• 제목/요약/키워드: 완전수리

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수리시설의 효율적인 운영 및 관리를 위한 저수지 사통수문개발 (Development of Reservoir's gate for efficient operation and control of facilities)

  • 정광근;이광야;김해도
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2007년도 학술발표회 논문집
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    • pp.388-392
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    • 2007
  • 지구온단화와 이상기후에 의해 시설물 피해가 나날이 증가하고 있으며, 농촌의 인구감소 및 고령화에 의해 이러한 집중강우등에 대한 대처도 어려운 실정이다. 현재 전국에서 농업용수 공급을 위해 사용하고 있는 농업용 저수지는 17,882개소로서 이 중 축조한지가 35년 이상 경과된 저수지가 15,856개소로서 88.7%나 차지하고 있다. 이러한 현상은 저수지를 구성하고 있는 각종 부대시설의 노후화로 귀결되며 농업용수의 낭비 및 효율적인 운영을 위해서는 시설의 현대화가 필수적이라고 할 수 있다. 따라서 본 연구에서는 저수지에서 물을 직접 공급하는 시설인 사통수문을 대상으로 현대화를 이룩하고 또한 사용동력도 대체에너지를 이용하기 위한 방안을 제시하였다. 사통수문의 수문비는 수중의 압력을 효율적으로 분산시킬 수 있는 원형수문비와 수중에서도 사용동력을 가장 적게 할 수 있는 밸브형을 기준으로 개발을 하였으며, 수문비와 구동부를 연결하는 작동 롯드의 힘전달을 최소화하기 위하여 유니버셜 쪼인트를 볼밸브형으로 개발하였다. 이에 따라서 작동용 롯드의 길이가 길어져도 수문비에 걸리는 작동모멘트를 최소화하여 태양광을 이용한 동력사용이 가능해졌다. 특히 수중에서 움직이는 특성을 감안하여 원형 수문비의 경우에는 수문비와 수문틀 사이에 마찰력을 감소시키기 위하여 수문틀측을 약간 경사지게 가공을 하고 중간에 볼 베이렁을 부착시켜 수문개폐가 원활토록 지수부의 구조변화를 하였다. 또한 농업용수공급시 수류와 함께 유입되는 저수지 내 오물을 차단하기 위하여 수문의 전면에 스크린을 설치하였으며 토사퇴적으로 인하여 수문작동의 방해가 되지 않도록 하기 위하여 토목구조물을 설치하였다. 그리고 동력전달을 효율적으로 하기 위하여 Solar Unit으로부터 나오는 전기를 중전기에서 밧데리로 축전을 시키고 완전 충전 후에는 나머지 전기는 방전이 되도록 회로를 구성하였다. 사통수문 자원조사 결과에 의하면 현재 저수지에 물공급을 하는 수문은 취수탑 형식이 70% 이상을 차지하고 있으며 나머지 30%의 사통수문 중 원형수문비가 98% 이상을 차지하고 있다. 현재 대체에너지를 사용하는 저수지 사통수문은 없는 것으로 조사되었으며 전력을 사용하는 사통도 조사결과에 의하면 20% 이내로 나타났다. 이러한 결과는 향후 수리시설 개보수시 적은 예산으로 사업을 시행하는 경우 사통수문의 설치방향의 지표가 될 것으로 판단되며 수리시설의 운영관리에 대한 새로운 대안으로 제시할 수 있다.

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신월 빗물저류배수시설의 연속강우 대비 안정적 운영을 위한 수리적 안정 특성에 대한 실험 연구 (An experimental study on characteristics of hydraulic stability for stable management prepare continuous flood in Shinwol rainwater storage and drainage system)

  • 오준오;김영도;전상미
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제53권6호
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    • pp.451-461
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    • 2020
  • 급격한 도시화로 인한 도시홍수가 최근 들어 자주 발생하고 있다. 본 연구에서는 도시홍수를 방어하기 위해 국내최초로 건설중인 신월 빗물저류배수시설을 대상으로 수리모형실험을 실시하였다. 총 55가지 시나리오에 대한 실험을 실시하였는데 그 중 19가지 시나리오에서 월류가 발생하였다. 또한 월류가 발생한 시나리오에 대한 비디오 분석결과, 불규칙 단파가 이동하면서 시설 내 압축공기를 배기시키는 과정에 월류가 발생하는 것으로 분석되었다. 본 연구 결과를 바탕으로 향후 연속강우에 대한 신월 빗물저류배수시설에 대한 안정적 운영을 위해서 완전배수 또는 만관상태를 유지하는 것이 유리할 것으로 판단되고 유입유량의 크기, 월류, 불규칙 단파간의 상관관계에 대한 추가 연구가 필요할 것으로 판단된다.

