• 제목/요약/키워드: 과부하 해석

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과부하 맨홀에서의 인버트 설치를 고려한 침수면적 변화 (Variation of Inundation Area Considering of Inverts at Surcharged Manhole)

  • 김채린;김정수;임창수;윤세의
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2017년도 학술발표회
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    • pp.220-220
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    • 2017
  • 일반적으로 XP-SWMM 모형을 이용한 침수모의를 실시할 경우 과부하 맨홀에 손실계수의 적용 시와 미적용 시에 침수 범위의 차이가 상이함에도 불구하고 보다 실제적인 침수면적의 모의를 위하여 에너지 손실 적용에 대한 도시침수해석의 구체적인 연구가 미흡한 실정이다. 또한 과부하관거에서의 배수능력을 증대하기 위하여 설치되는 맨홀 내 인버트의 침수저감 효과에 대한 분석이 필요한 실정이다. 이원 등(2015)은 군자배수구역을 대상으로 손실계수의 적용 방안 및 손실계수 적용에 따른 침수면적의 변화를 분석하였으나, 맨홀의 형상 및 인버트의 설치유무에 대한 사항을 고려하지 않았다. 그러므로 기 산정된 과부하 맨홀에서의 손실계수를 적용 및 인버트 설치에 따른 침수범위 변화의 분석이 필요할 것으로 판단된다. 본 연구에서는 손실계수 및 인버트 설치 여부에 따른 침수범위의 변화를 분석하기 위하여 도림천의 도림1배수분구를 대상으로 XP-SWMM을 활용하여 침수해석을 실시하였다. 김정수(2010)가 수리모형실험을 통하여 인버트를 설치하지 않은 기본형 맨홀에서 산정된 손실계수 0.61과 반원형, U자형 인버트를 각각 설치했을 시에 0.37, 0.30으로 산정된 손실계수를 XP-SWMM모형의 각 과부하 맨홀에 적용하였다. 침수모의 결과 과부하 맨홀에 손실계수를 적용하지 않은 경우의 침수면적은 21.14 ha로 모의되어 실제 침수면적과 약 60 % 정도의 일치율을 보였으나, 인버트를 설치하지 않은 기본형 맨홀의 손실계수를 적용한 경우의 침수면적은 37.12 ha로 모의되어 실제 침수면적인 35.65 ha와 거의 유사하게 나타났다. 또한 반원형 인버트를 고려한 경우의 침수면적은 28.04 ha, U자형 인버트 설치를 고려한 경우의 침수면적은 25.90 ha로 모의되었다. 인버트를 미적용한 경우의 침수면적과 비교하면 침수면적이 각각 24 %, 30 % 감소하였다. 따라서 도시 침수피해를 저감하기 위해 과부하 맨홀에 인버트를 설치한다면 맨홀내의 에너지 손실이 저감되고 배수능력이 향상되어 침수피해 면적과 침수심을 감소시킬 수 있을 것으로 판단된다.

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과부하 맨홀의 손실계수를 고려한 흐름의 수치모형 (A Numerical Modeling of Surcharged Manhole Flow with the Consideration of the Energy Loss Coefficient)

