• 제목/요약/키워드: 인공구조물의 영향

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산화된 폴리아크릴로니트릴 섬유의 인공근육 응용을 위한 염기/산 용액에서의 신장/수축 거동과 기계적 특성 연구 (A Study on Elongation/Contraction Behavior and Mechanical Properties of Oxy-Polyacrylonitrile(PAN) Fiber in Basic/Acidic Solution for Artificial Muscle Applications)

  • 이영관;김상완;이경섭;조인희;이주화
    • 폴리머
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    • 제26권4호
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    • pp.468-476
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    • 2002
  • 순수한 PAN 섬유의 예비산화와 가수분해의 과정을 통하여 제조된 oxy-PAN은 염기와 산용액에 담그었을 때 신장과 수축 거동을 보임이 알려져 있다. 본 연구에서는, 염기 (NaOH) 용매에서 약 30%의 신장과 산 (HCl) 용매에서 30∼50%의 수축 거동을 관찰하였다. 기계적 특성에 대한 실험에서, oxy-PAN 섬유가 수축되었을 때 향상된 기계적 특성을 나타내었다. 이러한 거동과 기계적 특성은 인체의 근육과 선형 구동체의 그것들과 유사하였다. NaOH와 HCl 용액에서 oxy-PAN 섬유의 길이가 변화하는 중요한 요인으로는 친수화 또는 소수화 구조의 전환에 의한 영향이다. 다른 요인으로는 oxy-PAN 섬유와 용액간의 이온과 물의 교환, 이온의 농도차에 의한 삼투압 등이 영향을 준다. Oxy-PAN 섬유의 신장 및 수축과 기계적 특성에 영향을 미치는 여러 가지 요인들을 규명하기 위한 보다 많은 연구가 필요하지만, 본 연구실에서 제조된 oxy-PAN 섬유가 인공 근육 및 선형 구동체로 적용될 수 있는 충분한 가능성이 있음을 제시한다.

어류폐사의 발생 이후 하천에서 수질의 변화 및 어류상 회복 (Recovery of Fish Community and Water Quality in Streams Where Fish Kills have Occurred)

  • 이재용;이광열;이새로미;최재석;이석종;정성민;정명숙;김범철
    • 생태와환경
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    • 제46권2호
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    • pp.154-165
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    • 2013
  • 본 논문은 최근 몇 년 동안 어류폐사가 발생했던 하천인 월운천, 서천, 장남천 그리고 안양천을 대상으로 어종의 변동을 조사하였다. 어류폐사의 영향을 받은 지역에서 종수의 회복률은 22~86%까지 이르렀는데, 인공구조물과 수질에 의한 영향을 받았다. 장남천에서는 알칼리성 pH로 인해 어류폐사가 발생하였으나 다른 두 하천(월운천, 서천)에 비해 수질의 회복 이후 빠른 종수의 회복을 보였다. 또한, 안양천에서의 낮은 종수는 간헐적으로 발생하는 용존산소고갈로 인한 수질악화의 영향이 크다. 이와 더불어 하천에 설치되어 있는 인공구조물은 특히 저서성 어종의 회복에 부정적인 영향을 주는 것으로 나타났다. 수질 또는 어류개체군의 이동이 회복될 때 어종의 빠른 회복이 예상되지만, 여전히 많은 하천에서 수질의 악화현상과 일부 노후화한 인공구조물의 존재는 어류의 서식환경을 악화시킬 수 있고 어류폐사 이후 하천에서 어종의 회복을 지연시키는 원인이 될 수 있다. 하천에서 어류군집의 보존을 위해서는 어류의 이동을 위한 통로와 유역으로부터의 오염원의 유입을 관리하여야 한다.

