• 제목/요약/키워드: 정수역학

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정수역학적 작용력을 고려한 Sluice 게이트 하부 형상 개선 (Enhanced Sluice Gate Design applied by Hydrostatic forces)

  • 조한범;이영석
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2021년도 학술발표회
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    • pp.238-238
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    • 2021
  • 토목 구조물에서 수문 (Gate)은 다양한 시설에서 설계되어 적용되고 있다. 이런 수문은 용도나규모, 사용재료, 구동방식에 의해 다양하게 분류되는데, 본 글에서 다룰 Girder 타입의 Sluice Gate 는 가장 많은 분야에서 포괄적으로 적용되는 수문 형식중 하나이다. 일반적으로 2m×2m 미만의 소규모 수문에서는 수문설계에 수리계산이나 응력검토를 요하지 않으나, 높이 5m 가 넘는 대형 수문의 경우 비체의 무게가 수십톤에 달하기 때문에 정수역학이나 동수역학과 같은 수리학적 설계가 반드시 필요하다. 수문설계는 크게 세 가지 해석을 다루는데, 첫 번째는 정수역학 또는 동수역학적 거동에 대한 수문 비체의 구조해석이고 두 번째는 수문의 상승 및 하강을 위한 권양장치 및 수문비체, 구동장치 등의 계산이며 마지막으로는 수문의 형상과 수류형상에 따른 수문의 진동해석 이다. 본 글에서는 두 번째에 해당하는 수문의 상승 및 하강에 영향을 미치는 수리학적 요소들을 통해 가장 합리적인 수문형상설계에 대해 논하고자 한다. 특히 국내에서는 Girder 타입의 수문설계에서 수문하단부 sill 부근의 형상을 쐐기 형태로 일률적으로 적용하고 있는데, 이를 개선하여 유체역학적으로나 경제적으로 보다 유리한 설계안을 본 글을 통해 제안하고자 한다.

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분자동역학 전산모사를 이용한 나노입자 복합재의 탄소성 거동과 항복 예측에 관한 연구 (A Study on the Elastoplastic Behavior and Yield Surface of Polymer Nanocomposites by Molecular Dynamics Simulations)

  • 양승화;유수영;조맹효
    • 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산구조공학회 2010년도 정기 학술대회
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    • pp.558-561
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    • 2010
  • 본 연구에서는 나노복합재의 탄소성 거동과 항복응력을 예측하기 위해 분자동역학 전산모사를 수행하였다. 나일론 기지와 실리카 나노입자가 포함된 단위 셀 구조로부터 나노입자의 체적분율 변화에 따른 응력-변형률 선도를 등변형률을 적용한 등온등압 앙상블 전산모사로부터 도출하였다. 4%의 변형률 범위에서 나노복합재의 탄성계수를 도출하였고, 이를 이용하여 2% 오프셋 방법으로 항복응력을 예측하였다. 나노입자의 유무에 따른 항복평면의 변화와 고분자 재료에서 나타나는 정수압 효과가 항복평면에 미치는 영향을 확인하기 위해 일축 인장/압축 그리고 이축 인장/압축을 수행하였고, 각각의 경우에 나타나는 나노복합재 내부의 자유체적 변화에 대한 분석을 통해 나노입자의 강화효과를 고찰하였다. 또한 고분자 기지로 인해 발생하는 정수압 효과를 반영한 von-Miss 항복평면을 도출하고, 입자의 체적분율 변화에 따른 항복응력의 예측이 가능하도록 정수압효과에 대한 파라메터를 체적분율의 함수로 근사하였다.

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선행압축이론을 이용한 화강풍화토의 다짐 후의 간극비로부터 지반강도정수 추정 방법 (Method for the Evaluation of Strength Parameter from the Void Ratio of Decomposed Granite Soil after Compaction Using Preconsolidation Theory)

  • 함태규
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제25권6호
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    • pp.89-99
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    • 2009
  • 다짐재료의 물리적인 지표와 역학적정수와의 관계를 명확히 하고, 설계에 필요한 역학정수를 간극비 및 건조밀도 등의 물리적 지표를 통해 간단히 추정하는 방법을 제시하기 위하여, 화강풍화토를 이용한 다짐시험, 일차원압축시험, 불포화삼축압축시험을 실시하였다. 실험결과, 다짐으로 인해 공시체는 과압밀상태가 되며 다짐 에너지의 증가로 공시체의 강도정수가 증가되는 것이 정량적으로 확인되었고, 다짐재료의 과압밀상태를 평가하는 선행압축이론을 이용하여 다짐 후의 간극비로부터 강도정수를 추정하는 방법을 제시하여 그 공학적 적정성을 확인하였다.

