• Title/Summary/Keyword: 평형조건

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Comparison of adaptation length coefficient equations for nonequilibrium sediment transport simulation (비평형 유사이송 모의를 위한 적응거리계수 산정 공식 비교)

  • Jeong, Anchul;Kim, Seongwon;An, Hyunuk;Jang, Chang-Lae;Jung, Kwansue
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2018.05a
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    • pp.76-76
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    • 2018
  • 하천에서의 유사이송과 하상변동을 분석하는 대표적인 방법으로는 현장에서 유사량이나 하상고를 측정하여 분석하는 실측에 의한 방법, 수리모형 실험과 수치모형을 이용하는 방법이 있다. 이 중에서 실측에 의한 방법은 시간과 비용의 한계로 수치해석모형을 이용한 연구가 많이 이루어 지고 있다. 현재까지 개발된 다양한 하상변동 수치모형들은 유사이송 상태를 평형 유사이송 상태를 가정하고 개발되어 왔다. 평형 유사이송은 흐름과 하상재료 등의 조건이 발생시킬 수 있는 유사이송능력과 실제 유사이송률이 동일하다고 가정하는 것이다. 그러나, 실제 유사이송에서는 흐름 및 지형 등의 변화에 따라서 지속적으로 새롭게 형성되는 유사이송능력에 실제 유사이송률이 빠르게 도달하지 못하면서 유사이송능력과 유사이송률 사이에 시 공간의 격차가 발생하게 된다. 이러한 상황을 비평형 유사이송이라고 하며 지속적인 하상 상승 및 저하가 발생하는 구간, 댐과 같은 구조물에 의해서 유사의 연속성이 차단되는 구간, 하상재료가 불연속한 구간 등에서 주로 발생하는 것으로 알려져 있다. 비평형 유사이송을 수학적으로 모의하기 위한 대표적인 방법에는 적응거리계수와 회복계수를 이용하는 방법이 있다. 위의 계수들은 흐름 및 하상 특성을 이용하여 공간에 대한 유사이송의 지체현상을 고려하는 방법으로 이를 산정하기 위한 다양한 공식들이 제시되고 있다. 그러나, 각 공식들에 의해서 제시되는 값에 많은 차이가 있는 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 실내실험과 수치실험을 통해서 평형/비평형 유사이송 및 집중형/분포형 적응거리계수를 고려한 모의 결과를 비교하였으며, 적응거리계수 산정공식에 따른 비평형 유사이송 모의 결과를 비교하였다. 본 연구에서 적용한 실내실험에 대해서는 평형 유사이송보다는 비평형 유사이송을 고려한 경우와 비평형 유사이송 공식을 이용하여 적응거리계수를 분포형 매개변수로 이용하는 경우가 실제 하상변동 모의 결과에 더 근접한 수치실험 결과를 제공하는 것으로 나타났다.

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Regrowth Ability and Species Composition of Phytoplankton in International Commercial Ship's Ballast Water Berthed at Pusan and Daesan Ports (부산과 대산항에서 선박평형수에 유입된 식물플랑크톤의 종조성과 재성장능력)

  • Baek, Seung-Ho;Jang, Min-Chul;Shin, Kyoung-Soon
    • The Sea:JOURNAL OF THE KOREAN SOCIETY OF OCEANOGRAPHY
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    • v.16 no.2
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    • pp.106-115
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    • 2011
  • The aim of this study is to assess the importance of ballast water discharge as a vector for the introduction of exotic species into Pusan and Daesan Ports, Korea. We also examined to understand the impacts of environmental factors on the survival success of introduced species by ship's ballast water in laboratory experiments. Seven ship's ballast water originated from the coastal water of China (Taicang, Ningbo and Jinshan), Japan (Tokuyama, Moji and Akita), and Singapore. According to PCA (principal components analysis) analysis, environmental factor in the each ballast and shipside waters were different by bioregion. Based on cluster analysis, the phytoplankton community structures were distinguished for ballast water origin. Most of the major taxonomic groups were diatoms and, the others were dinoflagellate, silcoflagellate and several fresh-waters species. In particular, species number and standing crops of phytoplankton in the ballast tanks decreased with the increasing age ofballast water(r = -0.35 for standing crop; r = -0.63 for species number). In the laboratory study, although phytoplankton in ballast water treatment did not survive even in optimal temperature, the in vivo fluorescence of phytoplankton viability increased under the nutrient typical of shipside water and F/2 medium at $15^{\circ}C$ and $20^{\circ}C$. The diatoms species such as Skeletonema costatum and Thalassiosira pseudonana in ballast water were successfully regrown. On the salinity gradient experiments for Shui Shan (2) vessel, several freshwater species, brackish and marine species were successfully adapted. Of these, S.costatum was able to tolerate a wide range of salinities (10 to 30 psu) and its species-specific viability was suitable for colonization.

