• 제목/요약/키워드: Average linear velocity

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흐름함수파이론에 의한 파랑 에너지의 계산 (Computations of Wave Energy by Stream Function Wave Theory)

  • 이정열;편종근
    • 대한토목학회논문집
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    • 제6권2호
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    • pp.67-75
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    • 1986
  • 본 연구에서는 파랑의 에너지 및 에너지 수송과 관련된 변량들의 계산과 그 비선형효과의 분석을 능률적으로 수행하기 위하여 설계파에 대한 비선형 흐름함수파이론을 도입한다. 흐름함수파이론은 비대칭성 파형을 갖는 실측파와 이론적인 대칭 파형을 갖는 설계파. 두 경우 모두에 사용할 수 있는 이론으로 Dean에 의해 처음 창안되었다. 후에 Dalrymple이 특정한 파고의 조건과 0의 평균해수면 변위의 조건을 만족하도록 하는 두 라그란지 승수를 사용하여 기존의 수치계산 과정을 개량함으로써 수치계산이 좀 더 효율적으로 수행되도록 하였다. 그리고 흐름함수의 계수 (Stream function coeffiicient)들은 본 연구를 위해 개량한 Marquardt algorithm을 사용하여 수치계산된다. 본 연구의 결과로서 평균 위치에너지와 평균 운동에너지, 평균 전에너지의 비선형효과는$L^*/L_O$의 감소와 $H/H_B$의 증가에 한결같이 증가하여 흐름함수이론과 비교하여 선형파이론이 항상 과대평가된다. 군속도와 파장의 비선형효과는 $H/H_B$의 증가에 한결같이 증가하되 선형파이론이 항상 과소평가된다. 마지막으로 평균 전에너지 Flux의 비선형효과는 천해파(shallow-water waves)에 대해서는 선형파이론이 과대평가되고 심해파 (deep-water waves)에 대해서는 선행파이론이 과소평가되는 양면성을 지닌다.

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수평적으로 불균질한 단열암반층에서 단공주입양수 추적자시험에 의한 수리분산특성 (The Characteristics of Hydrodynamic Dispersion in a Horizontally Heterogeneous Fractured Rock Through Single Well Injection Withdrawal Tracer Tests)

  • 강동환;정상용;김병우
    • 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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    • 제11권6호
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    • pp.53-60
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    • 2006
  • 본 연구에서는 단열암반층에 굴착된 2개의 지하수공(TW-1, TW-2)에서 브롬이온을 이용한 단공주입양수 추적자시험 (Single Well Injection Withdrawal tracer test, SWIW tracer test)이 수행되었다. 이 두 지하수공에서는 대수층의 수리전도도와 지하수의 평균선형유속이 다른데, TW-1공에서 수리전도도가 5배 정도 크고, TW-2공에서는 평균선형 유속이 1.8배 정도 빠르다. 추적자시험으로부터 시간에 따른 브롬이온의 농도이력곡선과 누적질량회수곡선이 작성되어 분석되었으며, 또한 평균이송거리, 공극유속, 종분산지수와 종분산계수를 산정하여 단열암반층의 수평적인 불균질성에 따른 수리분산 차이가 해석되었다. 브롬이온의 평균이송거리는 TW-1공에서 3.00 m, TW-2공에서 5.62 m이며, 주입/양수 단계에서 평균적인 공극유속은 TW-1공에서 $4.31\;{\times}\;10^{-4}\;m/sec$, TW-2공에서 $8.08\;{\times}\;10^{-4}\;m/sec$로 산정되었다. TW-2공에서 단열암반층의 유효공극율이 작아서 평균이송거리와 공극유속이 크게 나타났다. 단공주입양수 추적자시험에 의해 산정된 종분산지수는 TW-1공에서 28.73 cm, TW-2공에서는 18.49 cm로서, TW-1공에서 용질이송이 1.55배 정도 빠른 것으로 나타났다. 평균선형유속을 이용하여 구한 종분산계수는 TW-1공에서 $5.14\;{\times}\;10^{-6}\;m^2/sec$, TW-2공에서 $6.06\;{\times}\;10^{-6}\;m^2/sec$로서, TW-2공에서 브롬이온의 확산면적이 1.18배 정도 넓은 것으로 나타났다.