표준삼축시험으로부터 사질토에서의 한계상태정수 결정에 관한 연구 (I) : 고찰 및 적용 (Determination of Critical State Parameters in Sandy Soils from Standard Triaxial Testing (I) : Review and Application)

  • 조계춘
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제19권1호
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    • pp.61-75
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    • 2003
  • 한계상태 토질역학을 사질토의 전단거동에 대한 적용을 용이하게 하기 위해서, 표준삼축 시험으로부터 사질토에서의 한계상태정수 결정에 관하여 종합적인 고찰을 실시하였다. 첫째로, 문헌에 있는 어휘론적인 차이점들을 명확히 함으로써, 한계상태는 대변형에서의 궁극적인 최종상태를 나타냄을 추론하였다. 둘째로, 한계상태정수의 특성들에 관하여 검토하였고, 초기상태, 구주 하중조건 및 배수조건에 따른 한계상태선의 유일성과 유사한계상태조건의 민감성을 검증하였다. 셋째로, 한계상태정수로부터 액상화후 전단강도 즉 액상화된 흙에서의 신뢰할 수 있는 궁극적인 전단강도를 산정하기 위하여 한계상태 토질역학을 예제로서 적용하였다.

대심도 해저 연약점토의 압축지수(Cc) 특성에 관한 연구 (A Characteristic Study of Compression Index(Cc) of the Deep Seabed Soft-Clay)

  • 홍순택;이승호
    • 한국지반환경공학회 논문집
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    • 제12권5호
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    • pp.21-28
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    • 2011
  • 연약지반의 효율적이고 경제적인 설계와 시공을 위하여 사전에 물리적, 역학적 특성을 상세히 파악하는 것이 중요하다. 본 연구는 대심도 해저지층의 연약점토에 대하여 함수비, 초기간극비, 액 소성한계, 압축지수 등의 물리적 역학적 특성을 파악하고 토질정수간의 상관성을 규명하여 국내 외 학자들이 발표한 식과 비교 분석하였다. 또한 이를 비교하여 높은 상관성을 가질 수 있는 대표적인 관계식을 산정하였다.

고성만 참굴의 개체군 역학모델

  • 오경희;방익찬;최광식;김윤;김성연
    • 한국어업기술학회:학술대회논문집
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    • 한국어업기술학회 2001년도 춘계 수산관련학회 공동학술대회발표요지집
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    • pp.614-615
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    • 2001
  • 참굴 개체군 역학모델은 양식장의 환경요인들과 생물학적인 요인들이 굴 성장에 미치는 영향을 파악하기 위해 Powell et al.(1992)과 Hofmann et al.(1992)등이 미국산 참굴인 Crassostrea viginica에 적용하면서 개발되었다. 이후 Kobayashi et al.(1997)가 일본산 참굴인 Crassostrea gigas에 적용시키면서 발전되어 왔고, 우리나라에서는 현등(2001)이 가막만에서 참굴의 최적정수용량을 파악하기 위해 적용하면서 처음 시도되었다. (중략)

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전산유체역학(CFD)을 이용한 무동력 와류 혼화장치의 유동해석 및 응집제 혼화장치 적용 가능성 연구 (A Study on Applicability of Coagulant Mixer and Flow Analysis of the Non-powered Vortex Mixer using CFD)

  • 김수연;채종성;김신영;장몽우;엄태인
    • 대한환경공학회지
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    • 제39권12호
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    • pp.706-713
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    • 2017
  • 본 연구는 국내 정수장에 무동력 와류 혼화장치를 설치하여 기존 기계식 급속혼화장치를 사용하는 정수장의 수처리 효율 및 적용 가능성을 비교 분석하였다. 이를 위해 무동력 와류 혼화장치의 유체 유동 특성 및 손실수두를 전산유체역학(CFD)으로 계산하였다. 혼화장치 내부의 수두손실률은 유입속도가 0.5 m/sec일 때 11.30%, 0.6 m/sec일 때 16.27%, 0.7 m/sec일 때 21.44%로 유입속도가 증가할수록 수두손실이 급격하게 증가하며 혼화지 설계 시 최적 유입 유속는 0.5 m/sec이다. 0.5 m/sec일 때 난류강도는 입구는 2.37%, 출구는 7.83%로 응집을 위한 혼화강도는 충분하다. 유입수의 유속이 0.38 m/sec인 정수장의 기계식 급속혼화장치 12대를 모두 무동력 와류 혼화장치로 대체하여, 3년 동안 운전한 정수장의 수질 검사결과는 기존의 급속혼화장치를 운전하는 정수장과 수질 차이가 없었으며 수질 기준에 적합하였다. 기존의 급속혼화장치를 무동력 혼화장치로 교체하면 1대당 동력소비량 64,143~65,306 kWh/y의 에너지를 절감할 수 있다.