• 제목/요약/키워드: Pore velocity

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산사태 모형실험을 통한 강우강도 및 사면경사 변화와 간극수압과의 관계 연구 : 편마암 풍화토를 대상으로 (Characterization on the Relationships among Rainfall Intensity, Slope Angle and Pore Water Pressure by a Flume Test : in Case of Gneissic Weathered Soil)

  • 채병곤;이성호;송영석;조용찬;서용석
    • 지질공학
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    • 제17권1호
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    • pp.57-64
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    • 2007
  • 본 연구는 국내에서 산자태 발생빈도가 매우 높은 편마암 풍화토를 대상으로 산사태 모형실험장치를 이용하여 강우강도 및 사면경사에 따른 간극수압 변화의 관계를 파악하기 위하여 수행되었다. 본 연구에서는 강우강도와 사면경사의 변화에 따른 다양한 실험조건하에서 일정 시간 간격으로 간극수압, 사면붕괴양상 및 변위 등을 각각 측정하였다. 실험결과에 따르면, 강우강도에 따른 간극수압의 관계는 강우강도가 클수록 간극수압 증가시간이 빠르며, 모형 토조의 위치별 간극수압 증가시간도 사면 상부에서 가장 빠른 것으로 측정되었다. 이를 표준사를 이용한 실험결과(채병곤 외, 2006)와 비교해 볼 때, 편마암 풍화토는 강우의 침투속도가 표준사에 비해 느린 것을 알 수 있으며, 이로 인해 사면하부로의 강우이동이 상대적으로 원활하지 않아 사면 상단부에서 간극수압의 증가가 빠른 것으로 해석된다. 한편, 간극수압의 증가는 사면의 경사가 작은 경우 먼저 발생하는 것으로 나타났다. 이러한 현상 역시 편마암 풍화토의 느린 강우 침투속도에 기인하는 것으로 생각된다.

초음파 C-Scan을 이용한 구조용 세라믹스의 기계적 특성평가 (Evaluation of Mechanical Properties of Structural Ceramics ($Al_{2}O_{3}$) Using the High Frequency Ultrasonic C - Scan)

  • 장영권
    • 비파괴검사학회지
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    • 제9권2호
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    • pp.18-24
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    • 1989
  • Computer-aided high frequency ultrasonic is applied to aluminum oxide(85w%, 94w%, 96w%, and 99w%) MOR(modulus of rupture) samples to evaluate mechanical properties such as density variation, pore content, elastic modulus, shear modulus, and poisson's ratio. Ultrasonic wave velocity and attenuation measurement techniques were used as an evaluator of such properties. Pulse-echo C-Scan images with different fate setting method using 50MHz center frequency 1 inch focal length transducer allows evaluation of density variation and pore content. Elastic modulus calculated with the relation of density and ultrasonic velocity. It shows good reliability as compared with resonance method. Sintered density variation of $0.025g/cm^{3}$, that is 0.6% of theoretical density in $Al_{2}O_{3}$ samples can be observed by ultrasonic velocity measurement. Attenuation measurement method qualitatively agree with 4-point fracture testing result concerning of porosity content.

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비배수 조건에서 반복하중을 받는 사질토의 B값(간극수압계수)에 따른 P파, S파 속도 및 간극수압 측정 (Determinations of P, S-Wave Velocities and Pore Water Pressure Buildup with B-value for Nearly Saturated Sands)

  • 이세현;추연욱;윤준웅;김동수
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제23권2호
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    • pp.71-83
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    • 2007
  • 사질토의 액상화에 대한 저항강도는 포화도를 나타내는 B값(간극수압계수)에 크게 의존한다. P파 속도($V_p$)는 현장에서 비교적 쉽게 측정이 이루어지고 B값에 따라 값이 크게 변하기 때문에 지하수위 아래에 위치한 지반의 포화도를 예측하고자 할 때 효율적으로 사용될 수 있다. 본 연구에서는 포화가 가능하도록 개선된 Stokoe식 비틂전단(Torsional Shear, TS) 시험 시스템에 벤더엘리먼트(BE)와 가속도계를 부착하여 동일한 시험시편에 대하여 S파와 P파 속도를 측정할 수 있도록 하였고, 또한 비배수 비틂전단 시험에서 유발되는 과잉간극수압을 동시에 측정할 수 있도록 하였다. 일본의 토요라 모래를 사용하였고, 3가지 상대밀도(40%, 50%, 75%)에서 B값을 달리하여 비틂전단 시험을 수행하였다. 시험결과를 바탕으로 B값에 따른 S파 속도와 P파 속도를 기존의 이론식과 비교 분석하였고, 반복하중에 의한 과잉간극수압의 증가 및 이를 이용하여 획득한 반복한계 전단변형률의 B값에 대한 영향을 평가하였다. 또한 추후 현장에서 B값이 고려된 간극수압 및 반복한계 전단변형률의 직접적인 예측을 위해, 시험이 수행된 각 B값을 대응하는 P파 속도로 변환하여 분석하였다.

