• 제목/요약/키워드: 유동안정성

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5축 가공으로 제작한 노즐의 구조 안정성에 관한 연구 (A Study on the Structural Stability of Nozzle Manufactured with 5-axis Machining)

  • 이창욱;박용석;조덕용;최성만
    • 한국추진공학회지
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    • 제26권5호
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    • pp.44-51
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    • 2022
  • 본 연구에서는 굴곡이 있는 형상의 노즐의 제작 방법으로 5축 가공을 제안하였고 제작한 형상의 구조적 검토를 위해 유동 해석과 구조해석을 활용하였다. 유동 해석에 사용한 프로그램은 STAR-CCM+이며 노즐의 내부온도와 압력 분포를 획득하였고 구조해석의 경계조건으로 사용하였다. 구조해석은 상용 프로그램 NASTRAN을 활용하였으며 von-mises 기법으로 응력을 계산하였다. 발생하는 최대 응력 값을 기준으로 안전 마진은 0.78, 베어링 안전 마진 또한 46.8로 안전하였다. 그리고 크리프 수명은 Larson-Miller 변수식 방법을 사용하여 최대 응력 값 187 MPa와 배기가스 완전 혼합된 온도 463 K를 적용하여 예측된 수명 시간은 9.97 x 1012 시간으로 계산되었다.

측방유동 연약지반상 파일슬래브로 보강된 교대의 안정 (The Stability of Bridge Abutment Reinforced by Pile-slab on Soft Ground Undergoing Lateral Flow)

  • 홍원표;송영석
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제22권8호
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    • pp.13-24
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    • 2006
  • 연약지반상에서 교대 뒷채움으로 인하여 측방이동이 발생된 교대에 대하여 현장조사를 수행하였다. 교대측방이동의 원인을 분석한 결과, 설계시 교대기초말뚝을 수동말뚝으로 고려하지 않고, 연약지반에 대한 개량이 충분히 이루어지지 않은 것으로 조사되었다. 교대측방이동에 대한 대책공법으로 파일슬래브 공법이 제안되었다. 이 공법은 교대배면의 성토하중을 말뚝을 통하여 지지층으로 전달함으로써 연약지반의 측방유동을 효과적으로 방지할 수 있다. 연약지반상 파일슬래브공법으로 보강된 교대의 거동을 조사하기 위하여 현장계측을 수행하였다. 현장계측결과 파일슬래브공법은 교대뒷채움으로 인한 측방이동에 대하여 효과적으로 저항하는 것으로 나타났으며, 뒷채움으로 인한 성토하중은 말뚝을 통하여 지지층으로 전달됨을 알 수 있다. 이를 통하여 파일슬래브공법의 교대측방이동에 대한 억지효과를 확인할 수 있으며, 적용된 설계법의 합리성을 검증할 수 있다.

KURT 주변 암반에 대한 불연속면 분포와 암질지수 평가 (Evaluation on the Discontinuity Characteristics and Rock Quality Designations of the Rock Mass around KURT)

  • 최승범;박경우;이용기
    • 터널과지하공간
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    • 제32권6호
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    • pp.397-410
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    • 2022
  • 불연속면 분포, 수정 암질 지수 KURT, 적용성 평가방사성폐기물처분장은 장기간에 걸쳐 그 안전성이 보장되어야 하며, 따라서 정밀한 수준의 안정성 평가가 수행되어야 한다. 처분장 부지의 불연속면 특성 평가는 공학적방벽과 천연방벽을 포함한 처분장의 안전한 설계에 있어 매우 중요한 요소이다. 암반 불연속면은 역학적으로는 연약면으로 작용하며 수리적으로는 지하수 유동의 통로가 되기 때문에 그 분포와 특성에 대한 정밀한 조사가 요구된다. 다양한 불연속면 특성화 방안 중 암질지수(RQD)는 그 편이성으로 인해 널리 적용되어왔으나, 방향성이 있고, 측정 기준 길이의 영향을 받는 등 적용상의 한계가 있기 때문에, 이를 보완한 형태의 수정 암질지수들이 제안되어왔다. 본 논문은 KURT 주변 암반의 불연속면 정보를 활용하여 수정 암질지수들의 적용성을 평가하고, 동시에 해당 암반의 불연속면 특성을 평가하여 향후 연구에 활용할 수 있는 기반자료를 생성하기 위해 작성되었다.

