Strong thermal X-ray emission, called Galactic Ridge X-ray Emission, is observed along the Galactic plane (Koyama et al. 1986). The origin of hot ($\~$7 keV) component of GRXE is not known, while cool ($\~$0.8 keV) one is associated with supernovae (Kaneda et al. 1997, Sugizaki et al. 2001). We propose a possible mechanism to explain the origin; locally strong magnetic fields of $B_{local}\;\~30{\mu}G$ heat interstellar gas to $\~$7 keV via magnetic reconnection (Tanuma et al. 1999). There will be the small-scale (< 10 pc) strong magnetic fields, which can be observed as $(B)_{obs} \;\~3{\mu}G$ by integration of Faraday Rotation Measure, if it is localized by a volume filling factor of f $\~$ 0.1. In order to examine this model, we solved three-dimensional (3D) resistive magnetohydrodynamic (MHD) equations numerically to examine the magnetic reconnect ion triggered by a supernova shock (fig.l). We assume that the magnetic field is Bx = 30tanh(y/20pc) $\mu$G, By = Bz = 0, and the temperature is uniform, at the initial condition. We put a supernova explosion outside the current sheet. The supernova-shock, as a result, triggers the magnetic reconnect ion, and the gas is heatd to > 7 keV. The magnetic reconnect ion heats the interstellar gas to $\~$7 keV in the Galactic plane, if it occurs in the locally strong magnetic fields of $B_{local}\;\~30{\mu}G$. The heated plasma is confined by the magnetic field for $\~10^{5.5} yr$. The required interval of the magnetic reconnect ions (triggered by anything) is $\~$1 - 10 yr. The magnetic reconnect ion will explain the origin of X-rays from the Galactic ridge, furthermore the Galactic halo, and clusters of galaxies.
Coupled thermo-mechanical analysis of reinforced concrete slab at elevated temperatures from a fire accounting for nonlinear thermal parameters is carried out. The main focus of the paper is put on a one-way continuous reinforced concrete slab exposed to fire from the single (bottom) side as the most typical working condition under fire loading. Although contemporary techniques alongside the fire protection measures are in constant development, in most cases it is not possible to avoid the material deterioration particularly nearby the exposed surface from a fire. Thereby the structural fire resistance of reinforced concrete slabs is mostly influenced by a relative distance between reinforcement and the exposed surface. A parametric study with variable concrete cover ranging from 15 mm to 35 mm is performed. As the first part of a one-way coupled thermo-mechanical analysis, transient nonlinear heat transfer analysis is performed by applying the net heat flux on the exposed surface. The solution of proposed heat analysis is obtained at certain time steps of interest by α-method using the explicit Euler time-integration scheme. Spatial discretization is done by the finite element method using a 1D 2-noded truss element with the temperature nodal values as unknowns. The obtained results in terms of temperature field inside the element are compared with available numerical and experimental results. A high level of agreement can be observed, implying the proposed model capable of describing the temperature field during a fire. Accompanying thermal analysis, mechanical analysis is performed in two ways. Firstly, using the guidelines given in Eurocode 2 - Part 1-2 resulting in the fire resistance rating for the aforementioned concrete cover values. The second way is a fully numerical coupled analysis carried out in general-purpose finite element software DIANA FEA. Both approaches indicate structural fire behavior similar to those observed in large-scale fire tests.
As recognition and polices for plans to preserve natural resources and to develop environment-friendly space in school education is developed, not only organization of curriculums related to these is required but also facilities for the education are indispensable. Therefore, this study tries to suggest several standards on matters including kinds and scale of facilities and the introduction of species by facilities required for outdoor teaming spaces for environmental education in the elementary school system. The methods of this study include researching various records related to environmental education in elementary school, researching the present condition of outdoor learning space installed and operating in the existing schools by making an on-the-spot survey, and analyzing appearance frequencies of plants and animals displayed in the text. In addition, the actual conditions of the facility use and management were investigate through a questionnaire, We chose and diagrammed a model of the installed facilities by putting the results together. For analyses the investigated eight schools, were categorized as ‘facilities-arranged type’or ‘connection type with ecological park’. The first type distributed and arranged facilities, including meteorological observatory, rocky park, experience-learning area, ecological pond, animal-breeding farm and field-leaning area into appropriate locations according to the site conditions of the school while the second type created a natural learning place by integrating several facilities and arranging areas such as an animal-breeding farm and experience-learning area into appropriate sites. In this study, essential facilities for outdoor learning are classified into ecological park, experience-loaming area, field loaming area, and for natural learning, meteorological observatory, animal-breeding farm, and greenhouse.
