• 물과 미래
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• 제28권3호
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• pp.197-204
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• 1995

인구의 도시집중으로 인하여 유역의 유출용적이 증대하며 이로 인한 합류부의 수위상승으로 내수배제가 불가능하게 되어 침수피해가 발생하고 있다. 본 실험연구에서는 소유역 하천에서 우수거의 합류로 인한 본류하천의 흐름변화를 실험하였으며, 하천의 수위상승을 소하천(본류)의 유량과 경사, 우수거(지류)의 유량과 경사 및 합류각에 따른 본류의 수위상승을 분석하였다. 실험결과 본류하천의 경사에 대해서는 경사가 급할수록 수심비가 증대하는 것으로 나타났으며, 본류의 유량은 적을수록, 지류의 유량은 많을 수록 수심비는 크게 나타났다. 합류각에 대해서는 합류각이 작을수록 수심비가 작은값을 나타내고 있다. 이와 같이 도시 소하천의 합류시 수심비의 상승영향을 보면 합류각, 지류유량 및 본류유량 등의 순으로 상승영향이 밀접하게 나타났다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제41권8호
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• pp.773-784
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• 2008

본 연구는 노면배수시설에 이용될 수로 양단에 유출구를 가지며 유량이 연속적으로 증가하는 선형 배수로의 부등류 흐름의 해석 방법을 정립하기 위하여 수행되었다. 지배 방정식으로서 유한 차분 형태의 대수방정식을 사용하여 지배단면에서의 수심 값을 경계조건으로 Newton-Raphson 방법에 의하여 수면곡선을 계산하였다. 하류단에 유출구를 갖는 수로와 수로 양단에 유출구를 갖는 수로를 고려하고, 다양한 종단경사에 대하여 흐름 해석을 수행하였다. 단, 양단에 유출구를 갖는 수로의 경우 양단을 지배단면으로 만드는 임계 종단경사를 조사하여 이보다 작은 종단경사에 대한 흐름 해석을 수행하였으며, 임계경사는 지배단면의 위치와 종단경사의 관계로부터 결정하였다. 하류단에 하나의 유출구를 갖는 수로의 경우 수로 상에 존재하는 지배단면의 위치를 조사하여 그 지점을 기준으로 상류 및 하류 방향으로 수심을 계산한다. 반면 양단에 유출구를 갖는 수로의 경우 지배단면이 수로 양단이라면 분수계를 가정하여 분수계를 기점으로 구분되어지는 상류측 및 하류측 수로에 대한 흐름 해석을 수행하고, 상류단에서 분수계 방향으로 그리고 하류단에서 분수계 방향으로 계산된 분수계 지점의 두 수심이 동일할 때까지 흐름 계산을 반복한다. 흐름 계산 결과 양단에 유출구를 갖는 수로가 임계경사보다 큰 경사로 설치된 경우에는 하류단에 유출구를 갖는 수로의 흐름 거동과 유사지는 것으로 판단되었다. 노면배수시설 설계의 중요한 요소인 최대수심은 종단경사가 작을 때 등류 해석으로 계산된 값이 부등류 해석보다 크게 산정되었으며, 이는 종단경사가 작을 때 등류 해석을 기반으로 한설계가 과대설계가 되기 쉽다는 것을 의미한다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제33권3호
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• pp.178-185
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• 2009

Simple and highly efficient droplet merging method is proposed, which enables two nanoliter or picoliter droplets to merge regularly in a straight microchannel. Using a cross channel with inflows of one oil phase through the main channel and two water phases through the side channels, two droplets of different sizes can be generated alternatingly in accordance with flow rate difference of the water phases. It is shown that for a fixed oil phase flow rate, the flow rate of one water phase required for alternating droplet generation increases linearly with the flow rate of another water phase. By this method, the droplets are merged with 100 % efficiency without any additional driving forces.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2007년도 추계학술대회 논문집
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• pp.23-26
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• 2007

Liquid water in flow channel is an important factor that limits the steady and transient performance of PEM fuel cells. A computational fluid dynamics study based on the volume-of-fluid (VOF) multi-phase model is conducted to understand the transport behavior of liquid water in flow channel. The liquid water transport in $180^{\circ}$ bends is investigated and the effect of chamfering is discussed. The effect of wall adhesion is also considered by varying the contact angle of channel surfaces. The result of this study is believed to provide a useful guideline for design optimization of flow patterns or channel configurations of PEM fuel cells.