KURT 환경 자료를 이용한 가상의 다중 발생원에서의 누출 핵종의 이동 시간 평가 (Travel Times of Radionuclides Released from Hypothetical Multiple Source Positions in the KURT Site)

  • 고낙열;정종태;김경수;황영택
    • 방사성폐기물학회지
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    • 제11권4호
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    • pp.281-291
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    • 2013
  • KURT(KAERI Underground Research Tunnel) 부지 부근에 가상의 처분장을 설정하고, 해당 부지의 세 지점에서 방사성폐기물로부터 누출된다고 가정한 방사성 핵종의 이동 시간을 계산하였다. 핵종의 이동 경로는 핵종 누출 지점에서 천부 지하수대까지로 설정하고 KURT 주변 지하수 유동계 모의를 통해 결정하였다. 세 지점은 지하수가 빠르게 유동하는 구조(highly water-conductive feature)를 지나가기 때문에 천부 지하수까지 도달하는데 상대적으로 적은 시간이 걸리는 지점으로 선정되었다. 핵종의 이동 시간은 TDRW(Time-Domain Random Walk) 기법을 통해 계산하였다. 지하수 내의 핵종의 이동 시간을 계산하기 위해, 이류(advection)와 분산(dispersion) 이외에 암반 기질(rock matrix)로의 확산(diffusion)과 기질 내부에서의 흡착(sorption)이 고려되었고, 핵종의 붕괴 및 변환에 의한 영향도 몇 개의 붕괴 사슬(decay chain)을 이용하여 계산에 반영하였다. 계산 결과를 보면, 지표 부근의 천부 지하수에 도달하는 핵종의 시간당 이동량(mass flux)은 복수의 이동 경로뿐만 아니라 핵종의 반감기와 암반 기질 내에서의 핵종의 흡착 분배 계수에 크게 영향을 받는 것으로 나타났다. 따라서 보다 안정적이고 불확실성이 감소된 심지층 처분장의 안전성 평가를 위해 우선적으로 필요한 사항으로는, 장반감기 핵종에 대한 평가가 이동 과정 이외에 저장 용기에 들어있는 상태에서부터 면밀하게 이루어져야 하고, 암반 기질에서 발생하는 핵종의 흡착 과정이 심부 현장 조건을 반영하여 평가되어야 할 것으로 생각된다.

가스메탄/액체산소를 추진제로 하는 단일 인젝터 설계 및 실험적 검증 (Design and Experimental Verification of Uni-Injector Using Gas Methane and Lox as Propellants)

  • 전준수;민지홍;장지훈;고영성;김선진
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제37권3호
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    • pp.275-283
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    • 2013
  • 차세대 로켓 엔진의 추진제중 하나로 부각되어지고 있는 메탄 엔진의 연소 특성을 파악하기 위하여 가스메탄과 액체산소를 추진제로 사용하는 로켓 엔진의 인젝터를 설계/제작 하였다. 동축 스월/전단형 인젝터를 채택하여 제작하였으며, 상용 해석 프로그램인 Fluent를 사용하여 유동해석을 수행한 결과를 바탕으로 인젝터의 주요 변수들을 선정하였다. 제작된 인젝터는 수류실험을 통하여 미립화와 분무특성을 파악하였고, 설계점에서의 연소실험을 수행하여 점화 및 연소 안정성을 확인하였다. 또한, 혼합비(O/F ratio)를 변화시켜가며 연소 실험을 수행하여 특성 속도($C^*$)와 연소실 압력 섭동 값을 이용하여 연소 특성 및 안정성을 평가하였다. 실험 결과 모든 혼합비 영역에서 평균적으로 90% 이상의 높은 연소 효율을 보였고, 압력 섭동 값이 2% 미만으로 연소안정성을 확인하였다.