격자 볼츠만 방법에 의한 지반 내 오염물질의 거동 분석 (Analysis of Contaminant Transport in the Ground using the Lattice-Boltzmann Method)

  • 강동훈;윤태섭
    • 대한토목학회논문집
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    • 제32권6C호
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    • pp.267-274
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    • 2012
  • 오염물질의 거동은 간극 배열과 연결망에 의해 결정되지만 흙에서 오염물질의 이동을 계산하는 전통적인 접근은 거시 스케일에서 적용된다. 나비에-스토크스 방정식을 풀기 위해 소요되는 컴퓨팅 비용 때문에 간극 스케일에서 이동과 결과를 관찰하기 쉽지 않다. 본 논문에서는 단일상 다성분 유체유동에서 국부적인 유속과 밀도를 효과적으로 평가할 수 있는 격자 볼츠만 방법에 대해 설명한다. 오염물질의 시공간적 거동은 유체 유동의 이송에 의해 명시적으로 결정된다. 두 가지 형태의 이상화된 간극은 유체의 경로를 제공한다. 또한 오염물질 이동, 유속장, 오염물질의 평균 농도는 정상상태의 유동에서 계산된다. 굴곡비와 같은 간극 형상은 오염물질 거동의 영향을 준다. 이는 흙이나 암반의 불연속면에서 동일한 간극률를 가져도 간극의 배열과 형상의 중요함을 강조한다.

콘크리트의 공극 특성에 관한 실험적 연구 (An Experimental Study on the Concrete Pore Structure Property)

  • 이문환;정미경;오세출;서치호
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제3권4호
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    • pp.179-189
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    • 1999
  • This study attempts to propose an evaluation considering the property of concrete pore which affects the deterioration of neutralization and the rebar resistance of concrete. Understanding pore property of concrete in using extent, for practical using of concrete manufacturing condition. basic quality property and durability estimation etc, the results of the experiment are as follows. 1) The result of analysis pore property of every specimen with the method of area ratio, in limitation of $10^{-6}{\sim}10^{-5}m$, the pore distribution ratio was maximum. It was high value as W/C was increased and the unit cement content was decreased. 2) In case of using admixture. the volume of pores was some increased as variation of mixing content. In high W/C range, it was very increased compared with plain concrete. 3) Concerned with compressive strength and volume of pores in hardened concrete, it is possible compressive strength estimation using the property of concrete pores. 4) Direct measurement of concrete pore property is difficult. the valuation of the dynamic modulus of elasticity using ultrasonic wave velocity was available. 5) Quantitatively evaluation of concrete structure durability by past result of pore distribution estimation, and it can be estimative scale of property study on the concrete materials.

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모델화한 비대칭형 막기공에서 뉴톤 유체의 속도분포에 관한 이론해석 (Theoretical Analysis on the Velocity Profile of Newtonian Fluids within Modelled Asymmetric Membrane Pores)

  • 전명석;김재진
    • 멤브레인
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    • 제7권3호
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    • pp.142-149
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    • 1997
  • 비대칭형 막기공을 통한 뉴톤 유체의 발산흐름(diverging flow)에 대한 심도있는 해석 결과를 제시하였다. 막기공 모델의 일반적 형태인 슬릿(slit)과 원뿔(cone)형 채널에 대해 미동흐름(creeping flow)을 적용하여 유속분포 관계식을 구하였다. 유속분포의 고찰로부터 발산각도 $\alpha$$\longrightarrow$0 인 경우는 윤활근사법(lubrication approximation)이 적용되어 Poiseuille 흐름으로 되는 것을 확인하였고, 발산각도가 증가할수록 벽면부근에서의 유속분포는 결핍(depletion)됨과 아울러 전체유속은 감소하였다. 구해진 속도분포와 압력분포의 관계식으로부터 투과유량에 대한 이론식을 도출하였다. 예측된 결과는 기공의 비대칭성이 증가할수록 그에 따른 투과유량은 점차 증가하는 거동을 보였다. 본 연구의 이론결과는 궁극적으로 막여과에의 응용 측면과 밀접하게 연관되어 있다.

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나노 세공을 통한 비드 체인의 전기영동에 관한 수치해석적 연구 (NUMERICAL STUDY ON ELECTROPHORETIC MOTION OF A BIO-POLYMER THROUGH A NANO-PORE)

  • 알라파티 수레수;서용권
    • 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산유체공학회 2010년 춘계학술대회논문집
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    • pp.575-580
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    • 2010
  • In this work, the electrophoretic motion of dsDNA molecule represented by a polymer through an artificial nano-pore in a membrane is simulated using the numerical method combining the lattice Boltzmann and Langevin molecular dynamic method. The polymer motion is represented by Langevin molecular dynamics technique while the fluid flow is taken into account by fluctuating lattice-Boltzmann method. The hydrodynamic interactions between the polymer and solvent in a confined space with a membrane having a hole are considered explicitly through the frictional and the random forces. The electric field intensity over the space is obtained from a finite difference method. Initially, the polymer is placed at one side of the space, and an electric field is applied to drive the polymer to the other side of the space through the nano-pore. In future, we plan to study the effect of the polymer size and the electric field on the electrophoretic velocity.

