• 제목/요약/키워드: 확산성수조

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비정수압 자유수면 모형의 3차원 점성 흐름에의 적용 (Application of Non-hydrostatic Free Surface Model for Three-Dimensional Viscous Flows)

  • 최두용
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제45권4호
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    • pp.349-360
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    • 2012
  • 본 연구에서는 3차원 점성 흐름에 적용될 수 있는 비정수압 자유수면 모형을 수평방향 직교 곡선좌표계에서 개발하였다. 개발된 수치모형은 엇갈린 격자를 사용함으로써 발생되는 자유수면에서의 경계조건 종결 문제를 수면층 방정식을 도입하여 해결하였으며, 난류의 유동 해석을 위한 폐합식으로 등방성의 k-${\varepsilon}$ 난류모형을 이용하였다. 본 연구에서 운동량방정식은 이송-확산항만으로 중간단계의 유속을 예측하고, 압력 및 중력을 포함하는 생성항과 연속방정식을 결합하여 다음 시간단계의 유동장을 결정하는 계산 단계 분리법을 이용하였다. 수치모형의 적용성 평가를 위하여 폐쇄된 2차원 수조에서의 취송류, 급경사를 가지는 2차원 수로에서의 흐름, 원심력에 의한 이차류 흐름특성 분석을 위한 3차원 급변 만곡류에 대한 모의를 실시하였다. 수치모의 예측치는 수리모형 실험값과 수위, 유속, 난류특성 등에서 일치하는 양상을 보이는 것이 확인되었다.

파-흐름의 공존장에서 실트질 점토의 정상특성 (Suspension Properties of Silty Mud in Combined Wave-Current Flow)

  • 김차겸;이종섭
    • 한국해안해양공학회지
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    • 제4권1호
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    • pp.26-33
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    • 1992
  • 파-흐름의 공존장에서 실트질 점토의 부상특성을 연구하기 위해 조파수조에 흐름발생장치를 설치하며 파낭만 존재하는 경우, 순류 및 역류가 존재하는 경우에 대해서 장적물의 부상실험을 하였다. 역류가 작용할 때가 순류가 작용할 때보다 부상량이 훨씬 많았는데 이는 역류가 작용할 때는 저면에 난류성분이 발달하지만, 순류가 작용할 때는 진동류 효과가 감소하기 때문이다. 파-흐름의 공존장에서 실트질 점토의 부상양계저면전단응력은 $ au$$_{c}$~0.045 N/$m^2$인 것으로 추정되었다. 초기부상률과 저면전단응력과의 관계식 및 초기부상률과 측정된 유의파고와의 관계식이 도출되었는데, 초기부상률과 저면전단응력과의 관계는 상당히 분산되어 나타났으나, 초기부상률과 측정된 유의파고와의 관계는 상관성이 양호하게 나타났다. 파동하에서 장적물의 농도가 거의 평형상태에 도달했을 때에 농도의 연직경사로부터 산정된 장적물의 연직확산계수는 저면에서 수심의 1/2 지점까지는 지수형태로 증가하는 양상을 나타냈으나, 그 이상부터는 수심에 관계없이 거의 일정하게 나타났다.다.

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단파의 전파에 따른 수위 및 유속변화의 특성에 관한 연구 (Characteristics of Water Level and Velocity Changes due to the Propagation of Bore)

  • 이광호;김도삼
    • 대한토목학회논문집
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    • 제28권5B호
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    • pp.575-589
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    • 2008
  • 본 연구는 지진해일단파(tsunami bore) 혹은 조석단파(tidal bore)와 같은 단파의 동수역학적인 거동특성을 검토할 목적으로, 댐파괴류에서 단파의 형성과 동일한 방법, 즉 수조의 한쪽 끝단에 있는 고수위의 저수조(貯水槽) 게이트를 순간적으로 제거하는 방법으로 단파를 발생시킨다. 이러한 단파의 형성과 전파에 관한 수치시뮬레이션에 이상유(二相流)모델에 기초한 Navier-Stokes식을 적용하며, 이 때 비압축성 및 비혼합성의 액체와 기체흐름을 각각 고려한다. 기체와 액체의 접면을 VOF법으로 추적하고, Navier-Stokes방정식을 수치적으로 풀기 위하여 MCIP법을 적용한다. 1차원인 CIP법을 분할스텝기법을 사용하여 고차원으로 확장한 MCIP법은 수치확산이 매우 작고, 또한 안정된 스킴으로 알려져 있다. 게다가, 난류를 시뮬레이션하기 위하여 그의 유용성이 잘 알려져 있는 LES모델을 사용한다. 단파의 형성과 전파에 관한 수치해석결과를 검증하기 위하여 수리실험을 수행하였으며, 시간경과에 따른 수위변동과 평균유속변동에 대한 수치해석결과 및 실험결과를 비교하여 매우 양호한 상호대응관계를 확인할 수 있었다.

