• 대기
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• 제17권3호
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• pp.231-240
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• 2007

The flow regimes of continuously stratified flow over a double mountain and the effects of a double mountain on wave breaking, upstream blocking, and severe downslope windstorms are investigated using a mesoscale numerical model (ARPS). According to the occurrence or non-occurrence of wave breaking and upstream blocking, three different flow regimes are identified over a double mountain. Higher critical Froude numbers are required for wave breaking and upstream blocking initiation for a double mountain than for an isolated mountain. This means that the nonlinearity and blocking effect for a double mountain is larger than that for an isolated mountain. As the separation distance between two mountains decreases, the degree of flow nonlinearity increases, while the blocking effect decreases. A rapid increase of the surface horizontal velocity downwind of each mountain near the critical mountain height for wave breaking initiation indicates that severe downslope windstorms are enhanced by wave breaking. For the flow with wave breaking, the numerically calculated surface drag is much larger than theoretically calculated one because the region with the maximum negative perturbation pressure moves from the top to the downwind slope of each mountain as the internal jump propagating downwind occurs.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제18권9호
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• pp.76-83
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• 2017

어류는 빛에 대해 민감한 반응을 보이므로 이를 이용한 어류 관리 기술 개발이 필요하다. 따라서 본 연구에서는 빛을 이용한 어류 차단 시설을 개발하였으며 국내 대표 외래어종인 배스와 블루길을 대상으로 조도 차이를 이용한 차단 효과를 분석하였다. 빛은 발광 다이오드를 이용해 발생시켰으며 바닥에서 수직 방향으로 향하게 설치하였다. 유속은 어류의 소상능력을 고려하여 총 3단계(0.2, 0.1, 0.05 m/s)로 구분하였으며 학습효과를 방지하기 위해 양육수조에서 1일 이상 휴식한 어류를 대상으로 실험하였다. 실험은 차단시설 적용 시 소상하는 어류 개체수와 차단시설 종료 후 소상하는 개체 수를 비교하는 방식으로 수행하였으며 차단 시설의 효과를 높이기 위해 일몰 후 수행하였다. 실험 결과 조도 차이에 따른 어류 차단효과는 높았으며 전반적으로 배스의 차단율이 블루길보다 낮았다. 전체 실험 개체수를 기준으로 배스의 차단율은 96.33%, 블루길의 차단율은 99.00%이며 소상 개체수를 기준으로 하면 배스는 91.73%, 블루길은 98.73%로 나타났다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제18권2호
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• pp.390-397
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• 2017

외래어종의 유입은 토종어류의 감소 및 수중생태계의 교란을 가져올 수 있기 때문에 어류의 차단 및 관리 방안은 반드시 필요하다. 따라서 본 연구에서는 외래어종의 유입을 차단하기 위해 버블을 이용한 어류 차단 시스템을 개발하였으며 실험수로를 제작하여 차단 가능성을 평가하였다. 버블 발생장치는 공기압축기로 공기를 발생시켜 버블커튼을 만든 후 어류를 차단하는 시스템이며 실험어류는 국내 외래어종인 파랑볼우럭을 대상으로 하였다. 파랑볼우럭의 크기는 0.10 m ~ 0.15 m이며 수심은 0.70 m를 유지하였다. 실험수로의 유속은 어류의 유영능력을 고려하여 3단계로(0.20 m/s, 0.10 m/s, 0.05 m/s) 나누어 실시하였다. 실험 결과 파랑볼우럭은 버블 적용 전 70.07%가 상류로 거슬러 올라가려는 움직임을 보였으며 하류를 서식처로 생각해 움직임이 거의 없는 개체를 고려하면 어류 소상률은 더 높을 것으로 판단된다. 그러나 차단시설을 설치할 경우 대부분의 어류가 버블커튼에 의해 다시 하류로 회귀하는 움직임을 보여 차단효과가 매우 높게 나타났다. 특히 버블을 종료할 경우 빠른 시간 내 다시 상류로 거슬러 올라간 것으로 보아 버블을 이용한 어류 차단효과는 뛰어난 것으로 판단된다.

• 대한산업공학회지
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• 제41권4호
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• pp.330-337
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• 2015

A bucket-brigade is a way of transporting items where items are passed from one person to the next. The operation of the bucket brigade imitates the cooperative behavior of ants when brood, food or other resources are moved. Koo (2009) presented a bucket brigade-based assembly cell where each worker follows a simple rule: perform assembly operations on a product until the next worker downstream takes it over; then go back to the previous worker upstream to take over a new assembly job. In this way, the flow line is self-balanced without any predetermined job assignment. However, there are some productivity losses related to hand-off and blocking. This paper examines the hand-off and blocking losses and presents a new bucket brigade-based assembly cell where working areas for each assembler is restricted with the help of buffer interfaces. Simulation experiments are used to validate the performance of the new assembly system.

