• 제목/요약/키워드: suspended load

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조류(潮流)에 의한 부유사(浮遊砂)의 확산(擴散)에 대한 수치모형(數値模型) (Numerical Model on Suspended Load Diffusion due to Tidal Flow)

  • 이정규;안수한
    • 대한토목학회논문집
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    • 제4권4호
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    • pp.13-23
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    • 1984
  • 본(本) 연구(硏究)의 목적(目的)은 조류(潮流)에 의한 부유사(浮遊砂)의 확산(擴散)현상에 대하여 2차원 비정상확산(非定常擴散)방정식을 유한차분법(有限差分法)을 이용하여 부유사의 농도분포(分布)를 계산할 수 있는 수치모형(數値模型)을 개발하는데 있다. 바닥으로부터 부상량(浮上量)의 계산은 개수로에서 얻어진 공식(公式) 이용하였으며, 확산계수는 Coleman의 경험공식(公式)을 사용하였다. 특히, 침강속도 감쇠효과와 연직유속이 고려되었다. 여러 가지 경우의 계산예(計算例) 통하여, 유속조차, 연직유속, 침강속도의 감쇠효과 같은 각(各) 변수(變數)들이 부유사의 농도분에 미치는 영향이 검토 되었다.

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A comparative study of different active heave compensation approaches

  • Zinage, Shrenik;Somayajula, Abhilash
    • Ocean Systems Engineering
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    • 제10권4호
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    • pp.373-397
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    • 2020
  • Heave compensation is a vital part of various marine and offshore operations. It is used in various applications, including the transfer of cargo between two vessels in the open ocean, installation of topsides of an offshore structure, offshore drilling and for surveillance, reconnaissance and monitoring. These applications typically involve a load suspended from a hydraulically powered winch that is connected to a vessel that is undergoing dynamic motion in the ocean environment. The goal in these applications is to design a winch controller to keep the load at a regulated height by rejecting the net heave motion of the winch arising from ship motions at sea. In this study, we analyze and compare the performance of various control algorithms in stabilizing a suspended load while the vessel is subjected to changing sea conditions. The KCS container ship is chosen as the vessel undergoing dynamic motion in the ocean. The negative of the net heave motion at the winch is provided as a reference signal to track. Various control strategies like Proportional-Derivative (PD) Control, Model Predictive Control (MPC), Linear Quadratic Integral Control (LQI), and Sliding Mode Control (SMC) are implemented and tuned for effective heave compensation. The performance of the controllers is compared with respect to heave compensation, disturbance rejection and noise attenuation.

ASM-IV를 이용한 부유사농도 연직분포의 측정 (Measurements of Vertical Profiles in Suspended-Load Concentration Using the ASM-IV)

  • 이종석;맹봉재;차영기
    • 한국방재학회 논문집
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    • 제6권1호
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    • pp.83-95
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    • 2006
  • 본 연구는 강우시 소하천 수로구간에서 유사농도의 연직분포를 유사량 측정기 (ASM-IV)로 실측하여 그 특성을 분석하고자 한다. 이를 위해 충남 연기군 서면에 위치한 월하천 시점부분의 수로구간을 연구대상으로 선정하였다. 실측된 부유사농도의 분석자료는 상하류구간에서 각각 1시간 11분 30초 및 40분 32초 동안에 2초 간격으로 측정된 2,145개 및 1,216개중 16개씩의 시간구간 자료가 사용되었다. 분석한 결과, 상류구간의 실측치 Rouse 수는 $0.00129{\sim}0.02394$로 분포하고, 평균값은 0.01129로 나타났으며, 하류구간에서는 $0.00118{\sim}0.00822$, 평균값은 0.00436으로 하류의 값이 상류의 값보다는 훨씬 작게 분포하는 것으로 나타났다. 계산치 Rouse 수는 상류구간의 경우 $0.065115{\sim}0.065295$, 평균값은 0.06521로 나타났고, 하류구간의 경우에는 $0.057315{\sim}0.059109$, 평균값은 0.05795로 하류구간이 상류구간보다 약간 작은 값을 갖으나, 실측치 비교에서의 차이보다는 적게 나타났다. 그러나 실측치와 계산치의 비교에서는 상류구간보다 하류구간에서 더 큰 차이를 갖는 것으로 나타났는데, 이 오차는 하류구간의 침강속도 산정시 높은 수온에 대한 동점성계수 값을 본 연구에서 유도한 경험식으로 계산한 것도 원인중의 하나에 포함될 것이다.

