• Title/Summary/Keyword: 2상흐름

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Development of Flood Risk Map Using Two-Dimensional Unstructured Grid-Based Analysis (2차원 비정형 격자기법을 통한 홍수위험지도의 개발)

  • Han, Kun-Yeun;Ahn, Ki-Hong;Cho, Wan-Hee;Kim, Dong-Il
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2008.05a
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    • pp.357-361
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    • 2008
  • 홍수는 인간이 지구상에 생존하기 전부터 발생하여왔다. 그러나 최근 들어 홍수 규모가 대형화되었고, 그 발생빈도도 증가하고 있다. 최근에는 지구온난화가 가속화 되면서 전 세계적으로 높은 강도의 기상이변들이 속출하고 있다. 우리나라도 예외는 아니어서 지난 100년 동안 기온이 약 $1.5^{\circ}C$ 가량 상승하였고, 집중호우나 태풍과 같은 극단적인 기상현상들로 인한 피해가 날이 갈수록 심해지고 있다. 이러한 이상기후에 따른 태풍, 집중호우 등의 대규모 호우로 인해 댐 및 제방 붕괴와 같은 비상상황이 초래될 수 있다. 잇따른 피해들을 통해 홍수침수 범위의 예측 분석을 통한 홍수위험 및 다양한 홍수위험지도 작성의 필요성이 대두되었다. 본 연구에서는 다양한 종류의 홍수위험지도의 개발을 위해 금호강과 태화강을 대상유역으로 선정하고, 1차원 분석(하천흐름)에는 미국 기상청의 FLDWAV 모형을 적용하였고 2차원 분석(범람흐름)에는 2차원 비정형 격자기법 침수해석 모형을 적용하였다. 1차원 및 2차원 수치해석 모형을 대상유역에 적용한 모의를 통하여 실제 홍수에 대한 제방의 붕괴 및 월류에 따른 유량을 산정하였고, '침수심 지도'와 '홍수유속 지도'를 작성하였으며, 또한 홍수위험 강도를 표현하기 위해 유속과 수심을 이용하여 홍수위험에 대한 '홍수위험강도 지도'를 작성하였다. 다양한 홍수위험지도는 홍수방어대책에 대한 평가와 개발, 또한 개발지역에 대한 선택에 이용될 수 있으며, 실제 홍수시 홍수위험지도에 나타난 긴급대피지역의 모든 주민들에 대해서 피난경고를 미리 발령하는 등의 방법으로 이용이 가능할 것으로 판단된다.

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고해상도 Icosahedral-Hexagonal 격자 전구모형 GME를 이용한 태풍예측에 관한 연구