Photobacterium phosphoreum을 고정화하기 위한 Carboxymethylcellulose Sodium Salt [CMC] 담체의 이용성 연구 (Studies on the Use of Carboxymethylcellulose Sodium Salt Matrix for the Immobilization of Photobacterium phosphoreum)

  • 이용제;정성제;허문석;전억한
    • KSBB Journal
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    • 제15권1호
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    • pp.49-54
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    • 2000
  • 1.0%(w/v)의 CMC 담체는 고정화를 유지할 수 있는 점도를 가지며 0.1 M 이하의 양이온과 이온가교결합을 할 수 있는 농도이다. Luminometer tube내의 시료에 유동을 최소화함으로써 산소의 공급을 일정하게 하여 P. phosphoreum을 고정화 30분 후 bioluminescence intensity가 안정되어 바로 측정할 수 있는 장점을 가지고 있었다. 1.0%(w/v) CMC담체는 pH 6.92로 최적조건인 pH 7.0에 근접했으며, 발광기작에 필요한 산소전달(oxygen transfer)이 1.5%(w/v)~3.0%(w/v) CMC 담체보다 뛰어나 Bioluminescence intensity의 안정성을 부여하였다. Cr-화합물인 $Na_{2}CrO_{4}$, $K_{2}CrO_{4}$, $CrO_{3}$, CrK$(SO_4)_{2}$$CrCl_{3}$의 CMC담체에 대한 민감도는 $\gamma$값을 이용해서 $EC_{50}$값으로 나타내었을 때 $Na_{2}CrO_{4}$, $K_{2}CrO_{4}$, CrK$(SO_4)_{2}$$CrCl_{3}$$EC_{50}$값이 1.0%(w/v)CMC에서는 5.4~16.3 g/L으로 1.5%(w/v)~3.0%(w/v) CMC에서는 6.2~555.9 g/L의 범위로 나타났다. 이것은 1.0%(w/v) CMC가 낮은 독성 농도에서 bioluminescence intensity가 50% 감소함을 알 수 있고, 상관계수($R^2$)가 0.911~0.990 으로 높게 산출되었다. 따라서 1.0%(w/v) CMC 담체가 P. phosphoreum의 biolumincsene에 안정성을 주었으며, 독성물질에 가장 민감하다는 것을 알 수 있었다.

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인삼제품(人蔘製品)의 품질안정성(品質安定性)에 관한 연구(硏究) - 1. 동결(凍結) 및 분무정분(噴霧精粉)의 품질특성(品質特性) - (Studies on Stability for the Quality of Ginseng Products - 1. Quality Characteristics of Freeze and Spray Dried Red Ginseng Extract Powders -)

