• 제목/요약/키워드: 외부 유동

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연속터널에서의 오염물질 재유입 및 환기영향평가 (Interference and Re-Inflow of Contaminated Air in Successive Tunnel)

  • 김영근;김우성;위용곤;김남영;이호석
    • 한국터널지하공간학회 논문집
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    • 제5권2호
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    • pp.115-134
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    • 2003
  • 최근 도로설계시 두 개의 터널이 짧은 거리로 계속적으로 존재하는 연속터널에 대한 설계사례가 증가하고 있다. 이러한 경우에 있어, 한 터널내에서 발생한 오염물질은 다른 터널로 재유입하여 터널환기 시스템에 중대한 영향을 미치게 되므로, 이에 대한 적절한 환기검토가 수행되어야 한다. 본 연구에서는 동해 고속도로 설계시 나타난 연속터널을 대상으로 하여 1차원 터널내 오염농도 해석 및 3차원 CFD 해석 프로그램을 사용하여 터널내 오염농도의 거동 및 터널 갱구부 주변의 오염물질의 재유입 여부를 분석하여, 연속터널에 대한 터널내 외부유동에 대한 환기영향을 검증하였다. 이를 위하여 해당지역인 속초지방의 기상데이터를 분석하고, 기상조건에 따른 터널내부의 공기환경을 검토하였으며, 3차원 시뮬레이션을 통하여 각각의 터널에 대한 재유입 여부 및 재유입율을 분석하였다.

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OFA형 보일러의 운전조건이 NOx 발생에 미치는 영향 (Effects of Operating Conditions on NOx Emission in OFA-type Boiler)

  • 박경우
    • 공업화학
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    • 제24권3호
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    • pp.253-259
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    • 2013
  • 이 논문에서는 overfire air (OFA) (과잉 연소공기)-형 접선주입 석탄가열 보일러의 기하학적인 형상 및 운전조건의 변화가 보일러의 성능에 미치는 영향을 살펴보기 위하여 연소현상과 NOx 발생 특성 등을 수치적으로 규명하고자 하였다. 이를 위하여 전산유체역학 기법을 이용하여 보일러 내부의 난류 열/유동, 화학 반응, 그리고 복사열전달 등의 영향을 고려하였다. 연구 결과, 보일러 내 NOx의 형성은 연소과정, 내부온도, 그리고 화학종의 농도 등에 대단히 의존적이며, 최대 NOx 저감 및 보일러의 효율에 대한 최적의 조건은 OFA에서 공급되는 공기의 양과 분사각도 그리고 보일러 외부의 기하학적인 형상을 변화시킴으로서 얻어질 수 있었다. 또한 이 연구의 운전조건 범위 내에서, OFA에서 공급되는 공기양의 변화가 분사각의 변화보다 NOx 배출량 저감 관점에서 보다 효율적임을 알 수 있었다.

SpaceX Falcon 9 그리드핀의 공력 특성 (Aerodynamic Characteristics of the Grid Fins on SpaceX Falcon 9)

  • 이형진;조우성;고상호;이열
    • 한국항공우주학회지
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    • 제48권10호
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    • pp.745-752
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    • 2020
  • SpaceX Falcon 9에 탑재된 초음속 그리드핀 유동에 관한 수치해석을 통하여 해당 그리드핀의 공력특성을 평가하였다. 3차원 정상 수치해석 계산의 효율성 향상을 위하여 단위 그리드핀 개념을 도입하였다. 본 연구에서는 발사체의 받음각, 외부 프레임, 그리고 커넥팅 로드 등의 영향성을 보정하는 전후 처리과정을 개선하였고, 이에 따라 최종 공력계산의 정확도가 과거 연구에 비하여 향상되었음을 확인하였다. 이후 천음속과 초음속 비행조건에서 다양한 받음각을 갖는 SpaceX Falcon 9 그리드핀의 공력특성을 평가하였다.

