• 제목/요약/키워드: 공기 역학

검색결과 843건 처리시간 0.021초

탈질 설비 내 안내 깃의 기하학적 형상에 따른 공력 성능에 대한 전산 해석적 연구 (A CFD Study on Aerodynamic Performances by Geometrical Configuration of Guide Vanes in a Denitrification Facility)

  • 이창식;김민규;안병희;정희택
    • 청정기술
    • /
    • 제28권4호
    • /
    • pp.316-322
    • /
    • 2022
  • 선택적 촉매환원 시스템 내 촉매 층 입구의 흐름 패턴은 탈질 설비의 성능에 영향을 미치는 주요한 특성 중 하나이다. 암모니아 주입 그리드와 촉매 층 사이의 곡확산부에는 유동 균일성을 개선하기 위해 안내 깃이 설치된다. 본 연구에서는 대형 석탄 화력 발전소의 선택적 촉매환원 시스템을 적용 대상으로 하여 안내 깃의 기하학적 구성이 탈질 설비의 공기역학적 특성에 미치는 영향을 조사하기 위해 수치 해석을 수행하였다. 해석할 유동장은 암모니아 주입구의 출구부터 촉매 층 출구까지의 유동이 흐르는 전 영역을 포함한다. 3차원 정상상태, 점성 유동장을 해석하기 위해 상용 소프트웨어인 ANSYS-Fluent을 사용하여 유동 특성에 맞는 적절한 난류 모델을 적용하였다. 유동장 내부의 속도 및 압력 강하의 루트 평균 제곱을 주요 성능 매개변수로 선택했다. 현재 운용 중인 설비와 비교하여 흐름 품질을 개선하기 위해 4가지 유형의 안내 깃이 제안되었다. 해석 결과, 4번째 형상이 유동 균일성과 압력 등 관점에서 가장 좋은 공력 성능을 나타내었다.

무인세일드론의 트윈커브세일 형상에 관한 연구 (A Study on the Shapes of Twin Curvy Sail for Unmanned Sail Drone)

  • 류인호;김부기;양창조
    • 해양환경안전학회지
    • /
    • 제27권7호
    • /
    • pp.1059-1066
    • /
    • 2021
  • 우리나라는 해상활동의 중요성이 크며, 산업화에 따른 이상기후 현상 등을 규명하기 위해 육상에 많은 자동기상 관측설비를 운영 중이지만 해상에서는 그 수가 매우 부족하다. 또한, 해양안전정보 구축 등을 위해 해양조사선을 운영 중이나 접근이 어려운 곳이 많고 높은 운영비용이 요구된다. 따라서 다양한 해양관측 등이 가능한 소형무인화선박의 개발이 필요하다. 한편 소형 무인화 선박에서 세일(Sail)은 항해 성능에 큰 영향을 미치므로 이에 대한 많은 연구가 진행되고 있다. 본 연구에서는 기존 에어포일 형상보다 높은 공기역학적 성능을 갖는 것으로 알려진 트윈커브세일(Twin curvy sail)의 설계변수인 캠버(Camber)효과에 대해 검토하였다. 5 종류의 캠버에 대해 유동해석 결과, 캠버 크기가 9 %일 때 가장 높은 양력계수를 나타내었다. 트윈커브세일의 경우 Port sail과 Starboard sail의 상호작용에 의해 받음각 23°에서 가장 높은 양력계수를 갖고, Port sail의 경우 받음각 20°에서 가장 높은 양력계수를 Starboard sail의 경우 받음각 15°에서 가장 낮은 양력계수를 나타내었다. 또한, 트윈커브세일은 모든 받음각에서 에어포일 형상인 NACA 0018보다 높은 양력계수를 나타내었다.

