• 제목/요약/키워드: Debris bed

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Incipient motion criteria of uniform gravel bed under falling spheres in open channel flow

  • Khe, Sok An;Park, Sang Deog;Jeon, Woo Sung
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2018년도 학술발표회
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    • pp.149-149
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    • 2018
  • Prediction on initial motion of sediment is crucial to evaluate sediment transport and channel stability. The condition of incipient movement of sediment is characterized by bed shear stress, which is generated from force of moving water against the bed of the channel, and by critical shear stress, which depends on force resisting motion of sediment due to the submerged weight of the grains. When the bed shear stress exceeds the critical shear stress, sediment particles begin rolling and sliding at isolated and random locations. In Mountain River, debris flow frequently occurs due to heavy rainfall and can lead some natural stones from mountain slope into the bed river. This phenomenon could add additional forces to sediment transport system in the bed of river and also affect or change direction and magnitude of sediment movement. In this paper, evaluations on incipient motion of uniform coarse gravel under falling spheres impacts using small scale flume channel were conducted. The drag force of falling spheres due to water flow and length movement of falling spheres were investigated. The experiments were carried out in flume channel made by glass wall and steel floor with 12 m long, 0.6 m wide, and 0.6 m deep. The bed slopes were selected with the range from 0.7% to 1.5%. The thickness of granular layer was at least 3 times of diameter of granular particle to meet grain placement condition. The sphere diameters were chosen to be 4cm, 6 cm, 8 cm, 10 cm. The spheres were fallen in to the bed channel for critical condition and under critical condition of motion particle. Based on the experimental results, the Shields curve of particles Reynold number and dimensionless critical shear stress were plotted. The relationship between with drag force and the length movement of spheres were plotted. The pathways of the bed material Under the impact of spheres falling were analyzed.

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산지급류소하천(山地急流小河川)에 있어서 하상미지형(河床微地形)과 유목(流木) 특성(特性) (Characteristics of Channelbed and Woody Debris on Mountainous Stream)

  • 전근우;김민식;박완근;에자키 츠기오
    • 한국산림과학회지
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    • 제86권1호
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    • pp.69-79
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    • 1997
  • 유목(流木) 대책(對策)에 필요한 기초 자료를 얻기 위해 산지급류소하천(山地急流小河川)에 있어서 유목(流木)의 발생, 이동 및 체류(滯留)에 영향을 미치는 하상미지형(河床微地形)의 특성과 유목(流木)의 본수, 크기, 형태, 부후도(腐朽度), 체류(滯留) 방향(方向) 및 종류 등의 유목(流木) 특성(特性)을 파악하였다. 1. 유목(流木)의 체류(滯留) 본수(本數)는 하폭(河幅)에 비례하여 증가하는 경향이 나타났으나 하천의 종단 물매에는 크게 영향을 받지 않았다. 특히 확폭부(擴幅部)에서도 복수(複數) 유로(流路)가 발달된 구간을 중심으로 다량의 유목(流木)이 체류(滯留)하고 있었으며, 현유로(現流路)보다는 하상퇴적지(河床堆積地)에 주로 체류(滯留)하고 있었다. 2. 조사 대상인 직경 10cm 이상, 길이 2m 이상의 유목(流木)은 총 402개로 100m당 체류(滯留) 본수(本數)는 35.3개였다. 또한 유목(流木)의 평균 길이와 흉고직경은 각각 4.0m, 14.0cm였으며, 구간별 유목(流木)의 크기는 하류로 갈수록 길이가 짧아지고 직경이 커지는 경향이 나타났다. 3. 유목(流木)이 이동할 때에는 토석류(土石流)나 조도(粗度)가 큰 하상(河床) 재료(材料)와 접촉되기 때문에 하류(下流) 구간(區間)과 일부 상류(上流) 구간(區間)에서 뿌리가 없는 유목(流木)이 다수 발견되었으며, 상류(上流) 구간(區間)에서도 유목(流木)의 원형이 크게 손상된 경우가 많았다. 또한 유목(流木)의 부후도(腐朽度)는 하류로 갈수록 심했으며, 하류의 일부 구간에는 부후(腐朽)가 상당히 진행된 유목(流木)이 발견되어 이전에도 유목(流木)이 체류(滯留)하고 있었던 것이 확인되었다. 4. 유목(流木)의 체류(滯留) 방향(方向)은 유심(流心)에 평행하여 체류(滯留)하는 경우와 직각으로 체류(滯留)하는 경우가 각각 276 : 126으로 유심(流心)에 평행하여 체류(滯留)하는 경우가 많았다. 그러나 일부 구간에는 유심(流心)에 직각 방향으로 체류(滯留)하는 유목(流木)이 다수 분포하여 유목(流木) 자체가 불안정할 뿐 아니라 이동(移動) 토사(土砂)가 체류(滯留)되기 쉬우므로 이에 대한 대비책이 마련되어야 할 것이다. 5. 유목(流木)의 종류는 침엽수인 일본잎갈나무가 전체 유목(流木)중 약 2/3에 해당하는 256본을 차지하고 있었다. 그러나 일본잎갈나무의 경우 지상부에 비해 지하부가 빈약하기 때문에 하상(河床) 재료(材料)의 작은 충격이나 소규모의 하상변동(河床變動)에 의해서도 유출되기 쉬우므로 하안림(河岸林)의 수종으로 선택할 경우에는 신중을 기해야 할 것이다.