• 설비공학논문집
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• 제23권5호
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• pp.365-374
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• 2011

For the first time, the present study has measured the velocity distribution function in circular open channel flow in a three-dimensional shape using a stereoscopic PIV system. For a given channel slope, water depth was varied from 30% to 80% of the channel diameter. Then, the characteristics of the velocity distribution function was compared according to the change of the water depth. Unlike a rectangular channel, the present experiment exhibited quite different shapes in the velocity distribution function whether the water depth is higher than 50% or not. Especially, the position of maximum velocity in the central and side wall changes in a different manner for the water depth above 50%. By differentiating the velocity distribution function, local wall friction coefficient was evaluated as a function of wall position. If the water depth goes down, the difference between the maximum and minimum values in the local wall friction coefficient increases, and the averaged value a1so increases.

• 한국수자원학회논문집
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• 제46권7호
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• pp.767-781
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• 2013

본 연구에서는 수로가 비대칭으로 연결되어 있는 합류부 및 합류부 주위에서의 홍수흐름특성에 대해 수리모형실험 및 수치모의를 통해 분석을 수행하였다. 본 연구에서 적용된 수치모형은 상업용 3차원 CFD 모형인 ANSYS CFX(ver. 14)이다. 수로 내로 유입되는 유량변화에 따른 수리모형실험과 수치모의에 의한 합류부 및 합류부 주위에서의 수심분포에 대한 측정된 결과와 모의된 결과를 비교한 결과 비교적 잘 일치하는 것으로 나타났다. 합류부와 연결된 네 개의 수로중 물이 유입되는 두개 수로 방향에 따라 합류부 및 합류부 주위에서의 수심분포의 양상은 달라지며, 수로내로 유입되는 유량의 증가에 따라서도 많은 차이가 발생된다는 것을 확인하였다.

• 대한토목학회논문집
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• 제32권4B호
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• pp.213-220
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• 2012

국내 구하도의 경우 많은 부분 하도 직강화에 의해 자연하천에서의 사행을 제한함으로써 절단된 형태로 남아있으며, 현재는 매립되어 타용도로 이용되는 육화형과 습지형 구하도로 구분할 수 있다. 습지형 구하도는 일부 농업용수 공급에 활용되고 있으나 대부분 수질악화, 수위저하, 육역화, 생태계 교란 등 관리 미흡으로 사실상 방치되고 있는 실정이다. 따라서 구하도의 보전 또는 복원을 통한 하천관리는 유역관리 차원에서도 매우 효과적일 수 있으며, 이를 위해 습지형 구하도의 기능적 가치에 대한 평가가 우선적으로 필요하다. 본 연구는 유역관리 차원에서 습지형 구하도의 활용 방안을 모색하기 위해 만경강 습지형 구하도를 대상으로 기능적 평가를 수행하였다. 평가는 자연성, 서식처, 친수성, 수질 등 4개 속성의 21개 평가지표를 토대로 이뤄졌으며 각 속성별 가중치에 따라 계량화하여 수행하였다. 만경강의 습지형 구하도는 자연성과 서식처 속성의 평가결과가 양호한 반면 친수성과 수질 속성의 평가결과는 매우 취약한 것으로 나타났다. 특히 수량이 풍부하지 않고 부영양화가 진행된 지점의 경우 주변환경의 관리가 더욱 미흡한 관계로 타지점에 비해 상대적으로 시급하게 개선이 필요한 지역으로 설정되었다. 평가결과는 향후 하천공간 확보라는 하천의 유역관리 차원에서 습지형 구하도를 활용하기 위한 근거자료로써 이용될 수 있을 것이다.