Unit Stream Power에 의한 총유사량해석(總流砂量解析)에 관한 연구(研究) (A Study on the Analysis of the Total Load by the Unit Stream Power)

  • 이원환;전민우;박상덕
    • 대한토목학회논문집
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    • 제4권1호
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    • pp.79-92
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    • 1984
  • Unit Stream Power(USP)의 이론(理論)에 의하여 총유사량해석(總流砂量解析)이 수행(遂行)되어졌다. 부유사(浮遊砂)에 관한 USP함수(凾數)로부터 Einstein의 기준점농도(基準點濃度)와 Stokes의 침강속도(沈降速度)를 적용(適用)하여 $S_R$에 관한 무차원(無次元) USP 방정식(方程式)을 유도(誘導)하였다. 또한 유량(流量)과 Reynolds수간(數間)의 관계식(關係式)을 유도(誘導)하고 USP와의 관계(關係)를 밝혔으며, 양자(兩者)는 서로 밀접(密接)한 관계(關係)가 있음을 보여주었다. $S_R$식(式)의 계수(係數)들을 한강하류부실험자료(漢江下流部實驗資料)와 Mantz의 실험자료(實驗資料)로부터 구(求)하여 우리 나라의 수개(數個) 하천(河川) 관측지점(觀測地點)에 적용(適用)하였다. 이로써 USP는 부유사(浮遊砂)와 $S_R$에 대하여 좋은 상관성(相關性)을 보여주었으며, 이 USP는 난류강도(亂流强度)가 증가(增加)함에 따라 같은 경향(傾向)을 보여 주었다. 본(本) 연구결과(硏究結果)는 총유사량추정(總流砂量推定)에 기여(寄與)될 수 있을 것으로 판단(判斷)된다.

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논에서의 SS 유출 특성 (Characteristics of Suspended Solids Export from Paddy Fields)

  • 이경숙;정재운;최동호;윤광식;최우정;최수명;임상선;박하나;임병진;최강원
    • 한국물환경학회지
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    • 제27권6호
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    • pp.868-876
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    • 2011
  • A five-year field monitoring was conducted to monitor characteristics of suspended solid (SS) export from paddy fields. The observed EMCs of SS ranged 1.2~517 mg/L (avg. 52.1 mg/L) during storm period. The concentration of SS during non-storm period were 1.1~349.5 mg/L (avg. 36.1 mg/L). Monthly load of SS was high during summer when rainfall amount was high. The load was higher than that of May when tillage effect is expected. There was no significant relationship between SS EMCs and rainfall or drainage amount. However, effects of rainfall and drainage were found to be significant for event load of SS. But, there was no apparent relationship between rainfall amount of cropping period and load of SS for that period. The observed SS load was 164.8~456.0 kg/ha (avg. 301.2 kg/ha) and mostly occurred during storm period. This study results also suggested that SS load estimation by USLE equation for paddy field could be overestimated, if not carefully handled. Monitoring studies for various climate, soil, and agricultural management are required to get better scope of SS export from paddy fields.

비편향 회귀분석모형을 이용한 낙동강 본류 부유사량 산정방법의 신뢰도 향상 (Improvement of Suspended Solid Loads Estimation in Nakdong River Using Minimum Variance Unbiased Estimator)

  • 한수희;강두기;신현석;유재정;김상단
    • 한국물환경학회지
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    • 제23권2호
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    • pp.251-259
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    • 2007
  • In this study three log-transformed linear regression models are compared with the focus of bias correction problem. The models are the traditional simple linear regression estimator (SL), the quasi maximum likelihood estimator (QMLE) and the minimum variance unbiased estimator (MVUE). Using such models, suspended solid loads can be estimated using the discharge - suspended solid data set that has been measured by NIER Nakdong River Water Environment Laboratory. As a result, SL shows negative bias for most values of the measured discharge range. QMLE is nearly unbiased for moderate values of the measured discharge range, but shows increasingly positive bias for either large or small value of the measured discharge range. MVUE is unbiased. It is also analyzed how the estimated regression coefficient and exponent are distributed along Nakdong river main stream.

