• 제목/요약/키워드: 유동안정성 확보

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하천 내 하중도 설치에 따른 수리학적 특성 변화 연구 (Study on Hydraulic Characteristics according to Construction of Channel Island in a Stream)

  • 박성천;노경범;진영훈;이한민;김재형
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2010년도 학술발표회
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    • pp.674-678
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    • 2010
  • 하천 형상은 자연적인 흐름과 인간의 활동에 의해 다양한 형태로 변화되며, 이러한 변화과정을 통해 안정된 형상을 갖추어간다. 이러한 변화는 흐름과 상호작용 과정을 통해 진전되며, 하천의 형태를 변화시키는 흐름 또한 저수로 형태 및 수량적인 변화 등에 의해 다양한 특성을 갖게 된다. 본 연구에서는 하천 내의 형태가 인간의 활동에 의해 인공적으로 변화되었을 경우 하천의 수리학적 특성에 미치는 영향을 3차원 수치해석 모형인 EFDC(Environmental fluid Dynamics Code, 미국 버지니아 해양연구소 개발) 모형을 이용하여 검토하였다. EFDC 모형은 크게 유동, 퇴적물 이송, 수질의 세 부분으로 구성되어 있으며, 유동 모델은 수온과 염분이 고려된 3차원 천수방정식을 기본으로 하고 있다. EFDC 모형의 적용을 위한 Case1은 일반적인 저수로 형태 갖는 하천이며, Case2에서는 하천 저수로 내 인공적으로 하중도가 설치되었을 경우에 대하여 수리학적 특성을 모의하였다. 수치모의 결과 다음과 같은 결과를 확인 할 수 있었다. 수위변화는 하중도 유무에 따라 상하류 부분에서 전혀 다른 결과를 나타냈다. 유속분포는 Case1에 비하여 Case2의 경우 하중도 설치에 의해 하천의 상류부에서는 흐름의 정체부분이 나타났으며, 하류부에서는 급확대에 의한 유속의 감소가 나타났다. 그리고 하중도에 의해 저수로가 분기됨에 따라 저수로의 급축소부가 발생되고, 이로 인해 유속이 급속히 증가되었다. 본 연구의 Case2와 같이 하천에 하중도를 설치할 경우 만곡부 외측 부분에서는 유속의 현저한 증가가 발생하는 것을 확인할 수 있었다. 이와 같이 하중도의 설치 위치, 하중도의 규모 등에 따라 하중도 부분의 급격한 수위 및 유속 변화이 발생되는 것을 확인하였으며, 만곡부에 이와 같은 것을 설치할 경우 보다 정밀한 수리계산을 통해 안전성이 확보되는 하중도 설치가 필요할 것으로 판단된다.

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공동주택 후분양 전환에 따른 프로젝트 금융의 현황 및 활용방안 (The Current State and Application of project Financing followed by Sale after Building System of the Apartment)

  • 이성록;문휘영;이수용
    • 한국건설관리학회논문집
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    • 제5권6호
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    • pp.218-225
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    • 2004
  • 주택건설시장에서 정부의 후분양 방식 도입이 점차 가시화되고 있는 상황에서 더 이상 기존의 건설금융 기법으로는 건설환경의 변화에 대처할 수 없게 되어 자금의 유동성 및 사업 자금 확보에 어려움을 겪을 것으로 예상된다. 결과적으로 주택건설산업에서 분양대금 수입의 시기변화에 따라 선분양의 장점이었던 건설금융 및 사업안정성 확보가 어려워지기 때문으로, 시장충격의 완화를 위한 방안마련 및 건설 자금조달을 위한 건설금융의 활성화가 전제되어야 할 것이다. 따라서, 본 연구에서는 분양을 통해 공급되는 공동주택으로 시행사-건설업체 도급방식의 계약으로 이루어진 주택공급사업을 대상으로 하였으며, 건설 SWOT 분석을 통하여 주택분양사업의 후분양 전환시 선분양 자금을 대체할 수 있는 자금조달 기법으로서 프로젝트 파이낸싱의 기대효과 및 적절한 활용방안에 관한 연구를 수행하였다. 본 연구의 결과는 주택분양사업에서 프로젝트 파이낸싱을 활용할 경우, 자금조달 및 사업위험 감소를 위한 전략 수립 시 기초적 인 자료로서 활용이 가능할것으로 기대된다.

