• 제목/요약/키워드: blade parameters

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자유수면을 갖는 2단 와류 수차의 성능에 관한 실험적 연구 (Experimental Study on the Performance of a Two-Stage Vortex Turbine with a Free Water Surface)

  • 김종우;최인호;정기수
    • 한국습지학회지
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    • 제26권3호
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    • pp.236-244
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    • 2024
  • 본 논문은 자유수면을 갖는 2단 와류 수차의 성능에 관한 연구이다. 2단 러너의 성능은 원통형 와류발생부에서 유량변화와 러너의 위치 변화에 따라 실험하였다. 실험결과로서 토크, 전압, 전류 및 회전 속도 등의 성능 매개변수는 유량이 증가함에 따라 증가하였다. 러너 수심비는 2단 와류 수차의 성능에 중요한 영향을 미친다. 2단 러너에 의해 생성된 가장 높은 발전량은 오리피스 근처의 러너 수심비 0.054~0.162 범위에서 발생하였다. 2단 러너의 출력은 단일 러너보다 더 많은 와류와 블레이드 접촉 면적으로 인해 7.2~7.7 L/s의 유량 범위에서 높았다.

한국 남해 완도 정도리 자갈 해빈의 퇴적작용 (Sorting and Abrasion Processes on Gravel Beach of Jeongdo-ri, Wando, Korea)

  • 고영이;박용안;최강원
    • 한국제4기학회지
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    • 제7권1호
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    • pp.27-39
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    • 1993
  • 전라남도 완도의 남단에 동-서 방향으로 발달되어 있는 정도리 자갈해빈 (shingle beach)은 전형적인 만입형 해빈 (pocket beach)에 속한다. 1992년 5월부터 1993년 3월까지 야외조사를 실시하여 폭풍이후의 해빈단면 변화를 관찰하고 자갈의 조직변수들 (textural parameters)을 계산하였다. 또한 해안선에 수직 및 수평한 방향으로의 자갈의 입도와 형태분포를 조사하여 해빈 전반에 걸친 퇴적물의 운반과정과 퇴적과정을 고찰하였다. 정도리 자갈해빈의 단면 (beach profile)은 크게 평상시에 조석과 파랑의 영향을 받는 보통대 (Fair-weather zone)와 폭풍 기상조건하에서 형성되는 폭풍대 (Storm-weather zone)로 구분된다. 각 부분 (zone)은 파랑의 swash, overwash 및 backwash의 연속적 퇴적시스템에 의한 일련의 해빈면 (beach face)과 범 (berm)으로 구성된다. 폭풍대는 다시 해빈면과 범을 하나의 단위로 하여 A-, B-, C-group으로 세분하였다. 해안선과 수직한 방향으로의 입도변화는 보통대의 경우 범의 자갈입도 (45.5 mm ~ 123.6 mm)가 해빈면의 것 (36.8 mm ~ 78.3 mm)보다 더 조립하여 모래해빈(sand beach)에서 나타나는 입도분포와 유사하게 나타났다. 그러나 폭풍대에서는 범의 자갈입도 (33.1 mm ~ 82.5 mm)가 해빈면의 자갈입도 (46.2 mm ~ 105.2 mm) 보다 더 세립한 양상을 보였다. 수직한 방향으로의 자갈형태 분포의 변화는 폭풍대의 C-group을 제외한 각 부분의 disc형태의 비율이 해빈면 (45.9 % ~ 51.3 %)보다 범(50.0 % ~ 58.5 %)에서 더 높게 나타났으며, equant형태의 비율은 전체적으로 바다쪽으로 가면서 10 % 정도 증가하는 양상을 보였다. 이와 같은 결과로 해안선에 수직한 방향으로 강한 파랑에너지에 의한 입자의 크기와 형태에 따른 분급작용이 이루어지고 있음을 알 수 있었다. 해안선에 평행한 방향으로의 자갈입도는 해빈의 동쪽 끝부분이 조립하게 나타나는것을 제외하고는 동-서 방향으로의 입도분포가 별다른 변화를 보이지 않았다. 그러나 동-서 방향으로의 자갈형태 분포는 뚜렷한 변화를 보여 해빈의 동쪽에서 서쪽으로 갈수록 disc와 blade형태가 각각 20 %와 13 %로 감소하고, equant형태는 34 % 정도 증가하는 경향을 보였다. 이로써 해안선에 평행한 방향으로는 자갈의 형태에 따른 분급작용이 우세하게 일어남을 알 수 있었다. 자갈의 형태를 입도별로 삼각도표에 나타낸 결과 입도가 작을수록 둥글거나 편장된 (elongate) 형태로의 방향성을 보이는 것으로 나타났다. 이러한 사실로 미루어 볼 때, 자갈의 형태는 일차적으로 모암의 암석성분에 의해 결정되나 운반된 이후에는 파랑의 작용을 끊임없이 받으면서 분급작용과 자갈의 크기에 따른 형태적 진화과정을 겪는 것으로 사료된다.

