집된 자료는 Spss/Win(version 10.0)을 이용하여 빈도 평균 백분율, 교차분석, t 검증, 일원분산분석, 요인분석, 신뢰도 분석을 하였다. 연구 결과, 학교편의시설이 편의증진법의 학교편의시설 기준에 미달되거나 설치율이 낮으며, 설치되어 있어도 접근하기 어렵거나 이용이 불편한 시설이 맡았기 때문에 대부분의 학생들이 학교에서 안전사고나 부상을 많이 경험하고 있었고, 학교편의시설에 대한 위험하고 불편하여 개선할 시설로 화장실, 복도, 계단을 지적하여 접근성 평가의 학교편의시설 실태와 일치하였다. 장애체험활동 교수 학습과정 안에 대한 평가는 장애체험활동에 대한 의견은 내용이 유익하고 만족스러우며 수업 시간에 배워야 할 내용으로 평가하였으며, 이 의견보다 학교편의시설을 바르게 설치해야하는 중요성을 알게 되거나 관심을 갖게 되었다는 인식 변화가 더 높았다. 학교편의시설의 불편한 점을 알게 되거나 학교편의시설이 장애우에게 불편할 것이라는 것을 알게 되었다는 비판 의식은 세요인 중 가장 높아 장애체험활동을 통해 학교편의시설의 접근성을 실험하는 교수 학습은 학교편의시설의 개념을 이해와 실태를 파악하여 학교편의시설이나 생활환경에 관심을 갖게 되고, 장애우 통합교육을 위한 학교의 물리적 환경 개선을 위해 효과적인 교육 프로그램으로 활용할 수 있으며 모든 사람들과 더불어 생활하는 공동체의식을 높이는데 기여할 것이다.

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피난기구의 적응성 비교 연구

  • 최규출;나판주
    • 한국화재소방학회:학술대회논문집
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    • 한국화재소방학회 2013년도 춘계학술대회 초록집
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    • pp.12-13
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    • 2013
  • 국가화재안전기준(NSFC 301)에서 규정하고 있는 소방대상물별 피난기구를 선정하여 사용자 특성을 고려한 상황을 가상하여 행동실험을 통해 피난기구별 그 효용성을 비교 분석하였다. 단순한 체험실험을 통해서 얻어진 결과는 노인요양시설이나 유아교육시설과 같은 피난 시 협조자의 도움이 필요한 시설에서의 피난기구 선정은 현 기준에서 제시한 다수의 피난기구가 그 적응성이 떨어지는 것으로 나타났다.

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비점오염원 처리를 위한 비노출 배수로의 효과분석 (Estimating Efficiency of Invisible Drainage for Treating Non-point Source Pollution)