  • Lee, Kyung-Min;Oh, Jae-Ho;Majewski, Detlev
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2008.05a
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    • pp.304-309
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    • 2008
  • 기존의 태풍예측과 관련된 연구들은 전 지구적인 흐름이 직접적으로 계산되지 않은 중규모 기상모형이나 태풍모형들을 이용하여왔다. 하지만 최근 전 세계적으로 전구 규모의 모형들이 40km 이하의 고해상도 모형들이 개발되어 20km이하의 초고해상도 시물레이션이 가능해짐에 따라 지역적인 기상현상들을 전구모형을 통해서 재현해 내고 있다. 따라서 본 연구에서는 고해상도 전구모형을 이용하여 태풍 실험을 하고자 하며, 독일기상청에서 개발된 Icosahedral-hexagonal 격자체계의 GME전구 모형을 이용한 태풍모의 결과를 기상청 태풍 best track과 비교 분석 하였다. 실험에 사용된 모형 분해능은 연직 47layer (7 soil layer 포함), 수평 약 40km와 20km으로 구성되었다. 최근 3년($2005{\sim}2007$)간의 동아시아지역을 지나간 태풍을 대상으로 하였다. 태풍모의 시작시간은 각 TD(Tropical Depression)발생 24시간 전 자료를 이용하였으며, 각 태풍의 소멸 24시간 후까지 모의하였다. GME 모형을 이용한 태풍모의 결과에서 best track의 경우 모의 시작 후 약 168시간 forcast 결과가 매우 유사한 경로를 따라 진행해 가고 있으며, 태풍의 전향이 이루어지는 시각은 ${\pm}3$시간 내외의 오차를 보이고 있다. 태풍경로의 경우 40km 결과에 비해 20km 모의 결과가 best track에 더 가까운 결과를 보이고 있다. 중심기압변화의 경우 40km의 결과가 20km 결과에 비해 변화경향이 유사한 형태를 보이고 있으며, 20km 결과의 경우 중심기압의 변화가 다소 급하게 나타나는 경향을 보이는 특성을 가지고 있지만 40km결과에 비해 최저 중심기압이 더욱 뚜렷하게 나타나고 있으며 특히, MANYI case의 경우 관측값 930hPa보다 더 낮은 911.4hPa의 결과를 보이고 있다. 풍속의 경우도 중심기압변화와 유사한 결과를 보이고 있으나, 최대 풍속의 경우 40km 결과에 비해 20km결과가 관측과의 오차범위가 $2{\sim}3\;m/s$ 내외로 나타나고 있다. 그리고 GME모형의 경우 태풍(TD) 발생 약168시간 이전에 예측이 가능한 결과를 보인다. 이 연구의 결과는 다른 기상모형에서 태풍 강도가 약하게 모의되던 현상이 상당히 개선된 것을 알 수 있으며, 이는 20km 고해상도 GME 모형이 태풍예측모형으로 활용이 간능 할 것으로 사료 된다.

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The scale dependent effect of hydraulic conductivity and longitudinal dispersivity in the alluvial aquifer with high permeability (고투수성 충적층에서 수리전도도와 종분산지수의 규모종속효과)

  • Kang, Dong-Hwan;Kim, Tae-Yeong;Kim, Sung-Soo;Kim, Dong-Soo
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2008.05a
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    • pp.1899-1903
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    • 2008
  • 대수층의 저유량이 풍부한 강변여과수 개발 예정지역의 충적층(지표면하 $25{\sim}35\;m$ 구간)에서 수리전도도와 종분산지수의 규모종속효과를 규명하기 위해 양수시험과 수렴흐름 추적자시험이 수행 되었다. 양수시험과 추적자시험의 규모는 2 m 와 5 m 이었으며 양수시험은 5개 공, 추적자시험은 3개 공을 이용하여 수행되었다. 양수시험은 일정한 양수율($2,500\;m^3/day$)로 수행되었으며, 양수 시작 후 경과시간에 따른 수위변화 자료를 AQTESOLV 3.5 프로그램에 입력하여 해석하였다. 시험 대수층의 수리전도도는 양수정에서 $1.745{\times}10^{-3}\;m/sec$, 양수정에서 이격거리가 2 m 구간에서는 $2.161{\times}10^{-3}\;m/sec$$2.270{\times}10^{-3}\;m/sec$ 이었으며, 이격거리가 5 m 구간에서는 $2.452{\times}10^{-3}\;m/sec$$2.591{\time}10^{-3}m/sec$로 산정되었다. 그리고, 양수정에서 회복시험 시 Theis(Recovery) 방법에 의해 해석된 수리전도도는 $1.603{\times}10^{-3}\;m/sec$이었다. 양수정에서 관측정의 이격거리(d)에 따른 수리전도도(K) 증가함수는 log K=0.0693 log d-2.671와 log K=0.0817 log d-2.655로 추정되었으며, 결정 계수는 각각 0.965와 0.979로서 매우 높게 나타났다. 따라서 양수정에서의 이격거리가 멀수록 수리전도도가 증가하는 규모종속을 확인하였으며, 또한 시험대수층의 수리전도도가 방사상으로 유사하게 분포하고 있음을 알 수 있었다. 수렴흐름 추적자시험의 양수율은 $2,500\;m^3/day$ 이었으며, 2개의 주입정에 염소이온 5 kg을 순간 주입하였다. 염소이온의 농도이력곡선을 작성하여 초기도달시간과 최고농도의 차이를 분석하였으며, 누적질량회수곡선을 통해 양수 후 경과시간에 따른 염소이온의 질량회수율을 분석하였다. 그리고, 염소이온농도 대 누적질량회수율의 이력그래프를 작성하여 누적질량회수율에 따른 염소이온농도의 증가와 감소 변화를 분석하였다. 또한, 염소이온농도의 증가/감소 구간에 대한 선형회귀분석을 수행하여 농도 증가율과 감소율의 변화를 파악하였다. 양수정에서 관측된 경과시간별 염소이온농도 자료를 CATTI 코드의 "Converging Radial Flow With Instantaneous Injection" 해석법에 적용하여 종분산지수를 추정하였다. 양수정에서 이격거리가 2 m인 경우의 종분산지수는 0.4152 m, 이격거리가 5 m인 경우의 종분산지수는 3.2665 m이었다. 따라서 양수정에서 이격거리가 멀수록 종분산지수가 증가하는 규모종속효과를 확인하였으며, 또한 이격거리에 대한 종분산지수의 비는 각각 0.21과 0.65 정도로서 증가하였다.

