• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
• /
• 2015.05a
• /
• pp.303-303
• /
• 2015

하천에서의 유사이송은 하상의 변화를 야기 시키고 하천의 흐름특성에도 영향을 미치는 주요 현상이다. 유사이송은 하상을 구성하고 있는 모래나 점토질 입자가 물의 흐름을 따라 이동하는 것을 의미하는데, 유사 입자가 균일하지 않고 재질 또한 다양하여 입자에 작용하는 외부 힘을 계산하기 힘들기 때문에 유사 이송을 예측하기에는 많은 어려움이 있다. 이런 이유로 좀 더 확실한 유사이송량을 추정하기위한 많은 연구가 수행되고 있다. 본 연구에서는 1967년 Engelund와 Hansen에 의해서 개발된 공식을 이용하여 하상변동을 계산하였다. Engelund-Hansen 공식은 총유사량을 산정하는 과정에서 부유사량과 소류사를 구분하여 계산한다. 이 공식은 유사이송 함수를 유도하기 위해 수류력 개념과 상사원리를 이용하였다. 본 연구는 대상유역으로 금강 백제보 인근 10 km 구간을 선정하였고, 모의는 2014년도에 생산된 수문자료를 이용하였다. 유사이송은 대부분이 빠른 유속이 발생하는 홍수기에 집중된다. 그러므로 보다 정확한 하상변동을 파악하기 위해서는 홍수기를 포함한 장기간의 계산이 필요하다. 그러므로 본 연구에서는 모의기간을 365일로 결정하였다. 모의결과는 금강을 가로지르는 백제보가 하천의 흐름변화를 야기함에 따라 하류에서는 국부적인 세굴이 발생하는 것으로 나타났다. 특히 가동보 직하류에서 비교적 많은 세굴이 발생하였고 세굴 된 유사는 인근에 퇴적이 되고 있음을 알 수 있었다. 이런 국부적인 하상변동은 생태계의 불균형을 가져올 수 있으며, 하천구조물의 내구성을 약화시키는 요인으로 작용한다. 그러므로 이러한 재해를 예방하기 위해서는 하상변동의 예측이 필수적이다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
• /
• 2017.05a
• /
• pp.197-197
• /
• 2017

본 연구에서는 입자성 오염물질을 다량 함유하고 있는 초기강우 유출수를 처리하기 위한 수처리 시설로 고속복합응집장치를 개발하였다. 고속응집복합장치의 요소기술은 마이크로 버블, 급속교반장치(인라인믹서), 전기촉매를 이용한 부상촉진장치, 볼텍스 흐름 등으로 구성되며, 기술 원리는 응집제에 의해 오염물질을 응결, 응집, 부상시켜 스컴을 제거하는 일반 응집 원리와 유사하다. 본 기술의 특징은 교반, 혼화조, 응집제를 1개의 조에 컴팩트하게 구성하여 체류시간을 10분 이내로 단축하였고, 볼텍스(voltex) 흐름을 이용한 선회류와 루버홀 형태의 스크린을 적용하여 응집효과를 극대화하였으며, 플럭에 의한 막힘이 없이 스크리닝이 이루어질 수 있도록 하였다. 또한, 부상촉진장치(전기유도)를 이용해 응집 플럭의 부상효과를 상승시켰고, 감속기와 일체화된 내통스크린이 선회류와 반대 방향으로 회전하면서 볼텍스 흐름의 가속효과에 의한 스크린 폐색 방지 및 응집부상 효율을 향상시킬 수 있도록 설계하였다. 부상슬러지는 별도의 플럭 제거 설비 없이 스크린 내통 회전에 이용되는 감속기에 부착된 스컴 제거기에 의해 동시 제거가 가능하며, 응집부상 처리수는 장치 가장 바깥 외곽에 충진된 필터층에서 최종 여과되어 방류되도록 구성함으로서 모든 처리공정이 단일 장치 내에서 이루어지도록 구성하였다. 본 고속복합응집장치는 전체 규격 ￠ $1000{\times}2,000mmH$의 시제품이 제작되어 현재 시흥소재 매화저수지에서 성능평가를 실시하고 있다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
• /
• 2022.05a
• /
• pp.256-256
• /
• 2022