  • 송주일;김경범;소재철;윤세의
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2011년도 학술발표회
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    • pp.79-79
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    • 2011
  • 도시지역에서 강우발생 시 우수는 대부분 도로를 통해 이동하고 배수된다. 도로의 배수시설은 도로면의 안전을 확보하기 위한 목적뿐만 아니라 도로 이외의 지역에 흐르는 유출수를 배수시키는 기능도 포함하고 있다. 현재 우리나라의 도로배수는 빗물받이와 횡유입부를 통해 대부분 이루어지고 있다. 이러한 배수시설이 제 기능을 충분히 발휘하지 못하면 노면수가 정체되고, 노면수가 인근 주택가로 유입되어 침수피해를 가중시키는 경우도 있고, 교통의 원활한 흐름을 저해하게 된다. 도로배수시설의 설계 시 설계빈도에 상위하도록 충분한 여유를 두고 설치하더라도 부유잡물 등에 의해 그 효율이 저하될 수도 있다. 또한 배수시설을 통해 배수되는 초기 유출수는 많은 비점오염원을 포함하고 있고, 이러한 오염원이 하천으로 유입되어 하천수 및 저수지를 오염시킬 수도 있다. 본 연구에서는 배수시설 중 빗물받이의 효율개선과 비점오염원을 처리할 수 있는 비노출배수로에 대하여 수리실험을 실시하고 효과를 검토하였다. 이를 위해 폭 2.4 m, 길이 10.0 m의 실험도로를 제작하였고, 유입유량을 증가시켜가며 배수효율을 확인하였다. 또한 흙탕물을 유입시켜 비노출 배수로를 통해 배수시킨 후 유입수와 유출수의 부유물질, BOD, $COD_{Mn}$, TN, TP의 량을 측정하고 변화를 확인하였다. 이때 비점오염원처리를 위한 여과재료로는 제오라이트를 이용하였다. 실험결과 실험도로의 측면에 비노출 배수로를 설치하였을 경우 도로위에 수심이 거의 발생하지 않으면서 배출할 수 있는 최대 유량은 2.29 l/s였고, 서울시를 기준으로 설계빈도 10년에 대하여 본 연구의 실험도로 규격에서의 유출량이 1.09 l/s임을 고려할 때 10년 빈도 강우강도 발생 시 비노출 배수로가 충분한 여유를 가지고 배수 시킬 수 있을 것으로 판단된다. 본 실험도로의 규격에서 2.29 l/s의 유출량이 발생하기 위한 강우강도는 서울시를 기준으로 100년 빈도에 상위하는 강우강도로 비노출 배수로에 막힘이 없는 경우 100년 빈도의 강우시에도 노면수 배출이 가능하였다. 쓰레기와 모래와 같은 부유잡물이 배수로를 막고 있다 하더라고 배수효율 저하는 크게 발생하지 않았다. 또한 BOD와 $COD_{Mn}$의 농도는 유입수와 비교하여 30%이상의 제거 효율을 보였다. 특히 부유물질의 경우 제거효율이 50 %인 것으로 검토되어 본 연구의 비노출 배수로가 초기우수의 오염원제거에 효과가 있을 것으로 판단된다.

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그리드 기반의 토목공학 하이브리드 원격 실험의 리코딩 및 리플레이 서비스 (Recording and Replay Service for a Grid-Based Hybrid Remote Experiment in Civil Engineering)

  • 장선;이장호
    • 한국정보과학회:학술대회논문집
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    • 한국정보과학회 2007년도 한국컴퓨터종합학술대회논문집 Vol.34 No.1 (B)
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    • pp.502-507
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    • 2007
  • 그리드 컴퓨팅 기술을 기반으로 한 원격 실험 환경 구축에 있어서 원격 실험만큼이나 실험결과 데이터를 저장하고 재연하는 것이 중요하게 대두되고 있다. 본 논문에서는 KOCED 프로젝트의 건설 연구 실험시설 중 하나인 실시간 하이브리드 다자유도 실험시설에 대한 프로토타입인 원격 하이브리드 실험에 대하여 나라다 브로커링 이라는 발간 및 구독 패러다임의 스트리밍 서버와 글로버스 툴킷에 기반 한 리코딩 및 리플레이 서비스를 통하여 실험결과 데이터를 저장하고 재연하는 시스템을 구축 하였다. 기존에 진행된 실험결과를 검색하여 볼 수 있게 함으로써 중복된 실험으로 인한 비용을 줄이고, 사용자가 원하는 데이터에 대한 토픽정보를 통하여 재연함으로써 실험결과 데이터의 효용성을 높일 수 있을 것으로 판단된다.

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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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투수 도로형 GI/LID 실증실험시설 설계 및 구축 (Previous road type GI/LID demonstration test facility design and construction)

  • 박재록;김건;이재혁;신현석
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2016년도 학술발표회
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    • pp.171-171
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    • 2016
  • 최근 도시화가 진행되면서 지표의 불투수화가 급격하게 진행되고 강우의 지표면 유출량이 급격하게 증가하여, 강수 시 첨두유출 시간이 감소하고 단기간 집중유출이 증대되어 폭우로 인한 도시 홍수등이 발생하고 있다. 이러한 현상에 효과적으로 적응하기 위해 환경적으로 지속가능한 도시 개발을 위한 그린인프라(GI, Green Infrastructure) 및 저영향개발기법(LID, Low Impact Developpment)이 국내에 도입되고 있다. 하지만 아직까지 투수성 포장의 물순환 성능 평가 및 설계 방법에 대한 기준이 명확하지 않으며, 많은 경우 투수성 포장의 적용은 유출저감효과에 대한 정량적 해석 없이 적용되고 있는 실정이다. 이에 본 연구에서는 경남 양산시 부산대학교 제 2 캠퍼스에 있는 "한국형 GI&LID 실증실험단지"에 투수 도로형 실증실험시설을 구축하였다. 실험 시설은 불투수 아스팔트와 투수 아스팔트, 불투수 콘크리트와 투수 콘크리트 비교실험 할 수 있으며 도로표면 유출수 및 침투수에 대한 유량 및 수질 측정 모니터링을 통해 침투효과 및 특성을 분석할 수 있으며 차후 투수성 포장의 클로깅 현상으로 인한 투수성능의 감소 등 여러 가지 실험을 할 수 있을 것이다.