가압식 멤브레인 수처리에서 수리학적 세정이 파울링 기작에 미치는 영향 (Hydraulic Cleaning Effect on Fouling Mechanisms in Pressurized Membrane Water Treatment)

  • 아민 샬피;장호석;김정환
    • 멤브레인
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    • 제27권6호
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    • pp.519-527
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    • 2017
  • 멤브레인 파울링은 지표수를 처리하는 저압 멤브레인 기술 적용의 확장에 있어 큰 장애가 된다. 따라서 파울링 제어를 위한 주기적인 수리학적 세정기술의 최적화는 매우 중요하다. 주기적인 수리학적 세정과 이와 연관된 파울링 현상에 관한 올바른 이해는 멤브레인 세정 전략을 최적화하기 위해 매우 유용할 수 있다. 실험적으로 측정한 투과도와 전통적인 Hermia 파울링 모델 예측 치의 비교를 통해, 본 연구에서는 합성 탁도유발 시료를 처리하는 가압식 멤브레인 공정에서 30분 여과와 정세정/역세정이 포함된 1분 세정조건을 바탕으로 6번의 운전사이클을 통해 발생하는 파울링 현상을 분석하고 이를 통해 지배적인 파울링 기작을 정량적으로 이해하고자 하였다. 단독 세정에서, 첫 번째 운전사이클에서 발생하는 파울링은 완전공극막힘 현상에 의해 주로 지배되었고 마지막 운전 사이클에서는 케이크 형성이 지배적인 파울링 기작으로 관찰되었다. 정세정과 역세정이 혼합된 경우, 파울링 속도는 감소하였으나 전반적으로 케이크 형성이 주 파울링 기작으로 관찰되었다.

열-수리-역학 거동 해석을 위한 경계면 요소의 수식화 (Numerical Formulation of Thermo-Hydro-Mechanical Interface Element)

  • 신호성;윤석
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제38권9호
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    • pp.45-52
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    • 2022
  • 암반내 불연속면이나 지반-구조물의 접촉면은 열-수리-역학적으로 연계된 거동 특성을 보이므로, 온전한 지배방정식에 근거한 경계면 요소의 개발이 필요하다. 본 논문은 경계면 요소에 대한 힘평형 방정식, 유체의 연속방정식 그리고 에너지 평형 방정식을 유도하였다. 그리고 경계면 요소에 대한 탄소성 역학 모델의 강성행렬을 제시하였다. 개발된 유한요소는 2차원 조건에서 변위는 6절점, 수압과 온도는 4절점을 사용한다. 단층내 유체 주입에 대한 완전연계된 THM 해석은 단층내의 유효응력 감소와 주위 암반의 온도 수축에 의한 주입압의 복합적인 변화을 모델링 할수 있었다. 하지만, 열적 현상을 무시한 HM해석은 수리-역학적 변수를 과다하게 산정하였다.

피복 케이슨의 소파블록 이탈이 직립벽에 작용하는 파압에 미치는 영향 (The Impact of Armor Block Failure on Wave Pressure Acting on a Vertical Wall at the Front of a Caisson)

  • 박태건;정연명;이정흠;정재헌;허동수
    • 한국항해항만학회지
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    • 제48권4호
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    • pp.303-309
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    • 2024
  • 본 연구에서는 3가지 형태의 소파블록 단면에 대한 수리모형 실험을 통해 피복 케이슨 전면에 소파블록의 이탈로 인한 수직벽에 작용하는 파압에 미치는 영향에 초점을 둔다. 또한 소파블록의 완전 소파단면을 기준으로 소파블록 이탈을 재현한 2조건 단면에 대해 수리학적 특성을 비교하였다. 그리고 정량적인 분석을 통해 소파블록의 이탈 재현 단면에서 처오름은 평균 73% 상승하며 무차원된 파압의 합은 평균 28% 상승하며, 변환 파력은 33% 상승하였다. 이상의 분석을 토대로 소파블록의 이탈이 발생할 경우 이에 대한 대책이 필요하다고 본다.