실시간 현장관측과 기계학습을 이용한 토양수분 예측기술의 개발 및 적용 (Development and application of soil moisture prediction using real-time in-situ observation and machine learning)

  • 우현아;이예원;김민영;노성진
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2023년도 학술발표회
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    • pp.286-286
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    • 2023
  • 물의 전체 순환 구조에서 토양수분이 차지하는 정량적 비중은 상대적으로 작지만, 강우-유출 과정의 비선형에 영향을 미치는 지배적 요인 중 하나이고, 토양 침식과 산사태, 농업생산량, 기후 변화 대응 등 광범위한 주제와 연관되어 있어, 토양수분의 물리과정에 대한 이해 증진과 예측 기술의 지속적인 개선이 필요하다. 본 연구에서는 금오공과대학교 유역 내에서 토양수분과 기상 요소를 실시간 관측하고, 기계학습 기법을 이용하여 토양수분을 단기 예측하는 기술을 개발하고 평가한다. 구체적으로는, 토양 관측 장비인 TEROS를 사용하여 표층 지점의 10cm, 심층 지점의 40cm에서의 토양수분, 토양장력과 토양온도를, 기상 관측 장비인 ATMOS를 사용하여 태양복사, 강수량, 기온, 풍속, 대기압 등 다양한 기상 요소를, 실시간 클라우드 방식으로 1여 년간 수집한 데이터를 활용한다. 또한, 과거 및 실시간 데이터를 기반으로 LSTM(Long-Short Term Memory) 기법을 사용하여 토양수분 예측 모형을 구축하고, 선행 예측 시간에 따른 모의 정확도를 평가한다. 기상 요소의 누적 등 자료 분석 방법이 표층 및 심층 토양수분 예측에 미치는 영향, 그리고 예측 모형 개선 방향에 대해 토의한다. 실시간 현장 관측 자료 및 인공지능 기반 단기 토양수분 예측 모의 기술은 소규모 유역의 수문순환 분석 및 물리기반 모형의 개선 등 다양한 분야에서 활용할 수 있을 것으로 기대된다.

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유량변화에 따른 아이스하버식 어도의 수리학적 이동효율 분석 (Analysis of Hydraulic Passage Efficiency of Ice-Harbor Type Fishway for Flowrate Change)

  • 조재안;한은진;김영도;백경오
    • 대한토목학회논문집
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    • 제33권5호
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    • pp.1841-1850
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    • 2013
  • 4대강에 설치된 16개의 다기능보에는 횡단구조물의 건설로 인한 생태계의 악영향을 최소화하기 위해 다양한 형태의 어도가 설치되어 있다. 달성보에 설치된 아이스 하버식 인공형 어도는 상류측에 가동보를 설치하여 하천유량에 상관없이 어도 내로 일정한 양을 통수시킬 수 있다. 어도의 유입유량은 내부의 수리적 특성과 밀접한 관계가 있으며, 이는 어류의 이동효율에 영향을 준다. 그러므로 어도의 이동효율을 효율적으로 관리하기 위하여 최적 유입유량 등의 다기능보 운영조건을 산정하는 것이 매우 중요하다. 본 연구에서는 낙동강 달성보의 아이스하버식 인공형 어도를 대상으로 FLOW-3D 모형을 이용하여 유량에 따른 수리특성과 이동효율을 분석하였고, 이동효율을 고려한 최적의 어도 가동보 유량 조건을 제시하였다.

암반 절리 방향성 자료의 통계적 분석 기법에 관한 연구 (A Study of Statistical Analysis of Rock Joint Directional Data)

  • 류동우;김영민;이희근
    • 터널과지하공간
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    • 제12권1호
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    • pp.19-30
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    • 2002
  • 절리 방향은 절리 크기 및 밀집도와 더불어 암반 사면 및 터널과 같은 암반구조물의 안정성에 영향을 미치는 중요한 기하학적 속성이다. 이와 같은 절리 기하학적 속성들에 대한 통계 모델링은 암반공학적 문제에 대한 확률론적 접근법을 제공할 수 있다. 암반 공학적 문제의 확률론적 모델링의 결과는 어떠한 통계 모델을 선택하느냐에 따라 많은 영향을 받는다. 따라서 , 절리 방향성 자료에 대한 대표적인 통계 모델을 정의하고 각 모델에 대한 분석적 검증과 자료의 통계적 특성에 기초한 모델링 과정의 정립은 매우 중요하다. 이에 본 연구에서는 회전대칭성 모델인 Fisher 분포와 회전 비대칭성 모델인 이변량 정규분포 모델에 대한 통계량 추정 및 검증에 대한 이론적 방법론에 대해 검토하고 , 암반 절리계 모사 및 위험도 분석에 유용하게 사용할 수 있는 인공자료 발생기 알고리즘을 제안하였다.

