지표수-지하수 상호작용의 특성과 강도 및 방향은 지하수두, 수리전도도와 하상지형에 의해 영향을 받게 된다. 이러한 요소들은 공간적으로 매우 불균질하여 결과적으로 상호작용은 유역 전체 물수지에도 영향을 준다. 그러나 지표수-지하수 상호작용의 시공간적인 범위나 강도에 관한 조사 및 연구는 매우 제한적이며 대개 작은 하천 구간의 단면해석으로만 치우쳐 유역기반의 지표수-지하수 상호작용에 대한 포괄적인 연구가 필요한 시점이다. 본 연구에서는 완전연동형 지표수-지하수 결합모형인 SWAT-MODFLOW를 안양천 유역에 적용하여 하천과 대수층의 상호작용의 범위와 강도를 분석하였다. 분석결과 안양천 유역은 강수집중 기간을 제외하면, 연중 기저유출의 공급으로 인해 이득하천의 특성을 잘 나타내는 것으로 나타났으며, 지표수-지하수 상호작용의 영향범위는 표고가 낮은 하류로 갈수록 점점 커지는 것으로 확인되었다.
본 연구에서는 격자 형태의 지형학적 분산 개념을 이용한 유출해석 시 적절한 격자 해상도 선정을 위해 배수경로 길이의 통계학적 특성과 유역의 동수역학적 매개변수의 변화 양상을 살펴보았다. 배수경로 길이는 지리정보체계의 8방향 흐름방향 알고리즘을 이용하여 산정하였으며, 이로부터 유역의 동수역학적 매개변수를 산정하였다. 분석을 위해 사용된 지형도는 보편적으로 널리 사용되고 있는 1:5,000과 1:25,000 축적을 이용하였으며 각각 5, 10, 15, 20 m와 20, 30, 50, 100, 150, 200 m의 격자 크기를 적용하였다. 분석결과 하천망의 규모에 따라 격자 해상도별 배수 경로 길이의 통계적 특성이 변화함을 볼 수 있었으며, 이로 인해 유역의 동수역학적 매개변수 역시 변화함을 볼 수 있었다. 이러한 변화양상들을 종합적으로 판단하여 볼 때 격자 형태의 지형학적 분산 개념을 이용하여 유출해석을 수행할 경우 1:5,000 지형도의 경우 하천망이 발달된 유역은 격자 해상도 5m, 하천망의 발달이 적은 지역의 경우에는 5~20m의 격자 해상도에서 유역의 지형학적 특성과 동수역학적 특성을 적절히 표현하는 것으로 나타났으며, 1:25,000 지형도는 두 경우 모두 50 m 이하에서 이상의 특성들을 비교적 적절히 표현하는 것으로 나타났다.
합류부는 유량의 변화, 흐름방향의 전환으로 순환흐름의 분리구역의 발생에 의한 통수단면의 축소에 의한 통수능의 저하와 이에 따른 배수의 영향이 야기된다. 지류와 본류와의 유량비와 합류각을 달리하면서 실험한 결과를 이용하여 분리구역의 특성을 규명하였다. 분리구역의 정의는 유함수를 이용하여 그 값이 0(영)인 유선을 분리구역으로 정의하여 그 길이와 폭을 본류 하천폭으로 나눈 무차원 길이비와 무차원 폭비로 하였고, 유선에 의한 분리구역의 연구결과가 기존의 실험들과 비교적 잘 맞는 것으로 나타났다. 작은 유량비와 합류각 30도에서는 분리구역이 나타나지 않아서 유량비와 합류각에 의한 분리구역의 출현경계식을 만들었다. 분리구역에 대한 고찰로 합류각, 유량비, 그리고 본류 하류에서의 Froude수에 의한 분리구역의 무차원 길이비와 폭비에 대한 기존의 실험식을 수정하였고, 수굴계수와 형상지수의 수리적 특성을 분석하였다. 일반적으로 유량비와 합류각이 커질수록 분리구역이 크게 나타났다. 합류부를 전후한 상하류 구간에서 수면의 추적에서 유량비와 합류각이 커질수록 배수위의 영향이 크게 나타났고, 합류부가 접하는 내측보다 외측의 배수영향이 크게 나타났다. 하류부 유량에 의해 등류수심을 산정하여 합류가 시작되는 점에서부터 하류의 등류수심에 이르는 곳까지의 거리를 $X_l$로 보고 합류각과 유량비와 단면폭 및 수축계수간의 상관관계식을 산출하였다. 유량비와 합류각에 따른 수로내의 배수위에 의한 최대수위와 분리구역에서의 최소수심과의 비를 분석하였다.