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도심지 토사재해 방어기술 테스트베드 구축 및 모니터링 연구 (Construction and Monitoring of Test bed in Urban Sediment Disaster Prevention Technology)

  • 이정민;김효진;이윤상;진규남
    • 토지주택연구
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    • 제8권3호
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    • pp.161-169
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    • 2017
  • In this study, sediment transfer and precipitation analysis of the test bed watershed was conducted through the model for the application and practical use of the urban sediment disaster prevention technology, and used this as an aid to design to secure reliability. In addition, conducted the test bed monitoring with the defense technology, analyzed the effect, and established the maintenance plan. Analyzed the change of soil deposition volume through arbitrary slope adjustment for the currently installed stormwater conduit of the test bed watershed. As a result, it is important to reduce the total sedimentation amount in the adjustment of the slope of the entire pipeline, but it is important that the sedimentation depth of each sediment does not rise to such a degree as to threaten the performance of the pipeline. Considering these matters, it is necessary to design the pipeline to prevent the clogging of the soil from the viewpoint of the reliability of the entire pipeline. The sediment disaster defense technology test bed is divided into a new city and an old city, and old city test bed is under construction. The result obtained through the monitoring of the test bed in the new city, sediment disasters such as debris can delay the time to reach the downtown area, and it is possible to secure the golden time, such as evacuation and rescue through the warning system. Also, the maintenance of the test bed application was suggested. Continuous and systematic monitoring is required for securing the reliability of element technology and successful commercialization.