  • 김경범;김정수;윤세의
    • 대한토목학회논문집
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    • 제33권2호
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    • pp.521-528
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    • 2013
  • 일반적으로 도시배수 시스템은 개수로 흐름으로 설계 된다. 그러나 설계빈도를 초과하는 강우발생 시 배수 시스템의 합류부 또는 맨홀 등에서 부분적인 과부하 흐름이 발생되고 있다. 그러므로 이와 같은 과부하 흐름에 의해 발생하는 배수 시스템에서의 압력흐름에 대한 연구의 필요성이 제기 되고 있다. 따라서 본 연구에서는 설계빈도를 초과 하는 강우사상 그리고 예측할 수 없는 집중호우 시 맨홀에서의 과부하 흐름에 관한 연구를 수행 하였다. 배수 시스템에서의 압력흐름의 문제점은 과부하 맨홀로부터의 월류량에 의한 도시홍수 발생이다. 그러므로 배수 시스템은 개수로 흐름으로 설계 되어야 할 뿐만 아니라 과부하 흐름 발생 시 맨홀내의 에너지 손실을 고려한 압력흐름의 해석이 필요하다. 따라서 본 연구에서는 과부하 맨홀의 에너지 손실을 고려하여 압력흐름을 해석 할 수 있는 수치모형을 개발하였다. 수치모형을 검증하기 위하여 수리모형실험 결과와 비교 검증하였고, 도시유출해석에 가장 널리 이용되는 SWMM의 결과와도 비교하였다. SWMM은 맨홀 내의 에너지 손실을 적절히 반영하지 못함으로써 맨홀 수심을 과소 산정하는 결과를 보인 반면, 본 연구 모형은 수리모형실험결과와 잘 일치하였다.

저압 배선선로의 과부하 및 단락사고 발생시 전선의 열해석에 관한 연구 (A Study on the Thermal Analysis for Electrical Wire in Overload and Short of Low Voltage Wiring)

  • 이상호;오홍석
    • 한국화재소방학회논문지
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    • 제16권3호
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    • pp.56-60
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    • 2002
  • 최근 전계-열계해석 소프트웨어의 발전에 힘입어 전계-열계 해석 이론을 바탕으로 컴퓨터 시뮬레이션에 의한 전기화재의 정확한 원인분석과 조사가 체계적으로 연구되고 있으나, 매우 미흡한 실정이다. 따라서 본 논문에서는 국내 L사 제품(600V, VVF)의 전선을 모델로 하여 과부하 및 단락사고시 발생되는 전류 크기에 따른 전선의 열해석을 전계-열계 유한요소법(Flux2D)을 통하여 컴퓨터 시뮬레이션 하고자 한다.

도시침수해석을 위한 과부하 맨홀의 손실계수 적용성 분석 (Applicability Analysis of Head Loss Coefficients at Surcharge Manholes for Inundation Analysis in Urban Area)

  • 김채린;김정수;윤세의
    • 대한토목학회논문집
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    • 제38권3호
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    • pp.395-406
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    • 2018
  • 도시유역의 침수해석에 널리 사용되는 XP-SWMM 모형은 맨홀을 하나의 절점(node)으로 간주하여 과부하 맨홀에서 발생하는 국부 손실의 영향을 고려하지 못하기 때문에 침수 면적(범위)을 과소 산정한다. 그러므로 XP-SWMM을 이용한 침수해석 시 과부하 맨홀에서의 국부손실을 고려한 손실계수의 적용성 분석이 필요한 실정이다. 본 연구에서는 내수 침수피해가 빈번히 발생하는 도림천 유역의 도림1 배수분구를 활용하여 맨홀 형태 및 손실계수 적용 유무에 따른 침수면적의 변화를 비교 분석하였다. 침수모의 결과, 손실계수를 고려한 경우가 고려하지 않은 경우보다 실제 침수면적과의 일치율이 약 17% 증가하였다. 또한 중간맨홀 및 합류맨홀($90^{\circ}$접합, 3방향 및 4방향 접합 맨홀)에 따른 각각의 손실계수를 적용하여 침수 해석한 결과 중간맨홀의 손실계수만을 적용한 것과 유사한 결과가 도출되었다. 그러므로 도시지역의 침수지역을 정확하게 모의하기 위해서는 과부하 맨홀에서의 손실계수를 고려한 2차원 침수해석을 수행하여야 할 것으로 판단된다. 본 연구의 연구결과는 도시지역의 침수 위험지역을 파악하기 위한 기초적인 자료로 활용이 가능할 것으로 판단된다.

