• 한국수자원학회:학술대회논문집
• /
• 한국수자원학회 2011년도 학술발표회
• /
• pp.65-65
• /
• 2011

하천의 하구지역은 유역의 보전, 개발 논의가 매우 다양하게 전개되고 있는 지역으로 개발계획들로 인한 환경변화로 유출 특성 및 유사이동 변화에 따른 정밀한 조사연구를 통한 대처방안을 수립이 필요한 지역이다. 본 논문은 2차원 수치해석이 가능하고 복잡한 해안구조를 포함한 하구지역의 흐름해석이 가능한 MIKE21 FM 프로그램을 통하여 홍수기시의 조위조건변화에 따른 수치해석을 수행하여 자연하구역인 한강하구지역을 중심으로 수위 및 유사이동의 변화 특성을 분석하였다. 첨두유량 발생 시점과 하류경계조건의 변화에 따른 하구지역의 수위변화를 살펴보면, 대상 지역의 하천구간에 해당하는 전류수위표 지점에서 기수역 수로 지점에 비하여 변동폭이 가장 크게 나타났으며, 하류의 외해와 인접할수록 변동폭이 줄어드는 것으로 나타났다. 또한, 대상지역의 상류구간은 하천유량의 영향이 크기 때문에 상류구간일수록 창조시간에 비하여 낙조시간이 길게 분포되는 것으로 나타난다. 유사이동의 특성은 하천의 유속이 크게 감소하는 부분에 퇴적이 발생되며 강화북수로의 단면이 급격하게 변화하는 석모도와 교동도사이의 수로, 염하수로의 입구부분에서는 퇴적층이 발달하는 것으로 나타났다. 따라서, 한강하구와 같이 하구둑이 설치되지 않은 하천의 하구지역에 대해서는 상류와 하류 경계조건의 특성에 따라서 복잡한 수리학적 특성이 발생하기 때문에 개발이나 구조물 축조에 앞서 더욱 많은 현장조사와 특성분석을 통한 보다 정확한 경계조건의 구축이 필요할 것으로 사료된다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
• /
• 한국추진공학회 2010년도 제35회 추계학술대회논문집
• /
• pp.33-36
• /
• 2010

터빈손실에 관해서 다양한 연구가 진행되어 왔다. 특히 팁 누수에 의한 손실은 주로 블레이드 높이의 5% 이하에 대해 연구되었다. 그러나 터보펌프 등 소형 터빈은 작은 크기로 인해 상대적으로 큰 팁 간극을 가지며 그에 대한 연구결과는 발표된 것을 찾기 힘들다. 본 연구는 입구유속 30m/s, 코드길이 기준 레이놀즈 수 210,000의 조건의 선형 터빈 캐스케이드에서 진행되었으며, 팁 간극은 코드길이의 1%에서 20%까지 총 6가지에 대해 손실을 측정하였다. 실험결과 팁 간극 10%에서 손실계수 최대 0.113으로 측정되었으며, 더 이상 손실이 선형적으로 증가하지 않는 것을 확인하였다.

• 설비공학논문집
• /
• 제15권3호
• /
• pp.177-186
• /
• 2003

In the present study, the flow characteristics of developing turbulent flows are investigated at the exit region of a square cross-sectional 180" curved duct with dimensions of 40mm$\times$40mm$\times$4000mm (height $\times$ width $\times$length). Smoke particles produced from mosquito coils were used as seed particles for the LDV measurement. Experiments were carried out to measure axial velocity profiles, shear stress distributions and entrance lengths by using an LDV system and Rotating Machinery Resolver RMR with PHASE software. Experimental results clearly show that the time-averaged Reynolds number does not affect oscillatory flow characteristics because the turbulent components tend to balance the oscillatory components in the fully developed flow region. Also, the velocity profiles are in good agreement with 1/7power law such as the results of steady turbulent flows. The turbulent intensity linearly increases along the walls and is slightly higher, especially in the period of deceleration. On the other hand, the LDV measurements show that shear stress values in slightly higher in the period of deceleration due to the flow characteristics in the exit region. The entrance length where flows become stable appears at the point that is 40 times the length of hydraulic diameter.eter.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
• /
• 한국신재생에너지학회 2006년도 춘계학술대회
• /
• pp.445-450
• /
• 2006

