• Geomechanics and Engineering
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• 제17권2호
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• pp.133-143
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• 2019

An optimal hydraulic section is critical for irrigated water conservancy in seasonal frozen ground due to a large proportion of water leakage, as investigated by in-situ surveys. This is highly correlated with the frost heave of underlain soils in cold season. This paper firstly derived a practical model for frost heave of clayey soils, with temperature dependent thermal indexes incorporating phase change effect. A model test carried out on clay was used to verify the rationality of the model. A novel approach for optimizing the cross-section of irrigation canals in cold regions was suggested with live updated geometry characterized by three unique geometric constraints including slope of canal, ratio of practical flow section to the optimal and lining thickness. Allowable frost heave deformation and tensile stress in canal lining are utilized as standard in computation iterating with geometry updating while the construction cost per unit length is regarded as the eventual target in optimization. A typical section along the Jinghui irrigation canal was selected to be optimized with the above requirements satisfied. Results prove that the optimized hydraulic section exhibits smaller frost heave deformation, lower tensile stress and lower construction cost.

• International Journal of Naval Architecture and Ocean Engineering
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• 제11권1호
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• pp.530-541
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• 2019

To improve our current understanding of tsunami-like solitary waves interacting with a row of vertical slotted piles on a sloping beach, a 3D numerical wave tank based on the CFD tool $OpenFOAM^{(R)}$ was developed in this study. The Navier-Stokes equations were employed to solve the two-phase incompressible flow, combining with an improved VOF method to track the free surface and a LES model to resolve the turbulence. The numerical model was firstly validated by our laboratory measurements of wave, flow and dynamic pressure around both a row of piles and a single pile on a slope subjected to solitary waves. Subsequently, a series of numerical experiments were conducted to analyze the breaking wave force in view of varying incident wave heights, offshore water depths, spaces between adjacent piles and beach slopes. Finally, a slamming coefficient was discussed to account for the breaking wave force impacting on the piles.

• Current Optics and Photonics
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• 제8권1호
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• pp.30-37
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• 2024

Implemented at the Geochang Observatory in South Korea, our slope detection and ranging (SLO-DAR) system features a 508 mm Cassegrain telescope (f /7.8), incorporating two Shack-Hartmann wave-front sensors (WFS) for precise measurements of atmospheric phase distortions, particularly from nearby binary or double stars, utilizing an 8 × 8 grid of sampling points. With an ability to reconstruct eight-layer vertical atmospheric profiles, the system quantifies the refractive index structure function (C_n²) through the crossed-beam method. Adaptable in vertical profiling altitude, ranging from a few hundred meters to several kilometers, contingent on the separation angle of binary stars, the system operates in both wide (2.5 to 12.5 arcminute separation angle) and narrow modes (11 to 15 arcsecond separation angle), covering altitudes from 122.3 to 611.5 meters and 6.1 to 8.3 kilometers, respectively. Initial measurements at the Geochang Observatory indicated C_n² values up to 181.7 meters with a Fried parameter (r₀) of 8.4 centimeters in wide mode and up to 7.8 kilometers with an r₀ of 8.0 centimeters in narrow mode, suggesting similar seeing conditions to the Bohyun Observatory and aligning with a comparable 2014-2015 seeing profiling campaign in South Korea.

• 한국토양비료학회지
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• 제38권2호
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• pp.59-65
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• 2005