• 농업생명과학연구
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• 제52권6호
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• pp.1-12
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• 2018

본 연구는 산지계류에 시설되는 사방댐의 투과정도를 파악하고, 이를 바탕으로 재해예방과 생물종 다양성에 대한 적절한 보호 및 관리를 위하여 개방형에 따른 사방댐의 생태적 기능을 분석한 결과를 요약하면 다음과 같다. 투과율이 15% 미만인 불투과형 중력식 댐은 투과형 댐으로 구조개량 하거나 전환할 경우 투과율이 0.72%에서 55.8%로 약 77배 이상 증가하는 것으로 나타났다. 저사 및 저수 등 특별한 목적을 두고 시공하는 불투과형 중력식 사방댐을 제외하고는 하류지역으로 토사의 이동, 어류 및 양서류의 상 하류에의 생태통로 등 다양한 기능을 비교적 양호하게 할 수 있는 투과형으로 개선하여 시공할 필요성이 있다. 사방댐 차단높이에 따른 개방은 유효고, 기초부의 높이 및 하부기초 부분의 매몰정도에 따라 다르므로 현장여건 및 시공목적에 따라 설계할 필요성이 있다. 횡단면의 개방형태에 따른 사방댐의 생태적 기능은 어류소통형, 홍수조절형, 저수형(산불방지취수형), 토석막이형(저사형), 토석막이형(토석형) 및 입도분석형으로 제시하였다.

• 한국환경과학회지
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• 제25권8호
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• pp.1191-1206
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• 2016

Transported deposit was accumulated in a grit chamber built at the mouth of Yeocheoncheon in 1987 with the intention of blocking the influx of sediment into the Ulsan-harbor. This study attempted to analyze the effects of the transported deposit on the water quality at Yeocheoncheon. Only one episode of dredging has been performed in the approximately 25 years since the grit chamber were built, leading to the formation of stagnant water in the grit chamber due to a large amount of transported deposit. The deposit has a relatively high organic content, in the range of 11.7-25.9% (mean 18.3%). It appears that the main reason for the upstream transport of water pollution from the mouth of the Yeocheoncheon is the tides. The effects of organic content and stagnant water on water quality were analyzed using WASP. Moreover, the changes in water quality arising due to the removal of the grit chamber were analyzed. Results indicated that BOD improved by 18.8-100%, while T-P improved by 90.0-617.4%, between the grit chamber and Hanbi-Gyo, which is located 1.3 km away from the grit chamber.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제17권9호
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• pp.265-278
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• 2016

본 연구에서는 국내에서 서식하는 외래어종인 배스와 블루길을 대상으로 소상능력 실험을 수행하였다. 실험은 대상 어류의 크기에 따라 4개 그룹으로 구분한 후 각 그룹별 4단계 유속에 대한 실험을 진행하였다. 분석방법은 유속에 따라 기준선을 통과하는 개체 수를 영상촬영을 이용해 분석하였으며 어류의 유영 및 소상 가능정도를 육안으로 관찰하였다. 또한 고유속 급류로 인해 5분 내 하류로 내려오면 기준선 통과 개체 수에서 제외하였으며 유속은 좌안, 우안, 중앙에서 측정하여 평균값을 사용하였다. 실험 결과 어종 및 개체 크기에 상관없이 유속이 빠를수록 소상하는 외래어종은 감소하는 것으로 나타났다. 어종별 비교 결과 배스의 소상능력이 블루길보다 높게 나타났으나 개체 크기를 고려하면 차이는 크지 않는 것으로 판단된다. 소상 후 급류로 인해 하류로 밀려 내려오는 경우를 제외하고 실험오차를 고려하면 외래어종이 소상 가능한 한계속도는 1.11 m/s 이상인 것으로 판단된다. 실험 결과는 고유속 흐름을 이용한 어류 차단과 외래어종의 관리를 위한 기초자료로 활용이 가능하며 향후 고유속에서 기준선을 통과하는 어류가 돌발속도에 의한 것인지 순항속도에 의한 것인지 판단하기 위해서는 지속적인 실험과 검증 및 모니터링이 필요하다. 또한 외력에 의한 반응 및 유량에 의한 압력 차이 등을 고려한 어류의 반응검토도 필요할 것으로 판단된다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제52권5호
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• pp.313-323
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• 2019