마이크로파일로 보강된 프리캐스트 콘크리트 옹벽의 최적보강형태에 관한 연구 (A Study on Optimal Reinforcing Type of Precast Retaining Wall Reinforced by Micropiles)

  • 김홍택;박준용;유찬호
    • 한국지반공학회논문집
    • /
    • 제22권11호
    • /
    • pp.89-99
    • /
    • 2006
  • 프리캐스트 콘크리트 옹벽은 현장타설 콘크리트 옹벽에 비해 공기 단축효과, 품질의 우수성, 교통 및 인접구조물과의 간섭 최소화 등 많은 장점을 가지고 있다. 하지만 지반조건이 비교적 양호한 직접기초형태의 경우에는 별도의 보강조치를 고려하지 않으면 자중만으로 저항하게 됨에 따라 옹벽의 단면이 증가하게 되고 그에 따른 운반상의 어려움 및 공사비 증가 등의 단점이 있다. 본 연구에서는 이러한 문제점을 보완하기 위한 방법으로 마이크로파일공법의 적용성을 평가해 보았다. 마이크로파일공법은 소형장비로 시공이 가능하므로 작업공간의 제약이 없고, 저비용 및 고효율의 장점을 가지고 있으나 보강효과를 높이기 위해 설치한 마이크로파일의 역학적 거동특성이 명확히 규명되지 않은 상태이며, 마이크로파일의 길이, 직경, 설치각도 및 설치위치 등에 대한 설치기준이 없고 경험에 의존하고 있는 실정이다. 따라서 본 연구에서는 프리캐스트 콘크리트 옹벽에 보강된 마이크로파일의 최적보강형태 및 보강효과를 규명 제시하기 위하여 활동 및 전도거동에 대한 실내모형실험을 각각 시행하였다. 또한 실내모형실험 결과를 토대로 제시된 마이크로파일의 최적보강형태를 검증하기 위한 목적으로 유한요소해석 및 한계평형해석 등의 수치해석을 수행하여 마이크로파일의 최적 보강형태를 제시하였다. 실내모형실험과 수치해석으로 프리캐스트 콘크리트 옹벽에 보강되는 마이크로파일의 최적보강형태를 평가한 결과, 마이크로파일은 옹벽높이의 0.4배 저판길이의 0.04배 일 때가, 최적의 보강효율을 보이는 것으로 평가되었다.

탈질 설비의 성능 개선을 위한 CFD 기법 적용에 관한 연구 (Application of CFD Methods to Improve Performance of Denitrification Facility)

  • 김민규;정희택
    • 청정기술
    • /
    • 제29권4호
    • /
    • pp.305-312
    • /
    • 2023
  • 환경 요구 조건의 강화로 오래된 탈질 설비에 대한 성능 개선이 필요하다. 본 연구에서는 전산 해석 기법을 이용하여 성능 향상의 가능성을 제시하고자 하였다. 입구 안내 깃과 곡확산부 등 설비 내 유로의 기하학적인 형상의 수정과 암모니아 분사량의 제어 등 설계와 운전 조건을 둘 다 변경하여 해석을 수행하였다. 촉매 층에 유입되는 혼합가스의 유동 균일성과 NH3/NO 조성비, 설비의 압력 강하 등 3가지 성능변수 관점에서 기존에 운영되는 조건과 본 연구에서 제시된 조건을 비교하였다. 전산 해석에서 적용된 유동장의 범위는 연소로 절탄기의 출구에서 공기 예열기의 입구까지로 탈질 설비의 전 영역이다. 전산 해석 도구로 열유체 전용 소프트웨어인 ANSYS-Fluent를 사용하여 유동 특성을 해석하여 성능을 도출하였고 최적화 알고리즘인 Design Xplorer를 사용하여 암모니아의 분사량을 노즐별로 조절하였다. 변경된 설비 조건은 기존의 조건과 비교하여 유동 균일성과 NH3/NO 조성비는 각각 45.1%와 8.7% 향상되었으나 전체 압력 강하는 1.24% 증가하였다.