본 연구에서는 대구 G정수장 막여과 정수처리시설을 계획하기 위해 원수수질 처리에 적합하고 경제적인 시스템을 적용하고자 현장모형실험을 통하여 동절기를 포함한 6개월 동안의 연속운전에 따른 수량과 수질, 그리고 공정의 안정성을 평가하였다. 환경부 막여과 정수시설의 설치기준에 의해 실시된 현장모형실험에서 1계열 목표수질 검증설비와 2계열 막공정 평가설비로 나누어 2계열로 수행되었다. 공정수질은 탁도 0.03 NTU 이하로서, 증류수 수질의 탁도를 나타내었으며 먹는 물 수질기준을 모두 충족하였다. 공정운전에서 99%의 회수율로 안정된 막차압을 나타내어 공정운전에 수질 및 수온 등의 영향에 대비한 공정설계가 되었음을 확인하였다. 따라서 지속적인 기술개발을 통해 설계 및 시공 노하우에 대한 지속적인 경험이 축적되어 막여과 고도정수처리 기술에 대한 엔지니어링 원천기술을 확립하고자 한다.
대한민국의 스마트팩토리 추진은 매우 중요한 시점에 와 있다. 국제 경쟁력 확보와 제조업 활성화를 위해 대규모 자금과 인력이 투입되어 IT와 OT의 결합을 추진하지만, IT 공급자 중심으로만 접근하는 소프트웨어 투자는 현장 실정에 맞지 않는 시스템 구축으로 끝날 수 있다. 이로 인해 제조업 현장에서는 스마트팩토리 추진의 반감이 커지거나 제조업 혁신의 피로감마저 느끼게 할 수 있는 문제점이 도사리고 있다. 소규모 기업은 기초 수준부터 점검하고 점진적인 통합형 시스템을 구축해야 IT 투자의 실패를 줄이고 현장에서 활용하는 OT 중심의 스마트팩토리를 구현해야 한다. 이를 위해 공정 시각화 솔루션을 제안하여 기초단계와 ICT 미적용 수준에서 한 단계 혁신하기 방안을 제시하였다.
Managing erosion control dams requires the annual average sediment yield to determine their storage capacity and time to full sediment-fill and dredging. The GeoWEPP (Geo-spatial interface for Water Erosion Prediction Project) model can predict the annual average sediment yield from various land uses and vegetation covers at a watershed scale. This study assessed the GeoWEPP to determine the annual average sediment yield for managing erosion control dams by applying it to five erosion control dams and comparing the results with field observations using ground-based LiDAR (light detection and ranging). The modeling results showed some differences with the observed sediment yields. Therefore, GeoWEPP is not recommended to determine the annual average sediment yield for erosion control dams. Moreover, when using the GeoWEPP, the following is recommended :1) use the US WEPP climate files with similar latitude, elevation and precipitation modified with monthly average climate data in Korea and 2) use soil files based on forest soil maps in Korea. These methods resulted in GeoWEPP predictions and field observations of 0 and 63.3 Mg·yr-1 for the Gangneung, 142.3 and 331.2 Mg·yr-1 for the Bonghwa landslide, 102.0 and 107.8 Mg·yr-1 for the Bonghwa control, 294.7 and 115.0 Mg·yr-1 for the Chilgok forest fire, and 0 and 15.0 Mg·yr-1 for the Chilgok control watersheds. Application of the GeoWEPP in Korea requires 1) building a climate database fit for the WEPP using the meteorological data from Korea and 2) performing further studies on soil and streamside erosion to determine accurate parameter values for Korea.
동결작용은 빌딩, 구조물, 도로, 철도 그리고 공공시설관로에 엄청난 손상을 일으킬 것이다. 자연지반의 동상에 대한 연구는 과거에 많이 수행되었다. 근래에는 사회기반시설 유지의 발전과 함께 각종구조물의 복잡화로 인하여 동상대책에 대한 관심이 집중되고 있다. 본 연구에서는 구조물에 작용하는 자연지반의 동상력을 정량적으로 파악하는 것을 목적으로 하였다. 지표면에 설치한 원형강판에 작용하는 동상력이 현장시험에서 측정되었다. 동결면에서 발생하는 동상력은 동결된 토층을 거쳐 구조물에 전달된다. 또한 다단앵커로 보강된 옹벽이 현장에 설치되고 옹벽에 작용하는 동결선과 동상압 등이 측정되었다. 최종적으로 동결면의 위치와 형상이 수치해석수법을 이용하여 추정되었고 치환 범위를 결정하는 설계수법이 토질정보와 기상정보에 따라 제안되었다.