CHEMICAL EFFECTS ON PWR SUMP STRAINER BLOCKAGE AFTER A LOSS-OF-COOLANT ACCIDENT: REVIEW ON U.S. RESEARCH EFFORTS

  • Bahn, Chi Bum
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제45권3호
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    • pp.295-310
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    • 2013
  • Industry- or regulatory-sponsored research activities on the resolution of Generic Safety Issue (GSI)-191 were reviewed, especially on the chemical effects. Potential chemical effects on the head loss across the debris-loaded sump strainer under a post-accident condition were experimentally evidenced by small-scale bench tests, integrated chemical effects test (ICET), and vertical loop head loss tests. Three main chemical precipitates were identified by WCAP-16530-NP: calcium phosphate, aluminum oxyhydroxide, and sodium aluminum silicate. The former two precipitates were also identified as major chemical precipitates by the ICETs. The assumption that all released calcium would form precipitates is reasonable. CalSil insulation needs to be minimized especially in a plant using trisodium phosphate buffer. The assumption that all released aluminum would form precipitates appears highly conservative because ICETs and other studies suggest substantial solubility of aluminum at high temperature and inhibition of aluminum corrosion by silicate or phosphate. The industry-proposed chemical surrogates are quite effective in increasing the head loss across the debris-loaded bed and more effective than the prototypical aluminum hydroxide precipitates generated by in-situ aluminum corrosion. There appears to be some unresolved potential issues related to GSI-191 chemical effects as identified in NUREG/CR-6988. The United States Nuclear Regulatory Commission, however, concluded that the implications of these issues are either not generically significant or are appropriately addressed, although several issues associated with downstream in-vessel effects remain.

FLO-2D 모형을 이용한 우면산 토석류 유동 수치모의 (Run-out Modeling of Debris Flows in Mt. Umyeon using FLO-2D)

  • 김승은;백중철;김경석
    • 대한토목학회논문집
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    • 제33권3호
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    • pp.965-974
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    • 2013
  • 2011년 7월 27일 우면산 유역에서 일련의 토석류가 발생하여 많은 인명과 재산 피해를 야기했다. 이러한 토석류 피해를 저감하기 위해서는 토석류가 어떻게 이동하고 퇴적되어 하류부에 피해를 주는지를 예측할 수 있는 기술이 필요하다. 이 연구에서는 우면산 토석류에 대해서 FLO-2D 수치모형을 적용하여, 모형의 성능을 평가하고, 이들 토석류의 유동 매개변수를 분석하였다. 우면산 북측사면에서 발생한 토석류의 현장 관측자료와 FLO-2D 모의 결과 분석을 통해서 역산된 우면산 토석류의 대표 항복응력은 1,022 Pa 그리고 대표 동점성은 652 $Pa{\cdot}s$ 인 것으로 나타났다. 선정된 매개변수를 이용하여 우면산 토석류의 퇴적영역을 산정한 결과, 래미안 유역의 경우 63 - 85% 정확도의 피해유역을 재현됨으로서 FLO-2D 모형은 피해유역 산정에 적합한 것으로 나타났다. 하지만, FLO-2D 모형이 침식물질과 우수의 연행작용을 고려할 수 없는 고유의 한계 때문에 연행작용이 현저한 래미안 및 신동아 유역 토석류의 유하속도는 과소평가하는 것으로 나타났다. 유하부에서 침식에 의한 연행작용이 활발하지 않은 형촌마을 유역 토석류는 수로와 저수지 상부 부근에서의 퇴적을 우수한 정확도로 모의되었다. 민감도 분석 결과 유사체적농도와 바닥조도계수 모두 토석류의 흐름두께와 유속 모두에 상당한 영향을 미치는 것으로 나났으므로, 이들 매개변수의 선정에 신중해야 함을 보여주었다.

Expanded Bed Adsorption 크로마토그래피를 사용하여 재조합 E. coli 세포 파쇄액으로부터 내포체 단백질을 직접 재접힘하는 공정 (In Vitro Refolding of Inclusion Body Proteins Directly from E. coli Cell Homogenate in Expanded Bed Adsorption Chromatography)

