• 제목/요약/키워드: sand tank

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Experimental investigation of the excitation frequency effects on wall stress in a liquid storage tank considering soil-structure-fluid interaction

  • Diego Hernandez-Hernandez;Tam Larkin;Nawawi Chouw
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제89권4호
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    • pp.421-436
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    • 2024
  • This research addresses experimentally the relationship between the excitation frequency and both hoop and axial wall stresses in a water storage tank. A low-density polyethylene tank with six different aspect ratios (water level to tank radius) was tested using a shake table. A laminar box with sand represents a soil site to simulate Soil-Structure Interaction (SSI). Sine excitations with eight frequencies that cover the first free vibration frequency of the tank-water system were applied. Additionally, Ricker wavelet excitations of two different dominant frequencies were considered. The maximum stresses are compared with those using a nonlinear elastic spring-mass model. The results reveal that the coincidence between the excitation frequency and the free-vibration frequency of the soil-tank-water system increases the sloshing intensity and the rigid-like body motion of the system, amplifying the stress development considerably. The relationship between the excitation frequency and wall stresses is nonlinear and depends simultaneously on both sloshing and uplift. In most cases, the maximum stresses using the nonlinear elastic spring-mass model agree with those from the experiments.

서해산 바지락 (Ruditapes philippinarum)의 토사 배출 조건 (Sand Elimination in Shortnecked clam, Ruditapes philippinarum, Harvested from Western Coast of Korea)

  • 송기철;목종수;강창수;장동석
    • 한국수산과학회지
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    • 제34권3호
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    • pp.179-183
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    • 2001
  • 서해안에서 생산되는 주요 패류인 바지락의 토사 배출률을 최적화하기 위하여 토사 배출에 관여하는 환경인자의 영향과 토사 배출에 따른 해수의 pH 및 용존 산소의 변화, 그리고 바지락에 대한 세균학적 조사, 폐사율 및 토사 잔존유무를 검토하였다. 바지락의 토사 배출에 있어서 해수 온도의 영향을 보면 수온 $23^{\circ}C$에서 가장 양호하여 48시간 후에 $97.9\%$가 배출되었으며, 염분농도는 $32.9\~40\%_{\circ}$에서 가장 양호하여 48시간 후에 $94.7\~97.1\%$가 배출되었다. 또한 pH의 영향을 보면 pH 9.0에서 가장 많은 양이 배출되어 48시간 후에 $98.0\%$가 배출되었으며, 자연해수인 pH 7.9와 큰 차이는 보이지 않았다. 바지락은 해수를 유수시키지 않고 12시간마다 해수만 교환한 시험구에서는 48시간 경과후 $2\~24\%$의 폐사체가 발생하였으나, 유수 시킨 시험구에서는 48시간까지 폐사체가 발생하지는 않았다. 모든 시험구에서 36시간 이상 경과시 대부분의 토사가 배출되었다. 바지락의 토사 배출을 위한 최적 해수 공급 조건은 바지락에 대한 해수 비율이 3,000과 4,000 L/shellfish $m^3$일 때에는 해수를 150L/min./shellfish $m^3$ 이상, 6,000과 8,000 L/shellfish $m^3$일 경우에는 해수를 100L/min./shellfish $m^3$ 이상 공급하는 것이었다.

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실내 모형과 현장 충적층에서 지하투과레이더를 이용한 지하수면 추정 (Estimation of Groundwater Table using Ground Penetration Radar (GPR) in a Sand Tank Model and at an Alluvial Field Site)