수중과 기중환경에서 출력된 3D 프린팅 콘크리트의 적층성능 및 강도 특성 분석 (The Buildability and Strength Properties of 3D Printed Concrete in the Air and Underwater Environment)

  • 서은아;이호재
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
    • /
    • 제28권2호
    • /
    • pp.35-42
    • /
    • 2024
  • 이 연구에서는 기중 및 수중환경에서 출력한 3DP 콘크리트에 대하여 적층성능과 역학적 특성평가를 수행하였다. 적층성능은 굳지 않은 콘크리트에서의 Green strength test와 적층 직후와 1시간에서의 높이와 처짐량으로 평가하였다. 배합 30분 후 콘크리트 압축강도는 5.0 kPa이며, 3시간 후의 압축강도는 7.9 kPa로 초기 강도 대비 1.6배 높았다. 적층 부재의 총 높이는 출력환경과 관계없이 설계 높이를 만족하였다. 적층 1 시간 후의 기중과 수중환경에서의 처짐량은 각각 1 mm와 0.2mm로 수중환경에서 처짐량이 작게 발생하였다. 겉보기 밀도는 A-M>A-P>UW-P 시험체 순으로 나타났으며, 이는 적층 콘크리트 출력과정 중에 콘크리트와 함께 혼합된 공기의 양이 많고 수중출력 시에는 콘크리트 내부로 물이 침투되어 밀도가 낮아진 것으로 판단된다. UW-P/A-P의 압축강도 비는 재령 1일에서는 0.86이었지만, 재령 7일을 기점으로 수중 제작 콘크리트의 압축강도가 높게 나타났다.

실 규모 물 처리 공정 및 후속 흡착 처리에 의한 오염원 제거 잠재성 평가 (Potential of Contaminant Removal Using a Full-Scale Municipal Water Treatment System with Adsorption as Post-Treatment)

  • 변해일;여건희;응우옌 홍안;김영웅;김동건;이태훈;정설화;최영화;오승대
    • 토지주택연구
    • /
    • 제15권1호
    • /
    • pp.167-177
    • /
    • 2024
  • 본 연구에서는 하이드로사이클론, 응결/응집, 용존공기부상 단일 공정이 결합한 실 규모 물순환 조합공정(HCFD)의 오염 지표수 처리 성능을 평가하였다. 실 규모 물순환 공정은 수질 변동이 큰 유입 원수를 대상으로 안정적인 수처리 효율을 보였으며, 유입수의 주요 수질 지표가 매우 나쁨(BOD, TP, COD) 혹은 약간 나쁨(SS)이었으나, 방류수는 매우 좋음(BOD, SS, TP) 혹은 좋음(COD) 수준으로 향상되었다. 물순환 시스템 방류수의 후속 고도 처리를 위해 활성탄 기반 흡착 공정의 용존성 유기물 및 미량오염물질(잔류의약물질 APAP 및 산업 화학물질 AO7) 처리 잠재성을 평가하였다. 오염원 흡착 특성은 흡착동역학 및 등온 흡착실험과 관련된 모델링 기법을 이용하여 관찰하였다. 실험 결과, 후처리 활성탄 흡착은 잔류 유기물, APAP, AO7 유기물에 대한 높은 오염원 제거 잠재성이 있음이 확인되었으며, 오염원 흡착속도 및 최대 흡착량 값은 유사 2차 반응속도 모델과 Langmuir 등온흡착 모델에 의해 결정되었다. 본 연구 결과, 활성탄 기반 흡착 공정은 기존의 물순환 조합공정과 연계시 수처리 효율을 상호 보완적으로 높이고, 흡착 공정은 전단의 입자 분리 공정으로 제거가 어려운 용존성 오염원의 후속 처리에 대한 높은 잠재성이 있음을 시사한다.

한국어 스펙트럼과 캡스트럼 측정시 안면마스크의 영향: 남녀 성우 2인 사례 연구 (Impact of face masks on spectral and cepstral measures of speech: A case study of two Korean voice actors)