Hongmiao Jing;Jitao Zhang;Qingkuan Liu;Yangxue Wang
Wind and Structures
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제36권3호
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pp.175-200
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2023
The large eddy simulation (LES) of the flow around a circular cylinder is not only affected by the sub-grid scale (SGS) model but also by the grid resolution of the computational domain. To study the influence of different grids on the LES results, the LES simulations of the flow around a circular cylinder with different grids at Reynolds number (Re) = 3900 was performed. A circular computational domain with different radial growth rates and circumferential and spanwise grid numbers was adopted for the simulations. Meanwhile, the aerodynamic forces, wind pressure coefficients, mean and instantaneous flow fields, and the effect of grid resolution on them were comprehensively analyzed. The results indicate that the lift coefficient, wind pressure coefficient, and recirculation length are significantly affected by the radial growth rate of the grid and the circumferential grid number. The spanwise grid number has a significant influence on the three-dimensionality of the flow and plays an important role in velocity fluctuations in the wake region. Nevertheless, the aerodynamic coefficients and recirculation length are not sufficiently sensitive to the grid number in the spanwise direction. By comparing the results, it can be concluded that suitable and reliable LES results can be obtained when the radial growth rate is 1.03 or 1.05, the circumferential grid number is 160, 200, or 240, and the spanwise grid number is 64. A radial growth rate 1.05, circumferential grid number 160, and spanwise grid number 64 are recommended to reduce the grid amount and further improve the efficiency.
지표수-지하수 혼합대는 하천 및 호소 등에서 지표수와 지하수가 교환되는 공간이다. 지표수-지하수 혼합은 하상의 토층으로 확장되어 다양한 물리적, 생지화화적, 열역학적 교환을 발생시키며 수생태계 내 고유한 생태적 전이대를 형성하는데 주요한 역할을 한다. 과거 실험 및 수치모의 연구에 의하면 혼합대에서 발생하는 물질교환은 하천의 지형적인 특징으로 발생하는 압력분포에 의해 지배된다. 특히 하천의 구간 규모에서 여울-소 구조는 혼합대의 특성을 지배하는 주요 인자로 알려져 있다. 여울-소 연속 구조는 지표수에서 재순환영역과 정체점을 형성하며 이 독특한 흐름 구조에 의해 혼합대의 흐름특성이 영향을 받는다. 본 연구에서는 3차원 동수역학 모형을 이용하여 Reynolds-averaged Navier-Stokes 방정식과 Darcy 방정식을 동시에 해석하여 연속된 여울-소 구조에서 발생하는 지표수의 흐름구조가 혼합대의 흐름에 미치는 영향을 분석하였다. 모의 결과, 여울-소 구조에서 지표수의 재순환영역 및 정체점은 상승류와 하강류 형성과 직접적 연관을 가지며, 재순환영역의 크기가 감소하면 여울 전면부 하강류 형성 구간의 길이가 감소하고 최대 하강류 발생 지점이 하부로 이동하는 특성을 파악하였다. 이와 같은 본 연구의 결과는 혼합대의 현장관측, 하천 관리 및 복원 등의 연구에 활용하여 친환경 하천 조성에 기여할 수 있을 것으로 판단된다.
본 연구에서는 지오그리드로 보강된 성토지지말뚝의 보강 및 아칭효과를 분석하기위하여 실대형 현장모형시험과 2차원 평면변형 수치해석을 수행하였다. 연약지반 상 지오그리드로 보강된 성토지지말뚝의 현장모형시험은 $3{\times}3$ 콘크리트말뚝을 말뚝간격변화에 따라 연약지반에 타입하고 지오그리드를 포설한 후, 침하량, 수직하중, 지오그리드의 스트레인을 계측하였다. 또한 2차원 수치해석은 범용 유한차분해석 프로그램인 FLAC 2D를 이용하여 현장모형시험에 대한 비교해석을 실시하였다. 각각의 현장모형시험 및 수치해석결과, 말뚝 보강에 의한 지반의 아칭효과는 말뚝캡 중앙부에서 가장 크게 발생하였으며, 말뚝-지반-지오그리드의 강성차이로 인하여 지오그리드에 인장력이 유발되고 지오그리드 인장력발생에 의한 하중전이로 전체 지오그리드 및 성토지지말뚝 보강지반의 부등침하가 급격히 감소하였다. 또한, 말뚝간격에 따른 보강효과는 말뚝간격 $D/b{\geq}6.0$일 경우 보강효과가 거의 없는 것으로 도출되었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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