Shear Strain Big-Bang of RC Membrane Panel Subjected to Shear (순수전단이 작용하는 RC막판넬의 전단변형률 증폭)

  • Jeong, Je Pyong
    • KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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    • v.35 no.1
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    • pp.101-110
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    • 2015
  • Recently, nine $1397{\times}1397{\times}178mm$ RC panels were tested under in-plane pure-shear monotonic loading condition using the Panel Element Tester by Hsu (1997, ACI). By combining the equilibrium, compatibility, and the softened stress-strain relationship of concrete in biaxial state, Modern Truss Model (MCFT, RA-STM) are capable of producing the nonlinear analysis of RC membrane panel through the complicated trial-and-error method with double loop. In this paper, an efficient algorithm with one loop is proposed for the refined Mohr compatibility Method based on the strut-tie failure criteria. This algorithm can be speedy calculated to analyze the shear history of RC membrane element using the results of Hsu test. The results indicate that the response of shear deformation energy at Big Bang of shear strain significantly influenced by the principal compressive stress-strain (crushing failure).

Analysis of Factors Affecting the Slope Stability of Uncontrolled Waste Landfill (비위생 폐기물 매립지 사면의 안정성에 관한 영향인자 분석)

  • Yoo, Han-Kyu;Choi, Bong-Hyuck
    • Journal of the Korean GEO-environmental Society
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    • v.3 no.1
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    • pp.5-12
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    • 2002
  • The effects of ground water level, shear strength parameters of refuse, and geological condition of ground on the slope stability of uncontrolled waste landfill were studied. The Janbu method of slices based on the limit equilibrium method was used to calculate the minimum factor of safety with respect to slope stability of landfill. The analytical results showed that the factor of safety for a fully dried condition of landfill increased 2.4~2.8 times as great as that for a fully saturated condition of landfill. Under the condition of actual ground water level, the factor of safety linearly increased with increasing both cohesion and internal friction angle of refuse. Also, when the potential failure surface passed through the underlying layer, the factor of safety and shape of potential failure surface were found to depend on geological conditions of underlying layer.

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Drying Characteristics of Filefish Fillet (말쥐치육(肉)의 건조특성(乾燥特性))

  • Lee, Byeong-Ho
    • Journal of the Korean Society of Food Science and Nutrition
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    • v.11 no.1
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    • pp.37-43
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    • 1982
  • Constant rate period, falling rate period and diffusion coefficient using filefish fillet as sample during drying in hot air drier were determined under controlled conditions of temperature, humidity and air velocity. Drying rate curve consisted of a short period of constant rate and two stages of falling rate period. When 1 to 3m/see of air velocities were applied, diffusion coefficients were in the range of 1.9130 to $2.6187\;{\times}\;10^{-6}\;\textrm{cm}^2/sec$ at $50^{\circ}C$. 2.4806 to $3.5342\;{\times}\;10^{-6}\;\textrm{cm}^2/sec$ at $60^{\circ}C$ and 4.3405 to $5.3042\;{\times}\;10^{-6}\;\textrm{cm}^2/sec$ at $70^{\circ}C$, respectively. Available lysine content was decreased by 15%. 16% and 20% in the fillet dried at $50^{\circ}C$, $60^{\circ}C$ and $70^{\circ}C$, respectively.

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Treatment of dye wastewater by emulsion liquid membrane (에멀젼 액막을 이용한 염색 폐수의 처리)

  • 김재림;오준택;김종국;김우식
    • Membrane Journal
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    • v.5 no.4
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    • pp.129-136
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    • 1995
  • This study is concerned with the treatment of dye wastewater by carrier meditated emulsion liquid membrane. Optimum conditions for the removal of anionic dye and cationic dye by the emulsion liquid membrane(ELM) containing Aliquat 336 or D2EHPA were obtained in the batch operation, an actual dye wastewater was tested under these conditions. Dye reagents used were Sirius Red(Direct dye), Reactofix Supra Blue(Reactive dye), and Apollo Blue(Basic dye). The experimental variables were surfactant(Span 80) and carrier(Aliquat 336 or D2EHPA) concentration in the membrane phase, the counter ion($Na_2SO_4$) concentration in the internal phase and the amount of emulsion. Extraction equilibrium arrived within 5 minutes after starting reaction and more than 95% of dye ion could be removed. The carrier concentration in the membrane phase was the most crucial for the removal efficiency, but other variables effected to the reaction time more than the removal efficiency. The dye wastewater was treated under the optimum conditions in two steps. The absorbance at 550nm of wastewater was decreased 0.53 to below 0.03 after 10 minutes treatment.