  • 양원영;권미지
    • 한국음향학회지
    • /
    • 제43권4호
    • /
    • pp.422-435
    • /
    • 2024
  • 본 연구의 목적은 안면 마스크가 한국어에 미치는 영향을 음향적, 공기역학적, 포먼트 매개변수 측면에서 검증하고자 하였다. 국내에서 판매되는 모든 종류의 마스크를 필터 성능과 접이식 방식을 기준으로 선택하였다. 본 연구에는 표준 한국어를 구사하는 경력 20년 이상의 한국인 전문 성우 2명(남녀)이 음성 데이터의 화자로 참여하였다. 연구 결과, 안면 마스크는 고주파수 범위를 약화시켜 Vowel Space Area(VSA) 및 Vowel Articulation Index(VAI) 점수를 감소시키고 모든 음성 샘플에서 Low-to-High spectral ratio(L/H ratio)을 증가시킨 것으로 나타났다. 이로 인해 음성 명료도가 낮아질 수 있음을 파악하였다. 그러나 음성 특성에 따라 증가 및 감소 정도가 결정되며 여성 화자의 경우 안면 마스크 두께가 증가함에 따라 Speech Level(SL)과 Cepstral Peak Prominence(CPP)가 증가하였다. 그러나 남성 화자의 경우 안면 마스크 두께가 증가함에 따라 이 두 매개변수가 감소하였다. 결론적으로, 본 연구에서는 마스크의 유무나 필터 성능이 음성 특성에 따른 음성 음향 매개변수에 영향을 미치는 것으로 나타났다. 안면 마스크는 음성 강도가 충분히 강하지 않거나 환경의 반향이 덜할 때 음성 노력에 영향을 미치는 것으로 나타났다. 마스크 착용시 음향 변형을 극복하기 위해 안면 마스크로 유도된 음성 노력에 대한 추가적인 연구가 수행되어야 함을 시사한다.

계산유체역학모형 CFD_NIMR_SNU를 이용한 국지적으로 가열된 산악지역의 상세 바람 흐름 모사 - 화왕산 산불 사례 - (Simulation of Detailed Wind Flow over a Locally Heated Mountain Area Using a Computational Fluid Dynamics Model, CFD_NIMR_SNU - a fire case at Mt. Hwawang -)

  • 구해정;최영진;김규랑;변재영
    • 한국농림기상학회지
    • /
    • 제11권4호
    • /
    • pp.192-205
    • /
    • 2009
  • 2009년 2월 9일 화왕산에서는 대보름 행사인 '억새 태우기'가 많은 사람들이 지켜보는 가운데 시작되었지만 예상하지 못한 강풍으로 산불로 확대되어 많은 인명피해가 발생하였다. 본 연구에서는 3차원 계산 유체역학 모형인 CFD_NIMR_SNU 모형을 이용하여 복잡한 산악지역에서 국지적 가열에 따른 바람장을 모사함으로써 이날 발생한 산악 화재의 특성을 분석하였다. 화재가 발생한 지역의 지표 온도는 가열이 없을 때, $300^{\circ}C$$600^{\circ}C$ 일 때의 3가지 가열 강도조건을 주어 모사하였다. 지표 가열은 화재 발생 지역 중앙에서 수직 바람장을 $0.7m\;s^{-1}(300^{\circ}C)$$1.1m\;s^{-1}(600^{\circ}C)$만큼 증가시켰다. 난류운동에너지는 화재의 열에너지 자체 및 열적 순환에 의해 증가된 운동에너지에 의해 증가하였다. 화재로 인한 열은 복잡한 지형과 강한 경계 바람 조건과 함께 화왕산의 예상하지 못한 난류와 강풍 조건을 유도하였다. CFD_NIMR_SNU 모형은 인명피해를 발생시킨 산불을 이해하는데 도움이 되는 귀중한 분석 자료를 제공하였다. 모사 결과에 따르면 화재 발생 지점은 풍상측의 높은 지형으로 인하여 화재 발생 직전까지는 바람이 거의 억제되었던 것으로 보인다. 이러한 바람의 억제는 화재 발생에 따른 뜨거운 공기의 상승과 강한 경계 바람 조건에 의해 쉽게 되돌려졌다. 즉, 강한 경계 바람과 화재로 인한 가열이 함께 작용하여 강한 난류가 만들어졌고, 여러 명의 사상자가 발생한 산악 화재로 확산되었던 것이다. CFD_NIMR_SNU 모형은 중규모 모형과의 결합을 통하여 좁은 영역의 화재로 인한 난류 예보를 생산하는 등 산불 예방을 위해 활용될 수 있을 것이다.