교차터널에서의 지반거동 및 안전영역평가에 관한 연구 (Study on the Estimation of Safety Zone and the Movement of Ground at the Inter-Crossing Tunnel)

  • 김우성;유동욱;이상은
    • 터널과지하공간
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    • 제18권6호
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    • pp.491-502
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    • 2008
  • 터널 주위에 다른 구조물이 인접하여 건설될 때 터널의 구조적인 안정성을 확보하기 위해서는 주변 지반의 일정범위를 원상태로 보전하여야 하며, 이와 같은 범위를 터널의 안전영역이라고 한다. 터널 교차지역에서 새로운 터널이 건설될 때 기존터널의 안정성을 확보하기 위한 주요 요인은 터널간 이격거리, 새로운 터널의 규모 및 굴착방법, 터널 주변지반의 조건, 기존터널의 라이닝 구조와 건전도 등이며, 새로운 터널이 기존터널의 상부에 근접하여 교차하는 경우 기존터널은 새로운 터널 방향으로 기존터널 상부에서 변형이 발생하고, 기존터널 주변지반의 아칭효과 손상, 그리고 새로운 터널에서의 활하중의 영향 등을 받게 된다. 반면에 새로운 터널이 기존터널 하부에서 굴착되는 경우 기존터널은 침하의 영향을 받게 된다. 본 연구는 새로운 터널이 기존터널의 하부에서 굴착될 때 수치해석을 통하여 안전영역을 평가하였으며, 모형실험을 통하여 지반의 거동특성을 파악하였다. 모형실험과 수치해석에 의하여 토압의 변화, 지반변위 및 내공변위를 상호 비교하였으며, 유사한 경향을 보이고 있다.

지하수 수질관리를 위한 안심지하수 연구 (Study of securing safe groundwater for water quality management)

  • 이충모;함세영;전항탁;임우리
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2017년도 학술발표회
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    • pp.454-454
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    • 2017
  • 국내 상수도가 보급되지 않은 지역 내 취약 계층은 약 214만 명으로 대부분은 노후관정 및 미신고 관정에서 지하수를 먹는물로 이용하고 있다. 이들은 대부분 미신고 관정이기 때문에 실태파악이 어렵고 정기적인 수질 검사를 실시하지 않아 수질상태에 대한 안전 대책이 미흡한 실정이다. 우리나라의 경우 농촌지역의 관정은 천부지하수의 의존도가 크고 강우에 의한 지표오염물질(축산분뇨, 비료 등)이 관정 내부로 유입 가능성이 매우 높다. 기존 연구에서도 천부지하수 관정의 조사 결과, 질산성질소 및 총대장균군에 의한 수질 오염이 심각하다고 보고된다(Chae et al., 2004; Min et al., 2003). 따라서 상수도 미보급지역 지하수 관정의 지하수 수질 현황을 파악하고, 고농도 오염 관정 및 지역의 경우 정밀조사를 통해 오염 원인을 규명해야 한다. 또한 오염 원인에 대한 향후 개선방안 및 대책안을 마련하여 지하수 수질 안정성 확보를 도모할 필요가 있다. 이를 위해 환경부 산하 국립환경과학원에서는 안심지하수 지원 사업을 2012년 "지하수 안심이용 무료 수질검사 시범사업"부터 시작하여 2016년 "상수도 미보급지역 2016년 안심지하수 지원사업 연구"로 이어지며 수행하였다. 이 사업은 수질분석, 관정내부 탐사, 마을 공용 음용관정 설치지원, 고농도 오염지역 중 시범사업 지역 선정, 고농도 오염지역 수질개선 시범사업으로 구성된다. 수질 분석은 2012년 TA군 내 8개 읍 면의 1,200개 관정, 2013년 경기 북동부권 8개 시 군 11,861개 관정, 2014년 전국 14,494개 관정, 2015년 전국 25,900 관정, 2016년 전국 25,914 관정에 대해 수질 분석을 실시하였다. 수질분석 결과를 바탕으로 고농도 오염지역의 지하수 관정 내부 탐사를 실시하여 소유주에게 주변 환경 개선 조치 및 대민 지원(마을 공용 음용관정 설치)을 수행하고, 시범조사 대상지역을 선정하여 오염지역의 오염원 현황, 수질조사, 지하수 유동 모델링을 실시하여 오염 원인을 파악하였다. 추가로 2014년에는 안심지하수 수질보전 연구로드맵을 작성하여 환경부에 제시하였고, 2015년은 수질개선 사업에 대한 경제성 분석, 수질자료 DB 구축이 완료되었다.