사육수 비교환 방식에 의한 흰다리새우의 고밀도 사육 I. 후기유생(postlarva)의 실내 중간육성 (Intensive Culture of the Pacific White Shrimp Litopenaeus vannamei under Limited Water Exchange I. Indoor Nursery Culture of Postlarvae)

  • 장인권;김종식;조국진;서형철;조영록;;김봉래
    • 한국양식학회지
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    • 제21권4호
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    • pp.339-345
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    • 2008
  • 서해안의 주요 양식종인 대하는 최근 바이러스를 포함한 질병으로 인하여 생산성이 크게 저하되고 있다. 이에 대한 대책으로 2003년 이식된 흰다리새우는 급속도로 양식이 확산되어 2007년 전국새우양식 생산량의 62.5%를 점유하였으나 흰다리새우의 특성에 맞는 양식기술은 거의 연구되지 않았다. 새우유생의 중간육성은 생존율과 사료효율의 향상, 생산량 증대, 바이러스성 질병피해 감소 뿐 아니라 양성기간의 단축 등의 장점이 있다. 본 연구에서는 사육수 비교환 방식으로 시설된 4개의 raceway 수조에 흰다리새우 postlarva (${PL_3}-{PL_{10}}$)를 $3,750-9,090/m^3$의 밀도로 입식하고 중간육성을 실시하였다. 35일의 사육 결과, 생존율은 $4,090/m^3$ 밀도의 수조에서 93.6%로 가장 높았으며, $9,090/m^3$의 tank에서 58.1로 가장 낮았다. 수확시 평균 체중은 0.071-0.108 g이었으며 FCR은 0.59-0.70으로 매우 낮았다. TAN농도는 사육 10일째 전 tank에서 20 ppm까지 상승한 이후 점차 감소하여 3주째부터 크게 낮아졌으며 아질산염 농도는 3주째부터 급격하게 상승하여 타가영양상태로의 전환이 관찰되었다. 본 연구 결과는 일부 시스템의 보완과 규모의 확대를 통하여 양식현장에서 직접 응용 가능할 것으로 기대된다.

어류 병원세균, Listonella anguillarum에 대한 Pseudomonas aeruginosa MB I-3의 항균 효과 (Antibacterial Effects of Pseudomonas aeruginosa MB I-3 against Listonella anguillarum)