1:25,000 수치정밀토양도와 (R)USLE를 이용하여 우리나라 전역의 토양침식 위험성을 평가하고 토양침식등급을 이용하여 등급에 따른 토양보전방법을 제시하고자 하였다. 우리나라에서 강우인자 값이 높은 지역은 경기의 김포, 강화, 전남 고흥, 여수, 장흥과 경남 고성, 사천, 진해, 통영 등으로 주로 전남, 경남의 남부 해안과 경기지역의 서부 해안에 밀집되어 있었으며 반면, 경북 영덕, 영천, 구미, 포항, 군위 등의 강우인자 값이 작았다. 토양침식성 인자는 경기, 충남, 전북, 전남의 서부해안지역이 컸으며 강원, 충북, 경북, 충남 내륙지역에서 작았다. 밭의 평균 경사도는 강원 평창이 30.1%로 가장 높았으며 태백산에서 지리산에 이르는 소백산맥 주변에 위치한 지역의 밭 평균 경사도가 높았다. 우리나라 밭토양의 연간 총유실량은 전남이 가장 많았고 경북, 경남의 순으로 나타났다. 밭토양의 단위면적당 연간 토양유실량은 경남이 가장 높았고 전남, 강원 순으로 높았다. 시군단위로 분석한 결과 강원 평창의 밭 단위면적당 토양유실량이 가장 많았으며 경남 남해, 고성, 강원 정선 등의 단위면적당 토양유실량이 많았다. 이는 경남과 전남의 경우 강우인자가 크며 경남과 강원지역의 밭이 경사도가 크기 때문이었다. 논은 토양침식 위험성이 대부분 "매우 적음" 또는 "적음" 등급에 해당하였으며 밭은 전체 밭 면적 중 23.5%가 "매우 심함" 등급이었다. "매우 심함" 등급에 해당하는 밭 중에서 경사가 15% 이상 (D-F slope)이 $133.6{\times}10^3ha$로 많았으나 7-15% (C slope) 경사임에도 "매우 심함" 등급에 해당하는 밭도 $34.5{\times}10^3ha$가 분포하였다. 또한 시군별 1:25,000 수치정밀토양도를 이용하여 토양상별 토양침식등급을 도시한 토양침식도를 작성하였다. 농경지로서 수용가능한 토양유실의 목표치를 $11Mg\;ha^{-1}\;yr^{-1}$ (1년에 약 1 mm)로 규정할 때 "보통", "약간 심함" 등급인 밭은 농경학적 토양보전농법, "심함" 등급인 밭은 토목적인 토양보전농법을 통해 목표치를 달성할 수 있을 것으로 판단되었다.

• 한국대기환경학회지
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• 제26권5호
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• pp.517-532
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• 2010

After establishment of Banwol industrial complex in 1987, Ansan city becomes the largest industrial sector development in Gyeonggi-do, Korea. As the population and industrial activity grow over this region, toxic air pollutants, particularly POPs (Persistent Organic Pollutants) from various emission sources have been major public concerns. Air samples for POPs monitoring were collected at the industrial sites ($A_2$), residential sites ($B_1$, $B_2$), commercial site (C), and rural/remote site (D) of the area of Ansan during 2008 with a prolonged industrial sampling site $A_1$ from 2001 to 2008. All samples were analysed for 2,3,7,8 substituted-polychlorinated dibenzo-p-dioxin and dibenzofurans (PCDD/Fs) and dioxin like polychlorinatd diphenyls (dl-PCBs). In site $A_1$, a steady decline of their concentrations from 2003 to 2008 was observed due to the reinforced emission guideline from waste incinerators. The average concentration of the PCDD/Fs and dl-PCBs ranged between 0.118 pg-TEQ/$m^3$ (rural/remote site D) and 0.532 pg-TEQ/$m^3$ (industrial area $A_2$). These level were generally consistent with previous studies in Gyeonggi-do, while higher than other places. Most of PCDD/Fs congener were partitioned into particle phase, whereas dl-PCBs were partitioned into gas phase. The logarithm of gas-particle partition coefficient $K_P$ of dl-PCBs and PCDD/Fs were well correlated with sub-cooled liquid vapor pressure $P_L$. The slope $m_T$ of log $K_P$ versus log $P_L$ for PCDD/Fs (-1.22) and dl-PCBs (-1.02) in industrial area ($A_2$) were high compared to other residential/commercial area. It suggests that this area was likely influenced by the direct emission source of PCDD/Fs and dl-PCBs. To simulate the partition of PCDD/Fs and dl-PCBs between gas and particle phase, Junge-Pankow model ($P_L$-base) and $K_{oa}$ model were applied. It was found that J-P model was more suitable than the $K_{oa}$ model in this study.