세 가지 수치모델을 이용한 완전반사 조건에서의 규칙파 조파 및 수리실험 검증 (Regular Wave Generation Using Three Different Numerical Models under Perfect Reflection Condition and Validation with Experimental Data)

  • 오상호;안석진
    • 한국해안·해양공학회논문집
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    • 제31권4호
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    • pp.199-208
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    • 2019
  • 2차원 조파수조에서 완전반사 조건의 규칙파 조파 실험을 수행하고, 세 가지 서로 다른 CFD 모델의 성능을 검증하였다. 사용된 CFD 모델은 CADMAS-SURF, olaFlow 및 KIOSTFOAM이었다. 쇄파가 발생하지 않는 조건, 중복파의 쇄파가 발생하는 조건, 입사파의 쇄파가 발생하는 조건에서 실험 및 모델링을 수행하였다. 그 결과 세 모델 중 KIOSTFOAM이 실험결과를 가장 잘 재현하는 것으로 나타났다. CADMAS-SURF는 KIOSTFOAM에 비해 계산 시간은 줄어들지만 계산 정확도가 상대적으로 더 낮았다. olaFlow는 계산은 가장 빠르지만 조파 경계에서 반사파 흡수가 만족스럽지 않고 쇄파 발생 시 파랑에너지를 과도하게 소산시키는 것으로 나타났다.

혐기성 유동상 반응기의 수리학적 특성 (Hydraulic Characteristics of Anaerobic Fluidized Bed Bioreactor)

  • 석종혁
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제19권2호
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    • pp.90-96
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    • 2018
  • 기성 유동상 반응기(AFBR)의 수리학적 특성을 고찰하기 위해 "무담체 모드"와 "담체 충진 모드"의 두 가지 모드에서 추적자 실험을 수행하였다. 각 모드에서 동일한 실험조건으로 실험을 수행하여 수리학적 수치들이 유도되었고 실제 반응기의 수리학적 특성파악에 필요한 데이터를 얻어 해석하였다. 두 가지모드에서의 수리학적 해석을 위해 담체는 비 반응성이고 분산계수가 상수라는 가정으로 비 반응성 추적자의 일차원-비 정상상태 농도분포의 분산모델을 사용하였다. 실험결과 담체는 반응기 내부에서의 혼합효과를 크게 증가시켰다. 담체를 충진하지 않은 경우 충진한 경우에 비해 분산계수는 최소 1자리 수 이상 작게 나타났다. 담체가 없는 경우 실험영역(Pe⦤0.83cm/s)에서 이류흐름이 지배적 흐름이었고 반응기의 흐름형태는 마개흐름형 반응기(PFR)에 근접하였다. 이 때 분산계수는 0.83cm/s까지 겉보기유속에 비례적으로 증가하였다. 그러나 담체가 충진된 경우, 흐름형태는 마개흐름형 반응기 (PFR)과 완전혼합형 반응기(CMFR)사이에 있음을 나타내었으며 분산계수는 겉보기유속이 0.41cm/s에서 거의 최대치에 도달한 후 0.82cm/s까지 유사한 수치를 나타내었다. 본 실험조건에서 분산계수는 액체 레이놀즈수(Re) 또는 입자 레이놀즈수(Rep)에 비례하였다.

간척지(干拓地) 제염과정(除鹽過程)에서 일어나는 토양(土壤)의 수리전도도(水理傳道度)와 유출액(流出液)의 화학적(化學的) 특성변화(特性變化)에 관(關)한 실험적(實驗的) 연구(硏究) (Laboratory Study on Changes in Hydraulic Conductivity and Chemical Properties of effluent of Soil During Desalinization)