GIS를 이용한 등시간도 작성의 평가 (Evaluation for Constructing Isochrones using a GIS)

  • 조효섭;김계호;정관수;김재한
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제36권6호
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    • pp.925-936
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    • 2003
  • 본 연구는 Clark의 도달시간-집수면적도륵 이용한 유역추적법에 적용되는 등시간도 작성에 있어 GIS기법을 적용하기 위해 포형자료의 공간 모형화를 수행한 것이다. 기존의 수 작업으로 수행했던 하천종단법 및 Clark-kict법, Laurenson법, SCS법 등의 작업을 일관성 및 재현성을 높일 수 있고, GIS기법이 적용 가능하도록 다음과 같이 공간 모형화를 수행하였다. 하천종단법 및 Clark-kict법은 벡터형태의 실제 하천망도 만을 이용하여 실제 하천망도의 흐름방향과 하천망도기 꼭지점을 점사상 커버리지로 변환하고, 이를 주워진 임의의 두 점 사이의 거리를 흐름방향으로 추적하여 거리를 측정할 수 있는 ARC/INFO의 Route_System을 이용하여 작성할 수 있는 방법을 제시하였다. Laurenson법은 벡터형태의 실제 하천망을 정방형격자의 고도행렬로 표현되는 DEM자료에 위치시켜 실제 하천망을 DEM자료에 정의한 Bum DEM(Equivalent DEM)로부터 유역의 흐름방향과 원본 DEM자료의 경사를 래스터(Raster)기반으로 모형화하였다. S.C.S방법은 토지이용조건과 유속을 경사의 함수로 표시한 공식을 적용할 수 있도록 래스터기반으로 모형화하여 적용하였다. 본 연구에서 제시한 공간 모형화 방법별로 등시간도를 작성하고, HEC-1모형을 이용한 모의 유출수문곡선과 실측 수문곡선를 비교하여 그 적합성을 평가하였다. 평가결과 유역의 토지이용조건과 경사를 고려한 SCS방법이 타 방법에 비하여 비교적 합당함을 보여주웠다.

고속 수중운동체 탐지를 위한 일반화된 사인파 주파수 변조 기반 고해상도 거리 및 속도 추정 기법 (High-resolution range and velocity estimation method based on generalized sinusoidal frequency modulation for high-speed underwater vehicle detection)

  • 박진욱;김근환;석종원;홍정표
    • 한국음향학회지
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    • 제42권4호
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    • pp.320-328
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    • 2023
  • 고속 수중운동체 능동 탐지는 수중 무기 방어 시스템에 중요한 기술로, 정확한 표적 탐지와 거리 및 속도 추정이 필수적이다. 빔 형성 각도마다 신호를 순차적으로 송신해야 하지만 펄스 분할 송신 방법은 거리 추정의 모호성이 발생한다. 이를 보완하기 위해 다중 주파수 기반 방법이 제안되었지만 대역폭을 분할할 경우 시간-대역폭 곱에서 손실이 발생한다. 이러한 문제를 해결하기 위해, 본 연구에서는 대역폭을 분할하지 않아도 부펄스 간의 상관관계를 낮게 설계할 수 있는 일반화된 사인파 주파수 변조(Generalized Sinusoidal Frequency Modulation, GSFM)를 사용한 능동 고속 탐지 기법을 제안한다. 제안한 방법은 펄스 길이를 최소화시킨 GSFM을 사용함으로써 표적의 거리와 속도를 빠르게 갱신할 수 있다. 제안한 방법의 성능을 검증하기 위해 잔향이 존재하는 모의 환경을 구축하였다. 모의 실험 결과 0.05 s의 선형 주파수 변조 펄스는 한정적인 주파수 대역으로 인해 추정 거리 대비 평균적으로 50 %의 거리 추정 오차와 103 %의 속도 추정오차가 발생하였다. 이에 반해, GSFM은 같은 길이의 펄스를 사용하더라도 추정 거리 대비 거리 추정 오차와 속도 추정 오차가 각각 10 %와 14 %로 표적을 비교적 정확하고 빠르게 추적할 수 있었다. 게다가, GSFM은 방위별로 직교성이 높은 부펄스를 송신하여 표적의 대략적인 방위까지 알 수 있었다.