  • 최진호;변대석;박길동
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제13권1호
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    • pp.57-63
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    • 1984
  • 홍삼제품(紅蓼製品)중에서 품질안정성(品質安定性) 유지(維持)가 가장 문제시되고 있는 동결(凍結) 및 분무건조정분(噴霧乾燥精粉)의 품질특성(品質特性)을 비교실험(比較實驗)한 결과(結果)는 다음과 같다. 1. 동결(凍結) 및 분무건조정분(噴霧乾燥精粉)의 조지방(粗脂肪), 조단백(粗蛋白), 회분(灰分), 섬유질(纖維質) 및 총(總)사포닌함량(含量) 사이에는 유의성(有意性)있는 차이(差異)를 인정할 수 없었다. 2. 학대조건(虐待條件)($37^{\circ}C$, 75 % RH)에서 6개월간 장기저장(長期貯藏)에 따른 주성분(主成分)사포닌함량(含量)의 안정성(安定性)을 비교(比較)하여 본 결과(結果), 동결(凍結) 및 분무건조정분(噴霧乾燥精粉)은 $5.4{\sim}6.7$의 감소량(減少量)을 나타내므로 유동성분(有勳成分)의 안정성(安定性)이 높음을 알수 있었다. 3. 현행(現行) Al-foil laminate 지(紙)(Al-foil; $9\mu\textrm{m}$)를 내연지(內撚紙)로 하여 완포장(完包裝)한 완제품(完製品)을 학대조건(虐待條件)($37^{\circ}C$, 75% RH)하에서 6개월간(個月間) 장기저장(長期貯藏)하였을 때 동결건조정분(凍結乾燥精粉)은 $42{\sim}82%$의 높은 혼합율(吸濕率)을 나타낸 반면 분무건조정분(噴疇乾燥精粉)은 $8{\sim}16%$ 만의 혼합율(吸濕率)을 나타냈으므로 분문건조정분(噴霧乾燥精粉)이 동결건조정분(凍結乾燥精粉)보다 유통과정(流通過程)중의 안정성(安定性)이 훨씬 높았다. 4. 학대조건(虐待僚件)($37^{\circ}C$, 86% RH)하에서 장기저장중(長期貯藏中)에 일어나는 색상변화(色相變化)를 보면 갈색색소대(褐色色素帶)($400{\sim}490nm$)는 분무건조정분(噴霧乾燥精粉)이 높은 데 반해 향기성분(香氣成分)인 pyrazine(278 nm) 및 갈변전구물질(褐變前驅物質)인 HMF, furfural(283 nm) 등은 동결건조정분(凍結乾燥精粉)이 더 높았다. 따라서 향기성분(香氣成分)의 유지(維持)를 위해서는 동결건조방법(凍結乾燥方法)이 바람직하다. 5. 향기성분(香氣成分)의 유지(維持)가 가능(可能)한 동결건조정분(凍結乾燥精粉)은 유통과정(流通適程)중의 흡습(吸濕)에 의한 품질저하(品質低下)가 예상되므로 포장재질(包裝材質)의 차선(次善)이나 정분자체(精紛自體)의 물성(物性)을 개선(改善)할 필요가 있다. 6. 홍삼정분(紅蓼精粉)에는 DPPH에 대한 전자공여능(電子供輿能)이 현저하여 강한 항산화활성(抗酸化活性)이 있음을 인정할 수 있었으나 동결(凍結) 및 분무건조정분(噴霧乾燥精粉) 사이에는 유의성(有意性)있는 차이(差異)를 인정할 수 없었다. 7. 홍삼정분(紅蓼精粉)에는 미생물(微生物)에 대한 생육제어효과(生育抑制效果)가 인정되었는 데 45% 이하의 수분함량(水分合量)에서는 미생물(微生物)의 생육(生育)이 불가능(不可能)하여 항균성(抗菌性)이 있음을 확인할 수 있었다.

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하이브리드로켓 연소실의 와류발생과 연소압력 진동 (Vortex sheddings and Pressure Oscillations in Hybrid Rocket Combustion)

  • 박경수;신경훈;이창진
    • 한국항공우주학회지
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    • 제41권1호
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    • pp.40-47
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    • 2013
  • 하이브리드 로켓은 고체로켓과 매우 흡사한 내부유동 특성을 가지고 있으므로 와류흘림(vortex shedding)은 하이브리드 로켓에서도 연소안정성에 영향을 미치는 중요한 인자로 판단된다. 본 연구에서는 예연소실에서 와류를 발생시켜 연료 표면와류와의 간섭과 연소특성 변화를 관찰하였다. 기본 형상과 디스크를 장착한 실험 결과, 5개의 주파수 특성이 관찰되었으며 이들은 각각 추진제의 열적지연에 의한 주파수, 디스크, 연료 단면, 후연소실 단면 변화에 의한 와류흘림과 관련된 주파수임을 확인하였다. 특히 디스크 1과 3의 결과를 비교해 보면 디스크 위치에 따라 변화하는 와류흘림이 연소실의 특정 주파수 특성과 상호 간섭하여 공진이 발생하기도 하지만, 또 다른 경우에는 어떠한 간섭도 일어나지 않는 것을 확인하였다. 이러한 선택적 공진현상은 하이브리드 로켓의 비선형 연소안정성 발생을 설명할 수 있는 중요한 메카니즘으로 판단된다.