  • 조태훈;서창우;이은규
    • KSBB Journal
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    • 제16권2호
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    • pp.146-152
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    • 2001
  • rhGH-GST 융합단백질을 사용하여 재조합 대장균 세포 파쇄액으로부터 직접적으로 내포체의 solid-phase 재접힘을 수행할 수 있는 새로운 공정을 개발하였다. 그것은 고체 업자를 제거하는 동시에 초기에 목적딴백질을 흡착 포집할 수 있 는 expanded bed adsorption 크로마토그래피의 장점을 이용한 것이다. 세포 파쇄액 내 용해훤 내포체로부터의 풀린 융합단백질은 expanded bed adsorption 원리에 의해 STREAMLINE DEAE resin에 흡착되고 세포 찌꺼기 등 고체 입자물들은 위 방향 흐름에 의해 효과적으로 제거된다. Urea를 접차적으로 제거함으로써 융합단백질은 고체 matrix 표면에서 재접힘 된 후 염 놓도 구배에 의해 용출된다. 이 새로운 EBA-mediat$\xi$d 재접힘 방법은 응집현상을 획기적으로 줄이고 공정수율윤 향상시킬 뿐 아나라 공정단계 수를 줄일 수 있다. 이 공정은 우리가 알고 있는 한 세계에서 최초로 개발된 공정이며, 현재 single-chain polypeptide, affinity-tagged protein 등과 갈은 다른 행태의 단백질에 EBA를 사용한 재접힘 공정올 적용시키가 위한 연구가 진행되고 있다.

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지반의 침식 및 연행작용을 고려한 토석류 해석 모델 제안 (A Proposed Analytical Model for the Debris Flow with Erosion and Entrainment of Soil Layer)

  • 이광우;박현도;정상섬
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제32권10호
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    • pp.17-29
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    • 2016
  • 본 연구에서는 지반침식 및 연행작용을 고려한 토석류 해석을 위한 모델을 개발하였으며, 이를 대변형 3차원 유한요소 해석을 통해 거동을 분석하였다. 지반침식 및 연행작용을 고려한 토석류 해석 모델은 토석류에 의한 지반의 변형속도에 따른 전단강도 감소를 고려하였으며, 대변형 해석은 Coupled Eulerian-Lagrangian (CEL)기법을 이용하였다. 모델의 적정성을 확인하기 위하여 지반침식 및 연행작용을 고려한 실내실험(Mangeny et al., 2010)을 모사하여 거동을 비교하였으며, 또한 실제 발생한 우면산 래미안 유역의 토석류를 대상으로 연행작용을 고려한 해석과 고려하지 않은 해석 결과를 비교함으로써 연행작용에 따른 토석류의 거동 및 피해영향 범위를 분석하였다. 그 결과, 실내 모형실험의 결과를 적절히 모사할 수 있었으며, 실제 유역규모의 해석에서도 토석류의 흐름에 의해 원지반의 침식 및 연행작용을 모사할 수 있었으며 연행작용으로 인해 유하부로 흘러내려오는 토석류의 체적과 속도가 증가하는 것을 확인하였다. 이로 인하여 본 연구에서 제안한 해석 모델은 지반의 침식 및 연행작용을 고려하여 토석류의 속도, 토석류의 규모 및 피해 면적을 적절히 예측할 수 있을 것으로 판단된다.

Volcaniclastic Sedimentation of the Sejong Formation (Late Paleocene-Eocene), Barton Peninsula, King George Island, Antarctica

  • Yoo, Chan-Min;Choe, Moon-Young;Jo, Hyung-Rae;Kim, Yae-Dong;Kim, Ki-Hyune
    • Ocean and Polar Research
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    • 제23권2호
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    • pp.97-107
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    • 2001
  • The Sejong Formation of Late Paleocene to Eocene is a lower volcaniclastic sequence unconformably overlain by upper volcanic sequence, and distributed along the southern and southeastern cliffs of the Barton Peninsula. The Sejong Formation is divided into five sedimentary facies; disorganized matrix-supported conglomerate (Facies A), disorganized clast-supported conglomerate (Facies B), stratified clast-supported conglomerate (Facies C), thin-bedded sandstone (Facies D), and lapilli tuff (Facies E), based on sedimentary textures, primary sedimentary structures and bed geometries. Individual sedimentary facies is characterized by distinct sedimentary process such as gravel-bearing mudflows or muddy debris flows (Facies A), cohesionless debris flows (Facies B),unconfined or poorly confined hyperconcentrated flood flows and sheet floods (Facies C), subordinate streamflows (Facies D), and pyroclastic flows (Facies E). Deposition of the Sejong Formation was closely related to volcanic activity which occurred around the sedimentary basin. Four different phases of sediment filling were identified from constituting sedimentary facies. Thick conglomerate and sandstone were deposited during inter-eruptive phases (stages 1, 3 and 4), whereas lapilli tuff was formed by pyroclastic flows during active volcanism (stage 2). These records indicate that active volcanism occurred around the Barton Peninsula during Late Paleocene to Eocene.