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Control of Membrane Fouling in Submerged Membrane Bioreactor(MBR) using Air Scouring (침지형 생물 반응기 공정에서 플럭스 향상을 위한 공기 세척 효과에 관한 연구)

  • Shin, Dong-Hwan;Baek, Byung-Do;Chang, In-Soung
    • Journal of Korean Society of Environmental Engineers
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    • v.30 no.9
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    • pp.948-954
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    • 2008
  • Membrane bioreactor(MBR) processes have been widely applied to wastewater treatment for last decades due to its excellent capability of solid-liquid separation. However, membrane fouling was considered as a limiting factor in wide application of the MBR process. Excess aeration into membrane surface is a common way to control membrane fouling in most MBR. However, the excessively supplied air is easily dissipated in the reactor, which results in consuming energy and thus, it should be modified for effective control of membrane fouling. In this study, cylindrical tube was introduced to MBR in order to use the supplied air effectively. Membrane fibers were immersed into the cylindrical tube. This makes the supplied air non-dissipated in the reactor so that membrane fouling could be controlled economically. Two different air supplying method was employed and compared each other; nozzle and porous diffuser which were located just beneath the membrane module. Transmembrane pressure(TMP) was monitored as a function of airflow rate, flux, and ratio of the tube area and cross-sectioned area of membrane fibers(A$_m$/A$_t$). Flow rate of air and liquid was regulated to obtain slug flow in the cylindrical tube. With the same flow of air supply, nozzle was more effective for controlling membrane fouling than porous diffuser. Accumulation of sludge was observed in the tube with the nozzle, if the air was not suppled sufficiently. Reduction of membrane fouling was dependent upon the ratio, A$_m$/A$_t$. For diffuser, membrane fouling was minimized when A$_m$/A$_t$ was 0.27, but 0.55 for nozzle.

Continuous-Flow Analysis for Determination of Nitrate Using Hydrazine-Copper Method in Plan (Hydrazine-Copper 방법을 이용한 연속흐름제어장치를 통한 식물체의 nitrate 분석)

  • Park, Yang-Ho;Park, So-Hyeon;Lee, Ju-Young;Jang, Byoung-Choon;Lee, Ki-Sang
    • Korean Journal of Soil Science and Fertilizer
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    • v.39 no.4
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    • pp.204-208
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    • 2006
  • This study is to describe continuous-flow analysis (CFA) for the determination of nitrate using hydrazine-copper in plant material and to test precision of this method compared with that of methods, which are RQflex method and salicylic acid method. Samples were leaves of watermelon, cucumber, melon and tomato. Nitrate values measured by the RQflex method were greater than those measured by CFA or salicylic acid method. The correlation of nitrate values between those measured by CFA and salicylic acid method was $R^2=0.9671$, and those measured by CFA between those measured by RQflex method was $R^2=0.9739$. Recovery rate of nitrate added to tissue extract by CFA method was $99.7{\pm}0.25%$.

