• 한국화재소방학회논문지
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• 제31권3호
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• pp.49-53
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• 2017

본 연구에서는 이동형 소방용수 저장탱크 내의 소방용수의 낙하를 단순화하고 이 낙하에 따른 자유수면의 출렁임을 수치 해석하여 수직 벽면에 미치는 동수력을 계산하였다. 소방용수의 낙하에 따른 자유 수면의 출렁임을 수치해석하기 위해 Jang에 의해 개발된 분산관계 보존 방법을 이용하였다. 또한, 다양한 자유 수면의 출렁임을 수치 해석하고자 소방용수의 낙하 높이, 낙하 위치 및 물기둥 폭 조건에 대해 계수 영향 해석을 수행하였다. 따라서 본 연구를 통해 분산관계 보존 방법을 통한 소방용수 저장탱크 내의 자유 수면의 출렁임을 효과적으로 수치 해석할 수 있었고 소방용수 저장탱크의 동수력 영향을 예측하는 데에 적용 가능성을 엿볼 수 있었다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제32권1호
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• pp.76-80
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• 2018

본 연구는 바닥의 형태가 오목한 이동형 소방용수 저장탱크의 수직 벽면에 작용하는 동수력을 분석하고자 수행하였다. 이를 위해 용수 공급 노즐의 위치 및 높이에 따라 다양하게 낙하한 용수로 인해 발생한 자유 수면의 출렁임을 수치 모의실험 하였다. 이때, 자유 수면의 출렁임과 수직 벽면에서의 파의 오름을 수치 모의실험하기 위해 선형 Peregrine 모델을 이용하였다. 그 결과, 벽면에서 자유 수면의 출렁임이 증폭되는 현상을 관찰할 수 있었다. 따라서 이동형 소방용수 저장탱크의 안정적인 구조를 확보하기 위해 바닥이 오목한 지형에서 사용할 경우는 소방용수 공급방법에 주의해야 함을 확인할 수 있었다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제32권6호
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• pp.69-73
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• 2018

본 연구에서는 볼록한 바닥면을 가진 이동형 소방용수 저장탱크의 수직 벽면에 작용하는 동수력을 계산하고 그 결과를 바탕으로 볼록한 바닥면 설계를 통한 동수력의 감소 효과를 확인하고자 하였다. 수치 모의 실험하기 위해 바닥의 형태를 볼록하게 한 수치 해석 영역을 구성하였으며, 특정 위치와 높이에 용수 공급 노즐을 위치시켜 용수를 낙하시켰다. 용수 낙하에 의한 자유 수면의 출렁임과 수직 벽면에서의 유체 벽 오름을 선형 Peregrine 방정식을 이용하여 수치 모사하고 동수력을 계산하였으며, 그 결과를 오목한 바닥면 및 동일한 해석 조건에서 얻은 동수력과 서로 비교 분석하였다. 결과적으로 오목한 바닥면 설계에 비해 볼록한 바닥면 설계를 통해 수직 벽면에서의 동수력이 더 작아짐을 확인할 수 있었다. 본 연구 결과는 이동형 소방용수 저장탱크의 안정적인 구조 설계 및 운용에 기여할 수 있을 것으로 사료된다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제33권5호
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• pp.61-65
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• 2019

본 연구에서는 비선형 Peregrine 모델을 이용하여 바닥면이 오목한 이동형 소방용수 저장탱크 내에 용수 공급 노즐로부터 낙하한 용수로 인해 발생한 수면의 출렁임을 수치 모의하고 저장탱크의 수직 벽면에 작용하는 유체 동수력에 미치는 영향을 밝혔다. 또한 기존의 선형 Peregrine 모델을 이용한 수치 모의 연구 결과와 본 연구의 비선형 Peregrine 모델로 동일한 조건에서 수치 모의 계산하여 출렁임의 최대 파고 오름 높이와 출렁임에 의한 동수력 변화를 서로 비교하였다. 그 결과, 저장탱크 내부에 발생하는 출렁임의 움직임과 수직 벽면에 미치는 동수력의 영향을 고려할 수 있기 위해서는 비선형 Peregrine 모델을 사용하는 것이 더 적합하게 모의되는 것을 밝혔다. 이러한 결과는 이동형 소방용수 저장탱크의 안정적인 구조 설계에 기여할 수 있을 것으로 기대한다.

• 해양환경안전학회지
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• 제23권2호
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• pp.208-215
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• 2017

원유나 벙커C유와 같은 지속성 기름이 해상에 유출되면 풍화과정을 거쳐 점도가 높아지고, 부유 쓰레기와 섞이게 되면 이를 수거할 수 있는 장비는 매우 제한적이다. 본 연구에서는 기존 유회수기의 외부에 위치한 부속장치들을 본체 내부로 배치하고, 컨베이어 벨트와 강제유입장치인 스위퍼 및 부력체를 탑재한 수집조로 구성하여 자항과 리모트컨트롤이 가능한 무인 컨베이어 벨트식 부유쓰레기 및 고점도유 회수장비를 개발하였다. 실해역 테스트에서 30 m의 거리를 1.2 knots의 속도로 자항하며, 전 후, 좌 우에서 안정적인 균형유지와 구동부의 정상작동을 확인하였다. 임시저장조를 이용한 유회수 성능테스트 결과, 최소 $7.8k{\ell}/h$에서 최대 $23.3k{\ell}/h$까지 유출유 회수가 가능하였다. 또한, 페트병 등 부유쓰레기와 유출된 기름이 혼합된 조파수조에서 실시한 회수량 측정 테스트 결과는 $7.7k{\ell}/h$로 나타났다. 본 연구를 통해 개발된 장비가 해상기름오염사고 시 현장에 신속하게 투입된다면 방제능력 향상에 기여할 수 있을 것으로 기대하며, 현재 운용중인 Portable 유회수기의 성능개선 연구에 활용될 수 있을 것으로 판단된다.