방파제 피복석 안정 공식의 정밀도 비교 (Comparison of Accuracy of Stability Formulas for Breakwater Armor Stones)

  • 서경덕;유동훈
    • 한국해안해양공학회지
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    • 제15권3호
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    • pp.186-189
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    • 2003
  • 방파제 피복석의 중량 산정을 위하여 여러 가지 경험식들이 개발되어져 왔다 Hudson 식은 많은 결함이 있음에도 불구하고, 형태가 간결하기 때문에 가장 널리 사용되고 있다. van der Meer 식은 가끔 크로스체크 용으로 사용되고 있지만, 식의 복잡성과 관련 변수들의 불확실성 때문에 아주 널리 사용되지는 않고 있다 한편 최근에 유(2003)는 'action slope'라는 새로운 무차원수를 사용하여 형태가 간결한 식을(이후 Yoo 식이라고 부름) 제안하였다. 본 연구에서는, 해안공학 기술자들에게 이 공식들의 사용에 대한 판단 기준을 제공하기 위하여, van der Meer가 1987년과 1988년에 보고한 실험 자료와 비교하여 이들의 정밀도를 평가하였다. 검토 결과, van der Meer 식이 가장 높은 정밀도를 보였으며, Hudson 식은 정밀도가 매우 낮아서 사용에 신중을 기해야 하는 것으로 나타났다. 한편, van der Meer 식보다 정밀도가 약간 낮기는 하지만 형태가 간결한 Yoo 식은 안전율을 약간 높게 잡으면 실무에 사용해도 무방한 것으로 판단된다.

지역적인 차이를 고려한 농지가격상승률예측 및 월평균 농지연금 지급액 추정 (Forecasting of Farmland Value Increasing Rate and Estimation of Monthly Payment of Farmland Pension Considering the Regional Differences)

  • 조덕호;여창환
    • 농촌계획
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    • 제21권2호
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    • pp.91-102
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    • 2015
  • 한국은 2050년까지 주요 선진국 중에서 고령화가 가장 심각한 사회로 전환되게 될 것으로 예상된다. 기대여명의 증가와 저 출산은 고령화를 더욱 악화시키며, 이는 심각한 사회문제로 발전하게 될 것이다. 이와 같은 문제를 해결하기 위해 한국정부는 2008년에 도시지역에는 주택연금제도를 도입하였으며, 2011년에는 세계 최초로 농촌지역을 대상으로 농지연금제도를 도입하였다. 그렇지만 이와 같은 제도는 설계 당시부터 복지상품이라기 보다는 장기적으로 손실과 수익의 균형에 초점을 둔 금융상품으로 개발되어 실질적으로 노인들에게 크게 인기를 얻지 못하였다. 따라서 본 연구는 농지연금제도를 활성화시켜, 농촌노인들에게 보다 더 많은 혜택을 주기 위해 지역 토지시장을 감안하여 지역별 농지가격상승률을 예측하고 연금액을 산출하였다. 또, 지금까지 사용한 년 혹은 분기별 감정가 대신에 월별, 지역별 실거래 가격을 모형에 적용하여 지역토지시장, 고령화 수준 등 지역 여건에 부합하는 연금액을 산출하였다. 할인율자료도 가장 안정적인 3년 만기 국고채 수익률을 활용하여 미래농지가격을 예측하고, 이를 유동화하여 월 생활자금으로 지급되도록 하였다. 특히 농지규모가 가장 많고, 고령화 정도가 심각하여 농지연금의 잠재적 수요가 가장 높을 것으로 예상되는 경상북도와 전라남도를 사례지역으로 선정하고, 이를 전국평균과 비교하여 지역적인 차이도 함께 분석하였다. 이를 위해 농지가격 및 이자율 시계열 자료의 안정성을 검정하고, 장기농지가격을 예측하였다. 이를 활용하여 경북, 전남, 전국의 노인들의 월평균 지급액을 추정하였다. 분석결과 정책의 잠재적 수요가 가장 높은 두 지역이 가장 낮은 금액이 지급되는 것으로 추정되어 이는 또 다른 지역불균형을 초래할 수 있는 것으로 평가되었다.