Riemann 문제는 천수방정식과 같은 쌍곡선형 방정식과 단일한 도약에 의해 불연속인 어떤 점의 좌 우에서 상수인 자료로 구성되는 초기치 문제로서 그 해법은 Godunov 방법과 같이 정확해에 의하면 정확 Riemann 해법, 근사 기법에 의하면 근사 Riemann 해법으로 불린다. 지금까지 이용되는 근사 Riemann 해법으로는 1981년에 P. L. Roe가 제안한 Roe의 선형화 기법과 1983년에 A. Harten, P. D. Lax, 그리고 B. van Leer가 제안한 HLL 기법의 수정 기법들이다. 최대 및 최소 파속만 고려하는 것으로 알려진 HLL 기법은 1988년에 B. Einfeldt의 제안에 의해 두 파속의 결정에서 Roe의 선형화 기법에 따른 고유치와 비교하는 것으로 수정되었다(HLLE 기법). 또한, 1994년에 E. F. Toro 등은 접촉파를 고려하기 위해 선형화된 지배방정식의 정확해로부터 중앙 파속을 고려하는 기법을 제안하였고, 이를 HLLC 기법으로 불렀다. 2002년에 T. Linde는 중앙 파속을 평가하기 위해 일반화된(수학적) 엔트로피 함수를 도입하였으며, van Leer는 이를 HLLL 기법으로 불렀다. 이 기법에서는 접촉파의 평가를 위해 보존변수에 대한 일반화된 엔트로피 함수로부터 중앙 파속이 유도되며, 이것과 특성 속도의 비교를 통해 최대 및 최소 파속이 결정된다. 따라서 이 기법에서는 모든 파속이 초기치로부터 결정되므로 HLLE 기법과 달리 Roe의 선형화 기법과 완전히 결별되고 HLLC 기법과 달리 정확해에 의존되지 않는 점에서 HLLL 기법은 모태인 HLL 기법의 온전한 계승으로 볼 수 있다. HLLL 기법은 여러 분야에 적용된 바 있으나, 수공학 분야에 적용된 사례는 알려진 바 없다. 이는 천수방정식에 대한 (물리적) 엔트로피 함수가 명확하지 않기 때문인 것으로 보인다. 이 연구에서는 보존변수로부터 정의되는 총 에너지를 일반화된 엔트로피 함수로 간주하여 모형을 구성하고, 정확해가 알려진 1차원 문제에 대해 적용성을 검토하였다. 정확해가 알려진 경우에 대해 모의한 결과, 1차 정도 수치해의 한계에도 불구하고, HLLL 기법의 결과는 대체로 정확해와 잘 일치하였으며 그 외의 HLL-형 기법의 그것에 비해 우수한 것으로 나타났다. 특히, 물이 빠져 바닥이 드러나는 상태에 대한 접촉 파속의 추정에서 Riemann 불변량을 이용하는 HLLC 기법에 비해 물이 빠지는 전선을 더 정확하게 포착하는 HLLL 기법의 결과는 매우 고무적이었다.
이 연구에서는 고압 호스에서의 파속 데이터에 기초한 새로운 맥동류 해석법을 제안한다. 이어서, 저자가 제안한 고압 호스에서의 파속 측정법인 "3개 압력 변환기를 갖는 폐쇄 출구 도관법"을 사용하여 자동차 동력 조향 장치용 레조네이터 호스 각 부품에서의 파속 데이터를 계측해둔다. 최종적으로 몇 개의 연구 대상 레조네이터 호스에 대한 압력 맥동 감쇠 특성 실험 및 시뮬레이션을 수행한다. 그 결과로부터, 제안한 압력 맥동 전파 특성 해석법의 타당성을 검증한다.
쇄파대에서 발생되는 연안류의 분포는 완만한 곡선분포를 보이는데 단순파인 경우이의 해석은 확산계수의 도입으로만 가능하다는 점은 널리 알려진 사실이다. Harris(1967)는 현장관측과 수조실험으로 이 분야 초기연구로서 쇄파대 확산의 변이를 무시하고 평균확산계수치만을 고려하였다. 연안류해석의 확고한 이론적 기초를 마련한 Longuet-Higgins(1970)는 그의 이론식 도출고정에서 확산계수 도입의 필요성을 인식하였으며, 특성길이로서 연안선으로부터의 거리를 택하고 특성속도로서 파속을 택하였으며 쇄파대내에서 파속은 군속도와 같다고 가정하였다. (중략)
파속 작물인 대파, 양파, 부추 및 마늘의 조추출물이 각종 작물의 유묘생육에 미치는 영향은 다음과 같다. 1. 파속 식물의 조추출물은 국화와 상추의 유묘생육을 저농도부터 억제하기 시작하여 농도가 높아짐에 따라 억제효과가 증가하였으며, 특히 상추는 하배축에 비해 근의 신장억제 효과가 컸다. 2. 벼의 유묘생육은 국화과 작물과는 달리 대파와 부추의 근추출물은 300에서 700ppm까지, 대파, 마늘, 및 부추의 경엽추출물에서는 500에서 1,000ppm까지 근의 신장을 현저히 촉진시켰다 그러나 지상부의 생육은 저농도에서 촉진되었다. 3. 마늘과 양파의 경엽추출물은 2,000혹은 3,000ppm의 고농도까지 각각 배추의 근 및 하배축을, 모든 파속 식물의 근추출물은 300에서 700ppm까지 근의 신장을 각각 촉진시켰으나 하배축 신장에는 큰 영향을 미치지 않았다. 4. 무의 유묘생육은 양파, 마늘 및 부추추출물에서 저농도에서는 촉진효과가 현저히 나타났으나 농도가 증가함에 따라 감소하였으며 부추의 근추출물은 고농도에서도 근의 신장이 촉진되었다. 대파 추출물은 뚜렷한 활성이 나타나지 않았다. 5. 고추의 유묘생육은 양파와 마늘의 경엽추출물에서만 5,000ppm의 고농도까지 하배축의 신장촉진효과가 나타났을 뿐 타처리구에서는 뚜렷한 촉진효과가 인정되지 않았다. 6. 오이의 유묘생육은 모든 파속 식물의 추출물에서 주근, 측근 및 하배축의 신장이 현저히 촉진되었으며 특히 양파와 마늘추출물에서 측근의 신장촉진이 두드러졌다. 7. 참외의 유묘생육은 오이와는 달리 저농도에서 약간의 촉진효과가 나타났으나 고농도에서는 억제되는 경향을 보였다.