  • 김병우;김형수;최두형;고용권
    • 지질공학
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    • 제23권3호
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    • pp.201-216
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    • 2013
  • 지하수면과 불포화대의 수분 포화도가 지하투과레이더(GPR) 신호에 미치는 영향을 연구하기 위하여 실내 토조와 충적층 현장에서 GPR 조사를 수행하였다. 실내의 모래 채움 토조 실험에서, 지하수위를 변화시키기 위해 물을 탱크 바닥에 설치된 밸브를 통해 주입하고 배수시켰다. 지하수위와 수분포화도를 추정하기 위하여 모래 채움 토조에서 GPR 수직반사법(이후, VRP) 자료가 획득되었다. 실내 모래 채움 토조에서 획득된 GPR 신호는, 지하수위는 물론 함수율 변화에도 민감하게 반응함을 보여준다. 불포화대에서 GPR 속도는 함수율 변화에 따라 크게 조절되며, 주시 시간의 증가는 포화도의 증가로 해석된다. 함안군 이룡리 낙동강변 충적층에서 220m에 달하는 VRP 조사가, 지하수위를 추정하기 위하여 수행되었다. 현장 조사 결과, 포화 조건에서 GPR 신호의 첫 번째 반사면은 모관 상승에 의한 경계부를 지시하며, 실제 지하수면과는 차이가 있음을 지시한다. 보다 정확한 지하수위를 추정하기 위하여, Well-3호공 주변에서 중앙공심점(common mid-point, 이후, CMP) 방식 GPR 조사를 수행하였다. 그 결과, 모관 상승 경계부와 지하수면으로부터 반사되는 CMP 자료는 쌍곡선 형태를 보였다. NMO(nomal move-out) 보정을 통해, CMP 조사 자료로부터 GPR 신호의 속도를 구하였고, 이는 보다 상세한 지하수면과 심도별 포화도 정보를 제공하였다. 지하수면과 포화도 정보를 포함하는 GPR 조사결과는 통기대의 현장 수리 지질학적 특성 조사에 유용한 수단이다.

토목섬유로 보강한 모래-벤토나이트 차수재의 장기적 투수특성 (Long-term Hydraulic Conductivity of Sand-Bentonite Liner Reinforced by Geotextile)

  • 권무남;남효석
    • 한국관개배수논문집
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    • 제5권2호
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    • pp.9-19
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    • 1998
  • A series of model tank and rigid wall permeameter tests was performed in order to determine the long-term hydraulic conductivity of the sand-bentonite liners reinforced by geotextile. Main conclusions are as follows 1. The maximum dry density and optimum

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매설파이프 감지를 위한 지하 투과 레이다 모래 모형조 실험 (Ground penetrating radar testing in a sand tank for detection of buried pipes)

  • 김형수
    • 지구물리
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    • 제1권1호
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    • pp.59-68
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    • 1998
  • 지하 투과 레이다를 이용한, 지하 매설물의 감지 여부 및 반사 신호 특성을 규명하기 위하여 모래 모형조 실험을 수행하였다. 매설물의 직경과 매립 심도의 비율은 최대 24 %, 최소 4 %로 다양하게 설정되었으며, 매설물의 재질은 금속제, 합성수지 및 목재가 사용되었다. 실험 결과, 지하수면이 매설물 하부에 위치한 경우, 목재를 제외한 모든 매설물이 심도와 직경에 상관없이 강한 반사파를 보여 주었다. 한편, 지하수면이 매설물 상부에 위치한 경우, 지하레이다를 이용한 매설물 감지가 매우 어려웠다. 그러나 이 경우에도 모형 탱크의 바닥에서의 반사 신호는 뚜렷이 감지되었으며, 이는 단순히 전자기파의 감쇠 이외에 타 요소가 매설물의 반사파 신호 발생을 저하시키는 것으로 사료된다. 본 실험 결과, 현장에서 단순히 매설물의 수평적인 위치를 감지하려고 할 경우, 수직 반사 방식의 지하레이다 조사가 경제적, 시간적으로 효율적이지만, 매설물의 수직위치, 지층의 전자기파 투과 속도, 지하수면 조사 등, 정밀한 지하 정보 획득을 목적으로 하는 경우, 적어도 부분적인 공심점 자료를 획득 할 수 있는 방식의 조사가 수행되어야 할 것으로 사료된다.

