The ice damage occurs frequently in cold and dry region of western China in winter ice period and spring thaw period. In the drift ice condition, it is easy to form different extrusion force or impact force to damage tunnel lining, causing project failure. The failure project could not arrive the original planning and construction goal, giving rise to the water allocation pressure which influences diversion irrigation and farming production in spring. This study conducts the theoretical study on contact-impact algorithm of drift ices crashing diversion tunnel based on the symmetric penalty function in finite element theory. ANSYS/LS-DYNA is adopted as the platform to establish tunnel model and drift ice model. LS-DYNA SOLVER is used as the solver and LS-PREPOST is used to do post-processing, analyzing the damage degrees of drift ices on tunnel. Constructing physical model in the experiment to verify and reveal the impact damage mechanism of drift ices on diversion tunnel. The software simulation results and the experiment results show that tunnel lining surface will form varying degree deformation and failure when drift ices crash tunnel lining on different velocity, different plan size and different thickness of drift ice. The researches also show that there are damages of drift ice impact force on tunnel lining in the thawing period in cold and dry region. By long time water scouring, the tunnel lining surfaces are broken and falling off which breaks the strength and stability of the structure.
한국해양과학기술원에서 생산하여 공개하고 있는 다종 위성 기반의 해수면온도(Sea surface temperature) 자료를 이용하여 동해안 냉수대(Cold water mass) 해역을 탐지하는 알고리즘을 개발하였다. 본 연구에서는 냉수대의 분포를 고려하여 동해안을 3개 해역("고성-울진", "삼척-구룡포", "포항-기장")으로 구분하였다. 각 해역에 K-means clustering 기법을 적용하여 3개 그룹으로 나누고 3개의 그룹은 평균 수온이 높은 순서대로 Group 1, Group 2, Group 3로 칭한다. 수온이 가장 낮은 집합인 Group 3는 냉수대 특성을 나타내는 2가지(각 해역 표준 편차와 Group 1과 Group 3의 평균 수온 차이)의 임계치가 적용되고 탐지 해역내 표준편차가 0.6℃ 이상이고 그룹별 평균 수온 차이가 2℃ 이상일 경우 Group 3을 냉수대로 판단한다. 2022년도 탐지 결과, "포항-기장"은 77일로 가장 많이 탐지되었으며 정량적인 평가를 위해 혼동행렬 성능지표를 계산하였다. 동해안 3곳 해역의 평균 정확도(Accuracy)는 0.83 이상으로 나타났고 F1 score는 "포항-기장"에서 최대 0.95이었다. 본 연구에서 제안한 탐지 알고리즘을 적용하여 보다 구체적인 냉수대 해역의 공간 분포를 매일 이메일 서비스로 제공하고 있다.
To investigate inflow path of the East Sea Intermediate Water (ESIW) into the Ulleung Basin, hydrographic data surveyed in July 2005 were analyzed. The ESIW was characterized by the Salinity Minimum Layer (SML) within a depth range of 100 to 360 meters. Averaged potential temperature and salinity of the SML were $1.835^{\circ}C$ and 34.049 psu, respectively. Mean potential density $({\sigma}_{\theta})$ of the SML was 27.221 with a standard deviation of 0.0393. On isopycnal surfaces of 27.14 and 27.18 $({\sigma}_{\theta})$ which correspond to upper layers of the ESIW, the coastal low salinity water was separated from the offshore low salinity water by the relatively warm and saline water which might be affected by the Tsushima Warm Current Water. Relatively cold and fresh water, however, intruded into the Ulleung Basin from the region of Korean coast on isopycnal surfaces of 27.22 and 27.26 which was lower layer of the ESIW. The salinity distribution in the isopycnal layer of $27.14{\sim}27.26$ with acceleration potential on 27.22 up surface also showed clearly that the low salinity water flowed from the coastal area and intruded into the Ulleung Basin. This implies that the ESIW flows ken the north to the south along the east coasts of Korea and spreads into the Ulleung Basin in summer.
해양환경의 시공간적 분포 패턴을 정량적으로 분석하기 위해 남해 광양만 해양환경 관측 자료를 이용하여 글로벌 및 국지적 공간자기상관 통계를 적용하였다. 연구지역 전체의 해양환경 분포 패턴을 이해하기 위해 Moran's I, General G와 같은 글로벌 공간자기상관 지수를 사용하였으며, 대상 피쳐(feature)와 이웃 피쳐들과의 유사성 정도를 측정하고 hot spot 및 cold spot을 탐지하기 위해 국지적 Moran's I ($I_i$), $G_i{^*}$와 같은 LISA(local indicators of spatial association)를 사용하였고, 공간 군집 패턴의 신뢰성은 Z-score를 통한 통계적 유의성 검증을 수행하였다. 공간 통계 결과를 통해 년 중 해양환경 공간분포 패턴의 변화를 정량적으로 알 수 있었는데, 일반 해양수질, 영양염, 클로로필 및 식물플랑크톤은 여름철에 강한 군집 패턴을 보였다. 글로벌 지수에서 강한 군집 패턴을 보였을 때 속성 값의 공간적인 변화가 심한 음적 $I_i$ 값을 가지는 전선지역이 탐지되었다. 또한, 글로벌 지수에서 임의적 패턴을 보였을 때 국지적 지수인 $G_i{^*}$에서는 좁은 지역에서 hot spot과(또는) cold spot이 탐지되었다. 따라서 글로벌 지수는 연구 지역 전체 군집 패턴의 강도와 시계열적 변화 과정 탐지에, 국지적 지수를 통해서는 hot spot과 cold spot 위치 추적에 유용함을 알 수 있었다. 해양환경 공간분포 패턴과 군집 특성을 정량화는 것은 해양환경을 보다 깊이 이해할 수 있도록 할 뿐 아니라, 패턴의 원인을 찾는데도 중요한 역할을 할 것이다.