• 한국토양비료학회지
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• 제20권3호
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• pp.205-208
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• 1987

고추 재배지(栽培地) 토양(土壤)의 물리성(物理性) 적정(適定) 범위(範圍)와 지력판정(地力判定)을 위(爲)한 기초자료(基礎資料)를 얻고저 전국(全國) 주요(主要) 고추 주산단지내(主産團地內) 94개(個) 포장(圃場)에서 포장환경(圃場環境), 토양(土壤)의 물리화학성(物理化學性) 및 생육(生育)을 조사(調査), 분석(分析)한 결과(結果)는 다음과 같다. 고추 재배토양(栽培土壤)은 전체(全體)의 72%가 사질(砂質) 토양(土壤)이었다. 고추 작황(作況)이 양호(良好)할수록 작토심(作土深), 유효토심(有效土深) 및 근권심(根圈深)이 깊었고 가비중(假比重)과 경도(硬度)는 낮았다. 고추 생육(生育)에 적당(適當)한 토양(土壤) 삼상(三相) 범위(範圍)는 고상(固相) 50%이하(以下), 액상(液相) 15%이상(以上), 기상(氣相) 20%이상(以上)이었다. 고추 생육(生育)은 작토심(作土深), 유효토심(有效土深), 근권심(根圈深), 경도(硬度), 가비중(假比重), 유효인산(有效燐酸)과 높은 상관관계(相關關係)가 있었다. 고추 작황(作況)을 저해(沮害)하는 요인(要因)은 유효토심(有效土深)>가비중(假比重)>작토심(作土深)>경도(硬度)>경사(傾斜)의 순(順)이었다.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제44권12호
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• pp.16-21
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• 2007

본 논문에서는 Composite Right/Left-Handed (CRLH) 전송 선로 (TL)와 pin 다이오드를 이용한 조절 가능한 부성 저항을 이용한 이중 대역 전압 제어 발진기에 대하여 연구하였다. CRLH 전송 선로는 이중 대역 주파수 조절 특성을 갖는 metamaterial 전송 선로를 만들 수 있다. CRLH 전송 선로의 이중 대역 동작은 CRLH 전송 선로의 주파수 오프셋과 위상 기울기에 의해서 얻어지고, 두 개의 동작 주파수들의 주파수 비율은 정수 배가 아닐 수 있다. 전압 제어 발진기의 각각의 주파수 대역은 독립적으로 동작해야 하므로 pin 다이오드를 이용한 조설 가능한 부성 저항을 사용하였다. 정전압을 pin 다이오드에 인가하였을 때, 전압 제어 발진기의 위상 잡음은 주파수 조절 범위 $2.423\sim2.597$ GHz에서 $-108.34\sim-106.67$ dBc/Hz @ 100 kHz이며, 역전압을 pin diode에 인가하였을 때는, 전압 제어 발진기의 위상 잡음이 주파수 조절 범위 $5.137\sim5.354$ GHz에서 $-114.16\sim-113.33$ dBc/Hz @ 100 kHz이다.

• 한국지진공학회논문집
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• 제26권5호
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• pp.191-202
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• 2022

Markov envelope as a theoretical solution of the parabolic wave equation with Markov approximation for the von Kármán type random medium is studied and approximated with the convolution of two probability density functions (pdf) of normal and gamma distributions considering the previous studies on the applications of Radiative Transfer Theory (RTT) and the analysis results of earthquake records. Through the approximation with gamma pdf, the constant shape parameter of 2 was determined regardless of the source distance r_o. This finding means that the scattering process has the property of an inhomogeneous single-scattering Poisson process, unlike the previous studies, which resulted in a homogeneous multiple-scattering Poisson process. Approximated Markov envelope can be treated as the normalized mean square (MS) envelope for ground acceleration because of the flat source Fourier spectrum. Based on such characteristics, the path duration is estimated from the approximated MS envelope and compared to the empirical formula derived by Boore and Thompson. The results clearly show that the path duration increases proportionately to r_o^1/2-r_o², and the peak value of the RMS envelope is attenuated by exp (-0.0033r_o), excluding the geometrical attenuation. The attenuation slope for r_o≤100 km is quite similar to that of effective attenuation for shallow crustal earthquakes, and it may be difficult to distinguish the contribution of intrinsic attenuation from effective attenuation. Slowly varying dispersive delay, also called the medium effect, represented by regular pdf, governs the path duration for the source distance shorter than 100 km. Moreover, the diffraction term, also called the distance effect because of scattering, fully controls the path duration beyond the source distance of 300 km and has a steep gradient compared to the medium effect. Source distance 100-300 km is a transition range of the path duration governing effect from random medium to distance. This means that the scattering may not be the prime cause of peak attenuation and envelope broadening for the source distance of less than 200 km. Furthermore, it is also shown that normal distribution is appropriate for the probability distribution of phase difference, as asserted in the previous studies.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제49권5호
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• pp.605-610
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• 2011