저수지 수체의 유속특성 조사 (Investigation of current velocity in Reservoir)

  • 이요상;한경민;나유진
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2011년도 학술발표회
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    • pp.84-84
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    • 2011
  • 저수지에서 수체의 거동정보는 저수지관리를 위해 매우 중요하며, 이를 수리 및 수질모형에 적용하여 다양한 예측에 활용할 수 있는 기본적인 정보이다. 그러나 저수지 수체의 흐름은 매우 느리고 조사시기에 따라 혹은 수심에 따라 영향을 받으며, 바람 등 외부요인에도 영향을 받게 됨으로 정확한 측정에 많은 어려운 문제가 있다. 따라서 보다 정확한 측정을 위해서는 최신의 기술이 적용되어야 한다. 현장조사에 적용한 저수지 수체거동조사장비(drifter)는 수체의 유동을 관측하는 장치로 GPS 및 Drogue를 장착한 장치가 저수지 수체의 흐름에 따라 이동하면서 위치정보를 무선통신으로 실시간 전송할 수 있도록 만들어진 장치이다. 수체흐름 측정장치는 크게 수체거동정보 생산부이 시스템과 수집서버 및 데이터베이스 서버로 구성되어 있다. 현장 조사시에는 부이에 장착되어 있는 GPS를 통해 현재의 위치가 매번 정해진 시간 간격마다 본체 내부의 메모리에 저장되며, 측정자가 설정한 시간간격으로 위치정보를 수신국으로 전송하도록 구성되어 있다. 수체이동부이의 데이터 수신은 CDMA를 통해 송신된 메일 데이터를 자체적으로 수집하여 데이터형태로 변환한 뒤 실시간으로 표출하고 저장되며, 최대 10개의 부이를 동시에 추적 및 모니터링할 수 있게 구성되어 있다. 본 연구는 용담댐저수지에서 평갈수기 및 풍수기로 구분하여 수체거동을 조사하였다. 평갈수기 조사는 2010년 4월부터 6월까지 총 3차례에 걸쳐 실시하였으며, 풍수기 조사는 8월에 3차례에 걸쳐 실시하였다. 수집된 자료에 의하면 평갈수기 drifter의 평균 속도는 2.25 cm/sec, 최고 속도는 3.46 cm/sec, 최저 속도는 1.15 cm/sec로 나타났으며, 풍수기 조사에서는 평균 속도 2.0 cm/sec, 최고 속도는 2.5 cm/sec, 최저 속도는 1.29 cm/sec로 조사되어 평갈수기와 풍수기간 저수지 수체의 이동속도는 유사한 것으로 평가되었다. 그러나 수기별 조사는 보다 더 많은 정보가 필요하며, 수심에 따른 차이도 있을 것으로 판단되어 좀더 다양한 조사가 수행되어야 보다 정확한 결과를 도출할수 있을 것으로 판단된다.

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저낙차에서 와류발생부를 구비한 마이크로 소수력에 관한 실험 연구 (Experimental Study of Micro hydropower with Vortex Generation at Lower Head Water)

  • 최인호;김종우;정기수
    • 한국습지학회지
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    • 제22권2호
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    • pp.121-129
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    • 2020
  • 본 논문은 자유수면을 가지는 와류유동 내 저낙차에서 마이크로 소수력에 관한 실험 연구이다. 내부 곡선 모서리가 있는 직선, 곡선, 비틀린 블레이드의 와류 높이, 터빈 회전 및 토크를 개수로 유입구의 유량 0.0069 ㎥/s 조건에서 측정하였다. 실험결과로서 최적의 와류 강도는 와류 발생부의 외부직경과 유출구 직경 비율 0.17~18.5 범위에서 발생했다. 직선 블레이드 출력과 효율은 다른 블레이드와 비교하여 높게 나타났다. 가장 높게 생성된 에너지는 12.33 W이고, 토크는 0.91 N·m이다. 유효낙차를 고려한 경우 가장 높은 효율은 29.5 %인 반면 와류 높이를 고려한 가장 높은 효율은 회전수 132 rpm에서 80.5 %이다. 직선 블레이드의 와류 유속은 개수로 유입구의 평균 유속보다 약 2.8배 더 크게 나타난다.