가상 호 발생기를 이용한 Switching System 분석 및 시험 (Test & Analyze Switching System Using Virtual Call Generator)

  • 유현상
    • 한국시뮬레이션학회:학술대회논문집
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    • 한국시뮬레이션학회 1999년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.65-69
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    • 1999
  • Switching System(이하 교환 시스템)이 QoS(Quality of Service)를 유지하면서 처리 가능한 최대 동시 호처리 능력을 검증하기 위하여, 수학적 분석을 이용한 해석적 방법, 실제 호를 사용한 통계적 방법 등이 제안되었다. 해석적 방법을 이용해 산출한 교환 시스템의 최번시 동시 호 처리능력(BHCA, Busy Hour Call Attempt)은 단지 수학적인 예측일 뿐이므로 이를 검증하기 위해서 가상 호 발생기가 제안되었다. 이 가상호 발생기는 가입자의 행동을 시스템 하위 프로세서(가입자 정합 Device 제어 프로세서)에서 Simulation하여 가상의 호를 발생시키고, 이를 통해 교환기 최대 동시 호 처리 용량을 시험하기 위한 SW이다. 이 가상호 발생기는 동일한 형태의 호를 동시에 다량으로 발생시킴으로써 교환 시스템의 주 프로세서(Main Processor, MP)의 동시 호 처리 용량을 시험하기 위한 SW이다. ITU-T 권고에 의하면 시스템부하가 90~95%를 넘어 서는 경우는 예외적인 처리(과부하 제어 등)를 권고하고 있으므로 MP 부하 90~95%에서 BHCA를 계산하면 최대 호 처리 용량이라 할 수 있다. 가상 호 발생기는 시스템 개발 초기에 실제 가입자 정합 Device 와 호 발생기 없이도 MP 과부하 지점까지 호를 발생시킴으로써 개발의 시간 및 비용을 절약할 수 있도록 하고, 계획된 시스템 용량을 만족하기 위해 필요한 조치를 교환 시스템 개발 초기에 취할수 있도록 한다. 또한, 과부하 지점에서 MP가 정상 동작하는지 검증하는 도구로 사용 가능하다. 앞으로 이를 더 발전시키면 가상호 발생기를 이용한 다양한 시스템 검증 및 분석에 이용할 수 있을 것이다. 본 논문은 가상호 발생기의 구조와 최대 용량 시험 방법을 소개하고, 더 나아가 호 Traffic에 대한 최대 용량 시험뿐 아니라 QoS를 향상시키기 위한 교환 시스템의 제반 성능 시험 및 분석에 이를 이용하기 위해 개선이 필요함을 서술하고자 한다.

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과부하 맨홀의 손실계수를 고려한 도시지역 침수해석 (Inundation Analysis in Urban Area Considering of Head Loss Coefficients at Surcharged Manholes)

  • 이원;김정수;윤세의
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제48권2호
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    • pp.127-136
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    • 2015
  • 일반적으로 XP-SWMM은 맨홀을 하나의 절점으로 간주하여 절점의 형상과 크기에 따른 국부손실의 영향을 고려하지 못하기 때문에 침수면적을 과소 산정한다. 그러므로 과부하 맨홀 내에서의 손실계수를 고려한 해석 방안 및 손실계수의 적용에 따른 침수해석에 관한 연구가 필요하다. 본 연구에서는 유량변화 및 맨홀 형상 변화에 따른 수리실험을 실시하여, 과부하 맨홀(원형, 사각형)에서의 손실계수를 각각 0.61과 0.68로 산정하였다. 또한 XP-SWMM을 이용하여 군자배수분구를 대상으로 산정된 손실계수의 적용 유무에 따른 침수면적의 변화특성을 분석하였다. 분석 결과 손실계수를 적용하면 침수면적이 3.5ha 증가하는 것으로 나타났다. 이는 손실계수 적용에 따라서 맨홀에서의 월류량이 증가하기 때문이다. 대상유역에 손실계수를 적용하였을 경우 실제 침수면적과의 일치율은 약 58%로 나타났으며, 손실계수를 고려하지 않았을 경우의 일치율은 약 40%로 나타났다. 그러므로 과부하 맨홀에서의 손실계수를 고려한 2차원 침수해석의 결과는 도시지역의 침수 위험지역을 정확하게 파악하기 위한 기초적인 자료로 활용이 가능할 것으로 판단된다.