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한국 동남해안에서 다시마(Laminaria japonica) 포자체의 광합성의 계절변화 (Seasonal Photosynthetic Performance of Laminaria japonica sporophytes on the Southeastern Coast of Korea)

  • 강래선;고철환
    • 한국해양학회지:바다
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    • 제4권3호
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    • pp.237-245
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    • 1999
  • 다시마 포자체에서 일어나는 광합성의 계절변화를 이해하기 위해, 1996년 2월부터 7월까지 동남해안에 양성한 엽체들의 광합성과 호흡률을 현장과 일정한 수온 및 영양염 조건으로 실험실에서 매월 측정하였다. 현장에서 측정한 P-I 매개변수는 계절적으로 변화하였다. 광합성력($P_{max}$)은 3월에 6.64 mg $O_2{\cdot}gdw^{-1}{\cdot}h^{-1}$로 최대였고, 이후 지속적으로 감소하였다. 광합성 효율(${\alpha}$)은 0.026~0.106의 범위였고, 광합성력과 유사한 시간변화를 보였다. 호흡률의 시간변화는 광합성력의 변화와 유의한 상관을 가지지 않았다. 호흡률은 0.25~0.83 mg $O_2{\cdot}gdw^{-1}{\cdot}h^{-1}$의 범위였다. 현장에서 측정한 광합성력은 중량의 상대성장률과 높은 상관을 지니고 있어, 광합성력이 증가함에 따라 체내에서 축적되는 물질의 양 또한 증가함을 알수 있었다. 현장과 실험실에서 측정한 광합성력을 비교한 결과, 2월내 현장에서의 광합성력이 낮았던 것은 이 기간 중 낮은 수온에 의한 영향 때문이었고, 3월 이후에 광합성력이 점진적으로 감소하는 것은 엽체의 연령증가에 따라 엽체의 두께가 증가하였기 때문이었다.4월에 측정한 엽체의 크기별 광합성력은 엽체의 두께와 광합성률간에는 음의 상관이 있다는 것을 나타내었다.

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헬리컬 터빈의 설계인자에 따른 성능 연구 (Parametric Numerical Study on the Performance of Helical Tidal Stream Turbines)

  • 한준선;최다혜;현범수;김문찬;이신형;송무석
    • 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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    • 제14권2호
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    • pp.114-120
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    • 2011
  • 조류발전용 다리우스 터빈의 변형된 형태인 헬리컬 터빈의 설계 인자 변화에 따른 성능을 수치해석으로 살펴보았다. 헬리컬 터빈은 수직축 다리우스 터빈을 회전축을 중심으로 상부와 하부를 비틀리게 함으로써 다리우스 터빈의 일반적인 취약점인 초기구동불량과 진동문제를 개선하기 위해 고안된 형태이다. 본 논문에서는 헬리컬 터빈의 비틀림각(Twisting Angle)과 직경대비 높이를 변화시키며 수치해석을 수행하였고, 결과를 바탕으로 최적의 구조를 제안하였다. 3차원 비정상 난류유동해석을 위하여 FLUENT의 RANS방정식과 k-${\omega}$ SST 난류모델을, 격자계 모델링을 위하여 GAMBIT을 이용하였다. 헬리컬 터빈은 적절한 비틀림각에서 양호한 발전효율을 보장하면서 진동을 유발하는 회전력 변화의 진폭을 최소화 할 수 있음을 확인하였고, 효율의 최대가 확보되는 터빈의 최소 높이를 발견하였다.