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보트제작 공정융합과 자동화를 위한 베큠인퓨전 시스템 구현 (Vacuum Infusion System for Manufacture Process Convergence and Automation of Boat)

  • 윤달환;조상;이철호
    • 전기전자학회논문지
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    • 제22권2호
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    • pp.274-280
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    • 2018
  • 본 논문에서는 보트 안정성 및 품질 향상을 위해 배큠인퓨전(vacuum infusion) 자동화 기술을 개발한 다. 보트 생산시 매우 짧은 시간에 정확한 혼합비율로 수지와 경화제가 혼합되어 진공으로 선체와 데크 내부에 흡착되기 때문에 강도 변형 및 후(後) 변형성 등은 매우 중요하다. 배큠인퓨전 시스템을 이용하면 수지와 경화제의 혼합 비율 등의 조건을 정확하게 제어하고, 보트의 건조 및 강성 확보를 위한 최적 조건을 찾는 것이 가능하게 된다. 시간대별 수지 유동율 및 수지 흐름도 등은 작업 조건에 대한 모델별 정보 분석 및 최적화 정보를 DB화하여 내구성 등의 품질을 향상시킨다. 또한 다수 작업장에서 소수 작업 인원으로 효율적인 생산 공정 관리가 가능하여 생산비를 절감 한다.

대심도 빗물배수터널의 접선식 유입구 흐름특성 분석 (Analysis of Stream Characteristics at Tangential Intake Structure of Deep Underground Strom Water Tunnel)

  • 김정수;김소영;최태순;윤세의
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2012년도 학술발표회
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    • pp.604-604
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    • 2012
  • 국지성 집중호우에 따른 도심지 내수 침수 피해의 주원인으로 하수관거의 설계기준을 초과하는 강우가 침수피해의 주요 원인이며, 도심화로 인해 불투수 면적이 증가함에 따라 유출되는 시간이 짧아 저지대의 피해는 불가피하다. 2010년과 2011년에 100년 이상의 강우사상이 서울시에 연이어 나타나면서 집중호우로 인한 피해지역이 유사하게 나타났으며, 광화문 거리의 연이은 침수는 현재 서울시의 하수관거의 용량과 빗물펌프장 및 저류조 시설로 구성된 기존 수방대책의 한계점을 보이고 있다. 이에 서울시는 광화문 일대의 배수능력을 향상시키기 위하여 효자배수분구 빗물배수터널을 계획하고 있다. 일본, 미국 및 유럽 등지에서는 대심도 지하수로 시설에 대한 수리실험 및 수치 연구를 바탕으로 다양한 지하방수로가 건설되어 국지성 집중 강우에 대해 적절히 대응하고 있으나, 국내의 경우에는 대심도 지하방수로 시설에 대한 연구가 미비하여 지하방수로 설계 지침 및 기술적 자료가 부족한 실정이다. 그러므로 대심도 빗물배수터널 시설에서의 흐름특성 분석에 관한 수리실험 및 수치해석 등의 구체적인 연구가 필요하다고 판단된다. 본 연구에서는 수리모형 실험의 물질적 및 시간적 한계를 극복하기 위하여 일반적으로 3차원 유체거동의 특성분석에 많이 사용되는 Fluent 6.3 모형을 이용하여 대심도 빗물배수터널 시설의 접선식 유입구에 대한 흐름특성을 수치모의 하였다. 접선식 유입구 및 수직갱(drop shaft)에 대한 기하 모형의 격자망은 수치해석의 안정성 확보를 위하여 그림 1과 같이 6면체 격자로 구성하였다. 맨홀 내의 다상유동을 고려하기 위하여 VOF(Volume of Fluid) Scheme을 적용하였으며, 수치해석 방법으로는 비정상류, 1st order implicit method를 사용하였다. Fluent에서의 난류 흐름을 계산하는 방법에는 난류 운동에너지와 난류 에너지 소산율 $\epsilon$의 전달 방정식을 도입한 k-$\epsilon$ 난류 모형을 채택하였다.