전기자동차 충전부하의 이동성을 고려한 전송 전력량의 해석 및 개선 (Analysis and improvement of transfer power capability considering movable load charging of EV)

  • 김덕영
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제18권12호
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    • pp.762-767
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    • 2017
  • 본 논문은 전기자동차의 충전부하 이동성에 의한 전력시스템 선로에서의 전송전력에 대한 해석과 개선에 대한 내용을 제시하였다. 전기자동차는 화석연료의 고갈과 환경보호의 중요성이라는 측면에서 사용범위가 크게 늘어나고 있으며, 가까운 미래에 가솔린 연료를 사용하는 운송수단을 대체할 것으로 예상되고 있다. 기존의 예측된 고정 부하량에 기초한 전력시스템에서 전기자동차의 이동성 충전부하는 특정 지역에서 이동성 충전부하의 증가로 인한 전송선로에서의 전송전력 집중과 과부하의 문제를 발생시킨다. 이러한 현상의 해석을 위해 New England 시험계통을 부하특성을 기반으로 4개의 지역으로 분할하여 전기자동차 충전부하의 이동을 고려한 예상 시나리오를 가정하였다. 예상 시나리오에서는 표준이 되는 전기자동차의 충전용량을 고려하여 지역단위의 부하량을 최대 31%까지 증가하면서 선로에서의 전송전력 집중과 과부하 현상을 해석하였다. 이러한 선로에서의 과부하 문제에 대한 해결책으로 TCSC를 과부하가 발생한 선로에 직렬 연결하여 선로의 전송전력을 선로제한값 보다 작은 부하율 100% 이내의 값으로 직접 제어할 수 있도록 하였다. 시뮬레이션 결과로부터 전력시스템에 몇 개의 TCSC를 적용함으로써 전기자동차의 이동성 부하 충전에 의한 선로에서의 전송전력 문제를 효과적으로 그리고 경제적으로 해결할 수 있음을 보였다.

EMS 기반 고도화된 상정사고해석 프로그램 개발 (Development of Enhanced Contingency Analysis Program based on EMS)

  • 조윤성
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2015년도 제46회 하계학술대회
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    • pp.199-200
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    • 2015
  • 본 논문은 EMS 기반 상정사고해석 프로그램의 기능을 향상시키기 위해 필요한 기능에 대해 소개하였다. 상정사고해석은 사전에 정의된 상정사고 리스트를 바탕으로 사고 발생시 과부하, 과전압 및 저전압 발생유무를 검토한다. 또한 SPS 상정고장에 대해서도 검토한다. 이와 같은 상정고장해석의 기능을 향상시키기 위한 기능에 대해 소개한다.

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존 마스터 기반의 무선네트워크에서 링크 안정성 해석 (Analysis of Link Stability based on Zone Master for Wireless Networks)

  • 문정수;김정호
    • 한국정보처리학회:학술대회논문집
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    • 한국정보처리학회 2018년도 춘계학술발표대회
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    • pp.57-59
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    • 2018
  • 무선 네트워크에서 토폴로지의 빈번한 변화로 노드 간 링크 단절과 경로재설정이 발생하여 네트워크 내에 제어메시지 과부하와 같은 문제점들이 발생한다. 본 연구에서는 링크 단절과 제어 메시지 과부하와 같은 문제점을 해결하기 위하여 무선 네트워크 환경에서 주변 노드 탐색과정, 경로 탐색과정, 경로관리과정의 3단계를 수행할 때 안정적인 전력, 높은 컴퓨팅 능력과 무선 신호 조절 능력이 있는 존 마스터(Zone Master)를 기반으로 하는 링크안정성 기법을 제안하였다. 제안한 기법은 다양한 무선 환경에서 기존의 OLSR라우팅 프로토콜보다 우수한 성능을 보임을 확인하였다.