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PBMS용 전기 동역학적 입자 집속 모듈 연구

  • Kim, Myeong-Jun;Kim, Dong-Bin;Mun, Ji-Hun;Kim, Tae-Seong
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2013.02a
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    • pp.180-180
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    • 2013
  • 반도체, 디스플레이와 같이 저압, 극청정 조건에서 진행되는 공정에서 발생한 오염입자는 수 율에 큰 영향을 미친다. 따라서 공정 중에 발생한 오염입자를 실시간으로 모니터링할 수 있는 장비에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. Particle Beam Mass Spectrometer (PBMS)는 저압에서 실시간으로 나노 입자의 크기를 측정할 수 있는 대표적인 장비 중 하나이다. 입자를 포함한 가스 유동이 PBMS로 유입되면, 우선 입자를 입자빔의 형태로 집속하는 공기역학렌즈를 통과하게 된다. 집속된 입자는 노즐에 의해서 가속되며, 이로 인해 충분한 관성을 가지게 된 입자는 양극과 음극, 필라멘트로 구성된 electron gun에서 전자충돌에 의해 포화상태로 하전된다. 하전한 입자는 electrostatic deflector에서 크기에 따라 분류되어 Faraday detector와 electrometer에 의해 측정된다. 그러나 공기역학렌즈는 입자의 크기가 작아질수록 집속 효율이 급격히 낮아진다는 문제점을 지니고 있다. 이는 입자가 작아질수록 점성에 의한 영향이 관성에 의한 영향보다 커짐으로써 나타나는 현상이다. 최근 이러한 문제점을 해결하기 위해 사중극자를 사용하여 입자를 집속시키는 방법이 대안으로 제시되었다. 사중극자는 서로 마주보는 쌍곡선 형태의 전극구조에 AC 전기장을 인가하는 방식을 사용한다. 사중극자의 중심은 정확히 평형점을 가지게 되며 입자는 사중극자 내에서 진동을 반복하며 평형점을 향해 모이게 된다. 입자의 크기가 작을수록 전기력에 의한 영향을 크게 받으므로 사중극자를 이용한 입자집속 방법은 나노입자의 집속에 있어 공기역학렌즈를 이용한 집속에 비해 이점을 지닌다. 또한 집속 하고자 하는 입자 대상이 바뀔 경우 구조를 바꿔야 하는 공기역학렌즈와 달리 사중극자를 이용한 방법은 AC 전기장을 조절하는 것 만으로 제어가 가능하다. 본 연구에서는 저압 조건에서 나노입자를 집속하기 위한 사중극자의 전극 구조를 이론적인 계산을 통하여 구하였다. 그 결과 0.1 torr의 압력 조건하에서 5~100 nm 범위의 기본 입자를 AC 전압과 진동수를 조절하여 집속할 수 있는 사중극자 형태를 설계하였다.

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Mean Velocity in Vegetation Layer of the Channel with Submerged Vegetation (침수식생 하도의 식생층 평균유속)

  • Song, Ju-Il;Kim, Kyoung-Beim;Kim, Ju-Hyung;Yoon, Sei-Eui
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2012.05a
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    • pp.145-145
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    • 2012
  • 일반적으로 식생하도에서는 다양한 흐름저항 발생으로 인해 통수능은 감소하고 홍수위는 증가할 수 있다. 식생하도 흐름해석을 위해서는 복합적으로 발생하는 흐름저항이 합리적으로 산정되어야 한다. 하도 흐름에 식생을 고려하는 중요한 관점 중 하나는 식생높이에 대한 수심의 비이다. 본 연구에서는 수심이 식생높이보다 큰 즉, 침수식생 조건에서 식생층의 평균유속 산정식을 제시하고자 하였다. 문헌조사 결과 식생층의 평균유속 산정 방법은 크게 두 가지로 구분되었다. 첫 번째는 흐름을 정상, 등류로 가정하고 전 수심에 대한 힘의 평형을 해석하는 것이고(Stone and Shen, 2002), 두 번째는 2층 구조로 분리하여 식생층과 표면층사이에서 발생하는 전단력을 힘의 평형에 포함시키는 것이다(Baptist et al., 2007; Huthoff et al., 2007; Yang and Choi, 2010). Stone and Shen(2002)의 경우 일부 유속을 과대 산정하는 결과를 보였고, 이는 층간 전단력이 무시되었기 때문이다. 따라서 본 연구에서도 2층 구조론을 이용하였다. 그러나 식생의 밀도가 증가하게 되는 경우 식생이 차지하는 부피는 증가하는 반면, 바닥 전단력의 영향은 감소하게 되므로 식생의 부피는 고려하되 바닥 전단력은 무시하였다. 본 연구를 통해 제시한 식생층 평균유속식을 기존 연구의 수리모형실험 결과와 비교한 것은 <그림 1>과 같다. 비교적 일치하는 결과를 보였지만 Dunn et al.(1996), Rowinski et al.(2002)의 실험결과에 대해서는 유속을 과대 산정하는 것으로 나타났다. 이 들 실험조건의 특징은 침수비가 모두 2.0보다 작다는 것이다. 따라서 침수비 조건에 따라 전단력 ${\tau}_i$의 영향이 있는 것으로 판단된다. 본 연구에서는 침수비 2.0을 기준으로 이보다 낮은 침수비에서는 전단력 ${\tau}_i$를 무시하고, 2.0이상에서는 ${\tau}_i$를 고려한 침수식생하도 식생층 평균유속 산정식을 제시하였고 수리실험결과와 비교한 결과 <그림 2>와 같이 수용할 만한 결과를 얻었다.