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HEC-RAS에 기반한 탁도예측모형 STPS의 낙동강에 대한 적용성 검토 (Applicability Test of STPS for HEC-RAS-based Turbidity Prediction Model in the Nagdonggang)

  • 이남주;최서혜;김창성
    • Ecology and Resilient Infrastructure
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    • 제8권4호
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    • pp.245-252
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    • 2021
  • 하천이나 호소에서 발생하는 탁도 흐름은 유역유사유출 과정에서 부유사와 같이 다양한 영양물질이 혼합된 물질 순환의 결과물로 취수나 하천환경 등에 영향을 미치는 원인이 된다. 본 연구는 낙동강 본류를 대상으로 일차원 비정상(time-variant) 수치모형의 Python 코드를 개발하였다. 개발모형의 수치 안정성을 검토하였으며 모형의 적용성을 시험하기 위해 비홍수기의 준정상류 흐름에 대하여 낙동강 본류의 상류 탁도와 지류의 탁도 변화가 반영된 3가지 모의조건으로 적용하였다. 적용 결과, 각 모의 조건에 대해 물질 보존 관점에서 합리적인 수치해석 결과를 얻을 수 있었으며 향후 현장에서 실측된 지점 또는 하도 구간 내의 탁도 유동 자료을 확보할 수 있다면 대하천에 적용 가능한 탁도 간략 예측모형으로 활용할 수 있을 것이다.

바이오디젤 원료작물의 기름 및 지방산 특성에 따른 활용방안 고찰 (Review of property and utilization of oil crop for biodiesel)

  • 장영석;김광수;이영화;조현준;서세정
    • Journal of Plant Biotechnology
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    • 제37권1호
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    • pp.25-46
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    • 2010
  • 최근 원유 및 석탄 등의 가격 급등에 따른 에너지 비용이 가중되고 있으며 지속적인 상승이 예상되어 기업은 물론 개인들도 에너지 사용에 보다 많은 부담을 가지게 될 것이다. 따라서 에너지원을 다양화하고 에너지를 안정적으로 공급하는 체계 구축이 시급하며, 기후변화협약의 규제에 대응하고 기존 에너지원과의 가격경쟁력을 확보하여 차세대 산업으로 성장시키기 위한 기술 확보가 절실한 시점이다. 유럽의 경우 바이오디젤 원료 및 공업적 원료로서 식물성 유지확보에 많은 정책적 배려를 하고 있다. 식용 식물성유지의 과잉생산에 따른 폭락과 미국과의 무역마찰을 피하기 위해 농업의 재편을 시도하고 있으며, BHA (Blair House Agreement)를 미국과 맺고 우루과이라운드에 입각한 국산 보조프로그램에 관련된 문제를 해결하였다. 온대지방에서 바이오디젤 연료의 원료로 적합한 유채 기름은 이미 유럽에서 상용화가 이루어지고 있으며, 유채기름을 구성하고 있는 지방산 중에서 oleic acid 함량이 높아야 겨울철 저온유동점이 영하로 낮아져 바이오디젤을 자동차연료로 쓰기에 유리하다. 중부 이남의 농지에 2모작으로 유채재배가 국내에서 가능할 경우 바이오디젤 원료확보와 동시에 헥타르 (ha) 당 7톤 이상의 이산화탄소 ($CO_2$)저감을 주는 효과가 있으며, 농업분야에서 환경 친화적 바이오에너지 생산이 가능해 지고 농민들의 소득증대와 관상용으로 지역관광 발전에도 크게 도움이 될 수 있을 것으로 생각된다.