  • 이수정;윤이나;김진도;이정식;김은희
    • 한국어병학회지
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    • 제27권1호
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    • pp.17-24
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    • 2014
  • 질병 치료를 위하여 사용되는 항균제는 효과적이고 사용이 편리한 장점이 있지만, 내성균 발생이나 항균물질 잔류와 같은 문제점들을 안고 있다. 따라서 어류 질병 치료 및 예방을 위해 어류와 인체에 안전한 생약제 개발과 함께 어류 질병 원인균의 과다 발생을 억제하며 어체의 건강을 유지시키기 위하여 유용 균주를 이용하고자 하는 연구가 다양하게 진행되고 있다. 본 연구는 이전 연구에서 분리되어 Listonella anguillarum에 대하여 생장 억제효과가 있는 것으로 밝혀진 Pseudomonas aeruginosa MB I-3 (MB I-3)를 이용하여 넙치의 비브리오병에 대한 생물학적 방제효과를 검토하였다. Double layered plate assay와 co-culture을 통하여 MB I-3의 L. anguillarum에 대한 생장 억제능력을 조사하였고, MB I-3 균주 배양액을 ethyl acetate로 추출하여 disk 확산법으로 추출물의 항균 효과를 확인하였다. 액체 및 고체 배양에서 생장이 억제된 L. anguillarum을 전자현미경으로 관찰하였으며, 넙치 치어 사육 수조에 L. anguillarum과 MB I-3 균주를 동시에 첨가하여 폐사율을 비교하였다. MB I-3는 8종의 병원성 비브리오균에 대하여 항균력을 나타내었으며, 96시간 동안 실시한 co-culture에서 L. anguillarum은 배양 후 9시간까지 생장 증가를 보였으나, 그 후 감소하는 경향을 보였다. 한편 MB I-3 배양액 추출물 또한 L. anguillarum에 항균활성을 보여 항균 물질이 ethyl acetate로 추출됨을 알 수 있었다. 전자현미경 관찰에서 L. anguillarum은 세포질의 밀도 감소 및 세포막의 swelling에 의한 세포 용해 현상을 보였다. 한편 MB I-3를 L. anguillarum과 함께 투여한 넙치 치어는 대조군에 비해 누적 폐사율이 약 20% 감소되는 결과를 보였으므로, MB I-3를 이용한 수산용 probiotics 개발 가능성을 시사하였다.

황복과 새우의 복합사육시 황복에 의한 흰반점바이러스(WSSV) 감염 새우의 선택적 포식 효과 (Selective Predatory Effect of River Puffer on WSSV-infected Shrimp in Culture of Shrimp with River Puffer under Laboratory Scale)

  • 장인권;조영록;이재용;서형철;김봉래;김종식;강희웅
    • 한국양식학회지
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    • 제20권4호
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    • pp.270-277
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    • 2007
  • 흰반점바이러스(WSSV, white spot syndrome virus)는 세계적으로 새우양식산업에 가장 심각한 피해를 주는 질병으로 우리나라에는 1993년 서해안에서 처음 보고된 이래 해마다 축제식 새우양식장에 반복적으로 대량폐사를 가져오고 있다. WSSV는 전염성이 매우 강한 바이러스로서 새우양식장에 내에서 감염된 새우들 간에 공식에 의하여 빠르게 감염이 확산될 수 있다. 황복과 같은 육식성 어류는 감염새우 혹은 약한 새우를 선택적으로 포식함으로써 바이러스의 발병을 지연 혹은 억제시킬 수 있는 것으로 알려져 있어 양식현장에서 새우와 함께 복합적으로 양식이 시도되고 있지만 황복의 감염새우에 대한 선택적 포식의 정도와 효과에 대해서는 보고되어 있지 않다. 본 연구에서는 WSSV에 감염된 새우와 비감염된 건강한 새우를 대상으로 사육생물의 연령과 크기에 따른 황복의 선택적 포식효과를 조사하기 위하여 흰다리새우 Litopenaeus vannamei의 치하와 5개월산 황복, 중형 새우와 16개월산 황복으로 구분하여 원형수조($28.26\;m^2$)에서 사육실험을 실시한 결과, 치하와 5개월산 황복의 복합사육의 경우 건강새우와 감염새우의 생존율은 각각 89.1%, 46.0%였으며 중형새우와 16개월산 황복의 실험에서는 건강새우와 감염새우의 생존율이 각각 48%, 4%로서 모두 감염새우가 건강새우에 비해 생존율이 크게 떨어져 황복은 건강새우보다는 감염새우를 선택적으로 포식하는 것으로 나타났다. 황복은 크기에 관계없이 단위체중당 하루에 포식하는 새우의 총 중량은 크게 차이가 나지 않으며 새우의 크기와 밀도의 차이에 따라서도 차이를 보이지 않았다. 또한 황복은 감염새우를 선택적으로 포식하기는 하지만 감염새우가 부족할 경우에는 새우의 건강상태와는 무관하게 일정량의 새우를 포식하기 때문에 새우양식장에 황복을 넣을 때는 황복의 입식시기와 밀도 뿐 아니라 황복의 총중량도 충분히 고려되어야 한다.