폐국균종의 수술위험인자 분석 (Analysis of Surgical Risk Factors in Pulmonary)

  • 김용희;이은상;박승일;김동관;김현조;정종필;손광현
    • Journal of Chest Surgery
    • /
    • 제32권3호
    • /
    • pp.281-286
    • /
    • 1999
  • 배경: 본 연구는 폐국균종으로 폐절제술을 시행한 환자에서 술후 합병증의 종류 및 발생빈도와 이에 관련된 술전.후 위험인자를 분석함을 목적으로 하였다. 대상 및 방법: 1990년 8월부터 1997년 8월까지 서울중앙병원 흉부외과에서 폐국균종으로 폐절제술을 시행받은 42명의 환자를 대상으로 수술 위험인자를 후향적으로 분석하였다. 환자들의 남녀비는 24대 18이였으며 평균나이는 46.6$\pm$11.5세(29~69세)였다. 술전 주요증상은 객혈(90%), 발열, 호흡곤란, 농담, 체중감소등이 있었다. 폐결핵 병력이 있는 경우는 34례(81%)으며, 동반질환은 기관지확장증(n=11), 활동성 결핵(n=9), 당뇨(n=8) 및 폐 유암종(n=1)과 급성골수아구성 백혈병(n=1)이 있었다. 발병 부위로는 우상엽 16례 및 좌상엽 10례로 대부분 상엽에 호발되었다(62%). 수술은 폐엽 절제술 32례, 폐구역 또는 설상 절제술 4례, 전폐 절제술 2례 및 폐엽 절제술과 폐구역 절제술을 병행한 경우가 4례였다. 결과: 수술 사망률은 2%였으며, 술후 합병증의 발생률은 33%(n=14)로 지속적인 공기누출(n=6)이 가장 흔하였다. 폐국균종의 외과적 폐절제술에 따른 합병증의 발생위험과 관련하여 나이, 성별, 폐기능검사 소견, 발열, 체중감소, 객혈량, 객혈기간, 국균종의 크기, 낭종벽의 두께, 활동성결핵 유무, 당뇨 유무, 기관지확장증 유무, 술전 스테로이드의 사용여부, 술전 기관지동맥 색전술의 시행여부 및 수술방법상의 차이등은 통계적으로 유의한 차이를 보이지 않았으나, 술전 방사선 소견상 주위 폐조직으로 침윤이 심할수록 술후 합병증의 발생빈도가 통계적으로 의미있게 높았다(p=0.04). 결론: 폐국균종의 술후 합병증의 발생 위험을 줄이기 위해서는 주위 폐조직으로의 침윤 정도에 대한 정확한 술전 방사선학적 평가가 중요하다. 추적관찰, 8.1개월)동안 14례에서 모두 정상 동방결절율동으로 전환되었고, 9례(64%)에서 좌심방의 수축을 관찰할수 있었으며, 11례(79%)에서는 항부정맥제를 투여하지 않고 있다. 결론: Maze III 술식에서 냉동절제를 시행하지 않더라도 승모판막 질환과 동반된 심방세동에 효과적인 수술임을 알 수 있었다.보관후의 이소 이식술시 적절한 면역억제제의 투여로 기관 내강 및 기관 상피세포가 잘 유지됨을 알 수 있어, 보다 장기간의 기관 보관이 가능할 것으로 생각된다. 그러나 초냉동 보관의 시행 여부와는 상관없이 면역억제제를 투여하지 않은 군에서 폐색성 모세기관지염과 비슷한 양상의 기관 내강의 섬유조직 과잉 증식 및 기관 상피세포의 소실 등이 관찰되었다. 쥐와 같은 소동물에서의 이러한 시도는 폐이식술과 관련된 어려운 문제중의 하나인 폐색성 모세기관지염의 병인, 예방 및 치료를 위한 연구에 있어 좋은 실험 모델이 될 수도 있을 것이다.로 변화한 CO, dp/dt, SV, SW, LVEDP 같은 좌심실 혈역학 지표들의 변화의 폭을 비교하면 그룹 B에서 그룹 A에서보다 더 컸다(p<0.05). 그룹 A에서 유도된 급성 심부전 상태와 그룹 B의 만성 심부전 상태가 CO, dp/dt, SV, SW, LVEDP 같은 좌심실 혈역학 지표들 면에서 통계학적으로 차이가 없고(p>0.05), 육안적으로 광배근을 관찰하였을 때 그룹 A에서는 광배근의 유착 및 염증소견이 모두에서 있었고 그중 2마리에서는 광배근의 수축을 목격할 수 없었던 반면, 그룹 B에서는 5마리 모두에서 광배근이 활발하게 수축하였다는 점을 함께 고려하면 그룹 B에서의 더 큰 증폭 효과가 광배근의 활성도 및 수축력의 차이로부터 기인한다고 평가할 수 있다. 결론: 이상에서 역동적 심근성형술의 수축기 혈역학적 변화는 심부전 상태에서만 긍정적인 개선 효과를 나타내며, 그 효과의 극대화를 위해서는 근육의