HPLC와 GC/MS를 활용한 약용식물 유래 phytochemicals 분석 (Analysis of Phytochemicals in Popular Medicinal Herbs by HPLC and GC-MS)

  • 조현정;유동찬;조현남;판루안;김희준;강공원;정호순;양선아;이인선;지광환
    • 한국식품과학회지
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    • 제40권3호
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    • pp.277-282
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    • 2008
  • 본 연구는 홍삼, 인진쑥, 형개, 회향으로부터 기능성 성분을 분리 및 검출하는 것을 목적으로 하였다. 홍삼의 열수 추출물에 함유된 maltol과 adenosine을 HPLC를 이용하여 분리할 수 있었다. 그 중 maltol은 그 분획을 얻어 UV-visible 흡광도의 측정과 MS를 이용한 분자량 측정을 통하여 maltol 임을 재확인하였다. 그리고 인진쑥, 형개, 회향을 여러 가지 용매로 추출하여 그 추출물을 GC-MS로 분석한 결과, 인진쑥에는 limonene, menthone, anethole 등의 성분이 미량 검출되었고 회향에는 limonene 외의 성분은 거의 검출이 이루어지지 않았다. 본 실험 중 형개 추출물의 추출 효율이 가장 우수했는데 목적 성분 중 limonene, menthone, pulegone을 고농도로 얻을 수 있었다. 본 연구 결과로서 천연 약용 식물에서 기능 성분의 분리, 정제 시 각 성분에 대한 화학적 안전성을 확보할 수 있었으며, 한방 약초로부터의 기능성 화학성분의 정량분석을 HPLC, GC-MS 등의 분석방법으로 수행하였다. 본 실험의 결과는 향후 목적하는 phytochemicals을 함유한 복합체 기능성 연구에 사용하고자 한다. 약용식물 유래의 유용화합물과 안정성이 확보된 고분자 형성물질에 의해 만들어진 복합체는 새로운 기능을 나타낼 수 있으며, 식품, 화장품, 의약품 등에 다양한 이용가능성이 예상된다.

SWAT-MODFLOW모형을 이용한 표선 지역 지하수 이용량 분석 (Analysis on the groundwater usage in Pyoseon area by using the integrated SWAT-MODFLOW model)

  • 김남원;정일문;유상연;이정우
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2009년도 학술발표회 초록집
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    • pp.1939-1944
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    • 2009
  • 우리나라의 대표적인 도서지역인 제주도는 일반 내륙지역과 달리 지표수-지하수에 대한 연구가 지하수계에 대한 연구에 비해 미미한 실정이다. 제주도의 경우 내륙과 달리 대부분의 하천이 평상시 건천의 형태로 유지되며, 일정한 강우가 도달해야만 지표유출이 발생하는 경우가 많다. 이와 같은 하천특성은 내륙과 매우 상이하여 일반적으로 사용되는 유역 수문해석 방법으로는 수문성분의 정확한 산정을 기대하기 어렵고 이로 인해 지하수 해석에 있어서도 불확실성이 크게 증가하는 요인이 된다. 따라서 지표수의 정확한 거동과 지하수 해석의 불확실성을 줄이기 위해 유역개념의 물순환을 해석할 수 있는 지표수-지하수 연계 해석기술이 필요한 실정이다. 본 연구에서는 '삼다수 먹는샘물 환경영향조사'가 수행되어 비교적 정확한 지하수위 관측 자료가 확보되어 있고, 매우 제한적이기는 하나 하천의 유출량 조사가 수행된 바 있는 제주 표선 유역에 완전연동형 지표수-지하수 해석 프로그램인 SWAT-MODFLOW을 이용하여 지표수 유출성분과 지하수 유동변화를 동시에 고려한 분석을 수행하였다. 특히 MODFLOW의 Well 패키지와 SWAT의 물이동 옵션을 결합하여 표선유역의 198개 관측공의 양수를 동시에 모의하였다. 모의결과 지하수위는 비교적 양수에 비해 안정되게 유지되는 것을 알 수 있었고 이를 통해 현재 삼다수 공장의 양수량은 현재로서는 과다양수가 아닌 것으로 판단되었다. 현재의 양수량의 10배를 가정하여 모의를 한 결과, 지하수위는 함양에 의해 다시 회복되는 결과를 보이고 있어 이 지역의 실제 개발가능량에 대한 보다 심도있는 논의가 필요한 것으로 판단되었다. 나아가 이와 같은 분석을 통해 제주 지역의 전체의 지하수 개발가능량을 산정할 경우 제주지역의 지하수 관리방안이 새롭게 제시될 수 있을 것으로 기대된다.

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