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Reverse Engineering and 3D Printing of Turbine Housing for Tank Diesel Turbo Engine

  • Chul-Kyu Jin
    • 한국산업융합학회 논문집
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    • 제26권6_1호
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    • pp.977-983
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    • 2023
  • The tank uses a twin turbo diesel engine equipped with two turbocharger systems for high output. The main component of the turbocharger system is the turbine housing through which the exhaust flows. Turbine housing is manufactured through a sand casting process, taking into account the shape and material characteristics according to the environmental conditions in which it is used. Currently, turbine housing is imported, and local production is necessary. In this study, basic research was conducted to localize the turbine housing of a tank diesel turbo engine. Reverse engineering and finite element analysis of the imported turbine housing were performed. The prototype of the turbine housing was printed using FDM and PBF 3D printers. The prototype of the turbine housing printed with an FDM 3D printer has an overall appearance similar to 3D modeling, but the printed surface of the whorl part is rough. The prototype printed with the PBF 3D printer is completely identical to the 3D modeling, including the whorl part.

A Study on the Optimum Mix Proportion of the Stabilizing Liquid Used for Excavation of the Deep and Massive Slurry Wall

  • Kwon Yeong-Ho
    • KCI Concrete Journal
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    • 제14권4호
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    • pp.151-159
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    • 2002
  • This study investigates experimentally the optimum mix proportion and design factors of the stabilizing liquid used for excavation of the massive and deep slurry wall in LNG in-ground tank before pouring concrete. Considering those site conditions, the stabilizing liquid used for excavation of slurry wall has to be satisfied with some requirements including specific gravity, fluid loss, cake thickness, funnel viscosity and sand content in order to construct the safe and qualified slurry wall. For this purpose, we select materials including bentonite, polymer and dispersion agent. After performing many tests for materials and mix design process, we propose the optimum mix proportion that the upper limit ratio of bentonite is $2.0\%$, polymer is $0.1\%$ considering the funnel viscosity and dispersion agent is $0.05\%$considering the fluid loss of the stabilizing liquid. Also, we select all materials which are consisted of GTC4 as bentonite, KSTP as polymer and Bentocryl 86 as dispersion agent. Based on the results of this study, the optimum mix proportion of the stabilizing liquid is applicable to excavate the deep and massive slurry wall in LNG in-ground tank successfully.

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농촌지역 간이상수도시설 개발 및 개선에 관한 연구 (A Study on the Development and Improvement of Simple Piped Water Supply System in Rural Area of Korea)

  • 정용;구자건;김명호;윤석우;김인숙
    • 농촌의학ㆍ지역보건
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    • 제13권1호
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    • pp.19-25
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    • 1988
  • It is very important to supply safe drinking water for rural area not only a prevention of entric diseases but also a promotion of health life. It is estimated that 6,981,000 rural inhabitants were covered by the simple piped water supply system at the end of 1987 in Korea. The programme for improvement of water supply system in rural villages was initiated by the government since 1967. But most of these systems have been operated carelessly by the hands of villagers who have no proper knowledge and experience. Since most of water sources were located nearby farmland, there might be a possibility that the sources could be contaminated by pesticides and fertilizers. For this reason, it is recommended to take underground water as a water source rather than surface water such as a pond or streamwater in rural areas. However, the system is supplied from the surface water, its water quality can be improved by using of simple sand filter and simple chlorinator inexpensively. On the basis of an on-site study, conducted during 1986-87, in San-Buk Village, Keum-Sa-Myon, Yeju-Gun, Kyong-Gi-Do, the new simple piped water supply system was designed by the Institute for Environmental Research, Yonsei University, and constructed by the villagers themselves in September 1987. This simple system which is protected by metal fences consists of three main parts, pump house, vertical sand filter and water tank. The pumped water from underground flows into the upper part of the sand filter, through the sand, and out the water tank which is connected to the bottom of vertical filter. And the simple plastic-bottle chlorinator was installed in the water tank for chlorination. The water quality was remarkably improved after completion of construction. The total bacterial count was not detected from the tap water in households distributed by this simple piped water supply system. The construction cost of this system which was connected 34 households in San-Buk Village, was 4,851,000 won (approximately 6,020 U.S. dollars : 1$=805.8 won) in 1987,77% of expenses was supported by the Community Development Foundation in Korea. This case study for simple piped water supply projects will be applicable to other programme for improvement of water supply system in rural areas of Korea, and other developing countries.