Application of the simple buoyancy adjustment model, similar to Davey's (1983), indicates that buoyancies imposed locally or from outside of the basin are the major factor of the Japan Sea circulation. Within the context of the model considered, the relatively strong SW gradient of temperature, and corresponding western boundary current, in the SW region is due to the beta-effect. Kelvin waves make the western side colder and the eastern side warmer. Buoyancy input (presumably by fresh water discharge) in the NW region, so far neglected, plays an important role in strengthening the NKCC (North Korea Cold Current) and suppressing the EKWC (East Korea Warm Current) thereby breaking the conventional branching system of the Tsushima Warm Current.
Porous medium was considered in the present study for the heat transfer enhancement. This was attributed to its high surface area to volume ratio as well as intensive flow mixing by tortuous flow passages. But when the air or water flow through in the porous medium, it is occurred the pressure drop between inlet and outlet. So in the present study investigated simulation result about the pressure drop in the porous medium before apply to heat exchanger. In this simulation, the thickness of the solid inside the porous medium region was varied 0.2 mm to 0.4 mm. And then the simulation result were compared the pressure drop in the same unit cell ($0.5\;mm{\times}0.5\;mm{\times}0.5\;mm$). To make the analysis model, it was assumed the 14-sided tetrakaidecahedron cell which has long been considered the optimal packing cell first proposed by the Lord Kelvin in 1887. And then the simulation is carried out using by STAR-CCM+ which is commercial software. The simulation result can be showed quantified pressure drop by solid effect in the porous medium.
본 연구에서는 K.J.Riu의 연구를 확장하여, 상향유동 영역에서 수직면으로부 터 경사각이 60˚이하인 경사등온면이 저온의 물속에 잠겨있을때 일어나는 다중정상상 태 영역을 밝혀내고, 이 영역에서 경사각이 열전달, 온도분포, 속도분포, 부력분포 및 Nusselt수에 미치는 영향을 구명하였다.또한 해석방법은 이제까지 발표된 연구결과 와 비교검토하기 위하여 기존 논문에서와 같이 상사해석을 사용하였다.
1972년 6,8 및 10월에 대한 해협의 5개 정점에서 주야 층별 채집을 실시하여 층별 분포 조성과 수괴지표성의 해양학적 고찰을 하였다. 1. 부유생물의 양은 0.9-8.5cc/10㎥ 이며 층별 분포량은 상층이 하층보다 많고, 밤과 낮에 있어서는 밤은 상층이 많으나 낮은 하층이 많은 경향을 나타내었다. 2. 출현한 모악규는 3속 19종 1형이며 분포량과 종류수는 상층이 하층보다 많은 편이고, 밤은 상층이 많으나, 낮은 일정치 않으나 밤과의 반대 경향이었다. 양이 가장 풍부한 8월에는 수직적인 큰 차이를 볼 수 없을만큼 저층까지 많이 출현하였다. 3. 8월에 있어서 Sagitta enflata, S. serratodentata 및 S. mimima 특히 S. regularis의 저층의 대량 분포는 해양학적 고찰에서 난류의 침강을 가리키고 있다. 4. 한해성인 S. elegans의 분포층은 저층에 한하고 부산-대마도간까지 출현하며, 한편 St.5에서는 Metridia lucens 와 Pseudocalanus minutus가 출현하여 저층 냉수의 용승 수직, 수평적인 유동범위를 실증하는데 더욱 뒷받침 하였다. 5. S. decipiens는 대한 해협에서 저, 중층수의 유동 및 연안의 용승 현상을 판정하는 지표종임을 밝혔다.
KIM Soon Young;LEE Jae Chul;LEE Hyong Sun;SHIM Tae Bo
한국수산과학회지
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제30권6호
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pp.1044-1055
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1997
To find out generating mechanism of eddies in the polar frontal zone of the East Sea, we carried out a series of numerical experiments using the nonlinear $1^{1/2}-layer$ model allowing the effect of the polar front. We assumed the polar front at about $39^{\circ}N$ in zonal direction with the cold water region in the northern part and the warm water region in the southern part of the model ocean. To examine the effect of the frontal motion without the influence of the Tsushima Current from the beginning of the geostrophic adjustment, the initial state of the model ocean was assumed motionless. Eastward current was caused by the geostrophic adjustment process in the polar frontal zone that induced a steady northward coastal current along the Korean coast to satisfy the mass continuity. The overshooting of this coastal current acted as an initial disturbance of the zonal flow field which caused meanders and eddies. The spatial scales of eddies were in good agreement with the baroclinic instability theory.
A modeling of a hydraulic-gun-aerator is proposed to set up a design procedure for such devices. The aerators are used to destroy any thermal stratification that are responsible for the degradation of water qualify of lakes. The aerator produces ascending flow by using air bubbies released instantly near the bottom of the lake into a cylindrical pipe installed vertically. Differently form the diffuser-aerators, they can pull up the cold, oxygen depleted water directly to the region of the free surface, and they are believed to work effectively especially for relatively deeper lakes. Their design procedure has not been established yet though, and we propose a model focusing on the exit flow velocity at the top of the aerator through the examination of presently operating devices.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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