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교면에서 표면배수 해석을 위한 Fluent 모형 적용 (Application of Fluent Model for Surface Drainage Analysis on Bridge)

  • 김정수;이성호;조현호;한정석
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2018년도 학술발표회
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    • pp.251-251
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    • 2018
  • 도로설계기준(2012)에 따르면 노면 배수시설은 측구, 집수정, 배수관, 배수구(빗물받이, 맨홀) 등으로 구성되며 중앙분리대 배수에서 구조가 방호벽일 경우 원칙적으로 집수정과 종배수관, 횡배수관을 설치하여 노면수를 배수한다. 최근 기후변화에 따른 국지성 집중호우로 교량 배수시설의 배수능력 부족으로 교량의 노후화, 노면의 체수와 수막현상을 야기한다. 교량 설계 시, 교량의 외관은 점배수에 의한 배수불량으로 막힘부에서의 식물생육, 부식, 배수구의 오염 등으로 심미성에 악영향을 미치고 있다. 따라서 국토교통부 도로 배수시설 설계 및 관리지침에서는 기존의 집수정으로 유도하여 배수하는 점배수 형태에서 우수의 지체시간을 저감하기 위해 배수구로 즉시 배수되어 배수 효율을 증가시켜주는 선배수시설을 권장하고 있다. 그러나 선배수 구조의 일반적인 내용만을 기술하고 있으므로 보다 상세한 설계기준이 필요하다. 또한 국내에서는 교면 배수를 위한 횡배수구의 배수능력에 관한 설계 개념은 미국의 빗물받이 설계 개념을 그대로 적용하고 있어서 교량 배수시설의 배수능력 증대를 위한 수치 및 수리실험에 관한 기술적인 자료가 부족한 실정이다. 따라서 도로의 흐름해석 및 선배수를 위한 측구 횡배수관의 흐름개선에 관한 구체적인 연구가 필요한 실정이다. 본 연구에서는 배수로 전반의 유향 분석 및 횡유입관 유입부에서의 상세한 흐름해석과 통수능력을 분석하기 위해서는 수리실험을 통한 연구가 필요한 실정이다. 그러나 최적 횡배수관의 형상 및 간격 설정에 대한 수리실험의 물리적 및 시간적 한계를 극복하기 위해 Fluent 모형(Ansys Workbench 13.0)을 활용한 수치모의를 수행하여 모형의 적용성을 검토하였다. 다상유동 해석을 위해 VOF(Volume of Fluid)방법을 적용하였고, 수치해석 방법으로는 비정상류, 난류 모형으로는 standard ${\kappa}-{\varepsilon}$모형을 적용했다. 도로 형상에 따른 우수유출량을 비교 분석하기 위하여 횡경사는 2%로 고정하고 종경사를 2%로 선정하여 수치모의를 통한 배수능력을 분석하고 설계에 직접적인 적용성을 검토하였다. 횡배수관의 간격변화 및 배수공의 위치 변화 등에 따른 차집량을 분석하였으며, 개략적인 수리실험 결과와 수치모의의 차집율을 비교 및 분석하여 Fluent 모형의 적용성을 확인하였다. 또한, 횡배수관의 유입부에서의 유속 변화 및 유출부에서의 유속이 모의가 가능하므로 배수시설에서 보다 정확한 흐름 해석이 가능하여 보다 적정한 배수능력 분석이 가능할 것으로 판단된다.

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