Proceedings of the Korea Committee for Ocean Resources and Engineering Conference
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2000.04a
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pp.13-17
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2000
해저관로가 노출되어 있을 경우 파도와 조류 등에 의한 외적 하중으로부터 안정적이어야 한다. 트랜치 구간 내의 해저관로에 작용하는 유체 입자의 속도와 가속도는 해저면과 비교하여 볼 때 현저히 감소하므로 감쇄 계수를 사용하여 트랜치 구간 내에 설치되는 해저관로의 안정성을 해석한다. 그러나, 다양한 트랜치 구간의 깊이와 기울기에 대한 감쇄 계수에 대해 많은 자료가 부족하여 실제 설계에는 한정된 계수들이 이용된다. 본 논문에서는 다양한 깊이와 기울기를 가진 트랜치 구간의 실험 모형을 제작하여 회류 수조에서 P.I.V(입자 영상 속도계) 기법을 이용하여 여러 속도에 대하여 실험을 수행하였다. 다양한 트랜치 구간 내의 실린더 주변의 유동 특성과 유체 입자의 수평 속도를 측정하여 항력 감쇄 계수를 산출해 냈으며 실제 해양 공사에서 적용 가능한 안정성 해석 기준을 제시하였다.
본 연구는 유한진폭파 이론(Stokes2, 3, 5차 이론, Streamfunction파 이론)과 미소진폭파 이론(선형파이론)의 각 이론해에 의한 자유수면 변동($\eta$), 물입자수평속도(u), 전파속도(C), 파장(L) 등의 비교 분석을 통하여 각 파랑이론의 적용범위를 검증하고자 했다.
Narrowly dispersed poly(BMA-co-MMA) and PBMA latices (PSD : 1.002~1.008) were synthesized successfully by surfactant-free emulsion polymerization with 2,2' azobis(2-methyl-propionamidine) dihydrochloride (AIBA) and $K_2S_2O_8$ (KPS). The number average particle diameter and the number average molecule weight were found to be 160~494 nm and (1.25~7.55) ${\times}10^4$, respectively. The influences of BMA/MMA ratio, monomer and initiator concentrations, addition of DVB/EGDMA crosslink agent, and polymerization temperature on the polymerization rates and on the particle size and molecular weight were studied. The rate of polymerization increased with increasing MMA concentration in BMA/MMA weight ratio. The particle diameter as well as the polymer molecular weight could be controlled easily by controlling the BMA/MMA weight ratio, monomer concentration, AIBA and KPS concentration, and polymerization temperature.
Full-waveform inversion (FWI) is an optimization process of fitting observed and modeled data to reconstruct high-resolution subsurface physical models. In acoustic FWI (AFWI), pressure data acquired using a marine streamer has mainly been used to reconstruct the subsurface P-wave velocity models. With recent advances in marine seismic-acquisition techniques, acquiring multi-component data in marine environments have become increasingly common. Thus, AFWI strategies must be developed to effectively use marine multi-component data. Herein, we proposed an AFWI strategy using horizontal and vertical particle-acceleration data. By analyzing the modeled acoustic data and conducting sensitivity kernel analysis, we first investigated the characteristics of each data component using AFWI. Common-shot gathers show that direct, diving, and reflection waves appearing in the pressure data are separated in each component of the particle-acceleration data. Sensitivity kernel analyses show that the horizontal particle-acceleration wavefields typically contribute to the recovery of the long-wavelength structures in the shallow part of the model, and the vertical particle-acceleration wavefields are generally required to reconstruct long- and short-wavelength structures in the deep parts and over the whole area of a given model. Finally, we present a sequential-inversion strategy for using the particle-acceleration wavefields. We believe that this approach can be used to reconstruct a reasonable P-wave velocity model, even when the pressure data is not available.
This study deals with the development and improvement of a particle dispersion model for quick response to water pollutant accidents. The developed model is based on the shear dispersion theory where vertical mixing is done by step by step mixing by vertical and molecular diffusion algorithm. For the quick response to chemical accidents, an algorithm for multi-core modeling for the particle dispersion model is applied. After the application of multi-core operation using OpenMP directives to the model, the relation for the calculation time and particle size were determined along with the number of cores used for parallel programming to determine the model time for chemical accident responses. The results showed the adequate conditions for the modeling of chemical accidents for quick response and to increase the applicability of the model.
Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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2007.05a
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pp.2120-2124
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2007
본 연구에서는 천해역에서 수평 방향으로 방류되는 비부력 원형 난류제트에 대한 수리모형실험을 수행하여, 파랑이 제트의 확산에 미치는 영향을 검토하였다. 수리모형실험시 대상 파랑은 진폭이 작은 규칙파를 적용하였으며, 난류제트의 순간적인 유속장은 입자화상유속계(particle image velocimetry, PIV)기법을 이용하여 측정하였다. 평균유속장은 PIV기법으로 측정된 순간유속장을 위상평균하여 계산하였으며, 파의 진폭을 변화시키며 실험을 수행하였고, 파의 진폭변화에 따른 제트의 유속분포로부터 제트의 중심선과 제트단면을 추정하였다. 제트의 중심선속도는 파의 진폭이 증가함에 따라 중심선속도의 감소 시점이 빨라졌으며, 제트의 횡단면분포의 고유특성인 자기상사성(self-similarity)이 단계적으로 사라졌다. 제트 중심선의 속도와 제트 유속 단면은 제트의 확산정도를 알 수 있는 중요한 인자로서 파랑 진폭의 크기에 따른 이들 인자의 변화로부터 파랑의 분산이 난류제트의 확산현상에 미치는 영향을 알 수 있었다.
Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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2023.05a
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pp.475-475
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2023
직경 5 mm 이하의 미세플라스틱은 인류 활동에 의해 생산되어 하수처리장 처리수, 우수토구, 도로 분진 등 다양한 경로를 통해 하천에 유입되고 있다. 하천에 유입된 미세플라스틱은 하천흐름을 따라 하류로 이동하여 해양환경에까지 이른다. 미세플라스틱은 수체를 따라 이동할 뿐 아니라 수생생물에 의해 섭식되기도 하여 인체 위해성이 우려되는 상황이다. 특히 서울과 경기도의 주요 상수원인 팔당호는 북한강, 남한강, 경안천이 유입되어 형성되기 때문에 미세플라스틱의 유입에 따른 이송-분산 거동 평가가 중요한 영역이다. 본 연구에서는 준3차원 입자추적기법을 이용한 미세플라스틱 거동해석 모형, MPT-Q3D를 개발하였으며 팔당호 내 미세플라스틱의 거동 특성을 분석하였다. MPT-Q3D 모형은 2차원 흐름해석모형과 연계한 입자의 준3차원 거동해석을 위해 step-by-step computation method를 적용하였으며, 전단류에 의한 입자의 수평거동과 난류확산에 및 침강속도에 의한 연직거동 두 단계 계산과정에 따라 입자의 거동을 해석했다. 전단류는 2차원 흐름해석결과로부터 유속의 연직분포식을 적용하여 생성하였으며, 생성된 전단류에 의해 각 연직층 별 유속이 계산되고 𝚫t 이후 입자의 종, 횡 방향 이동거리를 계산한다. 또한 난류확산에 의한 무작위적 거동 계산을 위해 Gaussian 분포를 따른 난수 생성을 통해 무작위적 거동을 계산했다. 각 연직층에 위치한 미세플라스틱 입자의 종, 횡 방향 거동을 계산한 후 입자의 연직거동을 계산한다. 입자의 연직 위치는 난류확산과 침강속도에 따라 계산되며 침강속도는 미세플라스틱의 밀도 및 직경에 따라 결정된다. 현장 샘플링 결과에 따라 팔당호로 유입되는 미세플라스틱은 폴리스틸렌(PS), 폴리에틸렌(PE), 폴리에스테르(Polyester)가 있으므로, 세 종류의 미세플라스틱을 동시에 주입하여 팔당호 내 거동을 분석했다. 남한강, 북한강, 경안천의 유량 차이로 인해 팔당호로 유입되는 미세플라스틱은 대체로 남한강과 북한강의 흐름특성에 영향을 받았다. 경안천의 경우 유량이 낮아 팔당호로 유입되지 못하고 좌안을 따라 하류로 이동됐다. 남한강과 북한강에서 유입된 미세플라스틱은 주로 팔당호 내 소내섬을 거쳐 팔당댐 쪽으로 이동했다. 또한 팔당댐 인근에서는 PP, PE, Polyester 순으로 많은 양이 유입되는 결과가 나타났다.
Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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v.18
no.1
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pp.175-183
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1994
To investigate thermophoretic effect on particle deposition, average deposition velocity toward a horizontal wafer surface in vertical airflow is measured keeping the wafer surface temperature different from the surrounding air temperature. In the present measurement, the temperature difference is maintained in the range from -10 to $4^{\circ}$ C Polystyrene latex (PSL) spheres of diameter between 0.3 and 0.8 .mu.m are used for the experiment. The number of particles deposited on a wafer surface is estimated from the measurements using a wafer surface scanner (PMS SAS-3600). Experimental data are compared with prediction model results.
Seoje, Jeong;Wookeen, Chung;Sungryul, Shin;Sumin, Kim
Geophysics and Geophysical Exploration
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v.25
no.4
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pp.214-216
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2022
Distributed acoustic sensing (DAS), an increasingly growing acquisition technique in the oil and gas exploration and seismology fields, has been used to record seismic signals using optical cables as receivers. With the development of imaging methods for DAS data, full waveform inversion (FWI) is been applied to DAS data to obtain high-resolution property models such as P- and S-velocity. However, because the DAS systems measure strain from the phase distortion between two points along optical cables, DAS data must be transformed from strain to particle velocity for FWI algorithms. In this study, a plane-wave FWI algorithm based on the relationship between strain and horizontal particle velocity in the plane-wave assumption is proposed to apply FWI to DAS data. Under the plane-wave assumption, strain equals the horizontal particle velocity, which is scaled by the velocity at the receiver position. This relationship was confirmed using a numerical experiment. Furthermore, 4-layer and modified Marmousi-2 velocity models were used to verify the applicability of the proposed FWI algorithm in various survey environments. The proposed FWI was implemented in land and marine survey environments and provided high-resolution P- and S-velocity models.
Dissolution of some of geo-materials may yield the loss of the soil strength and the settlement of earth structures. The goal of this study is to monitor the several physical behaviors of soluble mixtures during dissolution. Sand-salt mixtures are used to monitor the meso to macro response including the settlements and shear waves. The mixtures of photoelastic and ice disks are used to monitor micro to meso behavior of soluble mixture including the void ratio, force chain, coordination number and horizontal force changes. In the sand-salt mixtures, shear waves are measured by using bender elements in conventional oedometer cells. In the photoelastic disk - ice disk mixtures, micro to meso response are measured by digital images and load cells. The shear wave velocity decreases at the initial stage of the dissolution, and then increases and approaches to asymptotic value. The larger dissoluble particle and the more random packing produces the severe horizontal fore change. After dissolution, the void increases and the coordination number decreases. This study demonstrates that the particle level behavior such as the changes of the force chain, void ratio, and coordination number affects the global behavior such as the change of the shear wave velocity and horizontal force of the system.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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