Flood Stage Analysis and Prediction of River Bed Change for Stream Corridor Restoration Model with River Vegetation (하천식생 복원모형의 홍수위 분석과 하상변동 예측)

  • Song, Joong-Geun;Kim, Byeong-Chan;Lee, Jong-Seok
    • Proceedings of the Korea Contents Association Conference
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    • 2009.05a
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    • pp.437-441
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    • 2009
  • The modern times is as special as from the river, the river is very important of our life. The importance to preserve the river environment has been issued and the river developing method is being changed to use potential function of nature as well as flood control. Essential element of the river restoration is a vegetation. The flow resistance by vegetation along the river banks is greatly increase the flood stage. Therefore, the flow resistance due to vegetation in the river and roughness coefficient changes to understand the hydraulic characteristics is an important elements in the river restoration. The purpose of this study is to analyze the flood stage and the aspects of riverbed changes due to the corridor restoration with river vegetation. In order to simulate the flood stage and riverbed changes, HEC-RAS, RMA-2, and SED-2D model were applied for the upstream and downstream in study reaches, respectively.

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An Implementation of 3D User Interface for Interactive TV Application (Interactive TV 애플리케이션을 위한 3D User Interface 구현)

  • Kim, Jung-Hwan;Park, Youn-Sun;Jung, Chan-Goo;Jung, Moon-Ryul
    • 한국HCI학회:학술대회논문집
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    • 2006.02a
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    • pp.317-324
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    • 2006
  • 디지털방송의 애플리케이션(Xlet)은 시청자와 방송프로그램간의 상호작용에 중요한 역할을 담당한다. 현재 이러한 애플리케이션 UI는 평면이미지로 구성하는 것이 대부분이며 화면상 영역은 2차원으로 제한된다. 본 논문은 이러한 2차원의 평면적인 느낌을 극복하고 3차원이 가진 다양한 이점을 살리기 위한 3차원 UI구현방법을 제시한다. 이를 위해, 본 논문은 가상의 3D System, Virtual Timeline, Animation Model 등을 구성하였다. 3D System이란 UI가 3차원 좌표계를 가지기 위한 환경을 말하며, Timeline과 Animation Model은 제한적인 성능의STB에서 보다 진보된 애니메이션을 UI에 적용하기 위한 기법이다. 이들은 다양한 애플리케이션 제작, 서비스 개발 등에 응용이 가능하다. 디지털방송은 매우 빠른 속도로 발전하고 있으며 새로운 형태의 서비스가 속속 등장하고 있다. 이러한 흐름에 발맞춰 3D UI는 기존의 TV 화면에서 보다 진보된 형태의 사용자 인터페이스의 모습을 보여줄 것이다.

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반도체 기판 교차 파지 방법

  • An, Yeong-Gi;Choe, Jung-Bong;Kim, Ju-Won;Gu, Gyo-Uk;Jo, Jung-Geun
    • Proceedings of the Korean Society Of Semiconductor Equipment Technology
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    • 2007.06a
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    • pp.76-80
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    • 2007
  • 반도체 제조공정에서 매엽식 습식 식각 공정은 기판을 회전하면서 상하 면에 약액을 분사하는 형태로 박막을 식각한다. 이 때 기판은 척을 이용하여 고정되는 데 기판과 척이 접촉하는 가장자리 부분에서 약액의 흐름이 정체되거나 일정하지 못해 잔류막질이 남게 되고, 후속 공정에서 기판 오염의 문제를 야기하게 된다. 본 논문에서는 이러한 문제를 해결하기 위해 기판을 파지하는 여러 개의 척을 2개조로 나누어 교대로 파지하도록 하는 기능을 제시하였다. 2개 조의 척들은 자성체를 사용하여 고속 회전 중에 비접촉 방식으로 구동하였고 실제 약액 처리론 수행하여 효과를 관찰하였다. 결과적으로 기존 고정형 파지 방식에 비해 교차형이 기판 베벨면이나 에지면에서의 잔류 막질 제거에 탁월한 효과가 있음을 확인하였다.