식생된 개수로에서 난류 구조와 부유사 이동 현상의 수치해석 (Numerical Investigation of Turbulence Structure and Suspended Sediment Transport in Vegetated Open-Channel Flows)

  • 강형식;최성욱
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제33권5호
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    • pp.581-592
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    • 2000
  • 본 연구에서는 식생된 개수로에서의 난류 구조와 부유사 이동을 수치모의하였다. 난류폐합식으로는 $\textsc{k}-\;\varepsilon$ 난류모형을 사용하였다. 수치모의를 통해 평균유속, 난류강도, 레이놀즈 응력, 난류에너지 생성 및 소멸의 분포를 계산하였으며, 기존의 실험결과와 비교하였다. 식생에 의한 항력으로 인하여 평균유속이 전반적으로 감소되었으며, 이에 따라 난류강도와 레이놀즈 응력의 분포 역시 약화되었다. 침수식생의 경우, 식생높이보다 높은 구간에서는 전단에 의한 난류에너지 생성이 지배적이며, 식생높이 보다 낮은 구간에서는 후류에 의한 난류에너지 생성이 지배적임을 확인하였다. 또한 정수식생의 경우, 전채 수심에 걸쳐 후류에 의한 난류에너지 생성이 지배적으로 발생하였다. 대체적으로 수치모의에 의한 결과가 실험값과 유사한 양상을 보이는 것이 확인되었다. 수치모형으로부터 계산된 난류동점성계수 분포를 이용하여 부유사 보존방정식을 수치해석하였다. 식생된 개수로에서의 부유사 농도는 일반 개수로에 비해 전 수심에 걸쳐 균일하게 분포하였다. 또한 식생밀도가 증가할수록 부유사량은 감소하며, 동일한 식생밀도에 대해서는 입자의 크기가 작을수록 부유사량이 증가함을 확인하였다.

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반폐쇄된 만내 부유퇴적물 유.출입과 표층퇴적물 조성 변화 -남해 여자만 봄철- (Suspended Sediments Influx and Variation of Surface Sediments Composition in Semi-enclosed Bay -Spring Season in Yeoja Bay South Coast of Korea-)

  • 최정민;우한준;이연규
    • 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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    • 제10권1호
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    • pp.1-12
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    • 2007
  • 여자만 내의 봄철 퇴적물 공급원을 파악하기 위하여 만 입구(서수도: M-1, 조발수도: M-2)와 하천 유입구(벌교천: M-3, 동천, 이사천: M-4)에서 부유퇴적물의 유 출입량 변화를 관측하고, 만 내 표층 퇴적물 조성과의 상관성을 비교 검토하였다. 여자만에서 2조석 주기동안 단위 폭 당 부유퇴적물은 M-1(서수도)정점을 통하여 $133.88\;kg{\cdot}m^{-1}$ 유입되고, M-2(조발수도)정점을 통하여 $146.43\;kg{\cdot}m^{-1}$ 유출되며, M-3(벌교천) 정점을 통하여 $23.25\;kg{\cdot}m^{-1}$, M-4(동 이사천) 정점을 통하여 $4,312.31\;kg{\cdot}m^{-1}$ 유입된다. 여자만 내의 봄철 부유퇴적물 유입은 만 입구에서는 거의 없으며 북쪽의 동 이사천에서 주로 유입되고 있음을 알 수 있었다. 그리고 만 내의 표층퇴적물 조성이 건기 때 보다 우기 때가 더욱 조립하게 나타나는 것은 만내 퇴적물 주 공급원인 동 이사천에서 우기시 실트질 퇴적물이 다량 유입되는 것에 기인하는 것으로 생각된다.

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