본고에서는 고속선의 항행 안전성과 관련된 공통의 문제로서 파랑중 조종성능에 관해서 언급하 고자 한다. 파랑중 조종성능이 문제시되는 것은 선박이 추파(following seas) 또는 추사 파(quartering seas)를 받으면서 고속으로 항해할 때이다. 보통의 속도 범위에서 운항되는 일반 선박중에서도 컨테이너선, 어선 등과 같이 비교적 속력이 빠른 선박은 추사파중에서 선수 동 요가 크게 일어나며, 보침을 위한 조타량이 커짐과 동시에 힁동요가 심하게 일어나는 것으로 알려져 있다. 이러한 불안정 현상은 정도의 차이는 있을지언정 고속선에서도 마찬가지 경향을 보이고 있다. 파랑중 조종성능을 요약하면 추파 또는 추사파중에서의 복원성과 보침성 문제에 귀착된다, 추사파중에서의 복원성 문제는 선체 중심이 파정에 위치할 때 복원력 저하로써 설명될 수 있으며, 이러한 현상은 파장과 선체 길이가 거의 같고 선속이 파속과 거의 같은 조건하에서 일어난다고 알려져 있다. 이러한 조건을 만족하는 선속은 Froude수 0.4 정도로서 고속선의 운항 범위에 미달되는 속도이다. 추사파중에서의 보침성 문제는 브로칭(broaching-to) 현상으로써 설명될 수 있으며, 브로칭 현상은 파장이 선체 길이의 2배 정도이고, 선속과 파속이 거의 같은 조건하에서 일어난다고 알려져 있다. 이러한 조건을 만족하는 선속은 Froude수 0.56 정도로서 고속선의 운항 범위와 일치하는 속도이다. 따라서 본고에서는 고속선을 대상으로 하기 때문에 복원성 문제는 다루지 아니하고 브로칭 현상에 관해서만 간략히 기술하기로 한다.
본 연구는 인공절리의 경사, 인공절리와 발파공 간의 거리, 그리고 인공절리의 수가 압력파동의 전파, 균열의 전파, 그리고 발파파동의 속도에 미치는 영향을 평가할 목적으로 수행되었다. 이 평가작업은 동적 FEM 프로그램인 AUTODYN 상에서 지원되는 Euler-Lagrange solver를 사용하여 수행되었다. 주요 결과로서 발파파속은 인공절리와 발파공 간의 거리가 가깝거나 인공절리의 경사가 증가할수록 더 빠르게 감소하는 것으로 나타났다. 인공절리가 없는 경우에 비해 절리가 하나라도 존재하는 경우에는 발파파속의 감쇠가 상당히 크게 발생하였다. 하지만 인공절리의 수가 발파파속의 감쇠에 미치는 영향은 주어진 조건 하에서는 미미한 수준이었다.
파속 식물체 내에 있는 활성물질을 추출 분리하여 생물검정하고, 이들 작물의 경엽을 직접 pot에 시용하여 벼를 재배하였을 때 생육 및 수량 구성 요소에 미치는 영향은 다음과 같다. 1. 벼 유묘의 발근 및 생육을 촉진시키는 물질은 마늘의 염기성 분획과 대파, 양파, 부추 및 마늘의 약산성 분획에서 공통적으로 억제 물질보다 촉진물질의 활성이 높았으며 억제물질은 그 외 분획에서 활성이 높았다. 제 2엽초의 신장촉진 혹은 억제 물질은 공시한 파속 식물에는 내재하지 않았다. 2. 이앙 후 벼 유묘의 고사률은 이앙 당일에 비해 이앙 10일 전에 경엽을 시용한 처리가 높았고 특히 대파와 양파에 비해 부추와 마늘 시용구에서 높았다. 이앙 10일 전 동엽시용은 유효분얼수를 현저히 촉진시켰으며 특히 대파의 50g에서 400g까지, 양파의 50g에서 200g까지는 이삭입수의 증가도 나타나 표준시비구에 비해 수량 증가효과를 가져왔다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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