화력발전소의 옥외 저탄장은 주변 지역의 환경오염 문제로 인하여 국내외적으로 옥내 저탄장으로 전환되고 있는 추세이다. 하지만 옥내 저탄장의 경우 실내의 석탄 비산과 유해가스의 발생이 문제가 되고 있다. 본 연구는 옥내 저탄장 내부를 외기의 풍속 및 풍향에 따른 내부 유동장 특성과 환기량을 분석하여 환기 방안을 제시하고자 한다. 옥내 저탄장 내부에서의 실제 유동 측정 정보를 기반으로 하여 CFD 해석을 수행하였다. 외기 풍향이 동풍일 때 풍속이 6 m/s인 경우와 2 m/s인 경우를 비교해본 결과는 6 m/s일 때 Monitor louver로 배출되는 유속이 2 m/s일 때보다 빠르며 재순환 영역이 뚜렷하게 나타났다. 또한 외기 풍향이 서풍일 경우에도 동풍과 경향이 비슷함을 확인하였다. 풍속에 따른 환기량을 확인한 결과는 풍속이 6 m/s인 경우에는 환기 횟수는 13.1회, 2 m/s인 경우에는 4.4회의 환기가 가능하다. 풍속이 2 m/s인 경우에 일반 공장의 시간당 필요 환기 횟수에 미치지 못하여 다소 개선이 필요한 실정이다.
오늘날 미술관의 지속가능한 재원 확보와 핵심 지지자를 확대하는 차원에서 개인 후원 개발에 대한 필요성이 높아지고 있다. 본 논문은 멤버십을 미술관 개인 후원자 개발을 위한 첫 단계로 보고 개인 후원자 개발을 위한 멤버십 운영의 방향을 모색하는데 목적이 있다. 멤버십 운영으로 단기간에 실질적인 수익을 창출하는 것은 쉽지 않으나 미술관은 멤버십을 통한 개인 후원자 개발을 통해 미술관의 미션과 활동에 공감하고 참여하는 지지층을 확보할 수 있다. 1990년대 이후 '새로운 박애주의' 흐름으로 나타나는 후원의 새로운 경향들은 개인 후원자의 요구와 동기가 변화하고 있음을 말해주며, 이는 미술관의 멤버십 개발 및 운영 방향에 시사하는 바가 크다. 이 논문에서는 미술관 멤버십과 개인후원자에 대한 이론적 검토와 사례 연구를 통해 멤버십을 통한 개인 후원자 개발 역할과 방법, 방향을 모색하였다. 멤버십 운영과 개인 후원의 오랜 역사를 가지고 새로운 시도를 지속하며 멤버십 프로그램을 고도화해 온 미국의 클리블랜드 미술관, 시카고 미술관, 뉴욕 현대미술관 멤버십의 사례를 새로운 박애주의적 속성인 참여와 관여, 책무성과 투명성에 초점을 두고 분석하였다. 이를 바탕으로 국내 미술관을 위한 시사점과 제언을 도출하였다. 미술관 개인 후원 및 멤버십 제도 운영과 이에 대한 학술적 연구가 미흡한 상황에서 본 논문은 개인 후원자 개발을 위한 멤버십의 방향성과 실행 조건을 모색한 의의가 있다.
A new surface shape of an internal cooling passage which largely reduces the pressure drop and enhances the surface heat transfer is proposed in the present study. The surface shape of the cooling passage is consisted of the concave dimple and the riblet inside the dimple which is protruded along the stream-wise direction. Direct Numerical Simulation (DNS) for the fully developed turbulent flow and thermal fields in the cooling passage is conducted. The numerical simulations for five different surface shapes are conducted at the Reynolds number of 2800 based on the mean bulk velocity and channel height and Prandtl number of 0.71. The driving pressure gradient is adjusted to keep a constant mass flow rate in the x direction. The thermoaerodynamic performance for five different cases used in the present study was assessed in terms of the drag, Nusselt number, Fanning friction factor, volume and area goodness factor in the cooling passage. The value of maximum ratio of drag reduction is -22.86 %, and the value of maximum ratio of Nusselt number augmentation is 7.05% when the riblet angle is $60^{\circ}$. The remarkable point is that the ratio of Nusselt number augmentation has the positive value for the surface shapes which have over $45^{\circ}$ of the riblet angle. The maximum volume and area goodness factors are obtained when the riblet angle is $60^{\circ}$.
As a fish way is a structure for fish migrating well toward upper stream due to breaking river flow by a dam or dammed pool, the specific fish's swimming ability is one of the main factors in making a plan and managing it. In addition, it also needs to understand the current field in fish road to evaluate its performance. This study is aimed to analyze the swimming patterns with current velocity changes using a Particle Imaging Velocimetry (PIV) in order to understand the swimming ability of silver fish (Plecoglossus altivelis) that is one of the fishes migrating through the fish way of Nakdong River, and to analyze the 2 dimensional current field near to silver fish at swimming momentum. The results showed that average values of tail beat frequencies for continuous swimming with current velocity were 2.8 Hz at 0.3 m/s, 3.2 Hz at 0.4 m/s, 3.8 Hz at 0.5 m/s, respectively. The wake would be produced by direction turning of fish's tail fin and its magnitude would be verified by the difference of pressure. The pressure turbulent flow produced by its tail beat would be made in both sides, and then, the magnitude of wake should be the source of moving direction. The swimming momentum will help to support the primary factor in making a suitable design for specific fish species migrating toward the district river.