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Numerical Analysis of Two-Dimensional Flow using Cut-cell method (Cut-cell 기법을 이용한 2차원 흐름의 수치해석)

  • Kim, Hyung-Jun;Kim, Su-Jin;Lee, Seung-Oh;Cho, Yong-Sik
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2007.05a
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    • pp.1258-1262
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    • 2007
  • 수치해석분야에서 가장 난해한 부분은 복잡한 지형을 표현할 수 있는 격자망을 쉽고 간편하게 생성하고 수치모형에 적용하는 것이다. 가장 쉽고 널리 적용되던 직사각형격자망의 한계를 극복하기 위하여 곡선좌표계를 이용하거나, 삼각형 또는 사각형의 불규칙 격자망을 적용하여 복잡한 지형을 표현하는 연구들이 시도되었다. 그러나, 곡선좌표계를 이용하여 지배방정식을 변환하는 방법은 지배방정식이 매우 복잡하고 수치모형의 구성이 난해하며, 불규칙 격자망을 이용한 방법은 계산영역을 적절히 표현하는 격자망을 구성하기 위해서 상당한 노력과 시간이 소요되는 단점이 있다. 이에, 직사각형의 격자망과 비구조 격자망의 장단점을 보완하여 수치격자 구성이 간편하고 지형을 정확히 표현할 수 있는 기법에 대한 연구가 필요한 단계에 이르게 되었다. 본 연구에서는 직사각형 격자를 기본으로 지형을 따라 계산격자를 분할하는 기법인 cut-cell기법을 이용하여 계산격자망을 구성하고, 그 적용성을 검토하였다.

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안전현장스케치 - 감성안전의 새로운 지평 제시, (주)티피에스

  • Jeong, Tae-Yeong
    • The Safety technology
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    • no.187
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    • pp.24-26
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    • 2013
  • 바야흐로 스마트 시대가 도래했다. 스마트폰, 태블랫PC 등 스마트기기의 등장은 현대인들의 생활에 큰 영향을 미쳤다. 스마트폰 하나만 있으면 언제 어디서나 원하는 직업을 할 수 있는 꿈같은 일이 현실로 다가온 것이다. 이런 시대적인 흐름에 따라 관련 산업도 큰 변화를 겪고 있다 각종 스마트기기에 들어가는 부품을 전문적으로 제조 유통하는 기업들이 속속 등장하고 있는 것이다. 이런 기업들 기운데 업계의 남다른 주목을 받고 있는 곳이 오늘의 주인공인 (주)티피에스이다. 2003년 창립된 이곳은 스마트기기의 카메라 이미지센서에 장착되는 적외선 차단용 필터기판을 전문적으로 생산하는 기업이다. 갤럭시 S3 S4, 갤럭시노트2에 설치된 필터의 대부분이 이곳 제품일 정도로 업계의 반응은 매우 뜨겁다. 물론 이곳이 단순히 제품생산에만 주력하고 있다고 생각하면 오산이다. 국내 특허 등록 및 출원 21건, 국제 특허 등록 2건 등 상당한 기술력도 갖추고 있다. 특히 지난해에는 '대구스타기업'으로 선정되면서 대외적으로 성장가능성을 인정받기도 했다. 설립된 지 불과 10여 년 만에 (주)티피에스가 이처럼 괄목할만한 성장을 할 수 있었던 원동력은 무엇일까. 이곳 관계자들은 그 밑바탕에 안전이 자리잡고 있다고 입을 모아 말한다. 근로자들의 안전을 확보해 나가면서 경영활동을 한 것이 '우수한 제품'이라는 결과물로 나타났다는 것이다 안전경영의 모범을 보이고 있는 (주)티피에스를 찾아가 봤다.

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