잉크제트 프린터를 이용한 섬유인쇄 시 노즐 관에서의 입자 흐름 (Stokesian Dynamic Simulation of Pigment Flow in Ink Jet Printer Nozzle)

  • 김영대;이무성;최창남;이기영
    • 청정기술
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    • 제7권3호
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    • pp.169-178
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    • 2001
  • 섬유염색은 전 세계적으로 매우 큰 시장이나, 염료를 사용하여 섬유염색을 수행하는 기존 인쇄 공정의 경우 염료의 손실 및 환경오염의 문제점을 갖고 있다. 기존 공정들의 경우 섬유 인쇄 시 전처리 및 후처리 공정이 필요하고 이들 공정에서 폐수가 발생하게 된다. 이런 문제점들의 해결방안으로 전처리 및 후처리 공정이 필요없고 잉크를 효율적으로 사용할 수 있는 잉크제트 프린팅 기법을 섬유염색 기술에 적용하려는 노력이 진행중이다. 섬유인쇄를 위해 잉크제트 프린터를 사용할 경우 안료를 사용하기 때문에 잉크는 액체 상에 고체입자가 분산되어 있는 서스펜션 상태로 존재한다. 분자역학 모사 기법과 유사한 Stokesian 역학 모사 방법을 사용한 전산모사를 통해 외부에서 가해진 압력구배에 의해 노즐 관에 흐르는 분산잉크 중의 입자 분포 및 속도 분포 변화를 살펴보았다. 전산모사결과 입자의 부피분율이 낮을수록, 평균 무차원 서스펜션 속도가 낮을수록, 노즐 관과 입자 크기 사이의 비(H/a)가 클수록 입자들의 분포가 상당히 균일한 것으로 나타났다. 따라서 잉크제트 프린팅 기법을 사용하여 섬유인쇄를 수행하는 경우, 노즐 관에의 유속을 작게 하고 노즐 관과 입자 사이의 크기 비를 크게 해야 균일한 인쇄 성능을 얻을 수 있을 것으로 판단된다.

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역상 초고속액체크로마토그라피에 의한 gemcitabine의 빠른 농도 분석법 (The Rapid Determination of Gemcitabine by Reversed-phase Ultra-Performance Liquid Chromatography)

  • 박대진;김우미
    • 생명과학회지
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    • 제19권12호
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    • pp.1698-1704
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    • 2009
  • Gemcitabine은 다양한 고형암 치료에 사용되는 항암제이다. 혈장내에서 cytidine deaminase에 의해 빠르게 대사되며, 친수성 성질로 인해 역상 액체크로마토그라피(reversed-phase liquid chromatography)를 이용한 농도 분석이 어렵다. 본 연구에서는 역상칼럼(reversed-phase column)을 이용한 초고속 액체크로마토그라피(ultra-performance liquid chromatography, UPLC) 방법에 의해 빠르고 정확한 속력(velocity)과 최고효능(peak efficiency)를 갖춘 분석법을 개발하고자 하였다. Gemcitabine과 2'-deoxycytidine의 머무름 시간(retension time)은 293 nm에서 각각 3.2분과 2.1분이었다. 검량선의 직선성 검정은 $0.1{\sim}20{\mu}g/ml$의 농도범위에서 높은 직선성을 나타내었다($r^2$>0.999). 일내(intra-day) 변이게수(coefficients of variation)와 일간(inter-day) 변이게수는 모두 10% 이하였다. 정확성(accuracy) 검정을 위한 일내 및 일간 평균농도 측정치가 97.3~113.5% 범위로 나타났다. 이러한 결과를 토대로, gemcitabine 농도를 측정하기 위한 새로운 분석법으로 빠르고 정확한 역상 UPLC 방법을 제안하고자 한다.

Envelope-Function Equation and Motion of Wave Packet in a Semiconductor Superlattice Structure

  • Kim, Byoung-Whi;Jun, Young-Il;Jung, Hee-Bum
    • ETRI Journal
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    • 제21권1호
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    • pp.1-27
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    • 1999
  • We present a new description of envelope-function equation of the superlattice (SL). The SL wave function and corresponding effective-mass equation are formulated in terms of a linear combination of Bloch states of the constituent material with smaller band gap. In this envelope-function formalism, we review the fundamental concept on the motion of a wave packet in the SL structure subjected to steady and uniform electric fields F. The review confirms that the average of SL crystal momentums K = ($k_x,k_y,q$), where ($K_x,k_y$) are bulk inplane wave vectors and q SL wave vector, included in a wave packet satisfies the equation of motion = $_0+Ft/h$; and that the velocity and acceleration theorems provide the same type of group velocity and definition of the effective mass tensor, respectively, as in the Bulk. Finally, Schlosser and Marcus's method for the band theory of metals has been by Altarelli to include the interface-matching condition in the variational calculation for the SL structure in the multi-band envelope-function approximation. We re-examine this procedure more thoroughly and present variational equations in both general and reduced forms for SLs, which agrees in form with the proposed envelope-function formalism. As an illustration of the application of the present work and also for a brief investigation of effects of band-parameter difference on the subband energy structure, we calculate by the proposed variational method energies of non-strained $GaAs/Al_{0.32}Ga_{0.68}As$ and strained $In_{0.63}Ga_{0.37}As/In_{0.73}Ga_{0.27}As_{0.58}P_{0.42}SLs$ with well/barrier widths of $60{\AA}/500{\AA}$ and 30${\AA}/30{\AA}$, respectively.