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하상여과의 집수관 모형에서 잔류수두와 유입율 분포에 관한 실험연구 (An Experimental Study on the Distributions of Residual Head and Discharge Rate along Collector Well Laterals of a Model Riverbed Filtration)

  • 안규홍;문형준;김경수;김승현
    • 대한환경공학회지
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    • 제27권12호
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    • pp.1305-1310
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    • 2005
  • 하상여과에서 집수관의 최적 설계를 위한 방편으로 여러 개의 모래통을 이용하여 모형 집수관 실험을 수행하였다. 집수정의 수위, 집수관의 직경, 집수관의 길이, 그리고 모래의 투수계수를 변화시키면서 모형 집수관을 운영하였으며, 집수관 표면에서의 잔류 수두와 집수관 각 부위에서의 여과수 유입율, 그리고 집수정에서의 산출유량을 측정하였다. 실험결과 모래층에서의 저항에 비해 집수관에서의 저항이 작아서 집수관 표면에서의 잔류수두가 수평에 가까운 경우 효율적인 집수관임을 알 수 있었다. 집수관의 여과수 유입율은 집수정에 근접할수록 지수함수적으로 증가하였고, 집수관의 직경이 작을수록 그리고, 대수층의 투수계수가 클수록 이 지수함수의 기울기는 증가하였다. 집수관의 길이와 직경이 증가하면 산출유량은 증가하지만 그 한계생산성은 감소하였다. 효율적인 하상여과를 위해서는 집수관에서의 축방향 유속을 줄이는 것이 중요함을 알 수 있었으며, 본 연구의 조건에서는 이 유속이 1 m/sec를 넘을 경우 우물의 효율이 크게 감소함을 알 수 있었다.

사각형 중간맨홀에서의 유사 퇴적 분석 및 산정식 제안 (Analysis and Suggestion of Estimation Equation for Sedimentation in Square Manholes with Straight Path)

  • 김정수;송주일;임창수;윤세의
    • 상하수도학회지
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    • 제26권2호
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    • pp.177-189
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    • 2012
  • Sediment load deposited in sewers and manholes reduces not only the capacity of pipes but also the efficiency of the whole sewer system. This causes the inundations of the low places and overflows at manholes, Moreover, sulfides and bad odor can occur due to deposited sediment with organic loads in manholes. Movements of sediment load in manholes are complicated depending on manhole size, location, inside structure, sediment load type, and time. Therefore, it is necessary to understand the movements of sediment load in manholes by experiments. In this study, experiments were implemented by a square manhole with straight path to measure deposited sedimentation quantity. The experimental apparatus was consisted of a high water tank, an upstream tank, test pipes, a sediment supplier, a manhole, and a downstream tank to measure the experimental discharge. The quantity of deposited sediment load was measured by different conditions, such as the inflow condition of sediment(continuous and certain period), the amount of inflow sediment, discharge, and the type of sediment. Jumoonjin sand(S=2.63, D50=0.55mm), general sand(GS, S=2.65, D50=1.83mm) and anthracite (S=1.45, D50=0.80mm) were employed for the experiment. The velocities in inflow pipe were 0.45 m/s, 0.67 m/s, and 0.9 m/s. Sediment load movement and sedimentation quantity in manhole were influenced by many factors such as velocity, shear stress, viscosity, amount of sediment, sediment size, and specific gravity. Suggested regression equations can estimated the quantity of deposited sediment in the straight path square manholes. The connoted equations that were evaluated through the experimental study have velocity range from 0.45 to 0.9m/sec. The study results illustrates that appropriation of design velocity ragne between 1.0 and 2.0m/sec could implement to maintain and manage manholes.