대심도 터널은 기 개발된 도시의 부족한 배수관망 능력을 보강하기 위하여 지하에 설치하는 대규모 도시홍수 배제 시설물로 역 사이펀 관로 형태를 하고 있는 시설물이다. 대심도 터널과 같은 구조에서는 하류에서 발생한 불규칙 단파에 의하여 터널의 수리적 안정성에 문제가 발생한다. 본 연구에서는 국내 최초로 건설 중인 '신월 빗물저류배수시설'의 수리적 안정성에 불규칙 단파가 미치는 영향을 알아보기 위하여 다양한 홍수유입 시나리오에 대하여 수리모형실험을 실시하였다. 본 연구에서 수행한 수리모형실험 결과 하류에서 발생한 불규칙 단파가 상류로 이동하면서 관 내 포집되어 압축상태인 공기덩어리를 밀어내는데, 이 공기덩어리가 상류 수직유입구를 통하여 급배기 되는 과정에 수직유입구를 질식시키고 홍수유입을 차단하여 월류가 발생하는 것으로 판단된다. 또한 불규칙 단파의 이동속도를 분석한 결과 불규칙 단파가 이동하면서 에너지를 전달하고 이때 관 내 압력 상승 및 불규칙 단파의 속도 증가분이 발생하는 것으로 판단된다. 대심도 터널의 수리적 안정성에 중요한 역할을 하는 불규칙 단파의 크기 및 속도 예측을 위한 추가 연구가 필요할 것으로 판단된다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제55권1호
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• pp.33-42
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• 2022

본 연구에서는 3차원 상용 수치모형 Flow-3D를 활용하여 상류 수위(유입유량) 변동, 격벽의 간격(pool의 길이) 변화, 잠공 유무 등에 따른 아이스 하버 어도 내 흐름 양상을 분석하였다. 수치모의 결과의 적합성을 입증하기 위해 경안천 대곡교 하류에 설치된 실제 어도에서 3차원 초음파 유속계를 사용하여 어도 출구부 단면 유속과 유량을 관측하였다. Flow-3D 모형에는 난류 모듈로 4가지를 선택할 수 있는데, 관측 자료로 검증 결과 RNG 모형이 아이스하버 어도 내 흐름 특성을 가장 잘 재현하였다. 하천의 유량 전량이 어도로만 유입되어 흐른다는 조건에서 수위 변화에 따른 어도 내 유속구조를 모의해 보았다. 그 결과 최저수위에서는 잠입류와 표면류가 혼재하여 발생하였는데, 최저수위에서 약 10 cm 이상만 수위가 상승하여도 모든 pool에서 잠입류가 사라지고 오직 표면류만 발생하였다. 예상과 달리 수위가 조금 상승해도 흐름이 꽤 단순하게 표면류 위주로 발생하였다. 격벽간 간격을 늘려주면 수위가 상승하더라도 잠입류와 표면류가 혼재되어 나타나는 현상이 지속되었다. 그리고 격벽 하단에 잠공이 있는 경우가 없는 경우에 비해 잠입류가 여러 pool에서 생성되는 경향을 보였다. 보다 적극적인 어도 사후 관리로 잠공 폐색을 막아 어도 내 다양한 흐름이 생성될 수 있도록 유도하는 것이 필요해 보인다.

• 한국방재학회 논문집
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• 제7권4호
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• pp.59-66
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• 2007

하천을 횡단하는 교량은 하천의 배수위를 증가시키는 중요한 요인으로 작용한다. 더욱이 산지하천에 시공된 교량은 유송잡물에 의한 폐색으로 인하여 교량 직상류부에 홍수피해를 가중시킨다. 본 연구에서는 교각에 집적되는 유송잡물의 영향으로 인해 발생할 수 있는 홍수피해 규모를 확인하고자 대상하천에 대한 HEC-RAS 모형과 HEC-GeoRAS 모형을 구축하여 모의하였다. 교각에 집적된 유송잡물에 의한 폐색이 하천의 범람을 일으키는 원인으로 가정하여 범람 시나리오 별로 부정류 모의를 실시한 결과 월류지점 및 홍수용량을 산정하였고, 이에 따라 대략적인 범람예상구역을 작성하였다. 그러나 범람구역의 침수면적과 침수심에 대하여 실제 분석결과를 제대로 반영하지 못하는 한계가 있었다. 따라서 수치지형도와 위성사진을 이용하여 범람예상구역을 재설정하고 수치고도자료 내에서 월류용량과 동일 용량의 침수면적과 침수심을 갖는 범람구역을 재작성하는 과정을 수행함으로써 좀 더 정확한 홍수피해 규모를 산정하였다.