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연초가공부산물(煙草加工副産物)의 탄화정도(炭化程度)에 따른 질산중화능력(窒酸中和能力)과 비효(肥效) (Nutritional Effect of Carbonized Tobacco Leaf Debris Neutralized by Nitric and Phosphoric Acid on Nursery Seedlings)

  • 이윤환;홍순달
    • 한국토양비료학회지
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    • 제18권1호
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    • pp.89-93
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    • 1985
  • 질소(窒素)와 무기양(無機陽)이온이 다른 작물(作物)보다 풍부한 연초제조부산물(煙草製造副産物)인 담배부스러기를 재료(材料)로 하여 비료물질(肥料物質)을 개발하려고 하였다. 담배부스러기를 무게감소율(減少率)로 50%되게 탄화(炭化)시킨 후 유리된 칼륨으로 인한 염기성을 pH 7.0정도 되게 질산(窒酸)과 인산(燐酸)으로 중화(中和)하면 질소(窒素) 4%{유기태(有機態) 질소(窒素)(담배부스러기에 함유(含有)된 질소) 2%, 질산태실소 2%}, 인산(燐酸) 2%, 칼륨6%이상(以上)인 비료물질(肥料物質)이 되었다. 관행(貫行)의 연초육묘시(煙草育苗時)에 시비(施肥)되는 전체(全體) 질소량(窒素量)을 위의 중화이분탄화물(中和泥粉炭化物)로서 전량기비(全量基肥)로 $1kg/110{\ell}$ 정도를 상토(床土)와 혼합시용하여 육묘(育苗)한 결과 관행(貫行)과 같이 추비(追肥)를 시용(施用)하지 않고도 양호(良好)한 생육(生育)을 보였다. 이러한 효과(效果)는 속효성인 질산태질소와 완효성인 담배가루 구성물질의 유기태질소(有機態窒素)가 탄화물(炭化物)에 함유(含有)되고 또한 다량함유(多量含有)된 칼륨이 영양원(營養源)으로 되기 때문인 것으로 생각되었다.

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Investigation of molten fuel coolant interaction phenomena using real time X-ray imaging of simulated woods metal-water system

  • Acharya, Avinash Kumar;Sharma, Anil Kumar;Avinash, Ch.S.S.S.;Das, Sanjay Kumar;Gnanadhas, Lydia;Nashine, B.K.;Selvaraj, P.
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제49권7호
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    • pp.1442-1450
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    • 2017
  • In liquid metal fast breeder reactors, postulated failures of the plant protection system may lead to serious unprotected accidental consequences. Unprotected transients are generically categorized as transient overpower accidents and transient under cooling accidents. In both cases, core meltdown may occur and this can lead to a molten fuel coolant interaction (MFCI). The understanding of MFCI phenomena is essential for study of debris coolability and characteristics during post-accident heat removal. Sodium is used as coolant in liquid metal fast breeder reactors. Viewing inside sodium at elevated temperature is impossible because of its opaqueness. In the present study, a methodology to depict MFCI phenomena using a flat panel detector based imaging system (i.e., real time radiography) is brought out using a woods metal-water experimental facility which simulates the $UO_2-Na$ interaction. The developed imaging system can capture attributes of the MFCI process like jet breakup length, jet front velocity, fragmented particle size, and a profile of the debris bed using digital image processing methods like image filtering, segmentation, and edge detection. This paper describes the MFCI process and developed imaging methodology to capture MFCI attributes which are directly related to the safe aspects of a sodium fast reactor.