유출지하수나 지표수를 열원으로 하는 지열히트펌프의 기초자료로 활용하기 위하여 Pond Loop형 열교환기를 설계, 제작하여 유동이 없는 수조 내에서 수조의 온도가 변화함에 따라 일정한 열교환기 입구온도를 유지하면서 열전달량을 측정하였다. 그 결과 수조를 Heat Source로 사용하는 경우 $5,500{\sim}4,500kcal/h$의 열량이 전달되었고, 수조를 Heat Sink로 사용할 경우 $5,200{\sim}3,500 kcal/h$의 열량이 전달되었다. 또한 열교환기 관내 유속이 증가함에 따라 열전달량이 증가하는 경향성을 확인할 수 있었고, 이는 동시에 열교환기 입출구의 차압을 증가시킴을 알 수 있었다. 열교환기의 설계단계에서 사용하였던 열전달관계식으로 구한총괄열전달계수, U와 실험값을 통해 유추한U값을 비교한 결과 실험에 의해 유추된 U값이 $24{\sim}27%$ 설계치보다 크게 나타났다. 본 연구를 통하여 유출지하수 뿐만 아니라 하수 및 하천수를 이용한 지열히트펌프의 기초자료를 확보할 수 있었다.

• 대한토목학회논문집
• /
• 제32권2A호
• /
• pp.123-130
• /
• 2012

증기를 발생시켜 터빈(turbine)을 회전시키는 화력 및 원자력 발전 계통에서 냉각시설은 필수적인 구조물이며, 냉각수 순환 계통은 일반적으로 해수를 취수하여 발전소 내의 복수기까지 유입시켜 증기와 열 교환 후 다시 외해로 배출시키는 형태를 취하고 있다. 최근 냉각수 취 배수 방식을 표층 취 배수 방식이 아닌 심층 취 배수 방식으로 변경하고 있는데, 기존 원전의 재순환 온도에 대한 영향을 최소화 하고, 온배수 방류시 밀도차로 인한 부력으로 온배수 혼합효과를 높여 온배수에 의한 환경피해 범위를 최소화하기 위해서이다. 특히, 하절기에 저층의 저온 냉각수를 취수할 수 있다는 이점 때문에 향후 계획되는 발전소들도 심층 취 배수 방식을 도입할 것으로 예상된다. 본 연구에서는 원자력 발전소의 냉각시설 중 심층 취 배수 구조물의 입구 주변을 3차원 전산유체역학 코드인 $FLOW-3D^{(R)}$로 모사하여 그 흐름특성을 분석하였다. 취수구(intake)의 경우 연직취수 조건에서 유속 덮개(Velocity cap), 배수구(diffuser)의 경우 방류수의 분사방향에 변화를 주어 모의하였으며, 그 결과 취수구의 경우 유속덮개에 의한 연직 유속성분의 현저한 감소로 인한 어류 유입영향을 최소화할 수 있을 것으로 판단되며, 배수구 희석효과는 Jirka 및 Harleman이 제시한 2차원 온배수 프룸(frume)과 잘 일치 하는 것으로 나타났다.