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Hydraulic mechanism for rill development by interaction between rainfall and inflow water (강우와 유입수 상호작용에 의한 세류발달 수리학적 메커니즘)

  • Shin, Seung Sook;Park, Sang Deog;Sim, Young Ju
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2021.06a
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    • pp.229-229
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    • 2021
  • 최근 이상기상으로 국지성 집중호우가 빈번하게 발생함에 따라 토사유출에 의해 피해가 증가하고 있다. 급경사 사면을 갖는 교란산지와 개발지의 경사면은 토양침식 위험에 노출되어 있다. 특히 지표유출수의 집중흐름에 의한 세류발달은 세류간침식에 비해 많은 토양침식과 토사유출을 발생시킨다. 이러한 급경사 사면에서의 세류발달에 대한 수리학적 메터니즘과 한계조건을 파악하고자 강우와 유입수 모의를 통한 토양침식 실험을 수행하였다. 강우와 유입수의 상호작용에 의한 세류발달의 특성과 토사유출량 증가를 파악하고자, 강우량의 증가와 유입수 유무에 따른 실험이 이루어졌다. 강우강도의 범위는 100~140mm/hr이고, 유입수는 170ml/s 이였다. 유입수량은 합리식으로 계산하였으며, 토양상자 상단에서 균등분사식으로 유입되었다. 세류발달의 수리학적 특성치를 취득하기 파악하기 위해, 염료주입 지표수 거동에 대한 동영상을 판독하였다. 세류발달은 유입수가 없는 경우 3분 이내 그리고 유입수가 있는 경우 30초 이내에 발생하였다. 토양상자내의 평균 유속범위는 7.83~29.27 cm/s 이였다. 실험에서 발달된 세류는 15분경과 후부터 평형상태를 유지하였다. 경사실험조건별로 세류 차수분석을 위해 각 세류의 최대길이, 폭, 넓이를 측정한 결과 세류의 차수는 강우만 있는 경우 1~2차로 발달하였으며, 유입수가 있을 때는 2~3차로 발달하였다. 지표유출이 증가하면서 세류발달의 개수는 줄었지만 규모는 더 크게 나타났다. 세류가 발달하는 시점의 한계유속은 10~20cm/s 범위인 것으로 파악되었다. 지표유출이 증가하면서 세류의 발달도 더 심화되지만, 동일한 강우에 일정시간동안 노출되면서 세류는 평형상태가 되어 더 이상 침식이 활발하게 진행되지는 않았다. 유입수가 있는 조건에서 수량은 약 2배가 증가하였지만, 토사유출량은 세류확장에 의해 약 4배가 증가하는 것으로 나타났다.

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Nonlinear Flexural Modeling of Prestressed Concrete Beams with Composite Materials (복합소재 프리스트레스트 콘크리트보의 비선형 휨 모델링)

  • ;;Naaman, Antoine
    • Magazine of the Korea Concrete Institute
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    • v.10 no.6
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    • pp.269-280
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    • 1998
  • Recently, application of composite materials such as fiber reinforced concretes(FRCs) and fiber reinforced plastics(FRPs) in conjunction with conventional structural components has become one of the main research areas. A proper use of advanced composite materials requires understanding their resistance mechanism and failure mode when they are applied to structures or their components. Particular considerations are given in this research to develop an analytical model which can predict the nonlinear flexural responses of bonded and unbonded prestressed concrete beams possibly having layers of different cementitious composite matrices in a section and/or FRP tendons. The block concept is used, which can be regarded as an intermediate modeling method between the couple method with one block and the layered method with multiply sliced layers in a section. In order to find a particular deflection point of a beam under load, solutions to the 2N-variables are found numerically by using approximate N-force equilibrium equations and N-moment equilibirum equations. The model is shown to successfully predict the flexual behavior of variously reinforced bonded and unbonded prestressed concrete beams. The model is also successful in simulating a gradually increasing load after sudden drop inload resistance due to fracture of one or more FRP tendons. This feature is useful in tracing the overall load-deflection response of a beam prestressed with brittle FRP tendons.