Aerodynamic effects, such as drag force and flow-induced vibration (FIV), on civil engineering structures can be minimized by optimally modifying the structure shape. This work investigates the turbulent wake of a square prism with its faces modified into a sinusoidal wave along the spanwise direction using three-dimensional large eddy simulation (LES) and particle image velocimetry (PIV) techniques at Reynolds number $Re_{Dm}$ = 16,500-22,000, based on the nominal width ($D_m$) of the prism and free-stream velocity ($U_{\infty}$). Two arrangements are considered: (i) the top and bottom faces of the prism are shaped into the sinusoidal waves (termed as WSP-A), and (ii) the front and rear faces are modified into the sinusoidal waves (WSP-B). The sinusoidal waves have a wavelength of $6D_m$ and an amplitude of $0.15D_m$. It has been found that the wavy faces lead to more three-dimensional free shear layers in the near wake than the flat faces (smooth square prism). As a result, the roll-up of shear layers is postponed. Furthermore, the near-wake vortical structures exhibit dominant periodic variations along the spanwise direction; the minimum (i.e., saddle) and maximum (i.e., node) cross-sections of the modified prisms have narrow and wide wakes, respectively. The wake recirculation bubble of the modified prism is wider and longer, compared with its smooth counterpart, thus resulting in a significant drag reduction and fluctuating lift suppression (up to 8.7% and 78.2%, respectively, for the case of WSP-A). Multiple dominant frequencies of vortex shedding, which are distinct from that of the smooth prism, are detected in the near wake of the wavy prisms. The present study may shed light on the understanding of the underlying physical mechanisms of FIV control, in terms of passive modification of the bluff-body shape.
본 논문에서는 디지털 영상의 해상도를 임의의 배율로 확대 또는 축소하기 위해 사용되는 개선된 cubic convolution scaler를 제안한다. 화면 해상도 변경 시 엣지 부분에서 큰 왜곡이 발생되는 문제를 극복하기 위하여 제안하는 해상도 변환 방법은 영상의 edge의 방향에 따라 적용되며, 이것은 해상도 변환된 영상의 edge 특징을 잘 보존시킬 뿐 아니라 영상의 화질도 좋게 한다. 하지만 영상 보간에 사용되는 edge 방향 데이터들이 비균등 간격으로 위치하는 특징을 가지므로 cubic convolution의 kernel을 이에 맞게 새롭게 설계하였다. 제안하는 해상도 변환 방법은 transcoder와 같이 해상도 조정을 필요로 하면서 변환된 영상의 화질을 우수하게 유지하여야 하는 여러 응용분야에서 중요하게 사용된다. 실험 결과에서는 제안하는 방법으로 변환된 영상이 기존 보간 방법을 사용하여 변환된 영상에 비해 artifact를 가지지 않으면서도 좀 더 깨끗한 edge 정보를 가지고 있다는 것을 보여준다. 또 기존 방법에 비해 제안하는 방법은 해상도 변환에 의한 정보의 손실을 최소화 하였다.
A new surface shape of an internal cooling passage which largely reduces the pressure drop and enhances the surface heat transfer is proposed in the present study. The surface shape of the cooling passage is consisted of the concave dimple and the riblet inside the dimple which is protruded along the stream-wise direction. Direct Numerical Simulation (DNS) for the fully developed turbulent flow and thermal fields in the cooling passage is conducted. The Numerical simulations for the 5 different surface shapes are conducted at the Reynolds number of 2800 based on the mean bulk velocity and channel height and Prandtl number of 0.71. The driving pressure gradient is adjusted to keep a constant mass flow rate in the x direction. The thermo-aerodynamic performance for the 5 different cases used in the present study was assessed in terms of the drag, Nusselt number, Fanning friction factor, Volume and Area goodness factor in the cooling passage. The value of maximum ratio of drag reduction is -22.86 [%], and the value of maximum ratio of Nusselt number augmentation is 7.05 [%] when the riblet angle is $60^{\circ}$ (Case5). The remarkable point is that the ratio of Nusselt number augmentation has the positive value for the surface shapes which have over $45^{\circ}$ of the riblet angle. The maximum Volume and Area goodness factor are obtained when the riblet angle is $60^{\circ}$ (Case5).
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[게시일 2004년 10월 1일]
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