구조물의 고유진동주기 및 스카이브릿지 설치위치에 따른 진동특성평가 (Vibration Characteristics Evaluation According to Natural Periods of Structures and Location of a Sky-bridge)

  • 김현수
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제14권6호
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    • pp.3068-3073
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    • 2013
  • 근래에 스카이브릿지를 활용하여 연결된 고층구조물의 진동제어성능을 개선하고자 하는 연구가 수행되고 있다. 본 논문에서는 스카이브릿지로 연결되는 두 구조물의 고유진동주기의 차이와 스카이브릿지 설치위치가 진동제어성능에 미치는 영향에 대해서 분석하여 보았다. 이를 위하여 40층과 50층 구조물을 연결된 예제구조물로 선택하였고 두 구조물의 고유진동주기 차이를 1.0배에서 1.5배까지 순차적으로 변경하면서 해석모델을 구성하였다. 각각의 해석 모델에 대하여 KBC2009를 기반으로 생성한 인공지진하중을 입력 하중으로 생성하여 시간이력해석을 수행하였다. 수치해석결과 두 구조물의 고유진동주기차이가 증가할수록, 연결된 층의 높이가 높아질수록 변위 및 속도응답에 대해서 일반적으로 우수한 제어성능을 나타내는 것을 알 수 있었다. 그러나 가속도응답의 경우에는 이러한 경향과 반대되는 제어성능변화를 나타내었다.

인공경량골재의 표피층 구조가 흡수된 물의 방출속도에 미치는 영향 (Effect of Shell Structure of Artificial Lightweight Aggregates on the Emission Rate of Absorbed Water)

  • 강승구
    • 한국세라믹학회지
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    • 제45권11호
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    • pp.750-754
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    • 2008
  • The artificial aggregates with dense surface layer (shell) was fabricated and the dependence of water emission rate upon the shell structures was studied. The EAF dust containing many flux components and waste white clay with ignition loss of above 48% were used as for liquid phase and gas forming agents during a sintering process respectively. In addition, the shell structure was modified with various processes and the modification effect on water emission rate was analyzed. The pores under $10{\mu}m$ were found in the sintered artificial light aggregates and disappeared by incorporating to a bigger pore during re-sintering. The water emission rate in an initial step depended on a void content of aggregates filled in a bottle rather than a shell structure. But, after 7 days where the water emission of the aggregate with a shell is above 40%, the shell of aggregates suppressed the water emission. The core of aggregates was exposed and most shell was lost when crushed to smaller size so, the ability for suppressing water emission of the crushed aggregates decreased. The activation energy for the water emission was $3.46{\pm}0.25{\times}10^{-1}$J/mol for the most specimens showing that the activation energy is irrelevant to the pore size distribution and shell structure.

고온 태양열을 이용한 합성가스 및 수소 생산에서 $CeO_2/ZrO_2$가 코팅된 다공성 폼의 영향 (Syngas and Hydrogen Production from $CeO_2/ZrO_2$ coated foam device under concentrated solar radiation)