저수지내 선 차단시설 계획을 위한 부유쓰레기 유동특성 수치해석 (Numerical Analsis of floating debris behavior for a barrier system design)

  • 박종표;조영권;주성식;원창연
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2011년도 학술발표회
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    • pp.170-174
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    • 2011
  • 홍수시 저수지 상류로부터 유입되는 다량의 오염물, 협잡물은 저수지의 경관 및 수질에 악영향을 미친다. 이러한 오염물질은 홍수시 일시에 유입되어 표층에 부유하므로 수거를 위한 시간 및 비용이 비교적 크게 발생된다. 따라서 이러한 부유쓰레기를 효과적으로 차단할 수 있는 시설물 설치는 필연적이다. 이렇게 부유쓰레기 수거를 위한 방법 중, 저수지 내부에 선 차단 시설을 설치하여 부유쓰레기를 홍수터로 유도하여 수거하는 방법은 일시에 많은 양의 부유쓰레기를 차단하게 되는데 유지관리, 경제적 측면에서 유리하다. 본 연구에서는 부유쓰레기 수거를 위한 선 차단시설 운영 방안을 검토하기 위하여 홍수시 저수지 내로 유입되는 유속흐름을 2차원 수치해석 모형인 RMA-2 모형으로 해석하고, 저수지의 내 외부 지형분석을 통하여 시범 지구의 선 차단시설 설치 위치를 선정하였고, 3차원 수치해석 모형인 FLOW-3D 모형으로 검증하였다. 선 차단시설 설치 시범지역 위치 선정을 위하여 저수지의 규모, 접근성, 시공 장비의 대여 편이성 등을 종합적으로 고려하여 기흥저수지를 시범예정 구역으로 선정하였다. 저수지 내로 유입되는 유속특성을 2차원 수치해석 모형인 RMA-2 모형으로 해석하여 시범 지구의 선 차단시설 설치 위치를 제안하고 홍수터 부지를 결정하였다. 부유쓰레기 유도를 위한 선차단시설은 저수지 급확대로 인한 유속 감소구간과 와류발생 구간이 적절한 것으로 분석되었으며 시범설치 지역인 기흥저수지 상류 급확대부에 선 차단시설을 제안하였다. 홍수터의 규모는 Armitage와 Rooseboom(2000)이 제안한 경험식을 바탕으로 $5,300m^2$을 제안하였으며, 기흥저수지 상류부 우안에 항아리 모양으로 설치하도록 계획하였다. 또한, 3차원 수치모형실험을 통하여 검토한 결과, 차단막 설치로 부유 쓰레기의 하류 이송은 차단되고, 원활하게 홍수터로 유도됨을 확인하였다.

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지하철 차량 선로 정차 시 피난 행동에 관한 실험 (Experiments of Egress Behavior When Subway Car Stops on Railroad)

  • 김종훈;김운형;이덕희;정우성
    • 한국화재소방학회논문지
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    • 제26권3호
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    • pp.1-7
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    • 2012
  • 지하철 차량이 선로에 정차하는 경우 승객들은 지하철 바닥과 선로 바닥의 1.2 m 높이를 내려가야 하는 상황에 처하게 된다. 이러한 상황에 대한 데이터의 확보는 선로와 터널에 정차된 지하철 차량의 피난해석을 수행하는 데 필요한 자료가 된다. 실험결과 20대 및 그 이하 연령층은 매우 신속히 이 높이를 내려가 하차할 것으로 나타났다. 그러나 고령자들에게는 보조자의 도움 없이는 쉽게 내려갈 수 없는 높이로 실제 실험에서도 넘어짐과 부상이 발생하였다. 또한 차량 문앞에 선로 벽이 있고, 타 피난인들이 지나가고 있어 합류를 해야하는 경우에는 20대 그룹도 낮은 유동율을 보여주었으며, 실제 화재 시 벽이 있는 선로나 터널의 경우 차량에서 외부로의 피난시간을 증가 시킬 것으로 나타났다.

