• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
• /
• 2011.05a
• /
• pp.47-47
• /
• 2011

하도 내 수역이 식생으로의 천이가 진행되고 최종적으로는 육상 식물들이 활착하게 되는 육역화 현상은 하도의 수리학적 문제 및 환경생태적 측면에서 큰 문제를 발생시킬 가능성을 내포하고 있다. 최근 하천복원의 필요성이 강조됨에 따라 물골공법 및 국부세굴 유도형 공법 등 실용성을 포함시킨 다양한 하천 복원공법이 제시되고 있다. 물골공법은 자연적인 물골형상에 의한 유사퇴적방지, 홍수시 유속저감 및 생물서식처를 조성하는 하상 생태복원 공법을 의미하며, 본 연구에서는 수리모형실험 및 3차원 수치모의를 이용하여 다양한 하도육역화 방지 공법 중 물골공법의 효과 및 적용성을 검토하였다. 물골공법의 특성 중 유사퇴적방지의 효율성 분석을 위해 부정류(unsteady state)상태에 대해 연구를 수행하였으며 홍수 이후 수위하강시 고수부지 및 물골 주변에서의 흐름특성을 재현하였다. 수위하강 모의를 위해 임의의 수위하강시간을 선정하여, 수위하강이 진행되는 시간( )을 각각의 수위하강시간으로 무차원 화한 후 무차원된 시간(t/�� )에 따른 흐름특성을 비교 분석하였으며 모의 및 분석결과, 수위하강시간이 80초 이상일 경우 주요 지점에서의 유속의 변화는 무차원된 시간에 대하여 일치하였으며 수리모형실험 및 수치모의에 적용할 수위하강시간으로 선정할 수 있었다. 물골 전구간에 대한 부정류 실험을 위해 LSPIV(Large-Scale Particle Image Velocimetry)장치를 이용하여 수위하강에 따른 물골주변의 흐름특성을 관측하였으며 3차원 수치모의를 통해 검증하였다. 실험 분석결과, 수위하강에 따라 고수부지 위로 흐르는 유수가 물골 내부로 유입되어 물골을 따라 흘러 물골 합류부로 이동하는 것으로 나타났으며, 이는 홍수시 유수와 함께 떠다니는 부유사(suspended load)가 물골로 유입되어 물골 합류부로 이동하므로 물골의 유사배제 가능성을 판단할 수 있었다. 또한 물골의 유사배제능력을 평가를 위해 실험을 통하여 산정된 최대 및 최소 마찰속도(U )와 유사이동 한계곡선을 이용하여 물골의 통한 배제 가능한 유사의 입경을 분석하였다. 분석결과, 최소 2mm에서 최대 4mm로 나타났으며 이 입경 이하인 유사에 대해서는 퇴적되지 않고 물골을 통하여 배제될 수 있을 것으로 예상되었다. 본 연구 결과 물골공법 적용시 수위하강에 따라 물골에서 하도방향으로 유사의 수세(flushing)효과가 나타났으며 유사의 부상 및 이송이 효과적으로 발생하여 고수부지 내 유사퇴적 방지가 효과적인 것으로 판단되었다. 추후 다양한 형상의 물골에 대한 능력검토가 보완된다면 물골설계지침 제안을 위한 자료로 활용 가능할 것이다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
• /
• 2007.05a
• /
• pp.911-915
• /
• 2007