$CO_2$ 레이저를 이용한 GTD111DS 초합금 용접부의 미세조직과 기계적 성질 (Microstructures and Mechanical Properties of GTD 111DS Welds by $CO_2$ Laser Welding)

  • 이택운;양성호;김상훈
    • 대한용접접합학회:학술대회논문집
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    • 대한용접접합학회 2009년 추계학술발표대회
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    • pp.108-108
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    • 2009
  • 니켈기지의 석출강화 초내열합금은 가스터빈의 고온부 부품 제조에 널리 사용되고 있다. 장시간 동안 부품의 강성 유지와 구조적 안정성을 확보하기 위해서는 니켈기지의 합금에 감마프라임 생성을 위한 원소를 첨가하는데 이에 따른 용접성의 저하 때문에 보통 초합금의 용접은 고온에서 수행하게 된다. 그러나 레이저용접의 경우는 용접변수 및 입열제어가 용이해 상온에서 초합금의 용접이 가능한 장점이 있다. 본 연구에서는 일반적인 재료로 연성이 좋은 STS304 판재와 실제 블레이드의 재료로 사용되는 니켈계 석출강화 합금인 GTD 111DS 모재에 $CO_2$ 레이저를 이용하여 용접을 실시하였고 적용파우더와 파워, 용접속도 및 파우더 공급량 등을 달리 하였다. STS304 판재 사용시 Rene 80과 IN 625 파우더 모두 용접부에서 균열이 발생하지 않았다. 그러나 GTD 111DS 모재의 경우 IN 625 파우더에서는 결함이 없었으나 Rene 80 파우더를 사용시에는 용접부에 균열이 발생하였다. IN 625 파우더는 모재보다 기계적 성질이 떨어지는 문제가 있으나 Rene 80은 모재와 동등 이상의 기계적 성질을 보유하고 있기 때문에 Rene 80 의 적용을 위해 균열이 발생하지 않는 용접변수의 제어를 시도하였다. 용접변수의 조정 결과 레이저 파워와 파우더 공급량을 낮추고 용접속도를 높여 균열이 발생하지 않는 최적의 용접변수를 설정할 수 있었다. 최적화된 용접변수를 적용, 용접한 시편의 인장값을 보면 GTD 111DS 모재에 Rene 80 파우더로 용접된 시편의 인장강도가 상온/고온($760^{\circ}C$)의 조건에서 각각 GTD 111DS 모재의 인장강도 보다 높은 값을 나타내었다.

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남극 킹 죠지섬의 위버 반도 해빈자갈에 관한 연구 (Analysis of Beach Gravels, the Weaver Peninsula, King George Island, Antarctica)

  • 박용안;최문영;고영이
    • 한국제4기학회지
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    • 제5권1호
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    • pp.47-61
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    • 1991
  • 위버 반도(Weaver Peninsula)는 남극의 킹 죠지섬 (King George Island)의 일부로서, 한국의 세종 과학 기지가 있는 바톤 반도(Barton Peninsula)와 마리안 소만(Marian Cove)을 사이에 두고 있다(Fig.1). 위버 반도와 바톤 반도에 자갈 해빈이 잘 발달되어 있는 사실이 밝혀졌고, 이들 해안을 따라 조사한 결과 21개 지점에서 해수면보다 높은 위치의 자갈 해빈을 발견하였는데, 이번 연구 논문은 위버 반도의 자갈 해빈을 선택하여 연구 결과를 발표하는 것이다. 본 연구의 대상이 되는 WP-5의 해빈은 퇴적 소환경 (depositional subenvironment) 즉, 해빈범과 해빈면으로 구분되는바 해빈범 (beach berm)에서의 자갈입자의 평균 크기 (mean size ; SZm)는 -4.10ø이며, 평균 원마도(mean roundness ; RDm)는 0.44, 평균 구형도 (mean maximum projection sphericity ; MPSm)는 0.66이다. 그리고 해빈면(beach face)에서의 자갈 입자의 평균 크기는 -4.23ø이며, 평균 원마도는 0.41, 평균 구형도는 0.67로 나타났다. 전체적인 조직 특성을 보면 평균 입자 크기는 -2.77~-4.86$\phi$ 범위로 나타났으며, 평균 원마도는 0.30~0.55의 범위를 보였고, 평균 구형도는 0.62~0.71임 이 밝혀졌다. 한편 입자 형태 (shape)로서 가장 많은 것은 oblate type이며, 그 다음으로 equant, prolate, 및 blade type의 차례로 그 상대적인 양이 점차 감소한다. 본 연구 지역의 해빈자갈과 빙하성 해양 환경이 아닌 온대 기후의 해빈자갈을 비교해 보면, 온대 기후의 해빈자갈은 대략 평균 구형도 0.45~0.80, 평균 원마도 0.50~0.75의 범위를 보인다. 평균 구형도의 경우는 온대 지역의 해빈자갈과 유사한 값(0.62~0.71)을 보이는데 반해서 평균 원마도는 온대 기후의 해빈자갈보다 더 낮은 값(0.30~0.55)을 보이는데, 이는 subangular에서 subrounded에 해당한다. 이러한 현저한 차이를 보이는 이유는 남극적 빙하성 환경 조건과 이 지역의 해양 퇴적학적 특성에 그 원인이 있다고 해석된다.