이중선회 연소기에서 화염형상과 파일럿과 주 화염의 상호작용에 관한 연구 (A Study on the Flame Shape and the Interaction between Pilot and Main Flames in a Dual Swirl Combustor)

  • 조준익;박태준;황철홍;이기만
    • 한국추진공학회지
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    • 제18권4호
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    • pp.33-42
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    • 2014
  • 이중선회 연소기에서 다양한 화염거동과 파일럿 화염과 주 화염의 상호작용에 관한 연구가 수행되었다. 주 선회각이 $45^{\circ}$로 고정된 상태에서 파일럿 선회각도, 총 열 발생률 그리고 주 화염의 당량비가 주요 변수로 검토되었다. 주요한 결과로써, 이중선회 연소기의 상세한 화염안정화 영역이 총 발열량과 주화염의 당량비 변화를 통해 발생되는 5가지 화염모드를 통해 확인되었다. 파일럿 화염의 선회각도는 파일럿 화염의 위치 및 연소기 전체의 유동구조에 가장 큰 영향을 미치게 되며, 그 결과 내부 및 외부 화염간의 상호작용의 큰 변화를 가져온다.

건설현장의 수전설비에서 사용되는 계기용변성기 절연커버의 성능개선에 관한 연구 (A Study on the Improvement of Insulation cover for Instrument Transformer Used In Power Receiving System of Construction Sites)

  • 길형준;최충석;김향곤;한운기;이복희
    • 조명전기설비학회논문지
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    • 제19권2호
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    • pp.55-62
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    • 2005
  • 건설현장의 임시전력설비는 최소한의 보호장치, 산만한 작업환경, 전기설비의 노후화 등의 불안요인에 의해 타설비에 비해 많은 감전위해요인을 나타내고 있다. 이중 22.9[kV] 수전설비에 사용되는 계기용변성기 절연커버는 절연커버와 전선 인입 및 인출부 사이의 이격거리가 짧아 전기안전 측면에서 좋은 성능을 나타내지 못하고 있다. 절연커버와 부싱 사이의 크기 차이로 바람, 비등의 외부 환경에 의해 절연커버의 유동이 쉽게 발생하며, 트래킹에 의한 절연파괴로 이어질 수 있다. 따라서 본 논문에서는 전기재해를 효과적으로 방지할 수 있는 계기용변성기 절연커버를 제안하였으며 이미 실용신안으로 등록되었다. 특정 부위의 전계 집중을 감소시키기 위해 절연커버의 형상을 곡면으로 설계하였고 절연커버와 충전부 사이의 이격거리를 기존의 방식보다 더 길어지도록 조정하였다. 제안된 절연커버는 전계해석 프로그램에 의해 평가되었다.

인터넷 기반 분산 환경에서 시각 동기를 위한 임베디드 시스템 (An Imbedded System for Time Synchronization in Distributed Environment based on the Internet)

  • 황소영;유동희;이기준
    • 한국정보과학회논문지:컴퓨팅의 실제 및 레터
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    • 제11권3호
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    • pp.216-223
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    • 2005
  • 컴퓨터 클럭은 자체의 불안정한 요소, 물리적 특성, 외부 환경의 요인, 사용자의 개입 및 시스템의 오류 요소로 인해 정확도와 안정도에 한계를 갖는다. 따라서 정밀한 시각 관련 처리가 필요한 시스템의 경우 표준 시각에의 동기화가 요구된다. 시각 동기의 목적은 분산 처리 시스템 상에 전역 시각 기저를 제공하는데 있다. 일단 이러한 시각 기저가 존재하게 되면, 분산 시스템 상에서 처리되는 일련의 작업들은 시각을 바탕으로 제어가 가능하기 때문이다. 본 논문은 인터넷 기반 분산 환경에서 시각 동기를 위한 임베디드 시스템의 설계 및 구현에 대해 제시한다. 시스템은 참조 시각원으로 GPS(Global Positioning System)를 사용하고, NTP(Network Time Protocol)를 통해 표준시(UTC: Universal Time Coordinated)를 제공함으로써 분산 시스템의 시각 동기를 이룬다. 이를 위해 안정적인 시각 유지 및 정확하고 정밀한 표준 시각 제공 요건을 만족하는 클럭 모델을 설계, 적용하였다. 네트워크 관리를 위해SNMP(Simple Network Management Protocol) 기반 private MIB(Management Information Base)를 정의하였고, 전체 시스템의 구현 및 성능 평가 결과도 제시하였다.