• 제목/요약/키워드: 유동차원해석

검색결과 1,173건 처리시간 0.022초

SPH을 활용한 3차원 비선형 파랑모형 개발 (Development of 3-D Nonlinear Wave Driver Using SPH)

  • 조용준;김권수
    • 대한토목학회논문집
    • /
    • 제28권5B호
    • /
    • pp.559-573
    • /
    • 2008
  • Navier-Stokes식, Gaussian 분포형 용출함수를 이용한 내부조파, energy absorbing layer로 삼차원 파랑모형을 새롭게 구성하였다. Navier-Stokes식의 수치적분에는 정교한 수치기법인 SPH(Smoothed Particle Hydrodynamics)가 활용된다. 제안된 파랑모형의 검증은 삼차원 포물형 용기에서의 sloshing현상과 Thacker(1981)의 해석해를 토대로 수행되었다. 초기 수면 형상이 Gaussian hump인 경우와 일방향으로 경사진 경우에 대해 수치모의 하였다. 수치모의 결과 수면이 융기되도록 구속한 외부조건이 해제되면서 시작되는 자유진동의 정성적 거동은 비교적 정확히 모의되었으나 시간이 경과될수록 위상차, 침수선이 퇴각하는 등 초기 수면과는 상당히 다른 결과를 보였다. 최종적인 검증은 쐐기모양 해안에서의 비선형 천수, 굴절거동의 수치모의를 토대로 진행되었다. 수치모의 결과 굴절되는 양이 Hamiltonian ray theory가 제공하는 수치보다 전반적으로 작게 나타났다. 이러한 현상은 이상유체와 선형 이론에 기초한 Hamiltonian ray theory에서 간과된 비선형성, 점성으로 인한 양안과 저면에서의 에너지 감쇄, 쇄파 과정에 유동계에 도입되는 에너지 감쇄, 선행파랑에 의한 down-rush와 조우시 발생하는 도수 등에 기인하는 것으로 판단된다.

한국의 물리학과 사회학의 인용패턴 비교연구 - 전임 여부와 박사학위 취득지역을 중심으로 (A Comparative Study of Diverging Citation Patterns in the Disciplines of Physics and Sociology in Korea Differential Preferences according to Employment Status and Ph. D. Diploma Area)

  • 강민구
    • 과학기술학연구
    • /
    • 제4권2호
    • /
    • pp.67-101
    • /
    • 2004
  • 인용에 대한 연구는 지식의 생산과 재생산 및 평가와 관련되어 있다는 점에서 중요한 의미가 있는 전통적인 과학사회학 테마임에도 불구하고, 경성과학과 연성과학의 인용패턴 차이에 대해서는 이론적 차원에서 논쟁되어 왔을 뿐 경험적 연구는 미답(未踏) 영역으로 남아있다. 경성과학과 연성과학의 중요한 인용패턴 차이로 제도주의와 구성주의는 각각 '내용에 따른(what one says)' 인용과 '저자의 속성에 따른(who one is)' 인용이라는 상반되는 이론적 해석을 내놓은 바 있는데, 이 논문은 이 '이론적 논쟁을 경성과학으로서의 물리학과 연성과학으로서의 사회학을 연구대상으로 삼아 '경험적' 수준에서 규명하려는 과학사회학적 연구이다. 분석 결과 물리학도 사회학과 마찬가지로 전임 여부에 따른 인용패턴이 나타났지만 박사학위 취득지역에 따른 인용패턴은 사회학에서만 나타남이 발견되었다. 전임 여부에 따른 인용패턴의 수준에서는 구성주의의 설명이, 박사학위 취득지역에 따른 인용패턴의 수준에서는 제도주의의 설명이 보다 현실 정합하게 나타나는 것이다. 이는 경성과학과 연성과학의 인용패턴이 전임 여부와 박사학위 취득지역의 차원에서 각각 상이하게 나타나는 복합성을 가짐을 의미하며, 이를 설명하는 이론틀 역시 제도주의와 구성주의의 배타적 적용이 아닌 상호보완적 적용의 필요성을 시사하고 있다. 결국 물리학도 사회학과 마찬가지로 '사회 속의 과학'으로서 사회적 맥락으로부터 자유롭지 못한 지식생산을 하고 있으며, 동시에 지식사회학적 맥락의 지역을 초월한 보편적 특성도 가지고 있음을 이 연구는 인용패턴의 비교분석을 통해 밝혀내고 있다. 미로의 비너스 조각은 대리석과 비너스 형태의 결합이다. 때문에 관객은 그 주변을 돌면서 우리 신체의 내적 공간과 시각에 의존하면서 그 작품의 중량감, 양감, 형태 등의 특질과 만나게 된다. 그러나 현대 추상조각과 개념조각은 이보다 좀 더 확장된 공간을 제시한다. 이것은 현대조각이 건축개념을 수용한 때문이며, 그것이 때로는 안 쪽에서 때로는 바깥 쪽에서 그 형태를 결정하며, 보고 듣고 느끼고 만져지고 왕래하는 등의 인식 영역인 관객의 오감체계에 직접적으로 관계하기 때문이다. 우리는 건축 공간에서, 시각 외에도 청각이나 촉각을 통해 지각한다. 대강 요약하자면 공간은 객관적 상태이기보다는 인식영역의 주관성을 통해 받아들여진 우리가 지나쳐온 것들이나 체험된 공간이다. 여기서 '받아들여지는' 일은 과거 경험들의 주체들, 언어와 문화에 의해서 이루어져야 한다. 건물, 즉 둘러싸고 있는 공간은 중앙이 아니다. 중앙은 바로 나, 둘러싸여진 나이다 나는 나의 동작에 따라 그 공간의 시스템을 변화시킬 수 있는 유동적인 중심이다 (이때의 나는 위치의 축을 변화시키는 것이 아니라, 그들을 탐색하는 것이다). 작품이 대형화되면서 이러한 건축공간개념이 현대 조각가들의 작품개념에 이용되었다고 본다. 현대미술에서 In situ작업과 특정한 장소를 위한 기획되어진 최근의 프로젝트 작업들은 대형화되어있으며, 건축에서처럼 특정한 장소를 만들어낸다. 로잘린드 크라우스(Rosalind Krauss)는 또한 '조각영역의 확장 (La sculpture dans le champ elargi)'에서 현대조각이 건축과 환경의 영역을 침범하고 있음을 지적한다.