• Korean Journal of Hydrosciences
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• 제5권
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• pp.1-16
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• 1994

In this paper distributed models for simulating spatially and temporally varied moving storm in a watershed were developed. The complete simulation in a watershed is achieved through two sequential flow simulations which are overland flow simulation and channel network flow simulation. Two dimensional continuity equation and momentum equation of kinematic approximation were used in the overland flow simulation. On the other hand, in the channel network simulation two types of governing equations which are one dimensional continuity and momentum equations between two adjacent sections in a channel, and continuity and energy equations at a channel junction were applied. The finite difference formulations were used in the channel network model. Macks Creek Experimental Watershed in Idaho, USA was selected as a target watershed and the moving storm on August 23, 1965, which continued from 3:30 P.M. to 5:30 P.M., was utilized. The rainfall intensity fo the moving storm in the watershed was temporally varied and the storm was continuously moved from one place to the other place in a watershed. Furthermore, runoff parameters, which are soil types, vegetation coverages, overland plane slopes, channel bed slopes and so on, are spatially varied. The good agreement between the hydrograph simulated using distributed models and the hydrograph observed by ARS are Shown. Also, the conservations of mass between upstreams and downstreams at channel junctions are well indicated and the wpatial and temporal vaiability in a watershed is well simulated using suggested distributed models.

• 해양환경안전학회지
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• 제21권4호
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• pp.315-326
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• 2015

진주만해역 수온의 시공간적 변동특성을 장기 연속수온관측 자료를 이용하여 분석하였다. 수온은 1월 말 최저, 8월 초 최대이고 만 북쪽이 중앙과 남쪽보다 계절변동이 작다. 하계 최고수온의 최저와 최고는 지족수로 주변에 출현한다. 노량수로와 대방수로는 조류 유 출입에 따른 수층 간 연직혼합으로 수온변동이 작다. 외해수 영향이 작은 만 남쪽은 동계 해면냉각과 하계 가열에 의한 변동이 현저하다. 바람은 대방수로 주변이 강해 조류와 함께 이 해역 표층의 혼합정도에 큰 영향을 준다. 만내수온이 균일하게 낮고 소조기 서풍이 강해져 노량수로에 동쪽방향 항류가 출현할 때 만 북쪽 해역에 난수가 유입되는 양상을 보여준다. 노량수로 해역은 7~20일의 장주기, 창선도 서쪽과 지족수로는 장주기와 반일주기, 만 중앙은 장주기와 일일주기 수온변동이 우세하다. Coherence 분석결과, 노량수로의 수온변동은 만 내 정점과 상관성이 크고 위상이 앞서나 대방수로보다는 느리다. 대방수로의 수온변동은 만 서쪽과 중앙 일부에 영향을 준다. 상호상관계수분석으로 진주만은 노량수로역, 만 북쪽 수렴발산역, 대방수로역, 창선도연안수역, 만 중앙혼합수역, 만 중앙내 만수역으로 분류되었다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제40권3호
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• pp.265-276
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• 2007

홍수터에 식생된 하도에서 수리학적 특성의 이해는 하천복원사업을 계획하거나 홍수터를 관리하는데 중요하다. 본 연구에서는 길이 16 m，폭 0.8 m 의 실험수로에 인공식생을 이용하여 수리학적 특성변화를 분석하였다. 실험수로 단면은 단단면과 복단면으로 구분하였다. 하상경사는 0.5 %，유량은 $0.2\;m^3/s\;{\sim}\;0.4\;m^3/s$ 범위이고，수심비，식생밀도, 식생 위치를 변화시키면서 실험을 수행하였다. 단단면 수로 저면에 식생하였을 경우 수심비가 약，3.5 이상부터는 식생에 의한 수위 증가는 거의 없는 것으로 관측되었다. 복단면 홍수터에 관목을 식생 할 경우 수위 상승량은 최대 6% 정도이며，저수로 내 유속은 식생전의 단면평균유속에 비하여 약 25% ${\sim}$ 85% 정도로 증가하였다. 홍수터 식생에 의한 저수로 유속 증가량은 식생밀도와 비례하고 수심비와는 반비례한다. HEC -RAS 및 RMA-2 모형을 이용하여 산정된 식생 구간의 조도계수 범위는 단단면의 경우 0.055 ${\sim}$ 0.14 이며， 복단면에서는 0.063 ${\sim}$ 0.085 정도로 산정되었다.