내경이 0.105 m이고 높이가 2.5 m인 삼상(기체-액체-고체) 유동층에서 상대적으로 큰 기포와 작은 기포의 체류량 특성을 고찰하였다. 기체유속(0.01~0.07 m/s), 액체유속(0.01~0.07 m/s) 그리고 입자크기($0.5{\sim}3.0{\times}10^{-3}m$)가 상대적으로 큰 기포와 작은 기포의 체류량에 미치는 영향을 검토하였다. 삼상 유동층에서 이들 두 종류 기포들의 체류량은 동력학적 기체 유출 방법(Dynamic gas disengagement method)에 의해 측정된 각각 기포들에 의한 압력강하 정보로부터 정압강하법(static pressure drop method)에 의해 산출되었다. 기체조절기에 의해 조절되는 건조되고 여과된 공기와 물 그리고 밀도가 2,500 $kg/m^3$인 유리구슬을 각각 기체, 액체 및 고체유동입자로 사용하였다. 삼상유동층에서 이들 두 종류의 기포, 즉 상대적으로 큰 기포와 작은 기포들은 유동층 탑에 유입되는 기체와 액체의 흐름을 정지시킨 후 경과시간에 따른 탑 내부의 압력강하를 측정함으로써 효과적으로 조사하고 분리할 수 있었다. 이들 두 종류의 기포들은 경과시간에 따라 증가하는 압력강하의 기울기가 서로 매우 다르게 나타났다. 실험결과 상대적으로 큰 기포들의 체류량은 기체의 유속이 증가함에 따라 증가하였으나 액체의 유속이 증가함에 따라서는 감소하였다. 그러나, 이들 큰 기포의 체류량은 유동입자의 크기가 변화함에 따라 국부적인 최소값을 나타내었다. 상대적으로 작은 기포들의 체류량은 기체유속 또는 고체입자의 크기가 증가함에 따라 증가하였으나 액체의 유속이 증가함에 따라서는 약간 감소하였다. 이들 두 종류 기포들의 체류량들은 각각 본 연구의 실험 범위 내에서 조작변수들의 상관식으로 나타낼 수 있었다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제43권9호
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• pp.801-811
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• 2010

급경사에서의 고립파의 처오름을 예측하기 위해 3차원 수치모형에 내부조파기법을 도입하여 수치모형실험을 수행하였다. 수치모형은 Navier-Stokes 방정식을 유한차분법을 이용하여 계산하는 동수압 모형으로서, 난류의 해석을 위해서 상대적으로 큰 에디(eddy)만을 고려하는 SANS(spatially averaged Navier-Stokes) 방정식을 푸는 LES(large-eddy-simulation) 기반의 수치모형을 사용한다. 엇갈림 격자체계에서 유한차분법을 사용하여 지배방정식을 해석하는 모형으로서 수치기법으로 Two-step projection 기법을 사용하여 SANS 방정식을 풀었으며, Poisson 방정식을Bi-CGSTAB 기법을 이용하여 풀고 압력장을 계산하였다. 또한, 자유수면의 추적을 위하여 2차 정확도의 VOF(volume-of-fluid) 기법을 사용하였다. 먼저 고립파를 3차원 공간의 일정 수심상에서 내부조파하여 해석해와 비교한 후 분산오차에 대해 분석하였다. 그리고 고립파를 내부조파하여 급경사에서의 고립파의 처오름 및 처내림 현상을 예측하고 수리모형 실험결과와 비교 및 분석하였다.