레이놀즈 분해법은 유속을 비롯한 변수를 평균 성분과 변동 성분으로 분해하는 분석 방법으로, 난류 분석의 기본이 되는 방법이다. 그러나 유체 내에 장애물이 존재할 경우, 흐름에 큰 와류가 존재하여 난류 변동 성분과 구분되는 고유 구조가 형성되는데, 이러한 경우에 레이놀즈 분해법을 적용하면 고유 구조의 변동 성분이 난류로 처리되어 난류 강도가 과다하게 책정될 수 있다는 한계점이 있다. 이에 대한 대안으로 제안된 것이, 변수를 평균 성분, 파동 성분, 변동 성분으로 분해하는 삼중 분해법이다. 삼중 분해법은 흐름 내의 고유 구조를 추출하는 것을 가능하게 하여 다양한 연구에서 사용되어왔다. 삼중 분해법을 구현하기 위해 이용되는 방법론 중 하나로, 공분산 행렬을 이용하여 유속장을 분해하는 방법인 적합 직교 분해법이 많이 사용된다. 본 연구에서는 원기둥 후류에 적합 직교 분해법을 사용하여 삼중 분해법을 시행하고, 후류의 흐름 구조를 분석하는 것을 목표로 하였다. 영상 유속계를 사용하여 실험을 통해 원기둥 후류의 수평 유속장을 측정하였고, 측정 자료에 적합 직교 분해법을 적용한 결과, 첫 두 모드에서 큰 규모의 와류가 파동 형태로 전파되는 것이 관찰되어 고유 구조의 존재를 확인할 수 있었다. 해당 성분을 삼중 분해법의 파동 성분으로 상정하였고, 푸리에 분석을 적용한 결과에서도 원기둥 후류의 고유 진동수가 뚜렷하게 나타나는 것을 확인하였다. 또한, 원기둥 후류의 에너지 전달 구조를 확인하기 위하여 에너지 방정식에 삼중 분해법을 적용하여 식을 유도하고, 실험 자료로부터 각 항을 계산하여 비교해보았다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
• /
• 2022.05a
• /
• pp.381-381
• /
• 2022

본 연구에서는 실시간적으로 계측, 수집된 자료를 이용하여 도시지역 물순환 전 과정에 대한 개별 물리모델 구동을 실시하고, 수자원의 양적인 흐름을 연계하여 표출하는 도시 수자원 사이버 물리시스템(CPS) 시뮬레이터에 활용되는 입력인자 변동성 분석을 실시하였다. 도시 수자원 실시간 CPS 시뮬레이터의 시나리오 분석을 위한 변동입력인자는 취수량, 타 배수지 구역 공급량, 대상지역 수용가 사용량 변화, 오수전환률 및 오수배출 지연시간 등으로 설정하였으며, 변동입력인자 변화모의를 위한 발현가능한 시나리오를 구축하고, 분석결과를 정량화하여 제시하였다. 본 연구에서 활용된 발현가능한 시나리오는 가뭄 등 취수제한상황에 따른 양적인 공급 흐름모의, 수용가 물 사용 패턴 변화(예, 코로나로 인한 비대면 재택 근무 증가 등)에 의한 상수, 오수변화량 모의 등으로 설정되었다. 분석 결과 다양한 입력인자의 변화에 따른 도시수자원 흐름변화에 영향을 주는 구성요소의 파악과 정성, 정량적 영향을 직관적, 정량적으로 평가할 수 있음을 확인하였다. 도출된 변동성 평가 결과는 설정된 시나리오가 현실화될 경우 효과성 높은 대응책을 마련하는데 활용이 가능하다.

• Korean Chemical Engineering Research
• /
• v.47 no.4
• /
• pp.481-487
• /
• 2009

In this of study, effects of input air velocity(0.05~0.22 m/sec) and molten carbonate salt temperature ($870{\sim}970^{\circ}C$) on flow regime transition have been studied by adopting a drift-flux model of air holdup and a stochastic analysis of differential pressure fluctuations in an air-molten sodium carbonate salt two-phase system(molten salt oxidation process). Air holdup where the flow regime transition begins was determined by air holdup-drift flux plot. The air holdup value which the flow regime transition begins was increased with increasing molten carbonate salt temperature due to the decrease of viscosity and surface tension of molten carbonate salt. To characterize the flow regime transition more quantitatively, differential pressure fluctuation signals have been analyzed by adopting the stochastic method such as phase space portraits and Kolmogorov entropy, The Kolmogorov entropy decreased with an increasing of molten carbonate salt temperature but increased gradually with an increase in an air velocity, however, it exhibited different tendency with the flow regime and the air velocity value which flow regime transition begins was same to the results of drift-flux analysis.