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농경지의 비료, 농약의 지하유실량 추정 -Preferential 흐름모형- (Estimating Leaching of Nutrients and Pesticides in Agricultural Lands -A Perferential Flow Model-)

  • 이남호;타모스틴후이스
    • 한국농공학회지
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    • 제39권2호
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    • pp.62-73
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    • 1997
  • The application of nutrients and pesticides to agricultural lands has been reported to contribute to groundwater contamination, which can be explained by preferential flow in lieu of convective-dispersive flow. An one-dimensional numerical model depicting preferential water and solute movement was modified to describe multi-layer flows. The model is based on a piecewise linear conductivity function. By combining conservation of mass and Darcy's law and using the method of characteristics a solution is obtained for water flow in which water moves at distinct velocities in different flow regions instead of an average velocity for the whole profile. The model allows transfer ofqr solutes between pore groups. The transfer is characterized by assuming mixing coefficients. The model was applied to undisturbed soil columns and an experiment site with structured sandy clay loam soil. Chloride, bromide, and 2, 4-D were used as tracers. Simulated solutes concentrations were in good agreement with the soil column data and field data in which preferential flow of solute is significant. The proposed model is capable of describing preferential solute transport under laboratory and field conditions.

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Twist Wheel 방식 폐비닐수거기 개발에 관한 연구(II) - 트랙터 부착형 수거기의 개발 - (A Study on the Development of Twist Wheel Type Waste Vinyl Remover (II) - Development of Tractor Attached Vinyl Remover -)

  • 하유신;박규식;김진현;최중섭;손철민;남상헌;김태욱
    • 한국기계가공학회지
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    • 제11권2호
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    • pp.79-84
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    • 2012
  • This study consist of two parts. One is development of a self-propelling vinyl remover which was already reported at the previous paper. This is the second part of the study. For the study, an attached vinyl remover was developed. It was consisted of connecting tractor to bucket, removing bucket from tractor, and the process was the tractor's assistance hydraulics. In the case of an attached vinyl remover, the vinyl was twisted 0.5times per 30~85cm length. The bobbin's diameter was 190mm and it's stable travelling speed was 1m/s. The revolution of the remover wheel was 90rpm to maintain the wheel's linear velocity. As seen at performance test at the field which had 950mm ridge intervals and 10 a area, the average working speed was 1m/s and the turning time was 20seconds. Therefore, the working performance was 24.5min/10a. The efficiency of used vinyl remover was 97% and working conditions were good.

확률과정론을 이용한 추진장약의 성능과 저장안전성에 관한 저장신뢰성평가 (The Stockpile Reliability of Propelling Charge for Performance and Storage Safety using Stochastic Process)

  • 박성호;김재훈
    • 품질경영학회지
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    • 제41권1호
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    • pp.135-148
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    • 2013
  • Purpose: This paper presents a method to evaluate the stockpile reliability of propelling charge for performance and storage safety with storage time. Methods: We consider a performance failure level is the amount of muzzle velocity drop which is the maximum allowed standard deviation multiplied by 6. The lifetime for performance is estimated by non-linear regression analysis. The state failure level is assumed that the content of stabilizer is below 0.2%. Because the degradation of stabilizer with storage time has both distribution of state and distribution of lifetime, it must be evaluated by stochastic process method such as gamma process. Results: It is estimated that the lifetime for performance is 59 years. The state distribution at each storage time can be shown from probability density function of degradation. It is estimated that the average lifetime as $B_{50}$ life is 33 years from cumulative failure distribution function curve. Conclusion: The lifetime for storage safety is shorter than for performance and we must consider both the lifetime for storage safety and the lifetime performance because of variation of degradation rate.