영상측정기법을 적용하여 경제적이고 효율적인 유속 측정 방법에 대하여 많은 연구들이 진행되어 왔다. 현재 이동식 LSPIV 시스템은 실험실의 수리모형실험과 현장의 국부적인 유속측정에 효율적으로 이용되고 있지만, 고정식 LSPIV 시스템의 적용에는 많은 문제점들이 있어서 현장 적용이 미루어져왔다. 고정식 LSPIV 시스템은 수문분석에 많이 의존하고 있는 현재의 홍수량 산정에 좀 더 정확한 유속과 수위를 동시에 고려할 수 있는 하천유량측정 시스템이다. 이는 과거 하천유량측정 시 많은 비용과 인력 그리고 위험성들을 대폭 줄일 수 있는 현장 모니터링 시스템의 구축을 가능하게 해줄 수 있다. 본 연구에서는 LSPIV (Large Scale Particle Image Velocimetry) 시스템을 탄천(대곡교)에 설치하여 연속적으로 유량 측정을 하였다. 탄천(대곡교)에 적용된 고정식 LSPIV 시스템은 유속측정을 위한 디지털 카메라 2대와 컴퓨터 그리고 수위 측정을 위한 DCU1104 초음파 수위계로 구성된다. 위의 현장 장비들에서 들어온 실시간 영상과 수위자료는 CDMA 무선통신을 이용하여 서버컴퓨터로 들어와서 인터넷에서 손쉽게 받아 볼 수 있다. 이와 같이 실시간으로 들어온 입력 자료는 LSPIV 프로그램을 이용하여 언제 어디에서나 비교적 정확한 유량을 산정할 수 있다. 또한 실시간으로 들어오는 하천 영상을 통해 실시간 현장 모니터링도 가능하게 되고 시간적으로 연속적인 영상을 얻을 수 있기 때문에 하천 유량 변화를 쉽게 알 수 있다. 따라서 과거 현장에서 어렵게 측정하여 얻을 수 있던 유속자료를 간단한 실시간 영상 분석만으로 구할 수 있으므로 앞으로 유량조사에 유용하게 활용될 수 있을 것이다. 입체 영상) 입체영상은 영화에서 시작되었으나, 20c후반기에 들어서면서 애니메이션 분야와 모바일, 광고 패널, 텔레비전등의 매체를 이용한 입체 영상의 개발로 인하여 특정 분야에 한정 시킬 수 없으므로 영상으로 칭한다. 입체 영상은 21c에 들어서면서 영상매체의 한 분야로 급부상하고 있다. 1900년 무렵부터 연구된 입체영화(3-Dimensional motion Picture)는 In여 년이 지난 지금 대중화를 눈앞에 두고 있다. 국내에서는 놀이 동산이나 박물관등에서 흔히 볼 수 있다. 하지만 앞으로는 HDW등의 대중화로 화질의 발전을 이룬 텔레비전 분야 등에서 실용화 될 전망이다. 국제적인 흐름과 함께 국내에서도 입체 영화에 대한 연구가 활성화 되어 영상산업의 한 주류로서 대두되고 있다. 이러한 상황에서 입체영상에 대한 이해와 콘텐츠(Contents)의 개발은 기술적인 진보에 발맞추어 준비되어야 한다. 본 논문은 이러한 기술적인 계보에 발맞춘 영상 콘텐츠 개발에 박차를 가하고자 앞으로의 발전분야에 대한 기술적인 면과 기법적인 면을 제시하여 기술만 앞서고 내용은 수입하는 수입국이기 보다는 미리 준비하여 비전문가나 타국의 기술에 선점 당하지 않는 분야로 성장할 수 있는 진보적인 영상 인들의 관심과 지속적인 연구를 독려하고자 한다.시민의 휴식 및 여가선용 공간으로 활용하기 위한 사업의 기초자료로 활용되며 이미 설계검토가 시작되었다. 본 연구결과는 유수지 및 저수지의 환경개선 사업의 선두적인 성공사례로 국내 타 지역의 유사한 사업에 있어 벤치마킹을 할 수 있는 훌륭한 사례가 될 것이다.요 생산이 증가하자 군신의 변별(辨別)과 사치를 이유로 강력하게 규제하여 백자의 확대와 발전에 걸림돌이 되었다. 둘째, 동

• KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
• /
• v.40 no.2
• /
• pp.145-156
• /
• 2020

The climate change occurring all over the world increases the risk, specially in urban area, Accordingly, rainwater pumping station expansion is required than before. In order to increase the efficiency of the rainwater pumping station, the analysis of flow characteristics in the pump sump is needed for vortex control. Many efforts have been made to illuminate the vortex behavior using PIV, but any reliable results have not been obtained yet, because of the limitations in image capturing and dependency of measured velocity values on the interrogation area and time interval used for velocity calculation. In this study, therefore, experiments were carried out to find out the limitation of PIV and estimate the validation of the velocity values associated with the analysis parameters such as interrogation area, time interval, grid size. For the experimental condition used in this study, the limitation of PIV and the effects of parameters on the velocity estimation are presented.

• Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
• /
• v.43 no.9
• /
• pp.765-772
• /
• 2015

Aerodynamic force measurements and phase-locked PIV study were carried out to check the bio-mimetic MAV applicability of a swift flight. Two-rotational DOF robotic wing model and blowing-type wind tunnel were employed. The amplitude of twist angle were ${\pm}0$, ${\pm}5$, ${\pm}10$, and ${\pm}20$ deg. and stroke angles were manipulated by simple harmonic function with out-of-phase in regards to the stroke motion. It is acknowledged that the time-varying lift coefficients in accordance with the change of the twist angle did not result in any noticeable differences, just the small decrease and delay. However, the drag exhibited that the small change of the twist angle can produce large thrust. These findings imply why a swift uses small twist angle during flight. The PIV results displayed that the delay of aerodynamic forces is highly associated with the vortical structures around the wing. It is therefore indicated that a process of designing a swift-based Micro Air Vehicle should take the twist angle into consideration, as the essential parameter.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
• /
• v.40 no.7
• /
• pp.417-427
• /
• 2016

This paper is the first investigation of the steady flow characteristics of an SI engine with a semi-wedge combustion chamber as a function of the port shape. For this purpose, the planar velocity profiles were measured at the 1.75B position by particle image velocimetry. The flow patterns were examined with both a straight and a helical port. Two swirls were observed up to 4 mm valve lift with the straight port and up to 2 mm with the helical one; however, only one swirl was present after these lifts. The flow characteristics changed suddenly between 4 and 5 mm lift in the straight port; on the other hand, the change with lift was gradual with the helical port - the transition points between flow regimes were different with the port shapes. In addition, the centers of the swirls were relatively far from the cylinder center so that the effect of eccentricity may not be negligible at 1.75B, regardless the shape. The eccentricity values with the straight port were especially high - over 0.5 for all lifts. Finally, real velocities were found to be much lower than those predicted by the assumption of ISM evaluation, with the profiles differing qualitatively as well.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
• /
• v.34 no.12
• /
• pp.1087-1092
• /
• 2010

A micro 3D-PTV system has been constructed using a single camera system. Two viewing holes were created behind the object lens of the microscopic system to construct a stereoscopic viewing image. A hybrid recursive PTV algorithm was used. A concept of epipolar line was adopted to eliminate many spurious candidates. Three-dimensional velocity vector fields were obtained by calculating the three-dimensional displacements of particles that were identified as being identical. The system consists of a laser light source (Ar-ion, 500 mW), one high-definition camera ($1028{\times}1024$ pixels, 500 fps), a circular plate with two viewing holes, and a host computer. The performance of the developed algorithm was tested using artificial images. The characteristic of the vector recovery ratio was investigated for the particle numbers. A micro backward-facing step channel ($H{\times}h{\times}W:\;36{\mu}m{\times}70{\mu}m{\times}3000{\mu}m$) was measured using the developed measurement system. The results were in good qualitative agreement with other results.

• Journal of Biomedical Engineering Research
• /
• v.20 no.1
• /
• pp.29-36
• /
• 1999

The objective of this study is to analyse the flow field in the branching duct by visualizing the flow phenomena using the PIV system. A bifurcation model is fabricated with transparent acrylic resin to visualize the whole flow field with the PIV system. Water was used as the working fluid and the conifer powder as the tracer particles. The single-frame and two-frame methods of the PIV system and 2-frame of the grey level correlation method are applied to obtain the velocity vectors from the images captured in the flow filed. The velocity distributions in a lid-driven cavity flow are compared with the so-called standard experimental data, which was obtained from by 4-frame method in order to validate experimental results of the PIV measurements. The flow patterns of a Newtonian fluid in a branching duct were successfully visualized by using the PIV system and the sub-pixel and the area interpolation method were used to obtain the final velocity vectors. The velocity vectors obtained from the PIV system are in good agreement with the numerical results of the 3-dimensional branch flow. The results of numerical analyses and the PIV experiments for the three-dimensional flows in the branch ing duct show the recirculation zone distal to the branching point and the sizes of the recirculation length and height of the tow different methods are in good agreement.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
• /
• v.41 no.2
• /
• pp.97-107
• /
• 2017