  • 류순호;이상모
    • 한국토양비료학회지
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    • 제21권1호
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    • pp.3-10
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    • 1988
  • 간척지토양(干拓地土壤)에 대하여 토양개량제(土壤改良劑)로서 석고와 탈산칼슘을 사용(使用)하여 처리농도(處理濃度)와 혼합방법(混合方法), 그리고 퇴비시용(堆肥施用)에 따른 제염효과(除鹽效果)를 구명(究明)하기 위하여 제염(除鹽)의 진행경과(進行經過)에 따른 토양(土壤)의 이화학적(理化學的) 특성(特性) 변화(變化)를 토양(土壤) column상(上)에서 조사(調査)한 결과(結果)는 다음과 같다. 사용(使用)한 토양개량제(土壤改良劑) 모두 수리전도도(水理傳導度)를 증가(增加)시켰고 수리전도도(水理傳導度)는 석고를 사용하였을 때가 탄산칼슘을 사용할 때보다 높게 나타났다. 토양개량제(土壤改良劑)의 처리수준(處理水準)이 높을수록 수리전도도(水理傳導度)는 증가(增加)하여 제염시간(除鹽時間)을 단축시켰다. 토양개량제(土壤改良劑)의 혼합방법(混合方法)에 따른 제염효과(除鹽效果)를 비교(比較)하였을 때, 완전혼합(完全混合)이 표면혼합(表面混合)보다 그 효과(效果)가 높게 나타났다. 퇴비처리(堆肥處理)는 pH의 증가(增加)를 일으켜 수리전도도(水理傳導度)의 현저한 감소(減少)를 초래(招來)하였다. 제염(除鹽)이 진행(進行)되는 동안의 토양(土壤)의 이화학적(理化學的) 특성(特性) 변화(變化)는 사용(使用)한 토양개량제(土壤改良劑)의 종류(種類), 처리수준(處理水準), 혼합방법(混合方法) 및 퇴비시용(堆肥施用)등에 의하여 영향(影響)을 받은 것 같다.

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VfloTM 모형을 이용한 매개변수의 민감도 분석 (Analysis of Parameter Sensitivity using VfloTM Model)

  • 주홍준;이명진;김종성;김형수
    • 한국재난정보학회:학술대회논문집
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    • 한국재난정보학회 2016년 정기학술대회
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    • pp.226-228
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    • 2016
  • 유출해석을 하기 위한 수문 모형은 크게 분포형 모형과 집중형 모형으로 구분할 수 있다. $Vflo^{TM}$와 같은 분포형 모형은 격자 기반의 유역 특성 및 강우자료로부터 초기 매개변수 값을 추정하기 때문에 모형보정시 민감하게 반응할 수 있다. 따라서 모형 내 구성된 매개변수들의 특성과 민감도를 파악하여 유출해석을 하는 것이 중요하다. 본 연구에서는 물리적 기반의 완전분포 모형인 $Vflo^{TM}$모형을 이용하여 감천유역의 유출해석을 실시하였다. 그 후, 지표면 유출과 하도 추적에서 주요 매개변수가 미치는 영향을 분석하여 매개변수별 민감도를 평가하였다. 이 결과, 수리전도도는 유역전체 유출고에 관여하였고, 불투수율은 첨두유량에 영향을 미치는 것으로 나타났다. 본 연구결과를 통해 유출고 및 유출량에 영향을 미치는 매개변수와 이에 따른 민감도를 확인할 수 있었다.

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홍길주(洪吉周)의 대수학(代數學) (Hong Gil Ju(洪吉周)'s Algebra)

  • 홍성사;홍영희
    • 한국수학사학회지
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    • 제21권4호
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    • pp.1-10
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    • 2008
  • 이 논문은 홍길주(洪吉周)$(1786{\sim}1841)$의 기하신설(幾何新說)에 들어 있는 대수학 분야를 조사하여 홍길주(洪吉周)의 대수학을 구조적으로 분석한다. 쌍추억산(雙推臆算)은 수리정온(數理精蘊)의 첩차호징(疊借互徵)으로 이에 대한 문제를 추가한 것이고, 개방몽구(開方蒙求)에서 완전제곱수부터 완전다섯제곱수를 급수로 나타내는 등식(等式)을 얻어내었다. 잡쇄수초에서, 정수환(整數環) Z의 상환(商環) Z/(9)를 도입하여 합동방정식을 해결하고, 마지막으로 황금비(黃金比)의 성질을 기하적으로 규명하였다.

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