대하천에서의 하도정비 및 보 신설 후 다양한 하천환경변화가 예상됨에 따라 각종 변화에 의해 발생할 수 있는 현상들을 예측하고 환경변화에 의한 재난을 예방하기 위한 대책수립이 절실히 요구되고 있는 실정이다. 하천에서의 하상변동은 경우에 따라 홍수위 상승, 저수 기능 감퇴, 용수와 취수 방해, 유사에 의한 오염원 확산 등의 문제를 발생시킬 수 있다. 기후변화에 따른 강우패턴의 변화로 하천 내 수리적 요소가 변화되고 그로인해 발생하는 하상 변동의 예측이 필요하다. 만일 유역의 특성이 유지된다면 하천의 동적평형상태인 정비 이전의 하천으로 돌아가려고 할 것이다. 하천이 준설로 넓어지고 깊어진 상태로 이전의 동적인 평형상태로 돌아가려고 하도가 좁아지고 얕아질 것이다. 그러나 기후변화로 인해 유역에서의 유량 및 유사량이 달라질 것으로 예상된다. 하지만 하상변동모델과 기후변화를 연계하여 하도의 변화를 비교 분석한 연구는 매우 드물다. 본 연구에서는 기후변화에 의한 유량의 변화에 따른 시나리오를 구성하고 장기간, 장구간에 걸친 하상변동 양상을 예측하였다. 준2차원 수치모형인 GSTARS를 이용하여 낙동강 상류에서 상주보 구간 사이의 기후변화 영향을 분석하고자 장기 기후시나리오를 구성하고 유사량 공식과 수류 튜브 개수에 따른 각각의 시나리오별 하상변동 양상을 예측하고 최심하상고, 횡방향에 따른 모의결과를 분석하였다.
하천을 안전하고 효율적으로 관리하기 위해서는 하상재료, 하천형태, 하천유황 등 자연적 또는 인위적 변화에 의한 하상변동의 해석과 예측이 수행되어야 한다. 하상변동은 하천의 일정구간을 기준으로 상류단면으로부터 유입되는 유입 유사량과 하류단면을 통해 유출되는 유사량의 차이에 의해 구간 내에서 발생하는 하상의 상승 또는 저하가 발생하는 현상을 말한다. 이러한 하상변동은 하천의 이수와 치수, 환경변화에 복합적으로 영향을 미치게 된다. 이에 본 연구에서는 댐 직하류를 대상으로 K-River 모형과 HEC-RAS 모형을 이용하여 하상변동을 계산하고, 각 모형으로부터 얻어진 모의 결과를 비교 분석하였다. K-River 모형의 하상변동 모의를 위한 경계조건을 구성하기 위해 하상토의 입도분포를 입력하고, 유역의 월별 평균 강수량과 댐 유입량을 이용하여 비유량법을 이용하였으며, 산출된 유입량을 바탕으로 댐방류량을 결정하였다. 유사량 공식의 선정은 하천 및 하상토의 특성에 맞추어 적절히 활용하여야 하나, 본 연구에서는 테스트를 목적으로 Engelund-Hansen 공식, Yang 공식, Laursen 공식 등 5가지의 유사량 공식을 선정하였다. HEC-RAS 모형의 경우 최근 유사 부정류모의 기능이 개발되었으나, 테스트 결과 안정적으로 모의가 수행되지 않아 준정류 조건을 적용하여 수행하였다. HEC-RAS와 K-River의 모의 결과를 비교한 바에 따르면 정량적인 차이가 나타나지만, 하상고의 상승 및 하강 경향은 대체로 일치하는 것으로 확인되었다.
최근 배전계통에는 많은 분산전원 형태의 신재생 에너지원이 도입됨으로써 유효전력의 변화가 부하의 변동은 물론 분산전원의 출력에도 많은 영향을 받는다. 배전계통의 선로정수는 저항(R) 성분을 무시하는 송전계통과는 다르게 R>>X이기 때문에 배전계통에서는 유효전력 변화에 의한 전압의 변동이 두드러지게 나타난다. 본 논문에서는 전력과 전압의 관계에 관한 수식을 통하여 분산전원의 유효전력 출력의 변화가 전압변동에 미치는 영향을 살펴보고 분석해 봄으로써 발생할 수 있는 ULTC(Under Load Tap Changer)의 전압조정 문제를 PSCAD/EMTDC 프로그램을 이용한 시뮬레이션을 통해 살펴보고자 한다.