  • PDF

지하수내 갈색 부유/침전 물질의 생성 반응에 관한 평형 및 반응속도론적 연구: 적정 양수 기법 및 탁도 제거 방안에 대한 제안 (Geochemical Equilibria and Kinetics of the Formation of Brown-Colored Suspended/Precipitated Matter in Groundwater: Suggestion to Proper Pumping and Turbidity Treatment Methods)

  • 채기탁;윤성택;염승준;김남진;민중혁
    • 대한지하수환경학회지
    • /
    • 제7권3호
    • /
    • pp.103-115
    • /
    • 2000
  • 갈색 침전물의 생성은 우리나라 지하수의 개발 및 공급에 있어 흔히 발생하는 문제 중의 하나인데, 이에 따라 색도, 맛, 탁도 및 용존 철 함량 등의 항목에 있어 먹는 물 수질 기준을 초과하게 되고, 물 공급 시스템에 스케일링의 문제를 야기하게 된다. 경기도 파주 지역 지하수의 경우에도 양수 후 몇 시간 내에 갈색 침전물이 형성되어 수질을 악화시키고 있다. 본 연구에서는 지하수의 탁도를 유발하는 원인과 지화학적 반응 경로를 이해하고자, 평형열역학 및 반응속도론적 접근을 통하여 갈색 침전물의 형성과정을 파악하였다. 본 연구결과는 침전물의 형성을 최소화하기 위한 적정 양수 기법은 물론 수질 향상을 위한 최적 수처리 기법을 설계하는데 있어 중요한 자료로 활용될 것이다. 파주 지역의 암반 지하수는 물/암석(편마암)반응에 의해 Ca-$HCO_3$형의 수질 특성을 보인다. SEM-EDS 및 XRD 분석 결과, 갈색 침전물은 비정질의 함철 산화물 또는 수산화물로 해석된다. 다양한 공극 크기(6, 4, 1, 0.45, 0.2 $\mu\textrm{m}$)를 갖는 여과지를 이용한 다단계 여과 결과, 이들 침전물은 크기에 있어 대부분 1 내지 0.45$\mu\textrm{m}$의 입도를 갖는 콜로이드 형태이지만, 질량 분포로 볼 때는 1 내지 6$\mu\textrm{m}$범위가 우세함(총 질량의 약 81%)을 알 수 있다. 다량의 용존 철(II)은 지하수 유동 중에 철 함량이 높은(최대 3wt.%) 단층 파쇄암 내의 녹니석(clinochore)의 용해로부터 기원하는 것으로 판단된다. PHREEQC 프로그램을 이용한 포화지수 계산 및 pH-Eh 관계도에 대한 검토 결과, 침전물은 함철 수산화물임이 확인되며, 환원 조건에 있던 심부 지하수가 양수에 의해 산소에 노출되면서 화학성 변화(특히, 산화)에 의하여 침전함을 알 수 있다. 양수 이후의 시간 경과와 더불어 양수된 지하수의 pH, DO, 알칼리도는 점차 감소하며. 탁도는 증가하다가 일정 시간 경과 후 감소하는 경향을 보인다. 양수 이후의 경과 시간에 따른 용존 철(II)의 농도 감소율(즉, 반응 속도)은 Fe(II)=10.l exp(-0.0009t)로 표현된다. 따라서 갈색 침전물의 생성 반응은 양수 및 양수 후 저장 과정 중에 산소의 유입에 따른 산화 반응에 기인하며, 그 반응은 시간, 산소분압 및 pH에 의존함을 알 수 있다. 탁도를 제거하여 음용 가능한 수질을 확보하기 위해서는, 충분한 시간 동안 충분한 크기를 갖는 탱크 내에서의 다단계 저장 및 폭기를 거친 이후에 응집된 침전물에 대한 여과가 제안된다. 이때, 비용 절감 차원에서 상이한 입도 조건에서의 다단계 여과가 효과적일 것으로 생각된다. 한편, 개발 관정 내에서의 스케일링을 최소화하기 위해서는 심부 지하수로 산소가 풍부한 천층 지하수가 유입되는 과정을 최소화할 필요가 있다. 이를 위해서는 적정 채수량 범위 내에서의 지속적인 양수가 효과적일 것이다. 아울러, 산소가 풍부한 천층 지하수의 채수를 위한 별도의 관정 설치도 고려할 수 있을 것이다.

  • PDF