• Journal of the Korean Geotechnical Society
• /
• v.31 no.6
• /
• pp.27-44
• /
• 2015

An analytical solution of dynamic responses for seabed in finite and infinite thicknesses including shallow has been developed under flow and partial standing wave with arbitrary reflection ration coexisting field at a constant water depth condition. In the analytical solution, a field was simply transited to a coexisting field of progressive wave and flow when reflection ratio was 0 and to a coexisting field of fully standing wave and flow when reflection ratio was 1. Based on the Biot's consolidation theory, the seabed was assumed as a porous elastic media with the assumptions that pore fluid is compressible and Darcy law governs the flow. The developed analytical solution was compared with the existing results and was verified. Using the analytical solution the deformation, pore pressure, effective and shear stresses were examined under various given values of reflection ratio, flow velocity, incident wave's period and seabed thickness. From this study, it was confirmed that the dynamic response of seabed was quite different depending on consideration of flow, which causes changing period and length of incident and reflection waves. It was also confirmed that dynamic response significantly depends on the magnitude of reflection ratio.

• Journal of the Korea Computer Graphics Society
• /
• v.10 no.2
• /
• pp.35-41
• /
• 2004

유체 시뮬레이션은 Navier-Stoke 방정식의 해를 구하는 과정으로 볼 수 있는데, 이 방정식은 초기 조건 및 주변 환경에 따라 매우 민감하게 반응하기 때문에 사용자가 원하는 형태로 제어하는 것이 매우 어려운 일이다. 본 논문에서는 유체의 움직임을 실제 공간에 임베드된 smooth manifold 위로 제한하고, 유체의 움직임을 manifold의 모양에 의해 직관적으로 제어하는 방법을 제안한다. 제어 manifold 안의 유체의 흐름을 자연스럽게 유지하기 위하여 경계에 가상의 중력장을 설정하여 유체가 경계면에서 자연스럽게 내부로 유도되도록 하였다. 본 논문의 유체 제어 방법은 제어 manifold의 모양을 키프레임 보간함으로써 간접적으로 유체 애니메이션의 키프레임 애니메이션으로 만드는 것도 가능하다. 이 과정에서 제어 manifold의 변형에 의한 유체정보를 재구성이 필요한데, 본 연구에서는 그리드의 재샘플링을 통해 해결하는 방법을 제시하였다.

• 한국가시화정보학회:학술대회논문집
• /
• 2007.11a
• /
• pp.51-54
• /
• 2007

The induced-charge electroosmosis (ICEO) is a kind of electroosmotic flow which is generated by the electrical charge induced by an externally-applied electric field. That kind of electrokinetic phenomenon provides a nonmechanical technique to handle microscale flows and particles. In this work, we report that the ICEO-like flow is observed around two kinds of circular-cylindrical rod submerged in a dielectric liquid. The conductivity of the solution is varied by adding a surfactant. The flow field is visualized by the PIV method, and average flow speed shows a remarkable dependence on electrical input frequency. Interestingly, the characteristics of the flow are quite different from the conventional ICEO with respect to the flow direction and the locations of center of vortices.

• 한국공간정보시스템학회:학술대회논문집
• /
• 2004.05a
• /
• pp.255-263
• /
• 2004

광명시 경륜 경기장은 국민 체육진흥공단에서 턴키(Turn key)공사로 발주하였고, CS구조+공간건축+대우건설, 삼성건설, 태영건설의 제출안이 당선되어 현재 시공중에 있다. 경기장의 저층부는 PC로 설계되었고, 지붕은 철골 트러스를 사용한 Dome 형상으로 이루어져 있다. 돔 지붕의 개념은 지붕에 물을 부었을 때 가장 흘러가기 쉬운 방향으로 트러스를 배치하여 유연한 힘의 흐름을 유도하는 것이다. 143.6m(폭)${\times}$183.5m(길이)${\times}$21m(높이)의 지붕엔 지붕의 개념인 Flow Truss를 물이 흐르는 방향의 방사형으로 배치하고, 내부에 압축링(Compression Ring Truss)과 외부에 인장링(Tension Ring Truss)를 설치하여 힘의 흐름을 단순화시켰고, 실내에서 보기에 플로우 트러스의 간격을 넓게 유지함으로써 개방감을 극대화시켰다. 또한 Flow Truss는 동일한 곡률과 길이로 설계하여 표준화시킴으로써 시공성과 경제성을 동시에 만족토록 하였다. 현재 저층부 시공은 거의 완료된 상황이고, 곧 지붕을 설치할 예정이다. 본 고에서는 돔 지붕의 형성 개념과 설계 과정을 살펴보고, 접합상세 등의 해결에 대해 살펴보겠다.

• 한국해양학회지
• /
• v.17 no.2
• /
• pp.69-73
• /
• 1982

Wind wave generation is generally accompanied by a strong wind drift currint near the surface. The current can not be considered irrotational. The classical eqration gorerning free surface wave is formulated on the basis of irrptationality. To deal with the situation proterly, an equation governing free surface fluctuation of small amplitude is derived when the mean flow can not be assumed irrotational. The equation encompass the [lassical one as a limiting case as expected.