본 연구에서는 2회전자계(Two Revolving Field)이론과, 고정기준좌표계 (Stationary Reference Frame)이론을 이용하여 토오크 산출식을 유도하고 이 두 식을 비교하였다. 또한 고정자(Stator)의 전압과 전류를 측정한 결과에 고 정기준좌표계이론을 적용하여 토오크를 간접적으로 구하는 실험을 수행하여 변동토오크를 실험적으로 확인하도록 하였다. 또한 시뮬레이션(Simulation)을 통해 진동기 설계 매개변수들이 토오크의 변동성분에 미치는 영향을 파악하 고, 고정자 코일의 저항과 축전기의 영향은 실험을 통하여 확인하였으며, 더 불어 다구찌 방법을 이용하여 특정 목적 하에서 토오크의 변동성분을 줄이 는 전동기 설계 매개변수를 제시하였다.
본 연구에서는 표면 부착형 영구자석 전동기(PMSM)의 회전자 부착 자석 변동에 따른 영향과 변동위치를 검출하는 기법에 대하여 연구하였다. 회전자 표면부착 영구자석의 변동은 사용조건에 따른 변화와 자석 단품에 의한 영향으로 구분해 볼 수 있고, 이들 변화 요인 중 제어장치에 치명적인 자석에 의한 변화를 고려하였다. 따라서 자석의 변동 현상중 고밀도 자성체의 하나인 네오드늄_보론_철 계열의 고에너지적을 갖는 자석의 산화 방지를 위한 표면 부식 등의 현상에 의한 자편의 완전 이탈을 가정하고 이와 같은 이탈현상이 발생한 경우의 현상과 일반적으로 사용되는 인크리멘탈 엔코더를 적용한 이탈 발생위치를 추적하는 방법을 보였다.
교통량이 시간의 흐름과 관련이 있는 시계열 데이터라는 개념을 기초로 교통량 패턴을 시계열 분석을 사용하여 분해해 보고자 하였다. 교통량 패턴은 추세치(T)와 계절변동(S), 주기변동(C), 그리고 불규칙변동(I)으로 구분할 수 있었는데 본 연구에서는 불규칙변동을 기상요인을 통해 설명하려는 시도를 하였다. 왜냐하면 교통의 주체인 사람들 행태의 특성상 기상의 변화와 관련이 깊다고 판단을 내렸기 때문이었다. 기상요인으로는 일우량, 일조량, 풍속, 주야율 강설량, 기온 등 여러 가지가 있지만 교통량의 변화와 가장 관련이 깊다고 여겨지는 일우량과 최저기온을 이용하였다. 일단 시계열 성분을 분해하고 나면 이를 이용하여 AADT를 추정하게 되는데, 추정의 결과를 비교하기 위해 AADT 추정방법을 두 가지로 구분하였다. 즉, 기상요인을 사용했을 경우와 그렇지 않을 경우로 나누어 결과를 살펴보았다. 추정 결과를 비교하는 척도로는 RMSE와 U-test를 사용하였다. 결과를 보면 불규칙변동요인을 그대로 사용했을 때보다, 기상요인을 결합한 불규칙변동요인을 사용했을 때 더 추정력이 좋았다. 이것은 각 조사지점의 RMSE와 U-test값을 구한 후 그 지점의 AADT로 나누어 준 결과를 보고 알 수 있었다. 이 연구를 통해 우리는 불규칙변동요인 이용방법의 중요성에 대해 한번 더 생각해 보게 된다. 즉 그것을 설명하는 방법에 의해 기존보다 더 나은 모형을 얻을 수도 있다는 결론에 이르게 된다는 것이다.
본 논문에서는 에너지원의 확보 및 개발 중 용성이 날로 중대하고 있는 최근의 시대적 상황에서, 가장 각광 받고 있는 신재생에너지원인 태양광 발전을 계통연계 되었을 경우에 태양광발전시스템과 배전계통에서의 전압변동에 대해서 Simulink를 사용하여 시뮬레이션으로 구현하여 결과를 알아보고자 합니다.
본 연구에서는 모형배수지를 이용하여 유출량의 변동여부와 도류벽의 설치여부에 따른 유출수의 잔류염소농도의 변화를 추적하였다. 모형배수지의 실험결과를 고찰해 보면, 유출량을 변동시킨 경우에 있어서 도류벽이 없을 때와 도류벽이 2개 있을 때, 유출수의 평균 잔류염소농도의 차이가 유출량을 일정하게 유지한 경우에 비하여 줄어 들었다. 이는 유출량 변동의 영향에 의한 것으로 유출량의 변동이 심한 배수지에 있어서는 유출량의 변동이 심하지 않은 정수지에서 보다는 도류벽 설치의 효과가 작은 것으로 판단된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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