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Theoretical analysis of power requirement of a four-row tractor-mounted radish collector

  • Khine Myat Swe;Mohammod Ali;Milon Chowdhury;Md Nasim Reza;Md Ashrafuzzaman Gulandaz;Sang-Hee Lee;Sun-Ok Chung;Soon Jung Hong
    • 농업과학연구
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    • 제49권4호
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    • pp.677-696
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    • 2022
  • Development of radish collectors may enhance radish production and promote upland crop mechanization in the Republic of Korea. Theoretical analysis of power is crucial to ensure the optimum design of agricultural machinery. The aim of the present study is to analyze theoretically the power requirement of a tractor-mounted radish collector under development and to propose design guidelines. The important components of the radish collector were belt-type conveyors, three hydraulic motors, and a direct current (DC) winch motor to operate the total radish collecting process. Theoretical equations were used to calculate the hydraulic motor's power, winch motor power, and draft power at loaded and unloaded conditions. A variety of tractors (44 - 74 kW) and different soil characteristics (hard, firm, tilted, and sandy) were considered to investigate the appropriate drawbar power. Variations of the power requirement of the tractor-mounted radish collector were observed due to modifications of the design parameters. The required hydraulic power of the stem cutting conveyor, stem cutting blade, and transfer conveyor of the radish collector were 0.23 and 0.24, 0.18 and 0.19, and 0.19 and 0.22 kW under unloaded and loaded conditions, respectively. The maximum draft power was calculated as 0.89, 1.07, 1.25, and 1.61 kW at a 30° tilted angle for hard, firm, tilted, and sandy soil, respectively. The calculation showed 2.07 kW DC power was required for unfolding or folding the stem-cutting conveyor. A maximum power of 4.78 kW was prescribed for conducting the whole process of the tractor-mounted radish collector. The analysis of power introduced in this study will be helpful to select the appropriate design parameters for the successful development of a tractor-mounted radish collector.

Variation of Meat Quality Parameters Due to Conformation and Fat Class in Limousin Bulls Slaughtered at 25 to 27 Months of Age

  • Guzek, Dominika;Glabska, Dominika;Pogorzelski, Grzegorz;Kozan, Karolina;Pietras, Jacek;Konarska, Malgorzata;Sakowska, Anna;Glabski, Krzysztof;Pogorzelska, Ewelina;Barszczewski, Jerzy;Wierzbicka, Agnieszka
    • Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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    • 제26권5호
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    • pp.716-722
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    • 2013
  • The aim of the present study was to determine the influence of age of animal, hot carcass weight, pH, conformation and fat class on basic beef quality attributes (tenderness, sarcomere length, basic chemical composition, marbling and colour) in a group of purebred animals. The object of the study was beef of Limousin bulls (25 to 27 months, hot carcass weight - $432{\pm}31$ kg, "U" conformation class, "2"-"3" fat class). Analysed cuts were Infraspinatus muscle from the blade and Longissimus dorsi muscle from the cube roll and the striploin. Tenderness was analysed with universal testing machine, colour - chromometer analysis, sarcomere length - microscopic method, basic chemical composition - near-infrared spectroscopy and marbling - computer image analysis. No differences in tenderness and sarcomere length were observed within the age groups of Limousin bulls (age of 25, 26, 27 months) (p>0.05). Moisture (p = 0.0123) and fat (p = 0.0250) content were significantly different for meat of animals slaughtered at the age of 25 and 27 months. No influence of pH value on tenderness was observed, but at the same time, influence on sarcomere length (p = 0.039) and $b^*$ component of colour (0.045) was found. For "U" conformation class, in subclasses, as well as for fat classes "2"-"3", there were no differences in tenderness, sarcomere length and colour components. Higher fat content was observed in the higher fat class, rather than in lower, however this feature was not associated with marbling.