  • 장종탁;윤기준;한귀영
    • 한국태양에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국태양에너지학회 2011년도 추계학술발표대회 논문집
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    • pp.307-313
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    • 2011
  • 금속산화물을 이용한 2단계 산화/환원 반응은 GTL, CTL 의 반응원료인 합성가스 및 수소 생산기술이다. 이 기술은 메탄을 환원제로 사용함으로써 비교적 저온에서 산화/환원 반응을 할 수 있는 장점이 있다. 하지만 반복 사이클의 시연에서 금속산화물의 소결현상으로 인한 활성저하가 이 기술의 문제점 중의 하나이다. 본 연구에서는 2.5 kW Xenon arc lamp 가 설치된 solar simulator를 사용 하였으며, 무기물 다공성 폼 (SiC foam)및 유기물 다공성 폼 (Ni, Cufoam)에 $CeO_2/ZrO_2$ 를 코팅하여 연속적인 합성가스 및 수소 생산 가능성을 알아보았다. 반응 전 후의 $CeO_2/ZrO_2$ 의 결정 구조를 SEM 과 XRD 를 통해 분석하였다.

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하동화력발전소 방수로 조류식 발전량 산정 및 시스템 설계 (Capacity Estimation and System Design of Current Power Generation at the Discharge Channel of Hadong Thermal Power Plant)

  • 강금석;김지영;이대수;이광수
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2006년도 춘계학술대회
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    • pp.509-512
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    • 2006
  • 국내 대형 기력발전단지에서 냉각수로 사용되고 방류되는 해수는 약 150cms로 (100Mwe 당 약 5cms) 약 3,000kW 이상의 수력에너지를 보유하고 있으나, 현재 활용되지 못하고 그대로 해양으로 방류되고 있다. 발전소 방수로는 흐름조건이 비교적 균일하고, 파랑 내습이 없으며 부유사 해조류, 부유물 충돌 등의 문제가 발생하지 않아 자연 해양조건보다 조류력 발전에 매우 유리하나 수심이 낮고, 순환수 계통에의 영향으로 다수의 수차를 설치하기는 어려운 조건을 지니고 있다. 따라서, 인공수로의 균일하고 양호한 흐름조건에 적합한 보다 경제적인 수차를 개발하고, 발전량을 증대하기 위한 수차 배치 기술, 수차 및 발전기 지지구조물의 설계 기술, 계통 연결기술 등을 개발할 필요가 있으며, 이를 위하여 시험용 조류식 발전시스템을 제작하여 수차의 성능 및 전체 발전시스템의 성능을 평가하여 발생되는 문제점을 해결하고자 한다. 본 연구에서는 시험용 조류식 발전시스템을 하동화력발전소 방수로에 적용하기 위하여 현장 특성 분석, 형식 선정, 발전량 산정 등의 시스템 설계를 수행하였다.

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주기적 지형 측량을 통한 해빈과 해안사구의 지형변화: 충남 보령시 소황사구를 사례로 (The morphological changes of the beach and dune using by periodical measurements)

  • 강동균;서종철
    • 한국지형학회지
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    • 제19권2호
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    • pp.69-79
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    • 2012
  • 충남 서천군 소황리 해안을 대상으로 광파측거기를 이용하여 해빈과 전사구를 정밀측량한 후 중기간의 해빈과 해안사구 지형 변화를 분석하고 그 결과를 현지의 풍계와 장기간 지형변화와 연관시켜 검토하였다. 4회에 걸친 측정값을 1m 해상도의 DEM으로 변환하여 분석한 결과, 연구 지역의 지형 발달 방향은 바람의 방향보다는 인공구조물의 영향이 큰 것으로 나타났다. 연구지역 중앙에 위치한 도류제와 남단에 신축된 방조제에 의해, 도류제 북쪽에서는 퇴적이, 도류제 남쪽에서는 침식이, 그리고 연안류에 의해 방조제 근처에 지속적인 퇴적이 발생하였다. 해빈과 해안사구는 측정시기에 따라 침식과 퇴적이 반복되어 퇴적물 교환이 주기적으로 일어남을 알 수 있었다. 향후 주기적이고 지속적인 정밀 측량이 이루어지면 연구 지역 일대에서 일어나는 지형 변화의 원인을 정확히 밝힐 수 있을 것으로 생각된다.