• 한국해안·해양공학회논문집
• /
• 제23권6호
• /
• pp.489-495
• /
• 2011

해양에너지는 무궁무진한 부존량을 지니고 있으며 2차적인 환경문제를 야기 시키는 위험성이 상대적으로 작기 때문에 더욱 기대가 모아지고 있다. 우리나라의 서해안은 조수간만의 차가 크기 때문에 해양에너지 중에서도 조력발전을 통한 대규모 신재생에너지 창출이 유리한 지역이다. 아울러 조력발전을 위한 발전소를 해상에 설치 할 경우, 댐 건설에 따른 교량효과, 관광자원효과 및 만내 하천범람을 조절효과 등 다목적의 개발 기대효과를 얻을 수 있다. 조력발전을 위해서는 외해 조석과 발전소 운전에 따른 조지수위 변화에 따라 결정되는 가용수두가 크고, 비교적 광역의 조지면적이 필요하다. 본 연구에서는 가용수두가 클 뿐만 아니라, 만입구가 좁고, 만내에 넓은 조지면적을 지닌 서해안에 위치한 가로림만에 조력발전소를 건설할 경우, 조력발전에 따른 효과를 예측하는데 있어서 필수적인 수리특성의 변화를 EFDC모델을 이용한 수치모형실험을 통해 검토하였다. 검토 결과, 조력발전 입지로서의 가로림만의 입지타당성을 확인하였으며, 대상지역은 창조시의 유속보다는 낙조시의 유속이 빠르기 때문에 낙조시 유속이 빠른 서측수로에 수차발전기를 설치하고 동측수로에 수문을 설치해야 하는 등의 설계 지견을 얻을 수 있었다.

• 에너지공학
• /
• 제15권4호
• /
• pp.243-249
• /
• 2006

본 실험적 연구는 슬릿휜-관열교환기의 냉매측 압력강하에 대하여 수행하였다. 응축기의 설계조건에서 미세휜관내 냉매 R22와 R134a의 압력강하에 대한 실험데이터와 앞서 제안한 상관관계식과 상호 비교하였다. 실험은 냉매 R22와 Rl34a의 응축기 입구온도 $60^{\circ}C$, 질량유속 $150{\sim}250\;kg/m^{2}s$ 범위에서 수행하였다. 공기의 유입조건은 건구온도 $35^{\circ}C$, 상대습도 40%이며, 공기유속의 범위는 $0.68{\sim}1.43\;m/s$이다. 실험결과 응축기의 과냉도 $5^{\circ}C$ 조건에서 R134a의 압력강하는 R22보다 $22{\sim}22.6%$ 높게 나타났으며, 냉매의 질량유속 $200{\sim}250\;kg/m^{2}s$의 범위에서 실험으로부터 측정한 R22와 Rl34a의 압력강하는 예측결과와 ${\pm}20%$내에 일치하였다.

• 청정기술
• /
• 제25권2호
• /
• pp.147-152
• /
• 2019

각종 산업시설과 발전시설에서 배출되는 입자상 물질의 문제로 인하여, 입자상 물질의 제거 효율이 뛰어난 전기집진기의 중요성이 증가하고 있다. 전기집진기의 효율은 전기집진기 내부의 유동분포에 매우 큰 영향을 받으므로, 전기집진기 내부의 유동 균일화를 위한 연구가 지속적으로 이루어지고 있다. 본 연구에서는 유입부, 디퓨저, 본체, 수축부로 구성된 길이 3.5 m, 높이 0.875 m 전기집진기를 제작하였다. 디퓨저에는 3개의 타공판을 설치하였다. 5개의 피토관을 높이 방향으로 부착하여 전기집진기 단면 55지점의 유속을 측정하였다. 디퓨저에 타공판이 설치되었을 때, 전기집진기 내부의 유동분포는 RMS%를 이용하여 평가하였다. 또한 타공판의 타공률 변화에 따른 유속분포도 분석하였다. 그 결과, 타공판이 전기집진기 내부의 유동분포에 미치는 영향이 매우 큼을 확인하였고, 디퓨저 입구에서부터 40%, 50%, 50% 타공률을 가진 타공판을 설치하였을 때, 가장 균일한 유동분포를 나타내었다.