마이크로 수력 에너지원의 수평축 스크류 터빈 : 설계 타당성 연구 (Horizontal-Axis Screw Turbine as a Micro Hydropower Energy Source: A Design Feasibility Study)

  • 삼수딘 모하메드 무르시드;김승준;마상범;김진혁
    • 한국수소및신에너지학회논문집
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    • 제33권1호
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    • pp.95-104
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    • 2022
  • Micro hydropower is a readily available renewable energy source that can be harvested utilizing hydrokinetic turbines from shallow water canals, irrigation and industrial channel flows, and run-off river stream flows. These sources generally have low head (<1 m) and low velocity which makes it difficult to harvest energy using conventional turbines. A horizontal-axis screw turbine was designed and numerically tested to extract power from such low-head water sources. The 3-bladed screw-type turbine is placed horizontally perpendicular to the incoming flow, partially submerged in a narrow water channel at no-head condition. The turbine hydraulic performances were studied using Computational Fluid Dynamics models. Turbine design parameters such as the shroud diameter, the hub-to-shroud ratios, and the submerged depths were obtained through a steady-state parametric study. The resulting turbine configuration was then tested by solving the unsteady multiphase free-surface equations mimicking an actual open channel flow scenario. The turbine performance in the shallow channel were studied for various Tip Speed Ratios (TSR). The highest power coefficient was obtained at a TSR of 0.3. The turbine was then scaled-up to test its performance on a real site condition at a head of 0.3 m. The highest power coefficient obtained was 0.18. Several losses were observed in the 3-bladed turbine design and to minimize losses, the number of blades were increased to five. The power coefficient improved by 236% for a 5-bladed screw turbine. The fluid losses were minimized by increasing the blade surface area submerged in water. The turbine performance was increased by 74.4% after dipping the turbine to a bottom wall clearance of 30 cm from 60 cm. The final output of the novel horizontal-axis screw turbine showed a 2.83 kW power output at a power coefficient of 0.63. The turbine is expected to produce 18,744 kWh/year of electricity. The design feasibility test of the turbine showed promising results to harvest energy from small hydropower sources.

온도가 열대거세미나방 산란에 미치는 영향 및 옥수수 포장에서의 산란 특성 (Effect of temperature on oviposition of Spodoptera frugiperda (Lepidoptera: Noctuidae) and ovipositional characteristics in corn fields)

  • 문형철;최민경;장수지;이장호;김주희;전형권
    • 환경생물
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    • 제40권3호
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    • pp.281-289
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    • 2022
  • 본 연구에서는 온도에 따른 열대거세미나방의 산란 특성을 조사하였다. 18, 21, 24, 27, 30℃에서 열대거세미나방의 암컷 성충의 수명기간은 각각 19.2일, 22.4일, 20.4일, 19.0일 및 13.9일이었으며, 산란 전 기간은 각각 5.2일, 4.9일, 5.2일, 5.3일 및 3.5일이었고, 총산란 수는 각각 887.4개, 1,246.4개, 1,348.9개, 1,154.9개 및 1,034.2개였다. 온도별 열대거세미나방의 암컷 생존율은 18℃에서 13일 이후, 21℃에서 14일 이후, 27℃에서 15일 이후 및 24℃와 30℃에서는 9일 이후 급속하게 감소하였다. 산란 시작 후 3일째에 전체 산란의 50%가 이루어졌고, 18~24℃에서는 산란시작 후 7일째, 27~30℃에서는 5일째에 전체 산란의 90%가 완료되었다. 10엽기 이하의 옥수수 포장에서 열대거세미나방 성충은 하위엽에 41.4%, 중위엽에 46.8% 및 상위엽에 11.7%를 산란하였으며, 산란된 난괴의 66.7%가 잎 뒷면에 산란되었다. 열대거세미나방 성충을 5월 12일, 5월 17일, 5월 25일 및 5월 30일에 방사한 결과, 난괴당 알 수는 각각 89.9개, 88.5개, 126.6개 및 127.9개였다. 접종 후 세대성충의 산란은 6월 하순부터 관찰되었으며, 6월 하순에 산란된 난괴당 알 수는 155.8개, 7월 상순에 270.7개 및 7월 중순에 303.5개였다. 본 연구에서 보고한 열대거세미나방의 산란 특성은 성충 비래 시기에 따른 발생 예측 분석 및 방제 대책을 마련하는 데 활용될 수 있을 것이다.