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Preferential 흐름에 의한 토양내의 다영역 용질이동 모델 (Multi-Region Model of Solute Transport in Soil for the Preferential Flow)

  • 안병기
    • 한국농공학회지
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    • 제42권2호
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    • pp.71-77
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    • 2000
  • A multi-region model for solute transport through saturated soils has been developed to describe preferential flow. The model consists of numerous discrete pore groups, which are characterized by a discrete dispersion coefficient, flow velocity, and porosity . The hydraulic properties for each pore group are derived from a soil's hydraluic conductivity and soil water characteristic functions . Flow in pore group is described by the classical advection-disersion equation (ADE). An implict finite difference scheme was applied to the governing equation that results in a block-tridiagonal system of equations that is very efficient and allows the soil to be divided into any number of pore groups. The numerical technique is derived from methods used to solve coupled equations in fluid dynamics problems and can also be applied to the transport of interacting solutes. The results of the model are compared to the experimental data from published papers. This paper contributes on the characteristics of the method when applied to the parallel porosity model to describe preferential flow of solutes in soil.

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손상잠재력을 이용한 에너지-과잉간극수압 발현 모델 개발 (Development of energy-based excess pore pressure generation model using damage potential)

  • 박근보;김수일;김기풍;이재진
    • 한국지반공학회:학술대회논문집
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    • 한국지반공학회 2008년도 춘계 학술발표회 초청강연 및 논문집
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    • pp.575-586
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    • 2008
  • The main objective of this paper is to develop an improved model for the analysis of liquefaction potential and to predict excess pore pressure (EPP) using the proposed model that can simulate behavior of saturated sand under earthquake loading conditions. The damage concept is adopted for the development of the proposed model. For the development of the model, a general formulation based on experimental results and damage potential using cumulative absolute velocity (CAV) is proposed for a more realistic description of dynamic responses of saturated sand. Undrained dynamic triaxial tests are conducted using earthquake loading conditions. Based on test results, the NCER-NCW function in terms of $w_d$ and CAV is developed. Procedure for the evaluation of EPP and determination of model parameters for the proposed model is presented as well. For the determination of initial liquefaction, the minimum curvature method using the NCS-NCW curve is proposed. It is observed that predicted initial liquefaction using the proposed method agrees well with measured initial liquefaction. From results of additional undrained dynamic triaxial tests, it is seen that predicted EPP generation using the proposed model agrees well with measured results for earthquake loading cases.

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정밀여과 모세관 막을 이용한 벤토나이트 콜로이드 현탁액의 투과유속 감소특성 (Characteristics of Flux Decline in Microfiltration Capillary Membrane of Bentonite Colloidal Suspensions)

  • 남석태;한명진
    • 멤브레인
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    • 제15권1호
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    • pp.52-61
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    • 2005
  • 폴리에틸렌 정밀여과 모세관막을 이용한 벤토나이트 콜로이드 현탁액의 투과유속 감소특성을 검토하였다. 운전시간이 경과하면서 투과유속이 감소되는 원인은 막표면 위에서 케익층의 성장과 입자들에 의한 세공막힘 때문이었으며, 운전시간이 경과하여 정상상태에 도달하면 투과유속은 케익여과 모델에 의해 지배받는다. 운전압력이 높은 경우의 투과유속 감소는 세공막힘과 케익층이 치밀해졌기 때문이다. 운전압력이 증가함에 따라 J/J₁는 감소하였으며, 0.5 kg/sub f//㎠일 때의 45%, 2.0 kg/sub f//㎠일 때 38%로 감소하였다. 운전압력 0.5 kg/sub f//㎠에서 총 막오염에 대한 성분오염의 비율은 표준세공막힘 14.6%, 완전세공막힘 23.4% 그리고 케익여과 62.0% 이었다. 순환흐름속도의 증가로 인해 투과유속은 증가하였고, 그 효과는 운전압력이 1.0 kg/sub f//㎠일 때가 운전압력 2.0 kg/sub f//㎠ 경우보다 컸다. 세공크기가 0.34 ㎛인 막의 투과유속은 세공의 크기가 0.24 ㎛인 막보다 컸으며, 용액의 농도에 따른 투과유속은 농도가 낮은 용액이 컸다. 세공크기가 0.34 ㎛인 막의 막오염 형태는 유사하지만 농도가 200 ppm인 용액의 경우 1000 ppm인 용액에 비하여 상대적으로 미약한 세공막힘 현상을 보였다.