  • PDF

창던지기 동작의 kinematic적 특성분석 (Kinematical Analysis of Woman Javelin Throwing)

  • 이종훈
    • 한국운동역학회지
    • /
    • 제12권2호
    • /
    • pp.345-359
    • /
    • 2002
  • 투창동작시 투창의 투사속도, 투사높이, 투사각도, 공기의 저항 등은 창의 수평거리와 궤적 등에 영향을 미치는 주요 요인으로, 본 연구에서는 투창의 던지기 동작시 선수들의 움직임을 정량적으로 분석하여 선수지도에 기초자료를 제공하고자 하는데 그 목적을 두었다. 이를 위해 제65회 전국육상경기 선수권대회 및 2002년 아시아게임 선발전경기의 상위 입상자 3명을 대상으로 힘발이 지면에 착지하는 순간부터 지지발이 지면에 착지하는 순간과 창이 손으로부터 릴리즈 되는 순간까지를 3차원 분석을 통하여 운동학적 변인을 분석하여 다음과 같은 결론을 얻었다. 선수들은 창을 뒤로 젖히고 크로스 스텝하는 동안 수평속도가 떨어지지 않도록 해야 할 것으로 사료되며, 릴리즈시 투사요인의 투사높이는 평균 $84{\pm}3.3%$, 투사각도는 평균 $38.7{\pm}1.9$도를 투사속도는 $15.6{\pm}3.4m/s$를 나타내었으며, 우수한 기록을 보인 S2는 투사높이는 가장 크게 나타났으나, 투사속도는 다른 선수에 비해 작은 것으로 나타났다. 또한 릴리즈시의 전경각에서 S2는 85도로 적절한 자세를 취하고 있으나, S1은 72.4도로 너무 자세를 낮추어 창의 릴리즈 속도 증가를 방해하는 것으로 사료되며, 투사순간의 신체분절속도에서 S2의 경우 타선수에 비해 신체중심과 상완, 전완의 속도가 빠르게 나타났으나, S1과 S3는 투사속도와 직접관련이 있는 전완의 속도를 좀더 증가시켜야 할 것으로 사료되며, 동작 수행시간에서 S2는 0.30초로 다른 선수에 비해 소요시간이 가장 빠르게 나타나 있고, 전체적으로 투사구간의 소요시간이 짧을수록 투사거리가 증가하는 것으로 나타났다. S1과 S3는 투사시간을 단축하여야 할 것으로 사료된다. 이상의 결론에 의하면, 앞으로 투창 동작시 선수 및 지도자들은 크로스 오버하여 지지발을 축으로 하여 투창이 투사될 때까지 적절한 상체각도, 고관절각도, 무릎각도 유지 및 투사시 창의 투사각도와 투사높이, 투사속도를 적절히 조절하는데 초점을 두어야 할 것으로 사료된다.