• 한국해양학회지:바다
• /
• 제11권2호
• /
• pp.37-48
• /
• 2006

2003년 6월에 고군산군도와 비응도를 완전히 연결한 새만금 4호 방조제의 완공이 연안역 표층 $M_2$조류분포에 미치는 영향을 알아보기 위하여 2002년과 2004년에 HF radar로 관측된 유동자료를 분석하였다. 분석에 사용된 자료와 유속계 계류에 의해 관측된 자료는 좋은 일치를 보였다. $M_2$조류는 관측구역 내에서 반시계방향의 회전성을 보였으며 방조제 완전 체절로 인하여 회전방향이 변경되지는 알았다. 2002년에는 방조제의 미체절 구간을 통해 서쪽으로 향하던 ebb jet가 관측되었지만, 2004년에는 이 흐름이 나타나지 않았다. 방조제 완전체절로 인하여 금강하구 입구부근에서 유속이 증가하였고, 고군산군도 및 방조제 부근에는 유속이 감소하였으며 최강 창조류의 방향이 동서방향에서 남북방향으로 변화되었고 최강 창조류 발생시각이 늦어졌다. 연도 주변해역에서도 최강 창조류 방향이 시계방향으로 변경되었으나 최강 창조류 발생시각은 오히려 빨라졌다. 이러한 $M_2$ 조류타원 특성의 변화는 방조제 체절의 영향이 연도와 말도를 잇는 지역까지 미치고 있음을 의미한다.

• 한국해양학회지:바다
• /
• 제5권2호
• /
• pp.105-118
• /
• 2000

반폐쇄형의 함평만 입구를 가로지르는 두 개의 정점(H1, H2)에서 1999년 8월 12-13일 대조기에 각각 한 조석주기동안 물리적 특성과 부유퇴적물의 농도변화에 대한 정선관측을 실시하였다. 수온과 염분의 조석변화는 각각 26.0-27.9$^{\circ}C$, 30.9-31.5 범위에서 창조시 저온과 고염분의 외해수 그리고 낙조시 고온과 저염분의 연안수 특성을 보이며, 복사열이 강한 여름철임에도 불구하고 강한 조류의 혼합작용으로 인해 수괴의 수직적 혼합이 잘 이루어지고 있다. 부유퇴적물의 농도는 표층에서 낮고 저층으로 향하면서 높아지며 수층별로 뚜렷한 차이를 보이고 있다. 불량한 분급도를 보이는 부유퇴적물은 대부분 극세립- 세립실트(>40%)로 구성되어 있는 가운데, 점토 크기 이하(<4 ${\mu}m$)의 세립자들은 에너지가 약한 정조시에 상호간의 결합을 통해 입자 덩어리를 형성하고 있다. 조석별 평균유속의 세기는 남서쪽 정점 H1의 경우 낙조류가 창조류에 비해 수층에 따라 23-59${\%}$ 우세한 반면, 정점 H2에서는 오히려 창조류가낙조류에 비해 27-37${\%}$ 우세한 비대칭성을 보이고 있다. 이에 따른 각 정점에서 계산된 잔여유속은 정점 H1에서 아주 큰 값(-10${\sim}$-20 cm $s^{-1}$)으로 외해쪽으로 향하고 있는 반면, 정점 H2에서는 내만쪽으로 향하는 미약한 흐름(<5 cm $s^{-1}$)이 존재한다. 한편, 부유퇴적물의 농도변화는 남서쪽(H1)에서 낙조시에 비해 창조류를 따라 외해로부터 유입되는 양이 많고, 정점 H2에서는 창조시에 비해 낙조류를 따라 외해로 유출되는 양이 훨씬 높게 나타나고 있다. 잔여유속과 부유퇴적물의 농도를 고려한 부유퇴적물의 순이동률($f_{s}$)은 모든 정점에서 수층에 따라 -1.7 ${\sim}$-15.6${\times}$$10^{-3}$ kg $m^{-2}$ $s^{-1}$ 속도로 일관되게 외해쪽으로 향하고 있으며, 북동쪽에서 보다 빠른 이동률을 보이고 있다. 부유퇴적물의 순이동량($\c{Q}_{s}$)은 정점 H1과 H2에서 각각 0.37${\times}$$10^{3}$, 0.21${\times}$$10^{3}$ kg $m^{-1}$의 양이 여름철 대조기 한 조석주기동안에 외해로 빠져나가고 있는 것으로 나타났다. 함평만 입구에서 여름철임에도 불구하고 부유퇴적물이 외해쪽으로 이동되고 있는 것은 내만에 발달되어 있는 조간대의 침식을 의미하는 것으로서, 지금까지 서해안 조간대에서 보고되고 있는 일반적인 여름철 퇴적현상과는 상이한 결과를 나타내고 있다.