This study is the second investigation on the steady flow characteristics of an SI engine with a semi-edge combustion chamber as a function of the port shape with varying evaluation positions. For this purpose, the planar velocity profiles were measured from 1.75B, 1.75 times of bore position apart from the bottom of head, to 6.00B positions using particle - image velocimetry. The flow patterns were examined with both a straight and a helical port. The velocity profiles, streamlines, and centers of swirl were almost the same at the same valve lift regardless of the measuring position, which is quite different from the case of the pent-roof combustion chamber. All the eccentricity values of the straight port were out of distortion criterion 0.15 through the lifts and the position. However, the values of the helical port exceeded the distortion criterion by up to 4 mm lift, but decreased rapidly above the 3.00B position and the 5 mm lift. There always existed a relative offset effect in the evaluation of the swirl coefficient using the PIV method due to the difference of the ideal impulse swirl meter velocity profile assumption, except for the cylinder-center-base estimation that was below 4 mm of the straight port. Finally, it was concluded that taking the center as an evaluation basis and the assumption about the axial velocity profile did not have any qualitative effect on swirl evaluation, but affected the value owing to the detailed profile.

• Journal of the Korean Society of Propulsion Engineers
• /
• v.4 no.4
• /
• pp.18-25
• /
• 2000

A two-color particle image velocimetry (PIV) has been developed for measuring two dimensional velocity flowfields and applied to a Mach 2.0 supersonic nozzle. This technique is similar to a single-color PIV technique except that two different color laser beams are used to solve the directional ambiguity problem. A green-color laser sheet (532 nm: 2nd harmonic beam of YAG laser) and a red-color laser sheet (619 nm: output beam from YAG pumped Dye laser using Rhodamine 640) are employed to illuminate the seeded particles. A high resolution (3060${\times}$2036) digital color CCD camera is used to record the particle positions. This system eliminates the photographic-film processing time and subsequent digitization time as well as the complexities associated with conventional image shifting techniques for solving directional ambiguity problem. The two-color PIV also has the advantage that velocity distributions in high speed flowfields can be measured simply and accurately by varying the time interval between two different laser beams due to its high signal-to-noise ratio and thereby less requirement of panicle pair numbers for a velocity vector in one interrogation spot. The velocity distribution in the Mach 2.0 supersonic nozzle has been measured and the over-expanded shock cell structure can be predicted by the strain rate field. These results are compared and analyzed with the schlieren photograph for the velocity distributions and shock location.

• Journal of the Korean Society of Marine Environment & Safety
• /
• v.20 no.6
• /
• pp.760-767
• /
• 2014

An experimental study is carried out to investigate the effect of jet stream in the gab of rectangular cylinders with different length in a parallel arrangement by using PIV method in a circulating water channel. The height(h) of the rectangular cylinder and the gap between the cylinder is 10mm, and the width(B) which is 300mm. The length of the model for flow direction was applied to 30mm, 60mm, 90mm & 120mm, The aspect ratio of a model on the basis of height(H=30mm) is 1, 2, 3 and 4. Reynolds number $Re=1.4{\times}10^4$, $Re=2.0{\times}10^4$, $Re=2.9{\times}10^4$ based on the height(H) of model for the distance of tidal distributions as of water depth have been applied during the whole experiments. The measurement area was set to 5H rear of the cylinder. As a result, Vortex size in the wake area were increased as velocity increased. and high aspect ratio increased through-flow velocity component in the near wake. Velocity deficit increased highly after near-wake area and low aspect ratio.